СПОСОБ ОЦЕНКИ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ КАПЕЛЬ ДОЖДЯ Российский патент 2015 года по МПК G01N33/24 A01G25/00 

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оценки ударного действия капель дождя на почву.

Известно множество способов оценки ударного действия капель 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 ударного действия капель дождя.

Наиболее близким по цели и совокупности существенных технических признаков к предлагаемому техническому решению является способ оценки ударного действия капель дождя, включающий полив каплями почвенного образца, измерение величины радиуса разлета почвенных частиц и оценку ударного действия капель 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).

Недостаток известного способа - ограниченные функциональные возможности, которые не позволяют определить степень деформации капли в момент удара о почву.

Цель изобретения - определение степени деформации капли при ударе о почву.

Заявленная цель достигается за счет обработки почвенных образцов шариками, масса и размер которых идентичен массе и размерам каплям дождя.

Сущность способа оценки ударного действия капель дождя, включающего полив каплями почвенного образца, измерение величины радиуса разлета почвенных частиц и оценку ударного действия капель дождя в том, что почвенные образцы дополнительно обрабатывают шариками, масса и размер которых идентичен массе и размерам каплям дождя, фиксируя при этом радиусы разлета почвенных частиц, затем сравнивают их с радиусами разлета почвенных частиц, измеренных при обработке почвенных образцов каплями дождя, и по результатам сравнения оценивают ударное действие капель дождя на почву, причем к высокому уровню ударного действия дождя на почву относят тот, сравнимые показатели которого наименьшие.

Способ реализуют следующим образом. На горизонтальной поверхности в центре подложки мишени с размеченными концентрическими окружностями устанавливают почвенный образец. Подают одиночные капли дождя в центр почвенного образца и фиксируют радиусы разлета почвенных частиц. Затем на почвенный образец подают одиночные шарики, массой и диаметром аналогичные каплям дождя. Фиксируют радиусы разлета почвенных частиц. Сравнивают радиусы разлета почвенных частиц, измеренных при поливе почвенного образца каплями дождя и шариками. По результатам сравнения оценивают ударное действие дождя на почву. Ударное действие дождя на почву тем выше, чем меньше различия между радиусами разлета почвенных частиц, измеренных при поливе почвенного образца каплями дождя и шариками. Шарики подают на почвенный образ с высоты падения капель дождя. Перед подачей шариков их поверхность смачивают в поливной воде. Шарики изготавливают из термопластичных полимерных материалов: полистирол, полиэтилен, полипропилен. В полимерный материал добавляют мелкодисперсный балласт, если его плотность ниже 1 г/см³. В качестве балласта используют мелкодисперный песок. Плотность полимерного материала с балластом должна составлять 1 г/см³. Если плотность полимерного материала выше плотности 1 г/см³, то в шарике, изготовленном из полимерного материала, формируют внутреннюю полость. Плотность шарика с полостью составляет 1 г/см³. 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. Диаметр подложки мишени с размеченными концентрическими окружностями составлял 100 см. На почвенный образец из медицинской иглы, выполняющей функции капельницы, размещенной на высоте 1.5 м подали одиночную каплю дождя. Диаметр капли 3.6 мм. Масса капли 0.024 г. Зафиксировали радиусы разлета почвенных частиц - 12, 23.2, 24.1 см, средний радиус разлета (12+23.2+24.1)/3=19.8 см. Шарики диаметром 3.6 мм изготовлены из смеси полиэтилена с мелкодисперсным песком. Плотность смеси 1 г/см³. Масса шариков 0.024 г. Шарик без начальной скорости сбрасывали на почвенный образец. Средний радиус разлета почвенных частиц (10+23.8+25.1)/3=19.6 см. Уровень ударного действия дождя на почву высокий, т.к. величины средних радиусов разлета при поливе почвенного образца каплями дождя и шариками практически совпадают (различие 1.0%, что ниже погрешности определения величин радиусов разлета почвенных фракций в опыте 5%). Повторность опыта принимают пятикратную.

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. При этом почвенные образцы дополнительно обрабатывают шариками, масса и размер которых идентичен массе и размерам капель дождя, фиксируя при этом радиусы разлета почвенных частиц, которые сравнивают с радиусами разлета почвенных частиц, измеренных при обработке почвенных образцов каплями дождя. По результатам сравнения оценивают ударное действие капель дождя на почву, причем к высокому уровню ударного действия дождя на почву относят тот, сравнимые показатели которого наименьшие. Предложенный способ расширяет функциональные возможности определения степени деформации капли при ударе о почву. 1 пр.

Способ оценки ударного действия капель дождя, включающий полив каплями почвенного образца, измерение величины радиуса разлета почвенных частиц и оценку ударного действия капель дождя, отличающийся тем, что почвенные образцы дополнительно обрабатывают шариками, масса и размер которых идентичен массе и размерам каплям дождя, фиксируя при этом радиусы разлета почвенных частиц, затем сравнивают их с радиусами разлета почвенных частиц, измеренных при обработке почвенных образцов каплями дождя, и по результатам сравнения оценивают ударное действие капель дождя на почву, причем к высокому уровню ударного действия дождя на почву относят тот, сравнимые показатели которого наименьшие.