Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan man beregner erosionshastigheden

Jord erosionshastigheden er tabet af jordmasse over tid for et specifikt landområde. Erosion er en naturlig proces forårsaget af vind, regn og rindende vand. Jord erosion påvirker landbrug, byggeprojekter og boligejere, der bor i nærheden af ​​floder, oceaner og jordbundede skråninger. Overdreven erosion skyldes ofte menneskelige aktiviteter, som f.eks. Skovrydning, vejbygning og intensivt landbrug. Du kan beregne jord erosionshastigheden ved at måle tabet af jordmasse over en bestemt periode. For at forudsige fremtidig jord erosion på grund af vand udviklede forskere Universal Soil Loss Equation eller USLE.

Beregning af Eroded Earth Mass

Jordmasse er jordmængden multipliceret med dens densitet. Jordens massefylde påvirkes af dens kompaktitet og af hvor meget organisk materiale det indeholder. For at beregne mængden af ​​jord, der eroderet af vandafstrømningen i et bestemt område, måles det firkantede område multipliceret med dybden. F.eks. Hvis arealet i kvadratmeter er 20.000 og den tabte jordhøjde er 0,01 meter, så: Volumen = 20.000 x 0.01 = 200 kubikmeter. Forudsat at jorddensiteten er 150 kg pr. Kubikmeter, multipliceres volumenet ved massefylde, hvilket giver dig den udhulede jordmasse: Masse = 200 x 150 = 30.000 kg.

Beregning af erosionshastigheden

Den erosionshastighed måler mængden af ​​jordmasse, der er gået tabt over en bestemt tidsperiode. Hvis 30.000 kg jord gik tabt over fire år, så: Erosionshastigheden er 30.000 divideret med 4 eller 7.500 kilo om året. For at sammenligne erosionshastigheder i forskellige landområder skal du beregne satser for et enhedsareal, f.eks. En kvadratmeter eller en hektar. Du skal blot dele erosionshastigheden med antallet af kvadratmeter eller andre kvadratiske enheder. Sørg for, at du bruger samme type enheder i alle dine beregninger, hvad enten det er meter, kilometer, fødder, meter eller miles.

Forudsigelse af den årlige erosionshastighed

Landbrug, bygning, landskabspleje og bevaringsprojekter skal ofte vide den forventede årlige erosionsrate. Klima, jordtype, vegetation og hældningen af ​​jorden har alle indflydelse på erosionshastigheden. Øget nedbør og vandafstrømning nedbryder jordaggregater og stød erosion. Vegetation og vegetationens rødder hæmmer erosion. Stejlere skråninger har større jordforringelse fra vandosion. At overveje disse faktorer ved at forudsige den årlige erosionshastighed, blev Universal Soil Loss Equation, USLE, oprettet.

Universal Jordforløb Equation

Den Universal Soil Loss Equation eller USLE forudsiger det gennemsnitlige årligt jordforløb "A" pr. arealareal. Ligningen er A = R x K x L x S x C x P og multiplicerer forskellige faktorer for at nå frem til den årlige erosionshastighed. R-faktoren er baseret på nedbør og afstrømning, mens K er jordens eroderingsfaktor og afhænger af jordtype. L- og S-faktorerne betragtes sædvanligvis sammen og er mål for længden og stejlheden af ​​en skråning. C-faktoren eller afgrødehåndteringsfaktoren og P-faktoren eller støttepraktikfaktoren gælder normalt kun for dyrkningsareal eller jord, der formår at bevare jord. I USA er værdier for USLE tilgængelige fra forskellige jordundersøgelser fra USA's Department of Agriculture and Natural Resources Conservation Service. Selvom USLE blev afledt til måling af afgrøderosion, er den globalt anvendelig i mange tilfælde af mange erosionsproblemer.

Brug af USLE

For at bruge USLE, få værdien for R-faktoren fra din lokale vejstation eller et andet agentur. Bestem hvilken type jord du skal tildele en værdi for K-faktoren; ler med gennemsnitlige mængder organisk stof har en K-faktor på 0,49, mens meget fint sand har en værdi på 0,96. Mål længden af ​​hældningen af ​​jorden og bestem procenten af ​​hældningen for at udlede LS-faktoren. En otte procent hældning, der er 30,5 meter lang, har en LS faktor på en. Hvis du ikke bruger jorden til afgrøder, er C og P-faktorerne generelt lig med en. Disse faktorer varierer mellem nul og en, hvis jorden aktivt opdrættes og dyrkes. Forudsat at R-faktoren er 100, er K-faktoren 0,40, og dit 30,5 meter lange landområde har en to procent hældning, hvilket giver dig en LS-faktor på 0,2, så jord erosion = 100 x 0,40 x 0,2 x 1 x1 = 8 tons pr. acre om året for ikke-opdrættet jord