Použití RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation - Revidovaná Universální Rovnice Ztráty Půdy) pro určení erozního ohrožení v podmínkách České republiky
RUSLE
Revised
Universal
Soil Loss Equation
REVIDOVANÁ UNIVERSÁLNÍ ROVNICE ZTRÁTY PŮDY
empirický matematický erozní model (celistvý)
Co: predikce dlouhodobé průměrné roční ztráty půdy způsobené odtokem z pozemků o určitém sklonu při určitém systému zemědělského využití.
Vznik: 90.léta, USA; odvozena na základě prověření, aktualizace a revize USLE (Universal Soil Loss Equation - Universální rovnice ztráty půdy); zásadní změny ve způsobu stanovení jednotlivých faktorů rovnice.
Výpočet: na základě algoritmů universální rovnice ztráty půdy
A = R . K . L . S . C . P
, kde
A - průměrná roční ztráta půdy, R - faktor erozní účinnosti deště, K - faktor erodovatelnosti půdy, L - faktor délky svahu, S - faktor sklonu svahu, C - faktor vegetačního krytu a osevního postupu, P - faktor protierozního opatření.
Schematický profil svahu pro použití RUSLE při rýhové a mezirýhové erozi
(L je "délka svahu" k bodu, kde nastává usazování). Množství splavenin představuje materiál transportovaný z koryta řeky za časový interval.
Výhody:
- volně přístupný na internetu (počítačový program pracující v DOS - zjednodušení výpočtuŢ možnost provedení mnoha kombinací vstupních dat a úprav již zadaných údajů, atd.)
- umožňuje stanovení jednotlivých faktorů, jejich výpočet a určení hodnoty ztráty půdy (propojení pomocí podprogramů a predikční tabulky
RUSLE)
- má k dispozici datové soubory obsahující informace o klimatu (Databáze CITY), vegetačním pokryvu (Databáze CROP) a agrotechnických operacích na poli (Databáze OPERATION) pro území států v USA a také umožňuje vytvoření těchto souborů pro konkrétní zájmovou lokalitu
Rozdíly mezi RUSLE a USLE
Významné změny ve způsobu stanovení jednotlivých erozních faktorů: R faktor
=> zavedení nových a revize již existujících map isoerodent pro území USA, zpřesnění časového průběhu hodnot R faktoru v 15-ti denním intervalu, stanovení R faktoru v oblastech s malými sklony. K faktor
=> určení časového průběhu hodnoty faktoru erodovatelnosti půdy v důsledku zhutňování povrchu půdy a rozpadu půdních agregátů srážkami a obhospodařováním, dále vzhledem k objemovým změnám vyvolaným mrznutím a táním; zahrnutí vlivu skeletu na povrchu půdy a v půdním profilu na propustnost půdy. LS faktor
=> zavedení nového vztahu pro vliv délky a sklonu svahu, který také uvažuje poměr rýhové eroze k mezirýhové, upřesnění hodnoty sklonu svahu pro stanovení ztráty půdy. C faktor
=> zpřesnění faktoru pro hodnocení vlivu jednotlivých druhů plodin a způsobů obdělávání pro nevyužívané půdy, pastviny, poškozené lesy, území s povrchovou těžbou surovin, staveniště a rekultivované plochy; zahrnutí vlivu předchozího využití půdy, druhu vegetace, pokryvu půdy a drsnosti půdního povrchu. P faktor
=> zpřesnění hodnot P faktoru pro území zemědělsky využívané i nevyužívané, přehodnocení vlivu vrstevnicového obdělávání a terasování na snížení ztráty půdy, umožnění návrhu ochrany půdy a kontroly množství splavenin.
Vstupní podklady programu RUSLE
FAKTOR
VSTUPY
ZDROJ v ČR
R faktor
průměrný
měsíční srážkový úhrn, průměrná měsíční teplota, počet
dní v roce s teplotou > 0°C
ČHMÚ
(možnost
průměrná nadmořská výška daného území
mapa
použití
procentuální rozdělení erozní účinnosti deště
(%EI) v roce v 15-ti denních intervalech
metodika
PEO
Dtb.
CITY)
mapa isoerodent R faktoru
metodika
PEO
pro
USA existuje: mapa isoerodent R faktoru a mapa distribučních zón
EI, ve které je pro každou zónu dáno procentuální rozdělení
EI v roce v 15-ti denních intervalech
K
faktor
hydrologická skupina půdy (volba na základě nabídek
programu a manuálu), počet let zhutňování povrchu srážkami (výpočet
na základě údajů o srážkách)
RUSLE
textura povrchu půdy /surface texture/, % povrchu
půdy pokrytého skeletem (neerozivními materiály)
terénní
průzkum
postup výpočtu:
1) odhad průměrné roční hodnoty K faktoru
pomocí nomogramu zabudovaného v programu - jsou nutné tyto
podklady: zrnitostní složení půdy (% hlíny a jemných částic,
písku a jílu), obsah organického materiálu, kód struktury půdy
(možnost volby velikosti zrn od 1 do 5 mm), třída propustnosti půdy,
úprava vzhledem k obsahu skeletu
RUSLE,
ter.
průzkum,
měř.
vlast. půdy
2) výpočet průměrné roční hodnoty K faktoru
v 15-ti denních intervalech vegetačního období pomocí
podprogramu
RUSLE
LS faktor
počet úseků svahu s různou sklonitostí,
způsob stanovení délky úseku (měřena horizontálně nebo dolů
po svahu), textura půdy, všeobecné využití půdy
terénní
průzkum, mapa
sklon a délka svahu pro každý úsek ® výpočet LS faktoru
mapa,
RUSLE
C faktor
možnost volby výpočtu C faktoru jako časově
proměnného nebo průměrného pro vegetační období
časově
proměnný
% povrchu půdy pokrytého skeletem, kód hodnoty B
(určení převažujícího typu eroze - rýhová nebo mezirýhová)
- možnost volby výpočtu hodnoty B pomocí podprogramu podle druhu
půdy, sklonu a vegetačního pokryvu
(možnost použití Dtb. CROP a OPERATION)
terénní
průzkum, RUSLE
počet let v rotaci, druh plodiny v každém
roce rotace, druh a postup agrotechnických operací (datum začátku
a konce) - výpočet množství rostlinných zbytků na povrchu půdy
po sklizni
osevní
plány, RUSLE
neproměnný v čase
množství efektivní kořenové masy, % vegetačního
pokryvu /canopy cover/, průměrná výška spadu listů, drsnost
povrchu
zahraniční
literatura (?)
% povrchu pokrytého vegetačními zbytky a
skeletem, volba způsobu výpočtu hodnoty B (zadávají se
průměrné roční hodnoty)
ter.
průzkum, RUSLE
P faktor
možnost volby výpočtu P faktoru pro pravidelné
nebo nepravidelné rozrušování povrchu půdy agrotechnickými zásahy
obě varianty:
zadání vstupních údajů pro výpočet jednotlivých
subfaktorů, které zahrnují vliv vrstevnicového obdělávání /contour
subfactor/, pásového střídání plodin a stálých bariérových
prvků /subfactor for strips/, terasování /subfactor for terraces/,
apod.
(také
součást návrhu)
přesnější údaje: např. přípustná délka
svahu, vzdálenost teras, sklon svahu, kód výšky brázd,
hydrologická skupina půdy, atd.