Table of Contents
- příčiny: vítr, voda, led, sníh, zvětraliny, chemické působení
- druhy eroze: gravitační, vodní, větrná, sněhová, ledovcová, antropogenní, biologická
- zrychlená eroze: sjednocování a intenzivní využívání zemědělských ploch
- velkoplošné odlesňování
- porušení přírodní rovnováhy
- důsledky eroze: ztráta úrodné vrstvy, osiva, zanášení vodních toků, příkopů, cest, kvalitativní změny, sekudnární - eutrofizace
modelování vodní eroze
- cíl: identifikace ohrožených lokalit, predikce četnosti/intenzity eroze, predikce následků eroze
- výstupy: přípustná délka svahu, ztráta půdy, koncentrace sedimentu a látek v odtoku, objem odtoku, kulminační průtok
- empirické modely: na základě empirických zkušeností (dlouhodobá měření –statistický soubor dat)
- výhody:
- malý objem vstupních dat, obvykle snadno získatelných
- jednoduché a přehledné vztahy
- velká rozšířenost a snadná použitelnost, nenáročnost na výpočetní techniku
- nevýhody:
- dlouhodobé průměrné odhady
- neřeší jednotlivé přívalové srážky
- obvykle neumožňuje zahrnutí nehomogenit do výpočtu
- podmínky v USA, my máme odlišné podmínky
- USLE, RUSLE
- kritika, protože předpovídaji erozi všude, dokonce i tam, kde to není možné. neumí předpovídat ukládání sedimentů a neumí výpočet pro komplexní topografii (ani při integraci v GIS)
- fyzikálně založené modely: na základě fyzikálního popisu jevu (obvykle rovnice kontinuity + pohybové rovnice, …)
empirické modely
USLE
- Universal Soil Loss Equation - Universální rovnice ztráty půdy
- Průměrné roční ztráty půdy způsobené odtokem z pozemků o určitém sklonu při určitém systému zemědělského využití
- Nelze ji použít pro období kratší
- regresní analýzou odvozena závislost na 6 faktorech
RUSLE
- Revised Universal Soil Loss Equation - Revidovaná Universální Rovnice Ztráty Půdy
- R
- faktor erozní účinnosti deště
- R = E * I30 / 100
- R faktor v ČR má ČHMÚ → regionalizace → mapa izoerodent pro čr
- K
- faktor erodovatelnosti půdy
- Vliv kvality půdy na její odolnost vůči dopadajícím dešťovým kapkám a proudící vodě
- Vliv velikosti infiltrace na množství povrchového odtoku
- K faktor v USLE:
- určen experimentálně (odnos půdy z jednotky plochy na jednotku dešťového faktoru ze standartního pozemku)
- erodovatelnost půdy odvozena z: zrnitost, obsah humusu, struktura, propustnost
- LS
- topografický faktor
- nepřerušená délka svahu, sklon svahu, exponent zahrnující vliv velikosti sklonu
- C
- faktor ochranného vlivu vegetace
- poměr zjištěného smyvu půdy na pozemku s pěstovanými plodinami(vegetací) ke smyvu na pozemku s kypřeným černým úhorem
- Výrazné změny ochranného vlivu vegetace v průběhu vegetačního období
- změny plodin
- P
- faktor účinnosti protierozních opatření
- poměr zjištěného smyvu na pozemku s použitým protierozním opatření ke smyvu na standartním pozemku, který je obděláván ve směru spádnice
- způsoby obdělávání
- protierozní opatření:
- organizační: optimální tvar a velikost pozemku (pozemek s ornou půdou by neměl ve směru sklonu větší délku než délku přípustnou určenou z hodnoty přípustného smyvu půdy) , vhodné rozmístění plodin, záchytné pásy, apod.
- agrotechnické a vegetační: protierozní tvorba, způsob sadby
- technické: terénní úpravy (terasy, hrádky, nádrže)
fyzikálně založené modely
- fyzikální základ (vznik a tvorba odtoku, vznik a průběh eroze)
- teoreticky správnější reprezentace erozního procesu
- přímé zahrnutí procesu eroze způsobené soustředěným odtokem a procesu ukládání transportovaných částic
- řešení jednotlivých srážko-odtokových situací
- přesnější schematizace geometrie území (nehomogenita)
- nevýhody: obtížněji dostupná vstupní data, nutná kalibrace modelu, často vysoké nároky na výpočetní techniku
SMODERP
- SimulačníModelPovrchovéhoODtokuaERozníhoProcesu
- Epizodní
- čvut
- tvořen hydrologickým a erozním modulem
- pro jednotlivý svah nebo malé povodí
- proces odtoku, eroze, transportu
- výstupy: přípustná délka svahu, objem povrchového odtoku,kulminační průtok, ztráta půdy
- vstupy: geometrie svahu, součinitel hydraulické vodivosti, poměrná plocha listová, potenciální intercepce, půdní typ , sorptivita (počáteční vlhost), povrchová drsnost a retence
WEPP
- Water Erosion Prediction Project
- Plně fyzikálně založený model
- Odděluje erozi deštěm x odtokem
- Jednotlivý pozemek
- Velký počet parametrů
- Založen na principu stochastického generátoru počasí
- deterministický
- field-scale nebo malé povodí
SIMWE
- simulation of water erosion
- podobný WEP
USPED
- unit stream power based erosion deposition
- simulace transportního objemu limitujícího procesu povrchové eroze
- síť eroze a sedimentace je počítána jako změna v toku sedimentace
SWAT
- soil and water assesment tool
- výpočet odtoku a ukládání hlavně z povodí kde převládá zemědělství
eurose (european soil erosion model)
- pro pole a malá povodí
EROSION 2D/3D
- Ztráta půdy plošným i soustředěným odtokem
- Geometrický základ = pravidelná čtvercová síť
- ztráta půdy na svahu