24.09.2025 –, Стенд-холл 1 (коридор 3 этажа)
Под воздействием механических нагрузок, которыми в том числе являются и удары капель о поверхность почвы, происходит разрушение связей между частицами почвы. Это разрушение описывается реологическими кривыми зависимостей модулей упругости G’ и вязкости G” от степени деформации почвы [1]. При пересечении модулей упругости G’ и вязкости G” заканчивается разрушение межчастичных связей, и почва переходит в текучее состояние, т.е. эта точка является пределом текучести. Предел текучести наблюдался у агросерых почв при деформации 1.2-2.1%. Значение модуля упругости G’ при пределе текучести составляет от 33 до 12 кПа. На лабораторной дождевальной установке был проведен эксперимент по измерению потерь массы почвы при разных скоростях дождевых капель. Использовались образцы пахотного слоя агросерой почвы (0-20 см). Критическая скорость разбрызгивания определялась путем пересечения линейных аппроксимаций двух участков данных, отвечающих за неразбрызгивающие и разбрызгивающие скорости. В результате, критическая скорость разбрызгивания для пахотного слоя агросерой почвы составила 2.49±0.11 м/с. Полученная величина с учетом погрешности согласуется с результатом, приведенным в работе [2]. В данной работе критическая скорость разбрызгивания для серой лесной среднесуглинистой почвы Владимирской области Апах (5-20 см) составила 2.38 м/с. Полученное значение критической скорости для агросерой почвы находится между критическими скоростями для чернозема 3.0 м/с и для легкосуглинистых дерново-подзолистых почв 2.5 м/с, определенных в работе [3]. Среднее давление капли было рассчитано для скоростей, при которых проводился эксперимент. При критической разбрызгивающей скорости для агросерых почв давление капли на поверхность почвы составляет ~10 кПа. Таким образом, реологически определенный предел текучести можно считать характеристикой начального этапа эрозии почв. После предела текучести связи между частицами уже настолько слабые, что под воздействием капель дождя они начинают массово отделятся от поверхности почвы.
Клюева В.В., Хайдапова Д.Д. Возможности использования реологических параметров почв в качестве физических показателей трансформации их структурного состояния // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. — 2020. — № 103. — С. 108–148.
Кузнецов М.С. Якушев Н.Л. Критическая скорость падения капель дождя и размывающая скорость потока // Естественные и технические науки. — 2015. — № 11(89). — С. 162–164.
Кузнецов М.С. Хан К.Ю., М.П. Волокитин Определение устойчивости агрегатов к разрушающему действию капель // Почвоведение. — 1991. — № 6. — С. 123–127.
Эрозия, предел текучести, разбрызгивание
Хирк М.С., РТУ МИРЭА
ФИЦ Почвенный институт им. В.В. Докучаева