УДК 551.5:634.8

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ТЕРСКО – КУМСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ

(применительно к защите виноградников от дефляции)

,

Всероссийский НИИ виноградарства и виноделия им.

При разработке комплекса мероприятий по защите виноградников на Терско-Кумских песках от дефляции, мы столкнулись с тем, что мероприятия и их параметры, хорошо проявившие себя в одном хозяйстве, нуждались в серьезной корректировке при переносе их в другие места расположенные на относительно небольшом (40….50км.) расстоянии. Характеристика ветрового режима по количеству дней со скоростью ветра более 15 м/c для этих целей оказалась малополезной.

В исследованиях, посвященных формированию эоловых форм рельефа, дефляции почв и ветрозащитному влиянию лесополос был разработан ряд оригинальных методов обработки ветрового режима. Предлагалось строить годограф и розу ветров с учетом средней скорости ветра по каждому направлению ( и др.) Так как сила ветрового воздействия пропорциональна квадрату скорости ветра, , для расчета перемещения песка ветром, рекомендовал розу ветров вычерчивать по квадратам скоростей. Общепринятым стал учет только ветров способных разрушать почву. Было предложено большое количество зависимостей, по которым перенос почвенного материала ветром рассчитывался пропорционально кубу его скорости (, , и др.).

Нас привлекла возможность охарактеризовать Терско-Кумское междуречье при помощи ветроэнергетических коэффициентов, которые Л. Г Добрин и др. использовали для расчетов перемещения барханов, и др. - для определения оптимального направления поперечных лесополос.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Кинетическая энергия движущегося тела равна . Масса воздуха (), протекающего через поперечное сечение S cо скоростью V за время определится из формулы , где – объемная масса воздуха. Отсюда для единичного поперечного сечения энергия ветра составит , то есть энергия ветра прямо пропорциональна кубу скорости.

Так как энергия ветра пропорциональна кубу его скорости, то среднегодовая сумма кубов скоростей ветра по данным срочных наблюдений может быть объективным показателем напряженности ветрового режима территории. Если отбросить случаи со скоростью ветра ниже критической, (не вызывающей дефляцию), то можно составить характеристику территории по эрозионноопасным ветрам. При составлении такой характеристики мы воспользовались данными срочных наблюдений, проводимых на метеостанциях через 3 часа 8 раз в сутки.

Определение скорости ветра, с которой начинается дефляция почв или ее обоснование - особый вопрос. Мы приняли ее равной 7 м/с. на высоте флюгера. Следует подчеркнуть, что в случае принятия критической скорости несколько отличающейся от 7 м/с. общая картина районирования территории сильно не изменится.

При расчетах мы пользовались не суммой кубов скоростей ветра, а суммой ветроэнергетических коэффициентов (), вычисляемых по формуле где - скорость ветра, зафиксированная при срочном наблюдении равная или большая критической. Подразумевается, что замеренная скорость является средней за трехчасовой период между двумя срочными замерами.

Ветроэнергетический коэффициент - безразмерная величина. Он показывает во сколько раз энергия ветра данной скорости больше энергии ветра, скорость которого равна критической. Физический смысл ветроэнергетического коэффициента равного единице (К=1) это энергия ветра, дующего со скоростью 7 м/с в течение трех часов. При суммировании не обращали внимания на направление ветра, так именно сумма коэффициентов по всем направлениям характеризует ветровую активность территории. В других случаях, для характеристики активности ветра по отдельным направлениям, мы рассчитывали среднюю за год сумму ветроэнергетических коэффициентов по румбам. Но эти случаи не являются предметом настоящей статьи.

Характеристика напряженности ветрового режима представлена в виде изолиний среднегодовой суммы ветроэнергетических коэффициентов на карте Терско-Кумского междуречья. Наиболее спокоен ветровой режим в юго-западной части междуречья, где сумма ветроэнергетических коэффициентов составляет 200-400. По направлению на северо-восток напряженность ветрового режима возрастает и в районе, прилегающем к Кочубею она в 7 раз выше, чем в районе Наурской. Эта закономерность вполне согласуется с почвенным покровом и рельефом Терско-Кумских песков. По направлению с юго-запада на северо-восток уменьшается количество древних, не подвергавшихся дефляции или слабо эродированных почв. В юго-западной части во многих местах рельеф представлен чередующимися пологими увалами. По такой рельеф сформировался в момент выхода песков из под воды при отсутствии растении. Согласуется ветроэнергетическая характеристика и с результатами научных исследований а также с производственным опытом по защите виноградников от дефляции. Поперечные лесополосы в винсовхозах: «Опытный», Ставропольского края, å=550; «Бурунный», Чеченской Республики, å=550; «Гребенской», Чеченской Республики, å=700; «Иммунный», Республики Дагестан, å=1100 были заложены по существовавшей на момент закладки рекомендации с межполосным расстоянием равным 120…130м. Анализ их работы показал, что для винсовхозов «Опытный» и «Бурунный» лесополосы заложены слишком близко. Нашими исследованиями установлено, что оптимальное межполосное расстояние в условиях винсовхоза «Опытный» составляет 250м. Часть лесополос в г. г. была раскорчевана. За прошедший с тех пор отрезок времени оставшиеся лесополосы со своими обязанностями справлялись. В винсовхозе «Бурунный» специального опыта по определению оптимального межполосного расстояния мы не ставили, но, опираясь на составленную характеристику ветрового режима, можно предположить, что оно также близко к 250м. Для условий винсовхоза «Гребенской» 120-метровое расстояние между лесополосами оказалось правильным. А для винсовхоза «Иммунный» излишне большим – виноградники выдуло, а лесополосы засыпало.

В целом проведенные исследования показали, что характеристика ветрового режима территории по среднегодовой сумме ветроэнергетических коэффициентов вполне отвечает целям экстраполяции результатов научных исследований по защите почв от дефляции, полученных в любом районе междуречья на его остальную территорию.