Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2009, 57(5), 271-278 | DOI: 10.11118/actaun200957050271

RAJONIZACE EROZNÍHO OHROŽENÍ PŮD VODOU Z TAJÍCÍHO SNĚHU NA ZÁKLADĚ ANALÝZY KLIMATOLOGICKÝCH PODKLADŮ

Jana Smolíková, Hana Pokladníková, František Toman
Ústav aplikované a krajinné ekologie, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika

Tání sněhu v zimě a předjaří je častou příčinou eroze půdy. Výsledky erozních studií ukazují, že odtok vzniklý v chladném období může způsobit vyšší intenzitu eroze než erozní procesy v teplém půlroce. Analýzou měsíčních záchytů plavenin ve vodních tocích bylo zjištěno maximum plavenin v jarním období jako pravděpodobný následek jarního tání sněhu. Eroze způsobená vodou z tajícího sněhu nedosahuje v našich podmínkách stejné intenzity jako eroze způsobená přívalovými srážkami. Přívalové srážky jsou však pouze lokálního charakteru, zatímco jarní tání sněhu zasahuje zpravidla větší území. V práci je analyzován erozní potenciál sněhové pokrývky za "chladná období" 1981/1982 až 2007/2008 pro část území České republiky, které spadá do působnosti brněnské pobočky Českého hydrometeorologického ústavu. Jako tzv. chladné období jsou označeny měsíce, kdy se v našich podmínkách vyskytuje zpravidla sněhová pokrývka a může dojít k erozně nebezpečnému tání, tj. listopad až duben.
Pro rajonizaci erozního potenciálu sněhové pokrývky v zájmové oblasti bylo zvoleno 22 klimatologických stanic s ohledem na jejich rovnoměrné zastoupení v různých nadmořských výškách a odlišných klimatických podmínkách.
Erozní potenciál vody akumulované ve sněhové pokrývce lze stanovit na základě množství vody vzniklé táním sněhu a rychlosti tání sněhu. Eroze způsobená táním sněhu tak úzce souvisí s množstvím a maximální rychlostí odtékající vody, která může být případně zesílena srážkami, vyskytujícími se souběžně s táním sněhu. Na celkové velikosti ztráty půdy v důsledku tání sněhu se pak podílejí i další činitelé: vlhkost půdy, která ovlivňuje velikost infiltrace, stav promrznutí půdy, topografie území, ochranný vliv vegetace, erodovatelnost půdy a realizovaná protierozní opatření. Předložená práce se podrobně zabývá stanovením erozního potenciálu vody akumulované ve sněhové pokrývce. Jeho velikost koresponduje s nadmořskou výškou i s klimatickým regionem hodnocených lokalit. Zjištěná těsnost vztahu, vyjádřená korelačním koeficientem, činí 0,794, respektive 0,844. Nejvyšší erozní potenciál (53,36) byl zjištěn na stanici Bystřice nad Pernštejnem, která je charakterizována klimatickým regionem 8 a nadmořskou výškou 573 m n.m. Erozní potenciál 3,74 byl vypočítán pro stanici Pohořelice, která leží v nadmořské výšce 183 m n. m. a je součástí klimatického regionu 0.
Interpolací na základě nadmořské výšky bylo pomocí nástrojů GIS provedeno převedení bodového vyjádření na plošné. Zpracována tak byla mapa erozního potenciálu vody akumulované ve sněhové pokrývce pro zájmovou oblast.

eroze, tání sněhu, BPEJ, erozní potenciál

Zoning of erosion potential of water accumulated in snow cover based on climatological data analysis

Melting of snow in winter and early spring often causes soil erosion. The results of erosion studies show that the runoff generated in the cold period can cause more intensive erosion than in the warm half year. By analysis of the monthly catchment of suspended sediments, it was found maximum of suspended sediments in the spring likely as effect of the spring melting of snow. Erosion caused by water from melting snow in our conditions does not reach the same intensity as the erosion caused by torrential rainfall. However, the torrential rainfall has only a local character, while the spring melting of snow usually affects larger territory. Erosive potential of water stored in snow cover can be established on the basis of the quantity of water resulting from melting snow and the speed of melting snow. Erosion caused by melting snow is given by quantity and the maximum speed of water runoff, which may be enhanced by rainfall, occurring in parallel with the snow melting. The total soil loss due to melting snow is also influenced by other factors: soil moisture, which affects the size of infiltration, soil freezing, the topography, the protective effect of vegetation, soil erodibility and implemented erosion control measures.
The work analyzed erosive potential of snow cover during the cold period 1981/82 to 2007/2008 for the part of the Czech Republic, which falls within the scope of the Brno branch of the Czech Hydrometeorological Institute (CHMI). For zoning of erosive potential of snow cover in the area of interest 22 climatological stations has been chosen (with regard to their equitable representation in different altitudes and different climatic conditions).
The work brings erosive potential determination of water stored in snow cover. Its size corresponds to the altitude and climatic conditions represented by climatic region (according to Estimated Ecological Pedological Unit - EPEU) of investigational sites. Closeness of the relationship, expressed as a coefficient of correlation is 0.794, respectively 0.844. By the GIS interpolation on the basis of altitude a map of the erosive potential of the water stored in snow cover for the field of interest was processed.

Keywords: erosion, snow melting, EPEU, erosive potential
Grants and funding:

Práce vznikla s podporou projektu QH 72085 MZe ČR "Diferenciace protierozních opatření podle erodovatelnosti půd a erozivity dešťů".

Received: July 16, 2009; Published: October 10, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Smolíková, J., Pokladníková, H., & Toman, F. (2009). Zoning of erosion potential of water accumulated in snow cover based on climatological data analysis. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 57(5), 271-278. doi: 10.11118/actaun200957050271
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. Baade, J., 1996: Spatial and temporal variability of discharge and sediment yield in small loess-covered catchments. Géomorphologie: Relief, Processus, Environment, 2, 3: 65-74. ISSN 1266-5304. DOI: 10.3406/morfo.1996.886 Go to original source...
    2. Demidov, V. et al., 1995: Seasonal freezing and soil erosion during snowmelt. Eurasian Soil Science 28, 10: 78-87. ISSN 1064-2293.
    3. Edwards, L. et al., 1998: Measurement of rill erosion by snowmelt on potato fields under rotation in Prince Edward Island (Canada). Canadian Journal of Soil Science, 78, 3: 449-458. ISSN 0008-4271. DOI: 10.4141/S97-053 Go to original source...
    4. Kliment, Z., Langhammer, J., Kadlec, J., 2007: Suspended sediment load and soil erosion processes in mesoscale catchment areas. In: Geomorphological Variations. 1. vyd. Praha: P3K, 2007. s. 221-252. ISBN 978-80-903584-6-1
    5. Kvaernø, S., Øygarden, L., 2001: International Symposium on Snowmelt Erosion and related Problems. 28-30 March, Oslo, Norway. Abstract book. 49 p. ISBN 82-7467-394-8.
    6. Lundekvam, H., Skøien, S., 1998: Soil erosion in Norway. An overview of measurements from soil loss plots. Soil Use Management, 14, 2: 84-89. ISSN 0266-0032. DOI: 10.1111/j.1475-2743.1998.tb00620.x Go to original source...
    7. Lundekvam, H. et al., 2003: Agricultural policies in Norway and effects on soil erosion. Environmental Science & Policy, 6, 1: 57-67. ISSN 1462-9011. DOI: 10.1016/S1462-9011(02)00118-1 Go to original source...
    8. Lundekvam, H., 2002: ERONOR/USLENO-Empirical erosion models for Norwegian conditions. Agr. Univ. Norway. Report N. 6/2002. 40 p. ISBN 82-483-0022-6.
    9. McCOOL, D. K., 2002: Erosion, snowmelt. In: LAL, R. (ed.) Encyclopedia of Soil Science. 1. vyd. USA: CRC Press, 1450 p. ISBN 978-0-8493-3830-4.
    10. McCOOL, D. K., WISCHMEIER, W. H., JOHNSON, L. C., 1982: Adapting the universal soil loss equation to the Pacific Northwest. Trans. American Society of Agricultural Engineering, 25, 928-934. DOI: 10.13031/2013.33642 Go to original source...
    11. Ollesch, G., Sukhanovski, Y., Kistner, I., Rode, M., Meissner, R., 2005: Characterization and modelling of the spatial heterogeneity of snowmelt erosion. Earth Surface Processes and Landforms, 30, 2: 197-211. ISSN 0197-9337. DOI: 10.1002/esp.1175 Go to original source...
    12. Pokladníková, H., Toman, F., Středa, T., 2008: Negative impacts of snow melting on the soil. Acta universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis, 56, 1: 143-148. ISSN 1211-8516. Go to original source...
    13. Rekolainen, S., 1989: Effect of snow and soil frost melting on the concentrations of suspended solids and phosphorus in two rural watersheds in Western Finland. Aquatic Science, 51, 3: 211-223. ISSN 1015-1621. DOI: 10.1007/BF00877743 Go to original source...
    14. Øygarden, L., 2003: Rill and gully development during an extreme winter runoff event in south-eastern Norway. Catena, 50, 2-4: 217-242. ISSN 0341-8162. DOI: 10.1016/S0341-8162(02)00138-8 Go to original source...
    15. TAJEK, J., PETTAPIECE, W. W., TOOGOOD, K. E., 1985: Water erosion potential of soils in Alberta: Estimates using a modified USLE. Ottawa: Agric. Can. Tech. Bull. No. 1985 - 25. 27 p.
    16. Zachar, D., 1981: Soil erosion. 1. vyd. Amsterdam: Elsevier Scientific Publishing Company. 548 s. ISBN 0-444-99725-3.

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content