Wykład 5 03.04
1. Bilans wodny obszaru - równowaga przychodów (opad) i rozchodów (parowanie, odpływ) w określonej przestrzeni w określonym czasie )wyrażony w mm słupa wody bądź m3/km2).
P + Hd + Rp = E + Hod + Rr
(P - E) + (Hd - Hod) + (Rp - Rr) = 0
(Wymiana pionowa) (wymiana pozioma) (zmiany w retencji)
P - opad
E - ewapotranpiracja (parowanie terenowe)
Hd - dopływ wody z obszarów sąsiednich (Hd1 + Hd2 + …..)
Hod - odpływ wód z obszaru (Hod1 + Hod2 + ……)
Rp - retencja poczatkowa
Rr - retencja kończowa
2. Regulacje gleby i poprawa warunków środowiska w krajobrazie - melioracja. 3 typy działań:
- melioracje techniczne, znane od dawna, dopływy i odpływy wody
- melioracje agrotechniczne, działamy przez zmianę właściwości gleby
- melioracje techniczne - projektowanie, konstruowanie i wykonywanie urządzeń w środowisku takich jak: kanały, rowy, śluzy, zastawki, jazy, mnichy, zbiorniki wodne, poldery, obwałowania, drenowania itp., których celem jest gromadzenie, odprowadzanie lub doprowadzanie wody, ochrona przed powodzią, regulacja poziomu wód powierzchniowych i gruntowych, nawadnianie i odwadnianie gruntów itp.
Melioracje techniczne dotyczą w szczególności:
- obiegu wody
- odwodnień
- nawodnień
- urządzeń przeciwerozyjnych
3. Przyczyny nadmiernego uwilgotnienia terenu
- GEOGRAFICZNO - HYDROLOGICZNE
- Dodatki bilans wodny obszaru
P + Hd + Rp > E + Hod + Rr
(przychód) (rozchód)
N = Eo / L*P (ważne!!)
N- wskaźnik meteorologiczny
Eo - bilans radiacji
L- ciepło parowania
P- opad rzeczywisty
- Położenie w depresji
- TECHNICZNE
-brak odpływu do odbiornika spowodowany spiętrzeniem wód w odbiorniku lub jego zarośnięciem, zamuleniem
- odcięcie doliny od odbiornika przez osadzenie tzn. warg z materiału osadowego na brzegach w czasie wylewu:
- częste występowanie wód z koryta cieku
-brak śluz i przepustów
- infiltracja wód z cieku do kanału
- nadmierna polowa pojemność wodna gleb, mała przepuszczalność i mała ociekalność
- TERENOWO GLEBOWE
*płytkie położenie warstw nieprzepuszczalnych
* gleba przepuszczalna na płytko zalegającej warstwie nieprzepuszczalnej
4. Typy hydrologiczne obszarów lądowych
- obszary wybitnie posuszne - moc ewapotranspiracyjna atmosfery wyższa od opadów. Cały opad wyparowuje, N>1
- obszary o umiarkowanej wilgotności - opad przewyższa parowanie, a wzrost opadu zwiększa parowanie
W całym roku n ok. 1, w poszczególnych okresach N = 0,8-1,2
- obszary o dużej wilgotności - parowanie osiąga granicę zdolności ewapotranspiracyjnej terenu i bez względu na wysokości opadu pozostaje bez zmian, N < 1
5. Wskaźniki uwilgotnienia według Budyki
Region |
Roczny bilans radiacji (promieniowanie netto) Ro |
Opad P. cm |
Wskaźnik N = Ro/LP |
|
|
Kcal * cm-2 |
W* m-2 |
|
|
Sankt Petersburg Warszawa Poznań Odessa Delta Nilu |
30 38 42 50 65 |
40 44 48 58 75 |
70 55 52 50 7,5 |
0,7 1,1 1,3 1,7 14,5 |
6. Charakterystyka przepuszczalności
Przepuszczalność |
Współczynnik przepuszczalności (darcy*) |
Bardzo dobra - rumoszowe, żwiry, piaski gruboziarniste |
100 |
Dobra - piaski gruboziarniste nieco ilaste, piaski różno i średnioziarniste, skały ze szczelinami |
100-10 |
Średnia - piaski drobnoziarniste, less |
10-1 |
Słaba - piaski pylaste, gliniaste, muly, piaskowce |
1-0,1 |
Skały półprzepuszczalne - gliny, namuły, mułowce, ily piaszczyste |
0,1-0,001 |
Skały nieprzepuszczalne - iły, iłołupki, gliny ilaste, margle ilaste, skały magmowe niespękane |
Poniżej 0,001 |
*darcy = przesiąk 1 cm3 w ciągu sekundy przez 1 cm2
7. Skutki nadmiernego uwilgotnienia
- opóźnienie prac wiosennych
- utrudnienie prac wiosennych, jesiennych i po opadach
- zimne gleby - opóźnienie wschodów i wzrostu roślin
- opóźnienie dojrzewania roślin
- brak tlenu w glebie zmniejsza wzrost korzeni roślin, rozwój mikroflory i fauny glebowej
- rozwój procesów beztlenowych = denitryfikacja, powstanie związków toksycznych H2S, CH4, amoniak
- zahamowanie procesów próchnicotwórczych na rzecz gnicia
- utrudnione pobieranie wody i składników pokarmowych
- silniejszy rozwój chwastów hydrofilnych
- zwiększone koszty agrotechniki
- zmniejszone plony
8. Objawy nadmiaru wody w glebie
OBJAWY BEZPOŚREDNIE
- stagnowanie wód na powierzchni gleby przez znaczną część roku
- wysokie poziomy wody gruntowej trwające dłuższy czas
- wysokie poziomy wody w ciekach, stawach
- źródliska i wysiąki
- występowanie zespołów hydrofilnych - sity, turzyce, skrzypy, mietlice
- specyficzne typy i rodzaje gleb - glejowe, czarne ziemie, murszowe, torfowe, mułowe, mady
- występowanie w profilu glebowym poziomów glejowych i wytrąceń żelazistych
OBJAWY POŚREDNIE
- dłuższe zaleganie pokrywy śnieżnej
- powolne obsychanie gruntu, ciemne plamy
- częste mgły
- wymakanie, wyprzenie i wymarzanie ozimin
- opóźniony rozwój roślinności wiosną
- jasna, żółtozielona barwa roślin uprawnych
- ciemnozielona barwa roślinności łąkowej
- utrudniona pielęgnacja i zbiory roślin (okopowych), oklejanie glebą części roboczych maszyn