Комплекс противоэрозионных мероприятий

Очень часто в приовражные полосы вводят ценные плодовые деревья и кустарники – яблоня, орех, груша, рябина, терн, смородина, шиповник и т.д. Основными требованиями к древесно-кустарниковым видам являются: быстрый рост, долговечность, малая требовательность к плодородию почв, мощная корневая система, большое количество мягкогоопада, высокая урожайность или хорошее размножение вегетативными способами.

 

Рис. 3. Схема стокорегулирующей полосы

 

Условные обозначения:

    - главный вид (тополь) 

                - кустарник (шиповник)

 

Агротехника выращивания приовражных, прибалочных насаждений должна быть направлена на максимальное сохранение и накопление влаги в почве; подавление роста и размножения сорной растительности; максимальное поглощение поверхностного стока талых и дождевых вод.

Перед вспашкой засыпают и выполаживают промоины. На выположенных участках в междурядьях необходимо проводить посев травосмесей или многолетнего люпина с внесением минеральных удобрений. Крутизна оврага 30°, поэтому первый ряд размещаем на расстоянии 3м от приовражной полосы. Первый ряд от оврага будет из шиповника, второй –пятый - из тополя, шестой - из шиповника. Всего шесть рядов, ширина полосы 12м. Общая длина приовражной полосы 250м, шаг посадки 0,75 м.

Густота на 1 га составляет:

Гобщ = * 6 = 6666 шт/га;

Гтополь = * 4 = 4444 шт/га;

Гшиповник = * 2 = 2222 шт/га.

Площади:

Sобщ=S1+S2 + S3 + S4;

S1= 10,3*250*12,2 = 31415 м2;

S2 = 12,4*250*12,1 = 37510 м2;

S3 = 5,9 *250 *13,0 = 17700 м2;

S4 = 2,9*250 *9,9 = 7177 м2.

Sобщ = 93802 м2 = 9,38га.

Побщ = 6666 шт/га * 9,38 га * 1,2 = 75,03 тыс. шт.

Птополь = 4444 шт/га * 9,38га*1,2 = 50,02 тыс.шт.

Пшиповник = 2222 шт/га * 9,38 га *1,2 = 25,01 тыс.шт.

Стокорегулирующие полосы предназначены для задержания и регулирования поверхностного стока, предотвращения смыва и размыва почвы на нижележащих частях склона, равномерного снегораспределение, а также выполняют полезащитную роль. Конструкция полосы, ажурно продуваемая с большим количеством кустарников.

 Располагают  полосы поперек склона на расстоянии, определяемом длиной и крутизной  склона.

 

 

2.5 Насаждения на откосах и по дну оврагов

 

Овраг в своем развитии проходит четыре стадии:

1. Промоина (рытвина) глубиной до одного метра, профиль дна копирует профиль склона;
2. Висячий овраг начинается образование вершинного перепада (обрыва), а устье еще не дошло до местного базиса эрозии;
3. Выработка профиля равновесия – устье дошло до местного базиса эрозии;
4. Затухание – прекращается рост оврага в длину и глубину.

Обычно крупные овраги проходят насколько стадий одновременно. Если в вершине еще первая стадия, то в устье может быть уже третья, а  то и четвертая. Насаждения на откосах оврагов обычно создают в том случае, если они приняли угол естественного равновесия, т.е. в конце стадии выработки профиля равновесия.

Основное назначение этих насаждений – скрепление и защита откосов от разрушения эрозией, поглощение поверхностного стока, а также регулирование снегозадержания. С другой стороны – хозяйственное использование бросовых земель. Сюда вводятся нетребовательные к условиям плодородия, способные к вегетативному возобновлению, или дающие большое семенное потомство древесные и кустарниковые виды. Предпочтение отдается плодово-ягодным и ценным техническим видам и сортам.

Нарезку террас начинают сверху. При их устройстве все встречающиеся на их пути промоины шириной 1,5-2,0м и глубиной более 1,5м засыпают грунтом. На выхоложенных участках в междурядьях надо высевать травосмеси или многолетний люпин с внесением минеральных удобрений. Разрабатывают трассы с помощью геодезических инструментов. Террасы шириной 2-3,5м устраивают террасерами типа ТС-2,5 или ТР-2А (ТР-3). Более широкие террасы нарезают бульдозерами. Полотно террасы рыхлят террасером-рыхлителем или плугами общего назначения.

Расчет количества террас и их протяженность.

Для определения потребного количества посадочного материала необходимо определить протяженность всех террас.

                                                                                      200м

750м

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4 Продольный профиль оврага.

 

Геодезическая съемка – определение количества террас.

Высота террасы рассчитывается по следующей формуле:

, где

H’ – высота террасы

α – уклон откоса оврага

А – проекция террасы

 

Количество террас на склоне равно:

, где

А – глубина откоса;

а – высота террасы;

Рассчитаем глубину каждой террасы:

1 терраса:  ;

2 терраса:  ;

Аналогично:

3 терраса:  H=38м;

4 терраса:  H=33м;

5 терраса:  H=28м;

6 терраса:  H=23м;

7 терраса:  H=18м;

8 терраса:  H=13м;

9 терраса:  H=8м;

10 терраса: H= 3м;

Длины террас вычисляются по формуле:

  где

Ln – длина террасы n;

L – длина оврага;

l – длина эродированной части оврага;

Hn – глубина террасы n;

H– глубина оврага.

Таким образом:

L1=550 м;

L2=492,71 м;

L3=435,42 м;

L4=378,13 м;

L5=358,14 м;

L6=263,54 м;

L7=206,25 м;

L8=148,96 м;

L9= 91,67м;

L10=34,38 м;

Итого 2921,89 м. Так как террасы располагаются по обе стороны оврага, то общая длина их будет равна 5843,78 м. Расстояние между рядами 5 м, шаг посадки 1,5 м.

 

Рис. 5 Насаждения на террасах

 

 

 

 

 

Таблица 9 – Ассортимент и потребное количество посадочного материала.

Порода	Потребное количество, тыс. шт.
	Потребное количество	Дополнение	Всего
Яблоня	1,012	0,202	1,214

 

Ширина 8,66 м, длина 5843,78 м. Площадь 5,06 га.

 

 

 

Рис. 6 Схема донных насаждений

Донные насаждения – илофильтры – в оврагах лучше создавать после закрепления запрудами. В илофильтрах высаживают по 10-15 рядов кустарников и в чередовании с 2-3 рядами древовидных ив и тополей. Кустарники высаживают по 10-15 черенками с размещением 2х2, 3х1, 3х2, 3х3м. Ряды размещают поперек дна, в русле посадка не производиться. Расстояние между илофильтрами 150-220м.

Эти насаждения необходимы для предупреждения размывов в русловой части оврагов и балок максимального задернения твердого стока, а также хозяйственного использования малопродуктивных площадей. Илофильтры размещают полосами в чередовании с полосами залужения.

 

 

 

5. Гидротехнические мероприятия

В зависимости от назначения противоэрозионные гидротехнические сооружения подразделяются на:

• Водоотводящие сооружения;
• Водонаправляющие сооружения;
• Водосборное сооружение;
• Донное сооружение.

В зависимости от местоположения гидротехнические сооружения бывают склоновые, береговые, вершинные, донные.

В соответствии с заданием проектируются водозадерживающие валы. Водозадерживающие валы широко применяются для закрепления и береговых и склоновых оврагов. Их используют при относительной водосборной площади оврагов. Обычно при уклонах 2-3о водосборная площадь не должна превышать 8-20 га, при уклоне до 6о – 2-4га. Следует избегать или ограничивать применение водозадерживающих валов на участках, где заметны оползневые явления, и на крутых склонах с интенсивным поверхностным смывом.

Предварительно проводятся обследования местности и топографическая съемка с сечением горизонталей 0,25-0,50м.

Наиболее целесообразно устраивать водозадерживающие валы на малоценных в сельскохозяйственном отношении межовражных, бросовых участках. Вода к ним от вершин оврагов и склоновых промоин проводиться путем устройства распылителей и водоподводящих валов или валов-каналов. В случае, когда невозможно разместить валы и на прилегающих межовражных склонах, допускается устройство их перед вершиной оврагов выше создаваемой лесополосы на расстоянии.

Существует два способа расчета ступенчатых запруд: графический и аналитический.

Для первого способа надо обязательно иметь данные по вертикальной съемке дна. Каждая следующая запруда проектируется выше вершины на месте пересечения плоскости уровня прудка ниже лежащей запруды с дном русла. При таком способе проектирования расстояние между запрудами неодинаковое и зависит от крутизны дна на данном отрезке оврага.

При аналитическом способе расчет числа запрудов производится по формуле Ландальта.

n=(A-B*i)/h

где А – наибольшая глубина оврага в сильно эродированной его части, м;

В – горизонтальноепроложение дна оврага, м;

i – максимальный угол падения, допускаемый для данного оврага;

h – высота запруда, м;

А=(H*l)/L

Расстояние между запрудами:

m=l/n

А = 48м*(200м/750м)= 12,8 м

n = (12,8 м – 0 м)/1,2 м = 10,6 = 11 шт

h = 1,2 для хворостяной запруды

m = 200 м/11шт = 18,2 м

Хворостяные запруды (плетневые фашины) целесообразно применять при водосборной площади до 50га. Каменные и деревянные (брусковые и рубленные) применяются при водосборной площади более 50га и при защите особо ценных объектов.

При строительстве хворостяных запруд предпочтение следует отдавать плетневым в один или два ряда как наиболее простым и дешевым. Плетневые запруды необходимо выполнять в плане с прогибом навстречу потоку (стрела прогиба составляет о,1 до 0,05 длины запруды). С целью недопущения размыва откосов оврага, запруды должны быть врезаны в оба откоса примерно на один метр и устроенное с прогибом в средней части (чтобы сосредоточить здесь водный поток и отвести его от откосов), стрела прогиба 8-10%.

Хворостяные запруды строятся из свежего ивового прута и кольев поздней осенью или ранней весной, когда обеспечивается условия для их хорошей приживаемости. Диаметр колье от 6 до 10  см.

Строительство каменных перепадов целесообразно при наличии местного камня. Кладку запруд в этих случаях необходимо выполнять на цементном растворе. Заглубление фундамента должно быть не менее одно метра от поверхности земли. Высота перепада принимается до 1,5 метра. Недопустимо применять каменные запруды на илистых грунтах и в местах, где возможны оползни.

 

 

3. Многоцелевые насаждения вдоль реки

 

3.1. Прирусловые лесные полосы

 

Насаждения этих полос укрепляет берега, защищает их от размыва, русло от заиления, повышает санитарно-гигиеническое состояние, предотвращает загрязнение. Прирусловые полосы, снижая скорость ветра, уменьшают испарение с водной поверхности, тем самым, уменьшая зарастания водотоков по берегам малых рек, что благотворно сказывается на условиях рыборазведении.

Они предотвращают размыв плодородного слоя почвы в пойме, кольматируют твердый сток, оказывают положительное мелиоративное влияние на прилегающие сельскохозяйственные угодья. Ширина и размещение полос по обоим берегам реки зависит от её ширины, состояния и типов берегов, интенсивности весеннего стока, характера использования поймы реки.

Прирусловые полосы состоят из двух поясов – древесного и древесно-кустарникового.

По русловому берегу (откосу) от меженного уровня воды в реке до бровки поймы высаживают в основном кустарниковые ивы. В дополнение к кустарниковому поясу в прирусловой пойме создается также древесно кустарниковый пояс. Во время весеннего половодья он выполняет струенаправляющую роль, поэтому рекомендуется создавать их максимально плотными по вертикальному профилю.

Расчетная опушка древесно кустарникового пояса должна иметь плавное закругление и не способствовать подпору воды и льда во время высокого уровня половодья.

Ширина прирусловой полосы равна 18 м, так как это участок реки с постоянным водотоком, а также расстояние от истока до него менее чем 50 км. Длина полосы не менее 300м, шириной по 18 м с каждой стороны. Созданию прирусловых насаждений предшествует -  расчистка и обустройство водотоков, родников и ключей в местах их выхода на земную поверхность. Их огораживают плетнями, срубами, каменной кладкой и обозначают их местонахождение на карте. 

Под кустарниковый пояс отводится прирусловый берег поймы, и выше его бровка на пойме, на которой размещаются не менее 3-5 рядов древесных и кустарниковых видов.

Подбор видов для создания прирусловых насаждений осуществляется на основе почвенно-гидрологических условий. Специфичными для прирусловых зон являются длительное проточное затопление в половодье и близкий уровень залегания  грунтовых вод. Поэтому предпочтение следует отдавать поймостойким видам: ивам, тополям (североамериканскому, черному, белому, серому и гибридному), ольхе черной, ясеню зеленому, дубу черешчатому и красному. На высоких прирусловых гривах, сложенных супесчаными наносами, при редком и кратковременном затоплении (до 15 дней) следует высаживать сосну обыкновенную и березу повислую. На заболоченных участках и при близком уровне залегания грунтовых вод успешно произрастают ветла и ольха черная. Для кустарникового пояса по русловому берегу рекомендуют в основном кустарниковые ивы, трехтычинковая, русская, пятитычинковая, пурпурная, серая, конопляная и др. В древесно-кустарниковый пояс в прирусловой пойме из кустарников можно использовать: сирень, смородину золотую, жимолость, свидину, аморфу, скумпию, облепиху, калину, бузину, клен татарский и тд.

Кустарниковые ивы сажают черенками, хлыстами, пучками, кольями. В кустарниковом поясе сажают обычно хлыстами или черенками длиной до 40-50см с глубиной заделки не менее 30 см.