Kysymys:
Kuinka metsäpalot vaikuttavat sateen valumiseen?
ShemSeger
2018-07-31 00:58:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sateet tekevät kaikenlaisia ​​maisemia Waterton-Glacierin kansallispuiston kesällä. Kaikki puiston polut näyttävät palvelevan vesiteinä sateen vuotamiseen, ja sade näyttää olevan enemmän juoksevaa maan päällä kuin liota mihinkään. Metsän lattia on peitetty puuhiilellä, joka huuhtoutuu puroihin ja järviin, jolloin vesiputoukset muuttavat väriä sateen jälkeen ja pesevät polkuja.

Tehdäänkö metsäpaloissa mitään muuta, jotta tuotettaisiin tummia vesiputouksia, jotka tuoksuisivat kuin nuotioon kaadettu vesisämpäri, vesivirtauksiin? Onko hiilellä maassa jotain, mikä haittaa maaperän kykyä imeä sadevettä?

Metsäpalojen vuoto rankan rakeen ja sateen myrskyn jälkeen, vesi oli puhdas juuri ennen sateita: enter image description here Ennen tulipaloja tämä vesiputous muuttui vaaleanpunaiseksi rankkasateiden jälkeen.

Kaksi vastused:
Charlie Brumbaugh
2018-07-31 01:09:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pohjimmiltaan se lisää valumista monin tavoin, vähemmän maaperän peittymistä kasvillisuuden muodossa, tuhkan estävän veden imeytymistä ja joissakin tapauksissa hydrofobinen vesipinnoite voidaan jättää taakse.

Kasvillisuuden menetys altistaa maaperän eroosiolle; veden valuminen voi lisätä ja aiheuttaa tulvia; sedimentit voivat siirtyä alavirtaan ja vahingoittaa taloja tai täyttää säiliöitä, jolloin uhanalaiset lajit ja yhteisön vesivarastot ovat vaarassa.

Tulipalon jälkeen Yhdysvaltain metsätalouspalvelut

Tulipalo polttaa kuivikerroksen ja osan humuskerroksesta. Siksi kivet pinnalla muuttuvat epävakaiksi. Vuoristoalueilla kivi käy usein tulipalon aikana. Tulipalon pahimmat seuraukset tapahtuvat kuitenkin tulipalon jälkeen: maaperän ja puukasvuston peittämättömyyden ansiosta sadepisarat osuvat suoraan maaperään. Tämän vuoksi maarakenteet tuhoutuvat ja eroosiot ja huuhtoutuminen vievät paikka (kuva 1). Paljas maa kuivuu nopeammin ja sen pinta muuttuu läpäisemättömäksi. Sateella on taipumus virrata pois pinnasta, mikä heikentää rakeita ja syvennyksiä maaperään. (Marxer 2003).

...

Maaperän läpäisemättömyys riippuu tulen lämpötilasta (korkeammat lämpötilat tarkoittavat maaperän suuremman tuhoutumisen) ja f tuhkan tuotannosta (suuremmat palomateriaalimäärät ja intensiivisempi palo tuottavat enemmän tuhkaa (kuva 2)), joka estää sitten fyysisesti maaperän huokoset (Letey 2001).

Eroosiota ja pintaviemää metsäpalojen jälkeen

Vakavissa, hitaasti liikkuvissa tulipaloissa kasvillisten materiaalien palaminen luo kaasu, joka tunkeutuu maaperään. Maaperän jäähtyessä tämä kaasu tiivistyy ja muodostaa vahamaisen päällysteen. Tämä c käyttää maaperää torjumaan vettä - ilmiötä, jota kutsutaan hydrofobiseksi. Tämä hydrofobinen tila lisää veden valumisnopeutta. Veden imeytyminen maaperään vähenee, mikä vaikeuttaa siementen itämistä ja elossa olevien kasvien juurien kosteuden saamista.

Hydrofobista maaperää ei muodostu joka tapauksessa. Niiden muodostumiseen vaikuttavat tekijät ovat: paksu kuivikekerros ennen tulta; vakava hitaasti liikkuva pinta- ja kruunupalo;

Maaperän eroosion hallinta metsäpalojen jälkeen

Lisätietoja

Itse asiassa äkilliset tulvat ja mutaliuokset lisääntyvät dramaattisesti ainakin useita vuosia tulipalon jälkeen Yhdysvaltain lounaisosassa.
Pyrotechnical
2018-07-31 21:02:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kyllä

Charlien vastaus on erinomainen, mutta teknisten tietojen liittämisestä taustani rakennusinsinöörinä voi olla hyödyllistä.

Sadevettä arvioitaessa vaikutuksia sivustoon, on yleensä kolme keskeistä kriteeriä: valumisnopeus, veden laatu ja pohjaveden lataus.

Valuvuus on miltä se kuulostaa ja riippuu keskittymisajasta, mikä viittaa siihen, kuinka kauan vesipisaran kulkeminen vedenjakajan hydraulisimmin etäällä olevasta kohdasta (mikä tarkoittaa eniten aikaa vievää) johonkin yleiseen matalimpaan pisteeseen (ts. tuloaukko, joki tai jokin muu vastaanottava vesistö). Pitoisuusaika vaikuttaa voimakkaasti veden läpäisevän pinnan olosuhteista. Paksujen ruohojen läpi siirtyminen tarkoittaa, että vesipisaran on jatkuvasti muutettava polkuaan ja siten pitempi keskittymisaika. Toisaalta, jos vesi kulki paljaan maan yli ilman ruohoa tai muuta kasvillisuutta (kuten tulipalon jälkeen), se liikkuu paljon nopeammin. Aikaero voi olla dramaattinen, joillakin sivustoilla, joiden kehittämiseksi olen työskennellyt, keskittymisaika on lyhentynyt 45 minuutista vain 6 minuuttiin; tämä tarkoittaa, että vesi osuu vastaanottavaan vesimuodostumaan paljon normaalia nopeammin ja aiheuttaa siten paljon suurempia huippuvirtauksia, ellemme suunnittele ohjausaltaita viivästyttämään tätä virtausta.

Seuraaviin kriteereihin, veden laatuun, vaikuttaa ilmeisesti, kun sinä Olemme osoittaneet kuvallasi mustan vesiputouksen. Veden laatua parannetaan tyypillisesti antamalla sen tunkeutua maahan, hidastamalla sitä sedimentin ja sakkojen laskeutumisen mahdollistamiseksi tai jollakin muulla menetelmällä, mutta mikään näistä tekniikoista ei ole käytettävissä, kun vesi liikkuu nopeasti suurella sedimenttikuormalla, joten vesiputouksia, jotka tuoksuvat sammutetuilta nuotioilta.

Viimeinen kriteeri, pohjaveden lataus, kärsii myös useimmista samoista syistä kuin muut kaksi: Vesi liikkuu vain liian nopeasti tunkeutuakseen käytännössä maahan. On mahdollista, että hiilihiutaleet vaikuttavat maaperään vähentäen sen läpäisevyyttä, varsinkin jos tulen vaikutukset 'tiivistävät' hienojakoisia väliaineita, kuten höyrystyminen maaperään ja tiivistyminen siinä, kuten Charlien vastauksessa kuvataan.

Kaikkien näiden asioiden lisäksi lyhentynyt keskittymisaika tarkoittaa, että liikkuvassa vedessä on paljon energiaa, mikä lisää urien ja syvennysten muodostumisen todennäköisyyttä.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 4.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...