Эрозия почвы, процесс, вызывающий потерю плодородного верхнего слоя почвы и отложение, а также загрязнение поверхностно водных тел. Движение осадков и связанных с ними загрязняющих веществ по ландшафту и в водные объекты вызывают все большую озабоченность в отношении контроля за загрязнением, предотвращения грязевых паводков и общей охраны окружающей среды.
Эрозия почвы может также усугубиться в будущем во многих частях мира в связи с изменением климата в направлении более интенсивного гидрологического цикла.
Учеными было разработано множество теорий и формул планирования и управления с целью снижения потерь почвы из бассейнов и, как результат, переноса отложений в гидрологические дренажные сети. В этом отношении модели эрозии почвы доказали, что они являются инструментом для улучшения понимания процессов эрозии и оценки возможного влияния изменений в землепользовании на эрозию почвы.
Эрозия почвы определяется как явление отщепления и переноса частиц почвы эрозивными агентами.
Иными словами, отщепление, перенос и выпадение под действием эрозивных сил дождевых капель и стока это три основных процесса эрозии почвы. Всплески дождя и сточные воды являются двумя наиболее важными отщепляющими агентами, которые удаляют частицы почвы с поверхности почвы. Эрозия листьев известна как одна из наиболее важных форм эрозии, особенно на сельскохозяйственных землях.
Благодаря действию мелкого поверхностного потока, эрозия листа вызывает равномерное удаление тонкого слоя или листа плодородного верхнего почвенного горизонта. В засушливых регионах этот тип эрозии характеризуется удалением мелких частиц почвы и остатков гравия, которые представляют собой покрытие на поверхности почвы.
Удельный расход воды зависит от интенсивности осадков, скорости инфильтрации и состояния поверхности почвы, которые влияют на то, как вода течет по поверхности к точке сброса.
Концентрация осадков зависит от реакции поверхности почвы на эрозионное напряжение, вызываемое либо воздействием дождевых осадков, либо поверхностно водным течением, либо и тем, и другим. Эрозия листа происходит, когда мощность потока относительно низка, поэтому более чувствительные частицы удаляются с поверхности почвы избирательно.
Однако гидравлические условия потока определяют эрозионные силы, действующие на почву, и свойства почвы также могут изменять эти условия, прежде всего, за счет их влияния на шероховатость поверхности. Фактически, свойства почвы влияют на эрозию листа за счёт разъединения почвы, распределяя эрозионные силы и инфильтрацию воды в почву.
На инфильтрацию влияют несколько агентов, среди которых наибольшее влияние оказывают почвенный покров, гидравлические свойства почвы, интенсивность осадков, особенности поверхности почвы (шероховатость и кора) и градиент склонов. Кроме того, в зависимости от эрозионных агентов свойства почвы, контролирующие транспортабельность или осаждение отделяемых частиц, отличаются от свойств, контролирующих отделение. Кроме того, основными параметрами, влияющими на отщепление и перенос отложений в сухопутном потоке, являются склон, скорость течения и глубина.
В некоторых соответствующих исследованиях ученых, влияние уклона учитывалось для оценки скорости эрозии листа.
В дополнение к гидравлическим характеристикам потока, скорость отрыва также сильно зависит от свойств почвы. Хотя некоторые исследователи изучали скорость отрыва как функцию свойств почвы и гидравлики, другие сосредоточились на динамике и моделировании сухопутного течения.
Учеными были проведены серии экспериментов в гидравлическом лотке с переменным уклоном пласта с целью изучения взаимосвязи между отщеплением почвы мелким течением, глубиной течения, уклоном пласта и средним диаметром спрессованных агрегатами образцов двух типов почв. Результаты показали, что логарифм отщепления коррелировал с глубиной течения, уклоном и средним весовым диаметром агрегатов сжатых проб грунта.
Это означает, что скорость отслоения может быть отнесена к градиенту уклона, а также к свойствам почвы.
Ученые проводили контролируемые лабораторные эксперименты для изучения влияния расхода потока, уклона и глубины потока на скорость отрыва грунта мелким потоком. Они обнаружили, что скорость отщепления более чувствительна к сбросу, чем к градиенту склона, и что скорость отщепления можно хорошо предсказать по силовой функции сброса и градиенту склона.
Изучение эрозии листа с помощью лоткового эксперимента показало, что как для почв, так и для склонов, с увеличением скорости течения увеличивается единичный расход потока, а также концентрация осадков, однако влияние градиента склона на расход потока, зависит от типа почв. Кроме того, в песчано глинистых суглинистых почвах наблюдались более высокие значения удельного расхода потока и концентрации осадков и, соответственно, большее количество осадочного материала.
