Оценка риска снятия плодородного слоя, когда фактическая толщина снятого верхнего слоя почвы меньше проектной величины

Когда фактическая толщина снятого верхнего слоя почвы меньше проектной величины ( < ), риск деградации оставшегося плодородного слоя на полосе отвода можно установить по зависимости, в которой требуется выполнение условия >   (то есть снятая толщина слоя должна быть всегда больше критической толщины):

                              ,                               (1.14)

где  – фактическая снятая толщина плодородного слоя почвы, которая меньше требуемой (проектной) толщины и поэтому оставшаяся часть плодородного слоя подвержена погребению под земляным полотном автомобильной дороги или перемешена с разрабатываемым грунтом котлована (в обоих случаях эта часть плодородного слоя деградирует), см;

 – среднеквадратическое отклонение фактической снятой толщины плодородного слоя почвы, см;

  – критическая (минимальная) толщина снятого плодородного слоя почвы, при которой вероятность нежелательного последствия от утери части плодородного слоя или механического перемешивания с грунтом равна 50%, см (в случае, когда  риск деградации оставшегося (не  снятого) слоя стремится к единице);

 – среднеквадратическое отклонение критической толщины для снимаемого плодородного слоя почвы, см;

 – функция Лапласа;

u – квантиль подынтегральной функции, который математически зависит от требуемого уровня надёжности [1, 3] (и/или допустимой величины риска):

 

Требуемая надёжность	РН	0,98	0,95	0,90	0,85	0,80	0,75
Допустимый риск	r	0,02	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
Функция Лапласа	Ф(u)	0,48	0,45	0,40	0,35	0,30	0,25
Квантиль	u	2,050	1,645	1,283	1,034	0,844	0,675

Приведём пример использования данных этой таблицы: при уровне надёжности Р_Н = 0,90 получаем u = 1,283. И, следовательно, допустимая величина риска деградации плодородного слоя составит: . 

 

Параметры  и определяют в результате статистических расчетов по достаточному числу замеров толщины снятого плодородного слоя почвы (см. пример расчёта 1).

Среднеквадратическое отклонение   критической толщины снимаемого плодородного слоя почвы () устанавливаются по зависимости:

                                     ,                        (1.15)

 где  – коэффициент вариации минимальной (критической по минимуму) толщины снятого плодородного слоя почвы.

При определении параметра  учитывают, что плодородный слой почвы при критической толщине снятия обладает той же однородностью исходных компонентов, что и при фактической толщине, т.е.:

                               .               (1.16)

Зависимость (1.16) справедлива потому, что фактические и критические параметры должны принадлежать к одной совокупности (то есть быть сопоставимыми, в данном случае по коэффициентам вариации). В противном случае необходимо обосновать – почему коэффициенты вариации критических параметров должны изменяться относительно коэффициентов вариации экспериментально установленных параметров (такое изменение коэффициентов вариации возможно только в том случае, когда при возникновении критических параметров появляется доминирующий фактор, например, меняется закон распределения).

Значение критического параметра, когда < , определяют по формулам:

При ≠ 1/u:

                        ,         (1.17)

где – проектная толщина снятия плодородного слоя, установленная в процессе изысканий (полевых работ) и проектирования, см;

 – допустимое среднеквадратическое отклонение проектной толщины снятия плодородного слоя, см.

При = 1/u:

                                             .                (1.18)

Параметр в формулах (1.17) и (1.18) определяют по зависимости

                                                 ,                                     (1.19)

где 0,05 – допустимое значение коэффициента вариации обоснованной в проекте расчётной (проектной) толщины почвенного слоя.  

Рассмотрим предложенную математическую модель для случая, когда < , на конкретном примере.

Пример 1.