Charakterystyka erozji i osadzania barier szachownicy słomy w alpejskich piaszczystych terenach

cechy morfologiczne krzywej dopasowania

na podstawie cech krzywej dopasowania, przy procesie interpolacji splajnu, różne rozmiary szachownic słomy wskazują, że głębokość osadzania jest zmniejszona z marginesu do środka, podczas gdy środek–Wschód jest słabą orientacją akumulacji lub erozji. Ponadto jest oczywiste, że erozja wystąpiła na przekątnej, co jest związane z Północno-Zachodnimi i południowo-zachodnimi przeważającymi wiatrami i przepływem powietrza zagregowanym na przekątnej. Niemniej jednak, przy różnych rozmiarach szachownic, istnieją znaczne różnice w kształcie i głębokości w różnych morfologiach. Ogólnie rzecz biorąc, dla głównego obszaru, zakres głębokości i obszar erozji (osadzania) obecny ogólnie w konsystencji i lokalnej wyjątkowości (rys. 4; Tabela 1).

rys. 4
figure4

charakterystyka morfologiczna krzywej dopasowania

tabela 1 procenty różnych głębokości erozji (osadzania)

dla tej samej części obszaru nawietrznego, im większy kwadrat szachownicy słomy (a → C → F), tym głębsza głębokość, większy zakres, większa erozja i słabsze osadzanie. Ze względu na niestabilny przepływ powietrza wewnątrz szachownicy obszar erozji jest rozszerzony z jednego kierunku do wielu kierunków (A, C i F). Krzywa dopasowania, która jest prostym stanem erozji lub osadzania pod głównie kierunkiem wiatru, stopniowo staje się bardziej podobna do kotliny dolinnej i okopów mikro-reliefowych złożonych form.

w dolnej części obszaru nawietrznego (X), wraz ze wzrostem kwadratu, na południowym wschodzie, północnym wschodzie i południowym zachodzie wystąpiły liczne słabe nagromadzenia, a zakresy głębokości wzrosły. Na głębokości około 10-15 cm procent powierzchni akumulacji zmniejszył się z 87,75 do 32,75 %, a na głębokości około 0-5 cm obszar zwiększył się z 1,16 do 27,37 %. W tym czasie pojawiła się słaba erozja. Po niskim obszarze akumulacji głębokość stopniowo rosła, różnice w intensywności akumulacji były coraz bardziej w centrum i otoczeniu.

niewiele się zmienia w łożyskach słabego osadzania krzywej dopasowania w środku obszaru nawietrznego (Y) w różnych rozmiarach szachownic słomy. Przy nagromadzeniu na głębokości około 5-10 cm C jest największym odsetkiem osadzania, a stosunek F zmniejsza się odpowiednio o około 30 i 15% w porównaniu z A i C. Alternatywnie, szybkość osadzania się F znacząco spadła i pojawiła się przy około -10 do 0 cm erozji. Wraz ze wzrostem rozstawu barier, wierzchołek skarpy nawietrznej (Z) wyraźnie wskazuje, że akumulacja przekształciła się w erozję. Kwadraty A i C mają priorytet akumulacji, ale na głębokości około -5 do 0 cm rów erozyjny pojawił się w CZ, podczas gdy f napotkał erozję arkuszową w orientacji SE–NE o maksymalnej głębokości 14,55 cm i stosunku powierzchni erozyjnej 30,25%.

dla tej samej wielkości, od dołu do góry nawietrznego zbocza (X → Y → Z), zakres głębokości erozji (osadzania) stopniowo wzrastał. W tym samym czasie erozja staje się silniejsza, podczas gdy osadzanie staje się słabsze. Nie ma wyraźnych zmian w innej witrynie, ale mniej wielkie rozszerzenia istnieją w szachownicy. W przypadku odstępów między szachownicami (a) o długości 1 m poszczególne części są głównie kumulowane. Od X, Y do Z średnia głębokość osadzania jest zmniejszona, ale najsilniejsza Strefa akumulacji znajduje się na górze. W porównaniu z AX, powierzchnia osadzania na głębokości około 0-5 cm zwiększyła się o 21% W AZ, a powierzchnia osadzania na głębokości około 5-10 cm zwiększyła się o 35%. Obszar słabej akumulacji rozciąga się z południowego wschodu na północny wschód. Każda część 1.5-m odległość między szachownicami słomy (C) ma pierwszeństwo do gromadzenia się około 5-15 cm głębokości. Erozja stopniowo wzrasta od X, Y do Z. otwór erozyjny pojawił się na południowym wschodzie i południowym zachodzie na głębokości około 0-5 cm. W porównaniu z CX i CY, jest około 50% w około 5-10 cm głębokości akumulacji. W największej przestrzeni o wielkości 2 m (F) powierzchnia erozji jest większa, a intensywność osadzania zmniejsza się po X, Y i Z, a procent powierzchni w stanie erozji wynosi odpowiednio 2,75, 25,43 i 29,42%. Szczyt zbocza wietrznego w stanie silnej erozji wynosi około 15 %.

Ogólnie Rzecz Biorąc, Z jest podatny na erozję i słabsze osadzanie. W tym miejscu stosunek osadzania jest większy niż erozja, a obszar akumulacji jest częściowy w stosunku do orientacji NE–SE. Alternatywnie, dno stoku nawietrznego (X) jest największym miejscem akumulacji, a procent umiarkowanej i ciężkiej intensywności osadzania jest większy niż 70 %. Wschód jest główną orientacją, w której erozja i osadzanie miały miejsce na Y, a głębokość erozji (osadzania) znajduje się między X A Z.

współczynnik erozji (osadzania) (R), ilość erozji (osadzania) (Q) i intensywność erozji (osadzania) (Q m)

zalety i wady każdego rozmiaru szachownicy słomy zależą od tego, czy wklęsła powierzchnia jest stabilna. Współczynnik erozji i osadzania (R) jest ważnym wskaźnikiem oceniającym stabilność wklęsłej powierzchni. Zgodnie z tabelą 2 wartości R W AZ, CX, CY i CZ wynoszą od 0,09 do 0,1, co odzwierciedla stabilność wklęsłej powierzchni. Że R W AX i AY jest mniejsze niż 0.07 wskazuje na występowanie zjawiska silnej akumulacji, które prowadzi do tego, że wklęsła powierzchnia jest blisko płaska bez jakiegokolwiek rodzaju rowka erozji wiatrowej. Silna erozja wystąpiła w centrum FY i FZ, ponieważ R jest większa niż 0,1. W końcu doły i rów piaskowy rozprowadzają się po wklęsłej powierzchni.

Tabela 2 Charakterystyka krzywej dopasowania w różnych rozmiarach szachownicy ze słomy

ilość erozji (osadzania) może ilościowo odzwierciedlać wewnętrzne fizyczne zmiany kwadratu. Na podstawie wartości ilości erozji (odkładania się) w tabeli 2, w większym kwadracie (A, C do F), największe różnice w ilości akumulacji są generowane w różnych miejscach. Zwykle ilość erozji (osadzania) w X jest większa niż Y i Z. dowody wskazują, że zjawisko erozji nie wystąpiło w A, B ma tylko słabą erozję na górze, A C ma silną erozję w każdej części wzdłuż stoku. Ponadto wielkość erozji w CZ jest około 8,7 razy większa od X i 1,6 razy większa od Y.

wielkość erozji (osadzania) (Q m) jest słabsza wraz ze wzrostem kwadratu (A → C → F) i miejsca od X, Y do Z. w tym procesie intensywność akumulacji jest większa niż erozja. W tym samym miejscu Q m od A jest w przybliżeniu 1,3–1,4 razy większe od C i w przybliżeniu 1,7–2,2 razy większe od F. w tym samym kwadracie Q m od X jest w przybliżeniu 1,04–1,52 razy większe od Y i w przybliżeniu 1,31-1,37 razy większe od Z. W sumie w dolnej części zbocza niewielkie rozmiary szachownicy słomkowej są silnie osadzone, podczas gdy duży kwadrat jest erozją w górnej części zbocza nawietrznego. Po wietrznej porze roku średnia wysokość zapory A wynosi mniej niż 6 cm, podczas gdy na dnie pojawiła się zapora piaskowa. Jednak wysokość zapory C wynosi od 7 do 10 cm, średnia wysokość zapory f przekracza 9 cm, a słoma pszenna podlega silnej erozji.

krzywa erozji (osadzania) w transekcie

krzywa erozji (osadzania) w orientacji NW–SE i NE–SW (rys. 5) jest podobny w tym samym miejscu na tym samym kwadracie i transekcie; jednak głębokość i intensywność mają dużą różnicę (Tabela 3).

rys. 5
figure5

krzywe erozji (osadzania) w orientacji NW–SE i NE–SW w różnych rozmiarach szachownic słomy

tabela 3 intensywność erozji (osadzania) na transekcie (q p) w różnych rozmiarach szachownic ze słomy

na transekcie orientacji NW–se, na odcinku wydmowym, każdy kwadrat w orientacji NW jest strefą silnej akumulacji, a azymut środkowy–SE jest strefą silnej akumulacji. słaby obszar osadzania i erozji. Wzdłuż skarpy nawietrznej od X, Y do Z średnia głębokość akumulacji w orientacji północno-zachodniej wynosi odpowiednio 9,56, 8,57 i 7,48, podczas gdy średnia głębokość osadzania w orientacji centrum-SE wynosi odpowiednio 8,28, 5,67 i 3,10. Średnia intensywność erozji (odkładania się) w transekcie wynosi odpowiednio 0,85, 0,70 i 0,52 kg m−2. Dla różnych rozmiarów tej samej części, orientacja północno-zachodnia jest główną strefą akumulacji w zarysie wydajności. Średnia głębokość i intensywność erozji lub osadzania się w szachownicy słomy o dużych rozmiarach jest mniejsza niż w szachownicy małej i średniej wielkości. Jednak najsilniejsza intensywność erozji znajduje się w orientacji Środkowo–Południowo-Wschodniej.

głębokość erozji (osadzania) w różnych rozmiarach A, C i F w orientacji północno-zachodniej wynosi odpowiednio 11,09, 9,01 i 5,50, a na orientacji Południowo-Wschodniej 8,96, 6,15 i 1,94. Całkowita średnia intensywność erozji (osadzania się) w transekcie wynosi odpowiednio 0,98, 0,69 i 0,38 kg m−2. Dlatego z jednej strony, osadzenie orientacji północno-zachodniej pokazuje, że X > Y > z, ale CY jest wyjątkiem, a > C > F. Z drugiej strony, słaba akumulacja i erozja są klasyfikowane jako X < y < z I a < c < F. dla A jest to silna akumulacja, która znajduje się w orientacji północno-zachodniej i południowo-wschodniej. W sumie erozja jest silniejsza niż akumulacja na szczycie nawietrznego zbocza F.

w orientacji NE–SW pierwotne miejsce akumulacji przekształciło południowo–zachodnią i środkowo-północno-wschodnią orientację na słaby obszar akumulacji i erozji. Pierwotne miejsce akumulacji jest podobne pod względem głębokości i intensywności do różnych rozmiarów i miejsc na transekcie NW–SE. W dolnej, środkowej i górnej części zbocza średnia głębokość osadzania w kierunku północno-wschodnim wynosi odpowiednio 7,63, 4,46 i 2,65. Średnia głębokość osadzenia w południowo-zachodniej części wynosi 9.01, 8.51 i 7.34, podczas gdy akumulacja na południowym zachodzie jest silniejsza niż na północnym wschodzie (P > 0.01), A integralna średnia intensywność erozji (osadzania) w transekcie wynosi 0,79, 0,56 i 0,37 kg m−2. W sumie efekt akumulacji DNA jest silniejszy niż góra (P > 0.01).

w tym samym krajobrazie, dla A, C I F, średnia głębokość osadzania w orientacji północno-wschodniej wynosi odpowiednio 10,10, 5,62 i -0,87 cm, a odpowiednio 10,84, 7,09, 6,92 cm na południowym zachodzie. Efekt akumulacji na północnym wschodzie jest podobny do orientacji południowo-zachodniej w A. i dla F, erozja wystąpiła w orientacji północno-wschodniej, podczas gdy południowy zachód był głównie zdominowany przez odkładanie (P > 0.01). Biorąc pod uwagę intensywność erozji lub osadzania się, intensywność dużych rozmiarów jest około 0,1–0,6 razy większa niż w przypadku małych rozmiarów i 0,3–0,8 razy większa niż w przypadku średnich rozmiarów. Ogólnie rzecz biorąc, erozja jest oczywista.

efekty wietrzenia i utrwalania piasku

różne rozmiary szachownic słomy w różnych miejscach odzwierciedlają zdolność do odporności na erozję wiatrową i pochówku piasku, co można wyrazić za pomocą funkcji wietrzenia P na wysokości 2 m, która jest odsetkiem redukcji wiatru w porównaniu z tą samą wysokością piaszczystej ziemi bez barier. Zgodnie z eksperymentem polowym z 2013 r., na dole (X) i środku (Y) stoku nawietrznego wartość P jest podobna dla a i C, podczas gdy na górze (Z), a jest o 10% większa niż C. Porównując C Z F, wartość P W X, Y I Z jest większa, co jest około 1,8-2,5 razy większe od tej ostatniej (Fig. 6).

rys. 6
figure6

profile prędkości wiatru o różnych rozmiarach szachownic słomy

wydajność utrwalania piasku s to procent redukcji odprowadzania osadu w porównaniu z piaskami grunt bez wysokości bariery, przedstawiony jako > c > f w środkowej części skarpy nawietrznej. Stosunek wartości S wynosi około 20:19:17, a stosunek różnic w miejscu charakteryzuje się X < Y < Z. P I S w pobliżu Ziemi W F są mniejsze niż a i C w miejscu Z, a strona nawietrzna jest podatna na erozję, która łatwo ulega zniszczeniu. Jednocześnie miejsce to jest podatne na generowanie cyklotronu wirów wtórnych i wreszcie na rozszerzanie się w obszarze erozji szachownicy. Po nadmiernym pochówku piasku w dolnej i środkowej części skarpy nawietrznej, efekt wiatroszczelności i utrwalania piasku stopniowo spadnie. Wreszcie, mniej niż w wietrznym sezonie, a zostanie pochowany. Ponieważ C ma stosunkowo stabilną krzywą montażu erozji i osadzania, a efekt ochrony jest umiarkowany między A I F, maksymalny czas ochrony jest najdłuższy.

zależność między charakterystyką erozji (osadzania) a prędkością i częstotliwością wiatru

prędkość i kierunek wiatru są głównymi czynnikami wpływającymi na różnice w erozji lub osadzaniu w miejscu na krzywej dopasowania. Na podstawie danych meteorologicznych, w okresie obserwacji, dominującymi kierunkami wiatru są południowy zachód i północny zachód. Częstotliwość wiatru wynosi 25,75 i 40,05%, a średnia prędkość wiatru wynosi odpowiednio 4,46 i 5,82 m s−1. W połączeniu z głębokością czterech uzyskanych kolejnych pomiarów bitów wkładkowych, każda część odsłoniętej stali zmieniła się w tym okresie, tj. zmieniła się głębokość erozji lub osadzania w różnych okresach, a dane dotyczące wiatru zmieniły się w odpowiednim czasie. Na różnych etapach częstotliwość i średnia prędkość wiatru na południowym zachodzie jest związana z głębokością akumulacji na orientacji południowo-zachodniej, a dodatni współczynnik korelacji wynosi odpowiednio 0,85–0,88 i 0,87–0,85. Ponadto dodatni współczynnik korelacji wynosi odpowiednio 0,89–0,92 i 0,90-0,93 na północnym zachodzie, a na dużą wielkość wpływa prędkość wiatru, a częstotliwość jest wyższa od małej wielkości. Ponadto głębokość Środkowej krzywej dopasowania jest zdominowana przez częstotliwość i prędkość wiatru w sezonie. Warto zauważyć, że to miejsce nie znajduje się na minimalnej głębokości krzywej dopasowania, ale na północno-wschodnim dnie i północno-wschodnim środku i szczycie stoku nawietrznego. Dół erozyjny jest łatwo uformowany w środkowej i górnej części nawietrznego zbocza w dużych rozmiarach i na szczycie średniej wielkości, podczas gdy w środkowej i górnej części zbocza mały rozmiar jest podatny na stopniowy wpływ płytkiej szczeliny (rys. 7).

rys. 7

rys. 7

zależność między odprowadzaniem osadu a wysokością w różnych rozmiarach szachownic słomy

zastosowanie różnych rozmiarów szachownic słomy

przy wyborze odpowiedniej wielkości szachownic ze słomy pszennej należy wziąć pod uwagę cel zapobiegania powstawaniu piasku, a w szczególności warunki polowe na piaszczystych terenach alpejskich. Innymi słowy, pomiary muszą być dostosowane do lokalnych warunków. Ponadto różne obszary wydm piaszczystych muszą mieć różne rozmiary. Ma to na celu promowanie konfiguracji rozmiarów szachownic pod różnym pokryciem roślinności, intensywności wiatru i aktywności piasku, a także niektórych specjalnych celów wydm piaskowych. Mały rozmiar jest przydatny do blokowania piasku na szczycie skarpy nawietrznej. Na zawietrzną stronę mega-wydm wpływa silny przepływ, aktywność piasku i izolowany pas ochronny, taki jak wzdłuż autostrad i linii kolejowych. Rola nagłego zagrożenia jest najlepsza w zapobieganiu zakopywaniu linii kolejowych i autostrad przez piasek. W przypadku zawietrznego zbocza wydm stałych, półstałych lub ruchomych roślinność jest stosunkowo dobra w zapobieganiu erozji lub aktywacji wydm. Duży rozmiar wystarczy, aby osiągnąć najniższy koszt ekonomiczny i efekt ochrony przed piaskiem. Jeśli tylko w celu poprawy wskaźnika przeżycia sztucznej roślinności lub barier wegetacyjnych przed i po przeszczepieniu, odstępy 1,5 i 2 m były ekonomicznym i skutecznym wyborem. Środki te mogą zmniejszyć erozję wiatrową i zakopany piasek, promować infiltrację akumulacji wody i naturalną odbudowę roślinności, a także rozszerzyć ochronę w ramach ochrony wegetatywnej, aby osiągnąć sytuację korzystną dla obu stron. W związku z tym środki te są szeroko stosowane w promocji alpejskich terenów piaszczystych. Ponadto, biorąc pod uwagę oszczędności ekonomiczne i praktyczną prostotę, bariery prostokątne i wyznacznikowe mają praktyczne zastosowanie. W obszarach, gdzie dominujący kierunek wiatru nie zmienia się lub dominują dwa prawie pionowe wiatry, długi bok prostokątnych barierek jest pionowy do dominującego kierunku wiatru. Trend barier wyznaczających pionowo do dominujących kierunków wiatru może być również szeroko stosowany na piaszczystych terenach alpejskich.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.