przepływ lądowy (lub spływ powierzchniowy) występuje w dwóch przypadkach:
1. gdy intensywność opadów, które docierają do powierzchni, przekracza zdolność infiltracji gleby. Proces ten znany jest jako Hortoński przepływ lądowy.
2. gdy połączenie intensywności i czasu trwania opadów (i spływu z wyższych obszarów) nasyca glebę i podnosi zwierciadło wody na powierzchnię. Proces ten jest znany jako nasycenie przepływu lądowego.
studia przypadków: Holandia; Belgia; Hiszpania; Kenia; Ghana, Kenia i Mali
Zobacz też:
- Zlewozmywaki
- )
Informacje Techniczne
moduł erozji wodnej i sedymentacji modelu ma dwa podstawowe założenia: 1) energia potencjalna przepływu wody powierzchniowej jest siłą napędową transportu osadu i 2) Różnica między wejściem osadu a wyjściem komórki siatki jest równa wzrostowi netto w magazynowaniu (równanie ciągłości ruchu osadu) (Schoorl et al., 2000). Opis procesu pochodzi z wczesnych prac Kirkby ’ ego (Kirkby, 1971) i Fostera i Meyera (Foster i Meyer, 1972a; Foster i Meyer, 1972b), którzy używają formuł 2D do obliczania erozji wodnej i sedymentacji. Dla modelu LAPSUS wzory są przystosowane do symulacji przestrzennej (3D) erozji wodnej i sedymentacji (Schoorl et al., 2000). Formuły omówione poniżej są oparte na formułach 2D Kirkby ’ ego i Fostera i Meyera oraz jednostkach towarzyszących (Foster and Meyer, 1972a; Foster and Meyer, 1972b; Kirkby, 1971).
po obliczeniu zrzutu Q zdolność transportu osadu C (czas m2-1) w komórce siatki można obliczyć jako funkcję zrzutu i nachylenia po:
(1.1) C = α·Qm·Λn
, przy czym Λ jest gradientem nachylenia (∂z/∂x) (-) oraz M (-) I n (-) są stałymi wskazującymi badany system: m = 0 I n = 1 sugeruje pełzanie gleby, podczas gdy M = N = 3 sugeruje duże rzeki (Kirkby, 1971). Nie można podać ścisłych granic, ponieważ efekt m I n zależy od interakcji z innymi parametrami modelu. Do korygowania jednostek stosuje się zmienną obojętną α.
szybkość transportu osadu s (czas m2-1) oblicza się zgodnie ze zintegrowanym równaniem ciągłości ruchu osadu (Eq. 1, 2 i 1, 3). Skład zastosowanego terminu e-moc we wzorze zależy od równowagi między szybkością transportu osadu już w transporcie S0 (czas m2-1) (napływające strumienie osadu wszystkich wyższych sąsiadów w komórce siatki) a zdolnością transportu osadu C: jeśli S0 < C powoduje erozję, a gdy S0 > C powoduje sedymentację. W przypadku erozji komórki siatki stosuje się następujący wzór na szybkość transportu osadu S:
(1.2) S = C + (S0 – C)·e-dx·D/C
gdy osady są osadzane w komórce siatki, stosuje się następujący wzór na szybkość transportu osadów S:
(1.3) S = C + ·S0-C)·e-dx * T/C
, przy czym szybkość transportu osadu s nad rozmiarem ogniwa siatki DX (m) oblicza się przez porównanie zdolności transportu osadu C z szybkością transportu osadu już w transporcie S0 (czas m2-1) minus zdolność transportu osadu C, zmniejszona o moc e wynikającą z wielkości ogniwa siatki, zdolności odłączania D lub zdolności osadu T i zdolności transportu osadu C.
zdolność oddzielania D (M Czas-1), reprezentująca łatwość erozji osadu powierzchni, jest obliczana jako funkcja wyładowania i nachylenia po:
(1.4) D = Kes * Q * Λ
, przy czym Kes (m-1) jest stopionym współczynnikiem powierzchni wskazującym na erodowalność powierzchni. Pojemność osadu T (M Czas-1), określająca łatwość osadzania się osadu na powierzchni, oblicza się w następujący sposób:
(1.5) D = Pes * Q * Λ
, przy czym PES (m-1) jest współczynnikiem powierzchniowym wskazującym na charakterystykę sedymentacji.
porównując szybkość transportu osadu s w komórce siatki z osadem już w transporcie S0, zmianę szybkości transportu osadu DS, a tym samym erozję lub sedymentację, można obliczyć w następujący sposób:
(1.6) dS = s-S0
dS można przeliczać na erozję lub sedymentację w metrze, dzieląc go przez długość siatki dx (m) i mnożąc przez krok czasu (czas). Uzyskana wartość jest używana do skorygowania cyfrowego modelu elewacji i mapy głębokości gleby dla następnego kroku czasowego.
porównanie mocy e określa, jak duża różnica między zdolnością transportową C a szybkością transportu osadu S może być „zaspokojona”w komórce siatki. W zależności od wartości zaangażowanych zmiennych, wypadkowa e-potęgi waha się od 0 do 1. W ekstremalnych sytuacjach, gdy DX I d / T razem są znacznie większe niż C, Moc e zbliża się do zera, a szybkość transportu osadu S jest równa zdolności transportu osadu C. Następnie osiąga się maksymalną erozję lub sedymentację. Jednakże w drugiej skrajności, gdy DX I d / T razem są znacznie mniejsze niż C, Moc e zbliża się do 1, a szybkość transportu osadów S jest równa szybkości transportu osadów już w transporcie S0 i nie występuje erozja ani osadzanie. W mniej ekstremalnych sytuacjach model prawdopodobnie symuluje szybkość transportu osadu s zbliżoną do zdolności transportowej C. W przypadku S0 > C transportuje się więcej osadu niż byłoby dozwolone w oparciu o komórki siatki powyżej i odkłada się mniej niż maksymalny osad. E-power powoduje zatem niedostatecznie skoncentrowane i bardzo skoncentrowane przepływy w modelu, wygładzając erozję i osadzanie się na zboczu. Oczywiście wynik porównania e-power ma bardzo duży wpływ na erozję i sedymentację. Porównanie Eq. 1.1 i 1.4/1.5 jest oczywiste, że rozładowanie i nachylenie są zaangażowane zarówno w zdolność transportową C, jak i w obliczeniach zdolności odłączania D lub zdolności rozliczeniowej T. oznacza to, że w sytuacji, gdy m = n = 1, termin w e-moc zmniejsza się do dx ·Kes lub dx ·Pes. Ponieważ rozmiar komórki siatki jest wartością stałą, erodibility Kes i sedymentability Pes są najważniejszymi zmiennymi w sytuacji o niskich wartościach m i N. Gdy m I n są większe, zwiększa się wpływ zdolności transportowej C na termin E-power. Wynik terminu E-power jest w tej sytuacji trudniejszy do przewidzenia.