Pytanie:
Jak pożary lasów wpływają na spływ deszczu?
ShemSeger
2018-07-31 00:58:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tego lata deszcze wpływają na krajobraz Parku Narodowego Waterton-Glacier. Wydaje się, że wszystkie ścieżki w parku służą jako drogi wodne do spływu deszczu, a deszcz wydaje się bardziej biegać nad ziemią niż wsiąkać w cokolwiek. Dno lasu pokryte jest węglem drzewnym, który przedostaje się do strumieni i jezior, powodując zmianę koloru wodospadów po deszczu i wymywanie ścieżek.

Oprócz tworzenia ciemnych wodospadów, które pachną jak wiadro wody wlanej do ogniska, czy pożary lasów wpływają na spływającą wodę? Czy jest coś w posiadaniu węgla drzewnego na ziemi, który ogranicza zdolność gleby do wchłaniania wody deszczowej?

Po pożarze lasu po ciężkim gradobicie i ulewie woda była czysta tuż przed deszczem: enter image description here Przed pożarami wodospad ten stawał się różowy po ulewnych deszczach.

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

Zasadniczo zwiększa odpływ na wiele sposobów, zmniejsza pokrycie gleby w postaci roślinności, popiół blokuje wchłanianie wody, aw niektórych przypadkach można pozostawić hydrofobową powłokę wodną.

Utrata roślinności naraża glebę na erozję; spływ wody może zwiększyć się i spowodować powodzie; osady mogą przemieszczać się w dół rzeki i uszkadzać domy lub wypełniać zbiorniki, stwarzając zagrożenie dla gatunków zagrożonych wyginięciem oraz zbiorowych zasobów wody.

Po pożarze US FOREST SERVICE

Ogień spala warstwę ściółki i część warstwy humusu. Dlatego kamienie na powierzchni ulegają destabilizacji. W obszarach górskich często zdarza się, że podczas pożaru kamień zaczyna się toczyć. Najgorsze konsekwencje pożaru pojawiają się jednak po pożarze: brak pokrycia ziemią i roślinnością drzewną pozwala kroplom deszczu uderzać bezpośrednio w glebę. W wyniku tego struktury gleby ulegają zniszczeniu, a erozja i wymywanie miejsce (ryc.1). Gleba wysycha szybciej, a jej powierzchnia staje się nieprzepuszczalna. Deszcz ma tendencję do spływania z powierzchni, powodując erozję rowów i rowów w glebie. (Marxer 2003).

...

Nieprzepuszczalność gleby zależy od temperatury pożaru (wyższe temperatury oznaczają większe zniszczenie struktury gleby) oraz f z produkcji popiołu (większe ilości materiału ogniowego i intensywniejszy ogień wytwarzają więcej popiołu (ryc. 2)), który następnie fizycznie blokuje pory gleby (Letey 2001).

Erozja i odwadnianie powierzchni po pożarach lasów

W przypadku poważnych, wolno poruszających się pożarów, spalanie materiałów roślinnych tworzy gaz, który przenika do profilu glebowego. Gdy gleba stygnie, gaz ten skrapla się i tworzy woskowatą powłokę. W ten sposób wykorzystuje glebę do odpychania wody - zjawisko zwane hydrofobowością. Ten hydrofobowy stan zwiększa szybkość spływu wody. Zmniejsza się przenikanie wody do profilu glebowego, co utrudnia kiełkowanie nasion, a korzeniom roślin, które przeżyły, uzyskanie wilgoci.

Gleby hydrofobowe nie zawsze tworzą się. Czynniki przyczyniające się do ich powstania to: gruba warstwa ściółki przed pożarem; poważna, wolno poruszająca się powierzchnia i pożar korony;

Kontrola erozji gleby po pożarze

Więcej informacji

Rzeczywiście, gwałtowne powodzie i osuwiska błota rosną dramatycznie przez co najmniej kilka lat po pożarze na południowym zachodzie Stanów Zjednoczonych.
Pyrotechnical
2018-07-31 21:02:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tak

odpowiedź Charliego jest doskonała, ale dołączenie pewnych informacji technicznych z mojego doświadczenia jako inżyniera budownictwa może być pomocne.

Podczas oceny wody deszczowej wpływ na miejsce, generalnie istnieją 3 kluczowe kryteria: szybkość spływu, jakość wody i uzupełnianie wód gruntowych.

Szybkość odpływu jest tym, jak się wydaje, i jest funkcją czasu koncentracji, która odnosi się do tego, jak długo potrzeba kropli wody, aby przejść z najbardziej odległego hydraulicznie punktu w dziale wodnym (czyli co zajmuje najwięcej czasu) do wspólnego punktu niskiego (tj. wlotu, rzeki lub innego zbiornika wodnego). Na czas koncentracji duży wpływ ma stan powierzchni, przez którą przepływa woda. Poruszanie się przez gęste trawy oznacza, że ​​kropla wody musi nieustannie zmieniać swoją ścieżkę, a tym samym ma dłuższy czas koncentracji. I odwrotnie, gdyby woda przepływała przez obszar nagiej ziemi bez trawy lub innej roślinności (np. Po pożarze), będzie się przemieszczać znacznie szybciej. Różnica czasu może być drastyczna, w przypadku niektórych witryn, nad którymi pracowałem, czas koncentracji został skrócony z 45 minut do zaledwie 6 minut; oznacza to, że woda dociera do odbiornika wodnego znacznie szybciej niż normalnie, co powoduje znacznie wyższe przepływy szczytowe, chyba że zaprojektujemy zbiorniki kontrolne, aby opóźnić ten przepływ.

Kolejne kryterium, jakość wody, ma oczywiście wpływ, ponieważ zademonstrowałem na swoim zdjęciu czarnego wodospadu. Zwykle jakość wody poprawia się, pozwalając jej przeniknąć do gruntu, spowalniając ją, aby umożliwić osadzanie się osadów i drobnych cząstek, lub stosując inną metodę, ale żadna z tych technik nie jest dostępna, gdy woda porusza się szybko z dużym ładunkiem osadów, stąd też wodospady pachnące jak zgaszone ogniska.

Ostatnie kryterium, odnowa wód gruntowych, również cierpi z większości tych samych powodów, co pozostałe dwa: Woda porusza się zbyt szybko, aby praktycznie przeniknąć do gruntu. Jest możliwe, że drobiny węgla drzewnego wpływają na podłoże glebowe, aby uczynić je mniej przepuszczalnymi, zwłaszcza jeśli aspekty ognia `` zagęszczają '' drobne cząstki w ośrodku, takie jak odparowanie do ośrodka glebowego i kondensacja w nim, jak opisano w odpowiedzi Charliego.

Oprócz tych wszystkich problemów skrócony czas koncentracji oznacza, że ​​poruszająca się woda ma dużo energii, co zwiększa prawdopodobieństwo powstania kolein i wąwozów.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...