ЭлБиб

Аграрная наука Евро-Северо-Востока, № 5 (36), 2013 г.

МЕХАНИЗ АЦИЯ

МОДЕЛИРОВАНИЕ

УДК 631

Водосборная площадь малых рек как объект антропогенного

агроландшафта (на примере реки Цивиль)

Василий Алексеевич Сысуев,

академик Россельхозакадемии, директор,

Иван Иванович Максимов*,

доктор техн. наук,

Владимир Иванович Максимов, Виктор Васильевич Алексеев**,

кандидаты техн. наук

ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии, г. Киров, Россия,

ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»,

г. Чебоксары, Чувашская Республика, Россия,

Чебоксарский кооперативный институт (филиал),

АНО ВПО ЦС РФ «Российский университет кооперации», г. Чебоксары, Россия

Е-mail:

AV77@list.ru

В работе проведена количественная оценка устойчивости русла сети временных водотоков в

период выпадения дождевых осадков и снеготаяния. Приведены критерии, определяющие возмож-

ность смыва или наноса почвы как для конкретной водосборной площади микроручейков, так и для

водосборной площади речной системой в целом. Проверка полученных теоретических предпосылок

была проведена в лабораторных и полевых экспериментах. Для ретроспективного анализа были обра-

ботаны данные по реке Цивиль за пятьдесят лет.

Ключевые слова:

смыв почвы, микроручейки, водосборная площадь, потенциал эрозионной стойко-

сти, теория размерности, критерий Лохтина, шероховатость

Количественная оценка искажения ис-

тинного уклона извилистым путем, по кото-

рому происходит сток атмосферных осадков

и смыв почвы на данной водосборной пло-

щади, актуальная задача экологии антропо-

генных агроландшафтов. Процесс стекания

воды со склонов по мелкой сети большого

числа микроручейков – временных водото-

ков в период выпадения дождевых осадков и

снеготаяния, и процесс образования промо-

ин, оврагов и речных систем подчиняется

принципу Н.С. Лелявского: «… русло

управляет потоком в том смысле, что его

границы определяют все поле распределения

скоростей; но, с другой стороны, и поток

управляет руслом, изменяя его границы пу-

тем размывов и отложений». Направление,

скорость, расход и продолжительность стока

как со склонов, так и по речным системам

зависят от их извилистости или от меандри-

рования потока по руслу.

Методика.

В.М. Лохтин предложил

определять устойчивость русла из отноше-

ния силы сопротивления эрозии к силе ско-

ростного напора:

 

, (1)

где

– вес частицы,

– сила скоростного

напора, оказывающего лобовое давление на

частицу,

– средний поперечный размер

частицы,

– скорость водного потока.

Заменяя в (1) квадрат скорости кило-

метрическим падением

(км/км), получаем

число Лохтина:

км





(2)

Число Лохтина имеет линейную раз-

мерность и позволяет судить только о срав-

нительной устойчивости русел рек близких

порядков. Для интегральной оценки устойчи-

вости русел разработано достаточно много

гидроморфологических зависимостей, осно-

ванных на числе Лохтина. Однако в научной

литературе не рассматриваются вопросы о

том, как оценить стокоформирующую по-

верхность и водосборную площадь на основе

предложенных зависимостей. Если допус-

тить, что микроручейковую систему стоко-

формирующей поверхности можно инте-

Электр нная Научная СельскоХозяйственная Библиотека