Hur man beräknar erosionshastighet

Jorderosionshastigheten är förlusten av markmassa över tid för ett specifikt landområde. Erosion är en naturlig process som orsakas av vind, regn och rörligt vatten. Jorderosion påverkar jordbruk, byggprojekt och husägare som bor nära floder, hav och på markbacke. Överdriven erosion orsakas ofta av mänskliga aktiviteter, såsom avskogning, vägbyggande och intensivt jordbruk. Du kan beräkna jorderosionshastigheten genom att mäta förlusten av markmassa under en viss tidsperiod. För att förutsäga framtida jorderosion på grund av vatten utvecklade forskare Universal Soil Loss Equation, eller USLE.

Markmassa är jordens volym multiplicerad med densiteten. Jordens densitet påverkas av dess kompakthet och av hur mycket organiskt material den innehåller. För att beräkna volymen mark som eroderas av vattenavrinning i ett visst område, mäter du kvadratområdet multiplicerat med djupförändringen. Till exempel, om arean i kvadratmeter är 20 000 och den förlorade markhöjden är 0,01 meter, då: Volym = 20 000 x 0,01 = 200 kubikmeter. Om vi ​​antar att markdensiteten är 150 kg per kubikmeter, multiplicerar du volymen med densiteten och ger dig den eroderade markmassan: Massa = 200 x 150 = 30 000 kg.

Erosionshastigheten mäter mängden förlorad markmassa under en viss tidsperiod. Om 30 000 kilo jord förlorades under fyra år, då: Erosionshastigheten är lika med 30 000 dividerat med 4 eller 7500 kg per år. För att jämföra erosionshastigheter i olika landområden måste du beräkna priserna för en enhetsarea, till exempel en kvadratmeter eller en tunnland. Dela helt enkelt erosionshastigheten med antalet kvadratmeter eller andra kvadratiska enheter. Se till att du använder samma typ av enheter i alla dina beräkningar, oavsett om det är meter, kilometer, fot, meter eller miles.

Jordbruks-, byggnads-, landskaps- och bevarandeprojekt behöver ofta känna till den beräknade årliga erosionsgraden. Klimat, jordtyp, vegetation och markens sluttning påverkar erosionshastigheten. Ökad nederbörd och vattenavrinning bryter ner jordaggregat och erosion. Vegetation och vegetationens rötter hindrar erosion. Brantare sluttningar har större markförlust från vattenerosion. För att beakta dessa faktorer för att förutsäga den årliga erosionsgraden skapades Universal Soil Loss Equation, USLE.

Universaljordförlustekvationen, eller USLE, förutsäger den genomsnittliga årliga markförlusten "A" per ytenhet. Ekvationen är A = R x K x L x S x C x P och multiplicerar olika faktorer för att nå den årliga erosionshastigheten. R-faktorn är baserad på nederbörd och avrinning, medan K är jorderoderbarhetsfaktorn och beror på jordtypen. L- och S-faktorerna betraktas vanligtvis tillsammans och är mått på en lutnings längd och branthet. C-faktorn, eller grödans hanteringsfaktor, och P-faktorn, eller stödpraktikfaktorn, gäller vanligtvis bara för odlingsmark eller mark som lyckas bevara mark. I USA finns värden för USLE tillgängliga från olika jordundersökningar från US Department of Agriculture and Natural Resources Conservation Service. Även om USLE härleddes för att mäta odling av odling av åkrar är det globalt, i modifierad form, tillämpligt på många typer av vattenerosionsproblem.

För att använda USLE, hämta värdet för R-faktorn från din lokala väderstation eller annan byrå. Bestäm vilken jordtyp du ska tilldela ett värde för K-faktorn. lera med genomsnittliga mängder organiskt material har en K-faktor på 0,49, medan mycket fin sand har ett värde på 0,96. Mät längden på landets lutning och bestäm den procentuella lutningen för att härleda LS-faktorn. En lutning på åtta procent som är 30,5 meter lång har en LS-faktor på en. Om du inte använder marken för grödor är C- och P-faktorerna i allmänhet lika med en. Dessa faktorer varierar mellan noll och en om marken aktivt odlas och bearbetas. Om vi ​​antar att R-faktorn är 100 är K-faktorn 0,40 och ditt 30,5 meter långa landområde har en lutning på två procent, ger dig en LS-faktor på 0,2, sedan jorderosion = 100 x 0,40 x 0,2 x 1 x1 = 8 ton per tunnland per år för icke-odlade landa.