Измерение эрозионной опасности дождя


 


Владельцы патента RU 2578534:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный аграрный университет-МСХА имени К.А.Тимирязева"(ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева) (RU)

Изобретение относится к способам измерения эрозионной опасности дождя. По слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц. Почвенный образец поливают каплями дождя. После чего измеряют радиусы разлета почвенных частиц и их метки. По максимальной величине радиуса разлета и меткам почвенных частиц измеряют эрозионную опасность дождя. Обеспечивается расширение функциональных возможностей способа, заключающееся в возможности определения, из какого слоя почвенного образца вылетают почвенные частицы.

 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для определения эрозионного действия дождя на почву.

Известно множество способов определения эрозионного действия дождя (Методы исследования водной эрозии почв. - Кишинев.: 1976. - С.129-136), (Гидротехника и мелиорация. - София, 1983. - №7. - С.21-23).

Недостаток известных способов - высокая трудоемкость оценки определения эрозионного действия дождя.

Наиболее близким по цели и совокупности существенных технических признаков к предлагаемому техническому решению является способ определения эрозионного действия дождя, включающий полив каплями почвенного образца, измерение величины радиуса разлета почвенных частиц и определение эрозионного действия дождя / Жигимонт Ю.Г. Экспериментальное исследование процесса капельной эрозии почвы / Материалы научно-технической студенческой конференции «Роль молодых ученых в модернизации мелиоративной науки». - М.: ФГБОУ ВПО МГУП, 2011. - С.59-66. ISBN 978-5-89231-350-6).

Недостаток известного способа - ограниченные функциональные возможности, которые не позволяют определить величину угла относительно горизонтальной поверхности вылета почвенных частиц.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Сущность способа измерения эрозионной опасности дождя, который включает полив каплями дождя почвенного образца, измерение величины радиуса разлета почвенных частиц и измерение по максимальной величине радиуса разлета эрозионной опасности дождя, заключается в том, что по слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц, поливают каплями дождя почвенный образец, фиксируют радиусы разлета почвенных частиц и их метки, по максимальной величине радиуса разлета и меткам почвенных измеряют эрозионную опасность дождя.

Способ реализуют следующим образом. Над почвенным образцом, установленным на горизонтальной поверхности, размещают мишень с отверстием. Мишень размещают в горизонтальной плоскости, совмещая ее отверстие с центром почвенного образца. Нижнюю плоскость мишени покрывают клеящим составом. Подают одиночные капли дождя в центр почвенного образца. Почвенные частицы вылетают из почвенного образца и фиксируются на нижней поверхности мишени, которая покрыта клеящим составом. Измеряют радиус разлета почвенных частиц, расстояние от поверхности почвенного образца до мишени. По измеренным величинам и формуле β=arctg (h/r), где β - величина угла вылета почвенных частиц относительно горизонтальной плоскости, градус; arctg - функция, обратная тригонометрической функции тангенса; h - расстояние от поверхности почвенного образца до мишени, см; r - средний радиус разлета почвенных частиц, см, рассчитывают угол вылета почвенных частиц относительно горизонтальной плоскости, и далее по величине угла вылета почвенных частиц относительно горизонтальной плоскости определяют эрозионное действие дождя. Максимальное эрозионное действие дождя отмечается при угле вылета почвенных частиц в 45°. При таком угле частицы почвы отбрасываются на максимальное расстояние от места падения капли. Увеличение или уменьшение угла вылета сокращает величину расстояния от места удара капли. Диаметр отверстия в мишени принимают не менее 1.2 от максимального диаметра капель, используемых в опыте. Увеличение диаметра сопровождается вылетом части почвенных частиц в отверстие. При меньшем размере отверстия повышается вероятность падения капель дождя на мишень. В качестве клеящего состава применяют полимерные гидрогели на основе N-винилпирролидона, полиаминов, целлюлозы.

Высоту размещения мишени над поверхностью почвенного образца принимают не менее 3 см. При меньшей высоте повышается вероятность попадания брызг воды на поверхность мишени. Увеличение высоты размещения мишени более 4 см снижает точность определения угла вылета почвенных частиц относительно горизонтальной поверхности. В полете под действием тяжести искривляется траектория полета почвенных частиц. Диаметр почвенного образца принимают не менее 40 мм. При меньшем диаметре проявляются краевые эффекты. Увеличение диаметра повышает трудоемкость работ.

Пример реализации предлагаемого способа. Исследовалась дерново-подзолистая почва, по механическому составу - средний суглинок. Диаметр почвенного образца - 45 мм. На высоте 3.5 см над почвенным образцом разместили мишень, диаметр которой - 20 см. В центре мишени отверстие диаметром 7 мм. Нижняя поверхность мишени покрыта слоем гидрогеля на основе целлюлозы. Почвенный образец разместили под отверстием мишени. На почвенный образец из медицинской иглы, выполняющей функции капельницы, подали одиночную каплю дождя. Зафиксировали радиусы разлета почвенных частиц -2, 3.2, 4.1 см, средний радиус разлета (2+3.1 3.2+ 4.1)/3=3.1 см. По формуле β=arctg (3.5/3.1)=48.46° определили средний угол разлета почвенных частиц. Угол разлета близок к 45°, что говорит о повышенном уровне эрозионного воздействия дождя. Повторность опыта принимают пятикратную.

Предложенный способ расширяет функциональные возможности аналога путем возможности определения величины угла вылета почвенных частиц относительно горизонтальной плоскости, за счет размещения над почвенным образцом мишени, измерения среднего радиуса разлета и высоты размещения мишени, расчета угла вылета по предложенной формуле.

Способ измерения эрозионной опасности дождя, включающий полив каплями дождя почвенного образца, измерение величины радиуса разлета почвенных частиц и измерение по максимальной величине радиуса разлета эрозионной опасности дождя, отличающийся тем, что по слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц, поливают каплями дождя почвенный образец, фиксируют радиусы разлета почвенных частиц и их метки, по максимальной величине радиуса разлета и меткам почвенных частиц измеряют эрозионную опасность дождя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к техническим средствам измерений физико-механических свойств почвы, преимущественно для непрерывной регистрации твердости слоя почвы при основной обработке неоднородных почв, культивации и внесении удобрений и/или мелиорантов почвообрабатывающими агрегатами, моторно-транспортное средство которых содержит двигатель внутреннего сгорания.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно агрохимическому картографированию почв. Для этого проводят выделение контуров по результатам дистанционного зондирования полей с последующим перенесением на карты землепользования.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости.
Изобретение относится к области профилактической медицины и может быть использовано для экспресс-обнаружения яиц геогельминтов в пробах почвы. Для этого 25 г пробы исследуемой почвы смешивают с 25 мл 1,4-1,6% раствора перекиси водорода.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при оценке опасности водной эрозии почвы. Для осуществления предлагаемого способа оценки ударного действия капель дождя на горизонтальной поверхности в центре подложки мишени с размеченными концентрическими окружностями устанавливают почвенный образец, поливают каплями дождя почвенный образец, измеряют величину радиуса разлета почвенных частиц.
Изобретение относится к способам контроля эрозионной опасности дождя. Осуществляют заполнение пор почвенного образца окрашенной водой.

Изобретение относится к области инженерной геологии, а именно к способам для определения влияния различных веществ на газообразующую способность грунтов в лабораторных и полевых условиях, и позволяет подобрать ингибиторы газообразования в грунтах.

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» весомой среды в ее массиве и на краях откосов в естественном и нарушенном состоянии.
Изобретение относится к области исследований параметров грунтов мелиорируемых земель. На верхней поверхности образца грунта размещают грузик.

Изобретение относится к области сельского хозяйства Нечерноземной зоны для реализации точного земледелия, а также к технологиям комплексной мелиорации агроландшафтов и использования минеральных почв, осушаемых как закрытыми дренами, так и закрытыми собирателями.

Настоящее изобретение относится к способу оценки каталитической трубки для риформинга природного газа. Способ оценки каталитической трубки установки для риформинга природного газа заключается в том, что проводится измерение температуры множества каталитических трубок (этап S1).

Изобретение относится к области проведения коррозионных испытаний алюминиевых сплавов. Способ нанесения межкристаллитных коррозионных поражений на деталь из алюминиевого сплава, в котором деталь обрабатывают путем наложения на нее анодного тока в водном электролите, содержащем хлорид натрия.

Изобретение относится к области строительства, в частности к определению изменения длительной прочности бетона во времени эксплуатируемых под нагрузкой в условиях внешней агрессивной среды бетонных и железобетонных конструкций.

Предлагаемое изобретение относится к области исследования и контроля качества легких сплавов для авиационных и других тяжело нагруженных изделий. Испытания проводятся в специальном растворе на нагруженных до заданных растягивающих напряжений образцах.

Изобретение относится к методу неразрушающего магнитного контроля локальных зон повышенной коррозионной активности протяженных стальных металлоконструкций и их контактируемых элементов.
Изобретение относится к способам контроля эрозионной опасности дождя. Осуществляют заполнение пор почвенного образца окрашенной водой.

Изобретение относится к технологии нагрева отдельных участков в аппаратах, предназначенных для исследования образования отложений в жидкостях на стенках труб при повышенных температурах (высокотемпературные отложения).
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к противоэрозионным исследованиям почвы. В поровую жидкость вводят водный раствор полиакриламида.

Устройство относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для измерения динамического действия дождя на почву. В корпусе установлена пористая измерительная пластина, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, электрически связанными с прибором индикации.

Изобретение относится к способам испытаний и вихретокового контроля (ВТК) изделий. Способ повышения достоверности вихретокового неразрушающего дефектоскопического контроля состоит в том, что перед проведением ВТК изделие нагружают нагрузкой, достаточной для раскрытия гипотетического дефекта типа трещины в месте контроля до величины, которая обеспечила бы повышенную выявляемость дефекта и сделала его выявляемым.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к распылителям сельскохозяйственных опрыскивателей. В распылителе сельскохозяйственного опрыскивателя корпуса форсунок кинематически связаны с блоком управления поворотом форсунок, который декодирует сигналы датчика рабочей скорости опрыскивателя с его опорных колес.
Наверх