ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНТРОЛЯ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ АГРОЛАНДШАФТОВ СКЛОНОВЫХ ЗЕМЕЛЬ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В работе обоснованы основные параметры контроля подстилающей поверхности, значительно влияющие на эрозионные процессы, для оценки противоэрозионных технологий и средств механизации, применяемых на склоновых агроландшафтах. При механической обработке почвы на дневной поверхности остаются микронеровности, образующиеся в результате воздействия рабочих органов противоэрозионной машины на обрабатываемый пласт. Микронеровности почвы оказывают большое влияние на гидродинамические свойства водного потока: скорость, режим движения, эрозионные, фильтрационные и другие процессы. Известные параметры оценки шероховатых и волнистости поверхностей в должной мере не позволяют охарактеризовать подстилающую поверхность. Поэтому необходимо подобрать приемлемые методы оценки и способы их определения. Подходы для решения данного вопроса должны учитывать следующие требования и особенности подстилающей поверхности: естественное изменение неровностей под действием влажности, почвообразовательных процессов, выпадении атмосферных осадков, эрозионных процессов и т. д., изменение неровностей после механической обработки почвы и других воздействий. Для оценки требуется подобрать параметр, который возможно определить оперативно, с минимальным временем на обработку информации, значения величины объективно оценивали бы неровности поверхности и были информативны, а также соответствовали требованиям технологичности для определения других параметров и показателей объекта исследования. Установлено, что для подстилающей поверхности исследуемого участка СХПК «Труд» Батыревского района Чувашской Республики величина коэффициента гидравлической шероховатости меняется от 0,14 до 0,23, потенциал эрозионной стойкости – от 0,6 до 2,5 Дж/кг, а величина смыва почвы изменяется от 0 до 0,006 кг/с для 11% площади исследуемого участка. На основании полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований по определению основных параметров подстилающей поверхности с учетом изменения этих параметров в плане составлены карты изолиний для проектирования и оценки противоэрозионных технологий.

Ключевые слова:
гидродинамическая характеристика, водный поток, склоновые агроландшафты, уклоны гидравлических потерь, микрорусло, склоновая эрозия.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Под воздействием водной эрозии находится более 45% пахотных земель Российской Федерации, а в Чувашской Республике – 83,6% земель.

Эрозия вызывает сокращение приемлемых для сельскохозяйственного производства площадей, потерю плодородия почвы, создание негативной экологической ситуации и нарушение структурности почвы, что, в общем, снижает урожайность сельскохозяйственных культур. Ежегодно действие эрозионных процессов на территории России приводит к увеличению на 400…500 тыс. га эродированных земель, а также разрушению оврагами более 10 тыс. га пашни [1].

В настоящее время эффективность почвозащитных технологий оценивается по различным параметрам, характеризующим свойства почвы и растительных элементов, параметры склонов и другие особенности [2]. При прогнозировании эрозионных процессов проводится сравнение величины смыва почвы для изучаемого агрофона со смывом для зяблевой вспашки или пара.

Условия, материалы и методы исследований. При механической обработке почвы на дневной поверхности остаются микронеровности, образующиеся в результате воздействия рабочих органов противоэрозионной машины на обрабатываемый пласт. Микронеровности почвы оказывают большое влияние на гидродинамические свойства водного потока: скорость, режим движения, эрозионные, фильтрационные и другие процессы. Следовательно, основной проблемой является количественная оценка микронеровностей  почвы.

В настоящее время для оценки шероховатости поверхности в машиностроении используют следующий стандарт: ГОСТ 2789 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики» [3]. Согласно ГОСТ 2789-73, шероховатостью поверхности называется совокупность неровностей с относительно малыми шагами на базовой длине. Базовая длина – это длина участка поверхности, выбранного для оценки шероховатости.

При определении шероховатости поверхности отсчет ведется от единопринятой базы, являющейся средней линией профиля сечения. Средняя линия представляет собой базовую линию, имеющую форму номинального профиля и делящую действительный профиль так, чтобы в пределах базовой длины среднее квадратичное отклонение профиля от этой линии было минимальным. Допускается приближенное определение положения средней линии – площади по обе стороны от линии должны быть равны.

Список литературы

1. Кузнецов, М. С., Физические основы эрозии почв / М. С. Кузнецов, Г. П. Глазунов, Е. Ф. Зорина. – М. : Изд-во МГУ. – 1992. – 95 с.

2. ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. – М. : Стандартинформ, 2005. – 12 с.

3. Балакай, Н. И. Критерии оценки и состояния противоэрозионных мероприятий на различных типах агроландшафтов / Н. И. Балакай // Научный журнал КубГАУ. – 2010. – № 64(10). – С. 1–13.

4. Васильев, С. А. Гидравлическая шероховатость склоновых агроландшафтов / С. А. Васильев, И. И. Максимов, В. И. Максимов . – Чебоксары : «Новое Время», 2014. – 210 с. – ISBN 978-5-4246-0257-3.

5. Васильев, С. А. Математическая модель для прогноза эрозионных процессов на склоновых агроландшафтах / С. А. Васильев // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – № 9. – С.96–100.

6. Васильев, С. А. Энергетический подход для построения гидродинамической характеристики водного потока на склоновом агроландшафте / С. А. Васильев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : наука и высшее профессиональное образование. – 2015. – № 4 – С. 194–200.

7. Дмитриев, А. Н. Результаты почвенно-мелиоративных исследований при реконструкции межхозяйственной оросительной системы «Дружба» Чувашской Республики / А. Н. Дмитриев, С. А. Васильев, В. В. Алексеев, И. И. Максимов // Теоретический и научно-практический журнал «Мелиорация и водное хозяйство». – 2016.– № 2. – С. 17–21.

8. Максимов, И. И. Моделирование развития русла в подстилающей поверхности склоновых агроландшафтов / И. И. Максимов, В. И. Максимов, С. А. Васильев, В. В. Алексеев // Почвоведение. – 2016. – № 4. – С. 514–519.

9. Васильев, С. А. Методика и устройство для профилирования поверхности почвы и определения направления стока атмосферных осадков в полевых условиях / С. А. Васильев, И. И. Максимов, В. В. Алексеев // Вестник АПК Ставрополья. – 2015. – № 3. – С. 22–26.

10. Алексеев, Е. П. Повышение качества подпочвенного разбросного посева / Е. П. Алексеев, С. А. Васильев, В. И. Максимов // Теоретический и научно–практический журнал «Механизация и электрификация сельского хозяйства». – 2011. – №12. – С. 8–9.

11. Васильев, С. А. Теоретические предпосылки аналитического определения смоченного периметра стокоформирующей поверхности / С. А. Васильев, А. Ю. Пагунов // Вестник Чувашского государственного педагогического университета имени И. Я.Яковлева. Серия «Естественные и технические науки». – 2012. – № 4. – С. 47–50.

12. Васильев, С. А. Определение эквивалентной шероховатости стокоформирующей поверхности для оценки противоэрозионных мероприятий на склоновых землях / С. А. Васильев, И. И. Максимов, В. В. Алексеев // Теоретический и научно-практический журнал «Мелиорация и водное хозяйство». – 2014. – №4. – С. 32–34.

Войти или Создать
* Забыли пароль?