Формирање на истекување - како врнежите стануваат истекувања SpringerLink
Резиме
4.1 Основни принципи и главни фактори на влијание
4.2 Определување на количината на врнежи што влијаат на истекувањето
Со оглед на бројните фактори на влијание, точната прогноза на вториот дел од врнежите не е можна ниту со најдобрите модели. Со цел да се процени реакцијата на испуштање на прашањата за планирање со податлив напор, воспоставени се многу поедноставени процедури. Тие се ограничени на суштински механизми и ја исклучуваат динамиката на многу процеси.
Фокусот на оваа книга е на пресметката на највисокиот врв на испуштање, бидејќи тука се јавуваат највисоките нивоа на вода и мерките за намалување на поплавите обично се мерат според нивниот потенцијал за намалување на нивото на водата. Бидејќи највисоките стапки на истекување во мали области обично се јавуваат за време на кратки дождови со висок интензитет, постапката е опишана тука пред се за вакви случаи. Постапката може да се користи и за други прашања; но тогаш треба да се разгледаат и други дождови. Многу прашања се поврзани со волуменот на проток, а не со брзината на проток, на пр. B. кога станува збор за загадувањето на водните тела со растворен фосфат или прашањето колку вода се губи од земјоделската област и со тоа недостасува за формирање на род. За разлика од максималната стапка на истекување, колку повеќе врнежи паѓаат, толку е поголем волуменот на истекувањето. Затоа, во овие случаи, долготрајните врнежи се поважни од оние кратки, со висок интензитет. Овие апликации на моделот CN се дискутирани подолу, иако на многу пократок начин.
4.3 Постапка за бројот на кривата на истекувањето
Методот на ЦН за предвидување на испуштање за единечни настани е изведен од Американската служба за зачувување на почвата (СХС) во првата половина на 20 век во мали, земјоделски сливни подрачја во САД. Овде, по описот на методот, прикажан е примена на примена и се претставени подобрени параметри на моделот, кои ја подобруваат прогнозата за испуштање во германски климатски и земјоделски услови. Методот овозможува да се земат предвид голем број влијанија. За случајот на нормално планирање, честопати ќе биде доволно да се користи Eq. Треба да се користат 4.1 и 4.2 и вредностите од табелата 4.2. Сепак, се даваат дополнителни равенки ако треба да се земат предвид посебните карактеристики. Повеќе детали за постапката може да најдете во [5, 6].
Опсегот на можни пропорции на празнење се протега од целосно празнење до целосно отсуство на празнење. На првиот случај му е доделена CN вредност од 100. Ова е скоро случај со запечатените површини, но исто така и со отворените води. Во вториот случај, ако не дојде до истекување дури и со бесконечно долг дожд, т.е. задржувањето на областа е бесконечно големо, тогаш CN = 0 (ова е случај само со морињата). Сите можности лежат помеѓу двата екстремни случаи, CN = 0 и CN = 100.
Забелешка: Повеќето публикации се однесуваат на резултатот од оваа равенка како П наместо Неф. Неф се користи тука за постојаност. Q е резервиран за вкупно испуштање на сливно подрачје (волумен на бран), што резултира од множење на Neff со сливното подрачје AEZG (Eq. 2.4), и затоа истата кратенка се користи за истиот параметар во методот Луц како и во методот CN.
Затоа, истекувањето се случува само кога врнежите се повеќе од 20% од максималното можно задржување (во некои варијанти на процесот се користат 5% наместо 20%, на пр. [16]). Со зголемување на врнежите, сè помал дел од задржувањето што сè уште не е исполнет се исцрпува, така што максималното задржување S тогаш се достигнува во бесконечност.
Вредности на CN (број на крива) со просечно празнење на резервоарот за вода во почвата (CNII) за разни употреби на почвата и хидролошки групи на почва (според [17], модифициран). Табелата се препорачува само за употреба на земјиште со низок годишен циклус (површини со отворена вода, шуми, пасишта, области со населени места со различна густина), додека равенката на слика 4.3 треба да се користи за обработливи култури. Високото ниво на влага во почвата во зима, исто така, мора да се земе предвид кога областа се користи со низок годишен циклус. Белешките за хидролошката група на почва може да се најдат во Додаток 8.6
Дарфл. Населба, надворешна населба
а На пример, изорани површини или расади пред да се достигне најмалку 10% покриеност
б пченка, шеќерна репка, компири, сончогледи и боранија; Хидролошкиот ефект на хме и аспарагус исто така се третира како ред култури; голема тенденција за истекување се јавува особено при широк растојание на редови (екстремен случај аспарагус со 1,2 m, но исто така и со конвенционално одгледувано пченка), доцен раст (екстра случај повторно аспарагус, но исто така и конвенционален пченка) и набивање на почвата со тешки машини за берење (особено со силажа пченка, шеќерна репка, компири) и цистерни со кашеста маса. Понатаму, постои голема тенденција кон истекување, особено во фазата на воспоставување (помалку од 50% покривка на почвата)
c Пченица, јачмен, овес, 'рж, правопис, тритикале, но исто така и репка и леќата; Gитото има голема тенденција за истекување, особено во години последователни култури со голема тежина на жетва (особено пченка од силажа, шеќерна репка, компир). Треба да се очекува средна тенденција за истекување во втората зрнеста година. Понатаму, постои голема тенденција кон истекување, особено во фазата на воспоставување (помалку од 50% покривка на почвата). Особено ниска тенденција на истекување се јавува години по неколку години полска храна (на пример, трева детелина). Ова е случај особено во органското земјоделство
г Вредностите отстапуваат од вообичаените табели. Тие следат [18]. Поголемите броеви се применуваат во годината на основање, пониските броеви се применуваат во следната година. Ако воспоставувањето не се случи со подготовка на расад, но со поддолжување, средните вредности треба да се користат за првата година
шуми и шуми со шумски патишта слични на серпентина, пристапни до камиони
ѓ шуми и шуми со традиционални шумски патишта
g Шумски, нивоа на шуми со мала (шума) густина на патот
ж Рударство на песок, чакал и камен, но исто така и градилишта
Прилагодување на CN вредноста CNII валидна за услови со средна влажност на отстапувани услови на влажност
Параметарот М се залага за процент на порно полнење на почвата со M = 0 за целосно сува почва и M = 100 за целосно заситена почва. И двата случаи практично не се случуваат во природата. Нормално, почвите можат да варираат само помеѓу трајната точка на венење (тогаш М може да се претпостави дека е 15) и капацитетот на полето (М тогаш е околу 85).
Долгорочна средна климатска рамнотежа на вода (KWB) за локација во јужна Германија (средни годишни врнежи 850 mm на 1; средна потенцијална испарување 630 mm на 1); само во мај и август околу 40 мм се земени од употребливиот капацитет на полето. За среден под со 80 мм употреблив капацитет на полето, состојбата за која се применуваат вредностите наведени во табела 4.1. Спротивно на тоа, доплата за вредностите на ЦН треба да се обезбеди во ноември до април, поради високата влага во почвата
Влијание на покривката на почвата врз вредностите на СН измерени во 75 обиди за попрскување со околу 65 мм врнежи на различни локации и со различни култури (секоја претворена во хидролошка почвена група Ц; редените култури беа шеќерна репка и пченка; културните култури беа разни видови жито и силување). Пресметаната промена во односот со високата влага во почвата (близу до капацитетот на полето во зимските месеци) е прикажана во испрекинати линии. Податоците доаѓаат од [20, 21, 22, 23]
Равенката се однесува на хидролошката почвена група C. За пренесување на почвените групи A, B и D, Eqs. 4,5 до Eq. 4.7. Гл. 4.4 е полесно да се справи од Табелата 4.1, бидејќи нема потреба да се прави разлика помеѓу периоди (и култури) со високи и ниски тенденции на истекување. Широк растојание меѓу редовите или рана фаза на развој на вегетацијата, и двете можат да бидат одговорни за голема тенденција на истекување, се подеднакво и соодветно опфатени со прекривката. Валидација на оваа врска во случај на мал дожд, на дожд со паузи на дожд, на дожд на каллива површина на почвата поради претходен силен дожд и при природен дожд може да се најде во Додаток 8.10 .
Месечни вредности на ЦН за различни обработливи култури под германски услови за одгледување и на тревни површини, шуми, населени места и области на сообраќај за хидролошка група на почва В. Табелата ги зема предвид годишниот циклус на развој на вегетацијата и, доколку е применливо, фазите на лошо. За месеците мај до септември (во зависност од текот на вегетацијата за различните култури малку поинакви) се претпоставуваа услови за влага и Eq. 4,4 користени. За месеците ноември до март се претпоставуваше дека влагата на почвата е близу до употребливиот капацитет на полето, а вредностите на CN се корегирани според слика 4.1. Средните вредности беа користени за месеците помеѓу април и октомври. Годишниот циклус на покривка на почвата кај обработливите култури е земен од [24] и [25]. Заради јасност, неколку култури (на пр. Различни видови зимско зрно) и употребата на земјиштето (на пр. Различни форми на трева, шуми, населени места и области на сообраќај) се групирани заедно и треба да се диференцираат доколку е потребно.
a Главно пролетна пченица, пролетен јачмен и овес
б Главно зимска пченица, зимски јачмен, зимски 'рж, тритикале, но и семе од репка
в конвенционално одгледување; Значително намалување на сеидбата на прекривка и особено во директната сеидба на прекривка (види Сл. 4.3)
Среден годишен циклус на вредностите на ЦН ако се користи како основа (линија) дистрибуција на користењето на земјиштето во Баварија. За споредба, прикажани се 1174 вредности на ЦН (симболи), кои се пресметани од истекувањето на настанот од 22 сливни подрачја во Баварија со големини на површина од 12 до 170 км 2
Во литературата има само неколку случаи во кои вредностите на CN се диференцираат според опфатот. Спротивно на тоа, често се користи корекција на влагата, иако во влажни подрачја всушност би било потребно само во зимскиот период или под услови во кои влагата на почвата се зголемува до вредности близу до капацитетот на полето. Честата употреба на корекција на влажноста се должи, од една страна, на фактот дека честопати има недоволно податоци за употребата на земјиштето и затоа се зема предвид само на многу општ начин. Од друга страна, влагата на почвата може да се процени, иако многу поедноставена, единствено со помош на метеоролошки податоци, дури и ако не се достапни прецизни информации за составот на големината на порите на почвата и процентот на полнење на порите. Според тоа, се чини дека ова е поедноставна опција отколку да се соберат податоци за употреба на земјиште на временски диференцирана основа. Втора причина е уште поважна за широко распространетата употреба на корекција на влажноста. Корекцијата на влажноста го прави навидум релативно лесно и веродостојно да се елиминира грешката во податоците што е често присутна. Ова треба да биде илустрирано со мал пример:
Таб. 4.2 очигледно се разликува силно во обработливите култури и малку во другите употреби на земјиштето. Сепак, ова е очигледно само така, бидејќи годишните циклуси на различните обработливи култури се разликуваат многу повеќе од, на пример, годишните циклуси на различните видови трева или шума. Само просечните услови беа земени во предвид за пасиштата и шумите, но заедно со Табела 4.1, може да се создаде годишен циклус за други услови. За понатамошна диференцијација помеѓу шумите и алпската почва/вегетациските единици, се упатува на [27], кои, сепак, не покажуваат никакви вредности на СН и се разликуваат првенствено според почвата, а со тоа и индиректно според хидролошката почвена група.
Од друга страна, за обработливите култури повеќе би била неопходна диференцијација бидејќи, на пример, зимските видови јачмен и зимската пченица се разликуваат многу во нивниот раст, особено од доцна есен до пролет. Исто така, не се прави разлика помеѓу различните форми на одгледување. За ова подетално ќе се дискутира подолу. Во поединечни случаи, може да биде потребно да се прошири Табела 4.2. Во повеќето случаи, во кои се случуваат многу употреби и варијанти на употреба во сливното подрачје и прецизните услови честопати не се познати, табелата 4.2 треба да биде доволно диференцирана.
Второ, ова несовпаѓање се заснова на пр. Во некои случаи, фактот дека во шумите истекувањето е силно одложено и затоа тече со низок врв. Сепак, ова се зема предвид во концентрацијата на истекот и не значи дека истекувањето е мало. Ова го покажуваат и деталните истраги од [28]: Вистинска инфилтрација и ново формирање на подземни води под шумата се случија скоро само во гребени и надвиснувања, додека полека течеше средно истекување доминираше на централните падини. На влажните долни падини, доминираше истекувањето на површината на сатурација. Долните падини беа главно одговорни за (брзото) истекување на поплавите. Како збир на споро течено средно истекување и брза заситеност на површинскиот истек, до 53% од влезните врнежи го оставија моделот наклон од [28] како истек на годишно ниво, што докажува висок потенцијал за истекување дури и во шумите. Подетална анализа на податоците од [28] и споредба со вредностите препорачани во Таб. 4.2 може да се најде во Додаток 8.10.