Склонового стока талых вод

Почвенный и растительный факторы носят сопод­чиненный характер, однако по силе своего влияния на величину поверх­ностного стока талых вод имеет, нередко, решающее значение. Этот фактор в совокупности с геоморфологическим определяют гидрологиче­ские характеристики поверхности почв, которая недостаточно полно учитывается в прогнозировании поверхностного стока. Влияние антропогенного фактора осуществляется путем изменения растительно­сти и состояния (рыхление, уплотнение) пахотного слоя почвы. Таким образом, величина поверхностного склонового стока талых вод (у) в реальных условиях применительно к конкретному году и пункту определяется функцией сложного взаимодействия гидрометеорологиче­ского (G), геоморфологического (Н), почвенного (Р), растительного (R) и антропогенного (А) факторов, т. е.

Y = f (G, H, P, R, A). (4)

В связи с этим построенная карта нормы склонового стока талых вод на основе уравнения водного баланса нуждается в уточнении примени­тельно к конкретному году и местности. Приведем некоторые сведения, позволяющие расширить и углубить представления о влиянии природных и антропогенных фак­торов на сток талых вод и конкретизировать его величину применитель­но к местным условиям.

Таб. 1. Влияние экспозиции склонов на некоторые относительные показатели (средние значения абсол. Величин по основным экспозициям приняты за 100)

Помимо общих запасов воды в снеге на величину склонового стока талых вод оказывают сильное влияние влажность и глубина промерза­ния почв в предвесенний период (Бажин, Павлова,1978, Иванов,1982, Попов,1969, Рязанцев,1978, Рязанцев,1981, Шпак,1969). На основе материа­лов наблюдений за стоком талых вод зависимость коэффициента стока на зяби тяжелосуглинистых черноземов ( ) от средней влажности па­хотного слоя в объемных % (В) и средней величины промерзания почв на этой же площади в см (Нпр) перед началом промерзания имеет вид (Иванов,1982, 1986):

ln = -3,553 + 0,126B ² Нnp · 10 ^{– 4}. (5)

Табл. 2. Стокорегулирующая роль растительности по отношению к зяби (100%)

на черноземных и серых лесных почвах

Корреляционное отношение зависимости (5) составляет 0,915 при вероятной ошибке 0,048. Она может быть использована для прогнози­рования потерь талых вод с малых водосборов на зяби черноземных суглинистых почв для условий конкретного года, исходя из запа­сов воды в снеге перед началом снеготаяния, средней влажности пахотного слоя и глубины промерзания почв.

Табл. 3. Показатели среднемноголетней эффективности некоторых агротехнических водозадерживающих приемов на черноземных и серых лесных почвах

Представление о характере влияния экспозиции склонов на формиро­вание стока талых вод можно получить по данным табл. 1 (Иванов,1980); влияние превышения и крутизны склонов выражено слабее (Иванов,1980, 1981, Корзун,1968).

Обобщенные материалы полевых наблюдений (Иванов,1983) показывают (табл. 2), что на величину склонового стока талых вод сильное влияние оказывают растительность, почвы и хозяйственная деятельность чело­века. Относительно зяби величина склонового стока талых вод по агрофонам может возрастать в 1,5-2 раза. На величину склонового стока оказывает сильное влияние степень смытости почв. Если на несмытых почвах поверхностный склоновый сток составляет 100%, то на слабо-, средне- и сильносмытых почвах он соответственно составляет 148, 165 и 175%.

Рис.3. Поверхностный сток талых вод, измеряемый с помощью

тонкостеннго треугольного водослива в ОПХ ВНИИЗПЭ

Медвенского р-на Курской обл. (фото В.Д.Иванова, 1974 г.)

Представленный материал позволяет получить более объективное представление о поверхностном склоновом стоке талых вод, его трансформации в условиях конкретного года и местности в пределах ЦЧО, а также в решении практических задач, связанных с широкой программой, мелиорации земель.

Таким образом, на основе уравнения водного баланса по данным наблюдений 52 ме­теорологических станций построены карты нормы поверхностного склонового стока талых вод и коэффициента его вариации. Применительно к усло­виям конкретного года и местности показана его трансформация влиянием гидрометеорологического, геоморфологического, почвенного, растительного и антропогенного факторов, которые необходимо учитывать в решении практических задач.

Литература

1. Бажин Н.А. Павлова К.К. Интегральные показатели водопоглотительной способ­ности почв. – Литология и гидрология, 1978, № 6, с. 71-76.

2. Вершинина Л.К. О соотношении снегозапасов в поле, в лесу и в овражно-балочной сети на речных водосборах. – Тр. ГГИ, 1972, вып. 194, с. 93-118.

3. Воскресенский К.П. Водные ресурсы Центральных чЧрноземных областей. – Тр. ГГИ, 1948, вып. 12(66), с. 17-39.

4. Гришин И.С. Снежный покров и расчет снеговых паводков в лесостепной и степ­ной зонах. – М.: Наука, 1966. 128 с.

5. Иванов В.Д. Сравнительные показатели стока воды и смыва черноземных почв с зяби и чистого пара. – В кн.: Науч.-техн. бюл. по проблеме «Защита почв от эро­зии». – Курск, 1975, вып. 5, с. 3-5.

6. Иванов В.Д. Оценка влияния экспозиции склона на сток талых вод и смыв поч­вы. – Почвоведение, 1979, № 10, с. 78-82.

7. Иванов В.Д. Сток воды и смыв почвы в зависимости от высоты падения склона. – Почвоведение, 1980, № 12, с. 112-117.

8. Иванов В.Д. Относительное влияние крутизны склона на сток и смыв почвы. - Науч. тр. Воронежск. СХИ, 1981, т. 115, с. 181-192.

9. Иванов В.Д. Прогнозирование весеннего смыва почв с пахотных склонов. – Докл. ВАСХНИЛ, 1982, № 1, с. 40-42.

10. Иванов В.Д. Влияние влажности и глубины промерзания почв на поверхностный сток талых вод. – Почвоведение, 1982, № 6, с. 80-86.

11. Иванов В.Д. Резервы высоких и устойчивых урожаев в Центральном Черноземье. – Вестн. с.-х. науки, 1982, № 8, с. 69-75.

12. Иванов В.Д. Стокорегулирующая и почвозащитная функция растительности. – Вестн. с.-х. науки, 1983, № 7, с. 101-106.

13. Иванов В.Д., Рязанцев В.К., Семенов О.П. Склоновый сток талых вод и его трансформация под влиянием природных и антропогенных факторов. – Почвоведение, 1986, № 4, с. 45-51.

14. Комаров В.Д. Весенний сток равнинных рек ETC, условия его формирования и методы его прогнозов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1959. 240 с.

15. Комаров В.Д., Макарова Т.Т. Исследование влияния глубины промерзания поч­вы и других факторов на талый сток рек степной и лесостепной зон. – Метеоро­логия и гидрология, 1972, № 8, с. 67-74.

16. Корзун В.И. Сток и потери талых вод на склонах полевых водосборов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 168 с.

17. Мишон В.М. Весенний поверхностный сток, его изменчивость и распределение по территории ЦЧО. – В кн.: Сб. работ по гидрологии. – Л.; Гидрометеоиздат, 1970, с. 71-82.

18. Мишон В.М. Закономерности залегания максимальных снегозапасов в условиях овражно-балочного рельефа и островной лесной растительности. – В кн.: Сб. работ Курской ГМО, вып. 5. – Л.: Гидрометеоиздат, 1971, с. 53-67.

19. Мишон В.М. Синхронность колебания и выбор расчетного периода для определе­ния нормы весеннего стока рек Черноземного Центра. – Науч. зап. воронежск. от­дел. географ. о-ва СССР, 1966, с. 86-91.

20. Паршин В.Н., Салов М.С. Весенний сток в бассейне р. Дона и его предвычисление. – Л.: Гидрометеоиздат,1955. 103 с.

21. Попов А.Н. Сток с малых водосборов и его особенности. – Валдай, 1969. 159 с.

22. Рязанцев В.К. Зависимость потерь талых вод от промерзаемости v влажности почвогрунтов на малых водосборах ЦЧО. – Науч. Тр. Воронежск. СХИ, 1978, т. 97, с. 215-228.

23. Рязанцев В.К. Методика расчета весеннего поверхностного стока с малых водо­сборов ЦЧО. – Науч. тр. Воронежск. СХИ, 1981, т. 115, с. 140-150.

24. Рязанцев В.К., Жердев В.Н. Об изменчивости снегозапасов на основных элемен­тах водосбора в ЦЧО. – Науч. тр. Воронежск. СХИ, 1976, т. 84, с. 115-122.

25. Рязанцев В.К., Жердев В.Н. Распределение снежного покрова на основных эле­ментах рельефа в ЦЧО. – Науч. тр. Воронежск. СХИ, 1976, т. 84, с. 100-110.

26. Сухарев И.П. Регулирование и использование местного стока. – М.: Колос, 1967. 191 с.

27. Указания по определению расчетных гидрологических характеристик (СН-435-73). – Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 19 с.

28. Шпак И.С. Зависимость коэффициента стока от влажности и глубины промерза­ния почвы. – Почвоведение, 1969, № 12, с. 57-61.