Evrensel Toprak Kaybı Denklemi - Universal Soil Loss Equation

Evrensel Toprak Kaybı Denklemi (USLE) yaygın olarak kullanılan bir matematiksel model tanımlayan toprak erozyonu süreçler.[1]

Erozyon modelleri toprakta kritik rol oynar ve Su kaynak koruma ve nokta kaynaklı olmayan kirlilik aşağıdakileri içeren değerlendirmeler: tortu yük değerlendirmesi ve envanter, koruma planlaması ve tasarımı tortu kontrolü ve bilimsel anlayışın ilerlemesi için. USLE veya türevlerinden biri tarafından kullanılan ana modellerdir Amerika Birleşik Devletleri su erozyonunu ölçmek için devlet kurumları.[2]

USLE, 1930'larda ABD Tarım Bakanlığı tarafından toplanan toprak erozyonu verilerine dayanarak ABD'de geliştirilmiştir (USDA ) Toprak Koruma Hizmeti (şimdi USDA Doğal Kaynakları Koruma Hizmeti ).[3][4] Model, hem ortaya çıktığı Amerika Birleşik Devletleri'nde hem de dünya çapında koruma planlaması amacıyla onlarca yıldır kullanılmıştır ve Amerika Birleşik Devletleri'nin milyarlarca dolarlık koruma programını uygulamaya yardımcı olmak için kullanılmıştır. Revize Edilmiş Evrensel Toprak Kaybı Denklemi (RUSLE)[5] ve Değiştirilmiş Evrensel Toprak Kaybı Denklemi (MUSLE) benzer amaçlar için kullanılmaya devam etmektedir.

Erozyon modellerine genel bakış

İki ana erozyon modeli türü, süreç tabanlı modellerdir ve deneysel olarak tabanlı modeller. Süreç tabanlı (fiziksel tabanlı) modeller, ayrılma, taşıma ve aşındırma süreçlerini matematiksel olarak tanımlar. ifade ve bu süreçleri tanımlayan denklemlerin çözümleri aracılığıyla, toprak kaybı ve tortu verimi belirli arazi yüzey alanlarından. Erozyon bilimi, deneysel yönleri içermeyen tamamen süreç temelli modellerin var olması için yeterince gelişmemiştir. Proses temelli diğer erozyon modellerinden ayırt etmek için birincil gösterge, aşağıda tartışılan tortu süreklilik denkleminin kullanılmasıdır. Ampirik modeller, istatistiksel ilişkiler aracılığıyla yönetim ve çevresel faktörleri doğrudan toprak kaybı ve / veya tortul verim ile ilişkilendirir. Lane vd.[6] Süreç temelli ve ampirik erozyon modellerinin doğası hakkında ayrıntılı bir tartışma ve ne dediklerine dair bir tartışma sağladı kavramsal modeller süreç temelli ve tamamen ampirik modeller arasında bir yerde yer alır. Erozyon modellemesini içeren mevcut araştırma çabası, süreç tabanlı erozyon modellerinin geliştirilmesine yönelik ağırlıklandırılmıştır. Öte yandan, çoğu erozyon değerlendirmesi ve koruma planlaması için standart model, ampirik temelli USLE'dir ve USLE tabanlı aktif araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. erozyon tahmini teknoloji.

USLE açıklaması

USLE, erozyon alanı ve yağış simülatörü deneylerinden geliştirilmiştir. USLE, uzun vadeli ortalama yıllık toprak kaybını (A) tahmin etmek için altı faktörden oluşur. Denklem şunları içerir: yağış erozyon faktörü (R), toprak aşınabilirlik faktör (K), topografik faktörler (L ve S) ve ürün yönetimi faktörleri (C ve P). Denklem basit ürün biçimini alır:

USLE'nin deneysel önemi olan başka bir kavramı vardır, birim plan kavramı. Birim arsa, zeminin değerini belirlemek için standart arsa koşulu olarak tanımlanır. aşınabilirlik. Bu koşullar, LS faktörü = 1 (eğim =% 9 ve uzunluk = 22,1 m (72,6 ft) olduğunda, grafiğin nadas ve toprak işleme yukarı ve aşağı eğimlidir ve hiçbir koruma uygulaması uygulanmaz (CP = 1). Bu durumda:

K'yi tahmin etmek için daha basit bir yöntem Wischmeier ve diğerleri tarafından sunulmuştur.[7] toprağın tane boyutunu, organik madde içeriğini, toprak yapısını ve profil geçirgenliğini içerir. Toprak aşınabilirlik faktörü K, bir nomograf bu bilgi biliniyorsa. LS faktörleri, eğimin uzunluğu ve gradyanı bilinerek bir eğim etkisi tablosundan kolayca belirlenebilir. Mahsul yönetimi faktörü (C) ve koruma uygulamaları faktörünün (P) elde edilmesi daha zordur ve arsa verilerinden ampirik olarak belirlenmelidir. Toprak kaybı oranlarında (C veya P ile / C veya P olmadan) tanımlanmıştır.

Ayrıca bakınız

  • Erozyon ve Tortu Kontrolünde Sertifikalı Profesyonel (CPESC )
  • Erozyon kontrolü
  • WEPP (Su Erozyonu Tahmin Projesi), fiziksel tabanlı bir erozyon simülasyon modeli

Referanslar

  1. ^ Hudson, Norman (1993). Toprak Erozyonu ve Yüzey Akışının Saha Ölçümü, Sayı 68. Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü. s. 121–126. ISBN  9789251034064.
  2. ^ Ulusal Kaynakları Koruma Servisi, ABD Tarım Bakanlığı. Washington DC. 61 FR 27998 "Teknik destek." 1996-06-04.
  3. ^ Wischmeier, W.H. ve D.D. Smith. 1978. "Yağış Erozyon Kayıplarını Tahmin Etmek: Koruma Planlaması için Bir Kılavuz." Tarım El Kitabı No. 537. USDA / Bilim ve Eğitim İdaresi, ABD. Govt. Baskı Ofisi, Washington, DC. 58 pp.
  4. ^ Wischmeier, W. H. ve D. D. Smith, 1960. "Koruma çiftliği planlamasına rehberlik edecek evrensel bir toprak kaybı denklemi." Trans. Int. Congr. Toprak Bilimi, 7., s. 418-425.
  5. ^ Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı - Tarımsal Araştırma Servisi. 2014. "Revize Edilmiş Evrensel Toprak Kaybı Denklemi (RUSLE) - RUSLE 1 ve RUSLE 2'ye hoş geldiniz".
  6. ^ Lane, L.J., E.D. Shirley ve V.P. Singh. 1988. "Yamaçlarda erozyonun modellenmesi." s.287-308. İçinde: M.G. Anderson (ed.) "Jeomorfolojik Sistemlerin Modellenmesi." John Wiley, Yayın, NY.
  7. ^ Wischmeier, W.H., C.B. Johnson ve B.V. Cross. 1971. "Tarım arazileri ve inşaat sahaları için bir toprak aşınabilirlik nomografı." Toprak ve Su Koruma Dergisi 26:189-193. ISSN  1941-3300

Dış bağlantılar