Сторінка
4

Геофізика ландшафтів

(2.23.) Подібно тому як знаходилися параметри траєкторії підйому піщинки, знаходяться параметри траєкторії її спуску. Різниця обумовлена тим, що якщо на стадії підйому гравітаційні сили виказують гальмуючу дію, то на стадії спуску - прискорюючу. Дія ж вертикальної складової аеродинамічних сил і надалі залишається гальмуючою. Рівняння вертикальної складової руху на стадії спуску має наступний вигляд

(2.24.) Після перетворень, аналогічних тим, які були зроблені над 2.13. визначаємо параметри траєкторії спуску піщинки: швидкість падіння (2.25.); час падіння (2.26.); висотне положення (2.27.)

(2.25.)

(2.26.)

(2.27.) Для оцінки впливу різних факторів на динаміку вітропіщаного потоку суттєве значення має швидкість переміщення піщаних часток (Yп) по поверхні, котра знаходиться як середнє

(2.28.) На відміну від гравітаційних і аеродинамічних сил, дія котрих в цілому визначає переміщення піску вітром і розвиток еолових процесів у цілому, дія електростатичних сил злокалізовано в межах ЛЕА. Але, попередньо для оцінки можливого впливу електростатичних сил на перебіг еолових процесів необхідно визначити наступні позиції: 1) ступінь впливу електростатичних сил на формування траєкторії сальтації окремо взятих піщинок; 2) ступінь їхнього впливу на вітропіщаний потік у цілому. Як відомо, величина електростатичних сил залежить від напруженості поля і модуля внесеного в нього заряду. Перша з цих величин визначена безпосередньо польовими вимірами. Для розрахунків величини електростатичних сил значення напруженості поля візьмемо в інтервалі від -750 в/м до 750 в/м. Для розрахунків заряд піщинки (q) визначався в залежності від її геометричних параметрів

(2.29.) де N - щільність поверхневого заряду; Sп - площа поверхні піщинки. Відповідно до закону Кулона знаходимо величину електростатичних сил (Fе), які діють на піщинку в межах ЛЕА

(2.30.) де Е - напруженість електростатичного поля. І створюваних ними прискорень (aе)

(2.31.) де m -маса піщинки. В залежності від знаку заряду вектор дії електростатичних сил буде направлений або вниз ( для додатньо заряджених піщинок), або вверх (для від’ємно заряджених ). В першому випадку електростатичні сили сумуються з гравітаційними і віднімаються - в другому

(2.32.) де gs- сумарне прискорення. В зв’язку з тим, що g i gs є сталими, то їх доцільно об’єднати в один член, після цього внести необхідні зміни в формулу для визначення проміжного параметру a (див. рівняння 2.15.). При цьому решта формул зостається без змін. Результати проведених за приведеною схемою обчислень показали: 1) вплив електростатичних сил в найбільшій мірі відбивається на піщинках перетином 0.1мм і 0.2 мм. 2) значення відхилення кінетичної енергії в межах ЛЕА залежить від швидкості відриву піщинки і величини електростатичних аномалій (табл.1). Приведені в табл.1 дані характеризують швидкість еолової акумуляції лише при переносі піску в окремих прошарках потоку. При швидкості відриву 0.25 м/с для прошарку 2-3 мм, 0.50 м/с для прошарку 9-11 мм, 1.0 м/с - для прошарку 28-41 мм, 1,5 м/с для прошарку 51-87 мм. Після інтерполяції знаходимо зміни кінетичної енергії для кожного сантиметрового прошарку вітропіщаного потоку (табл.2). Врахування розподілу піщаного матеріалу по вертикалі вітропіщаного потоку /15/ і його кількості в залежності від швидкості вітру /14/, а також часту вітрів різних швидкостей дає можливість оцінити швидкість еолової акумуляції. Без урахування останього чинника вона складає: при швидкості вітру 3.5 м/с 49 Г/м на годину; при швидкості вітру 5.0 м/ - 112 Г/с; при швидкості - 7.0 м/ - 190 Г/с і 235 Г/с на годину при швидкості 8.5 м/с.

Таблиця 1 Зміна кінетичної енергії вітропіщаного потоку в межах ЛЕА (в %)