Проектирование противоэрозионного агролесомелиоративного комплекса

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Государственный университет по землеустройству

Кафедра почвоведения и экологии 
 
 
 
 
 
 
 
 

Инженерное  обустройство территории

(раздел  мелиорация)

 «Проектирование противоэрозионного агролесомелиоративного   комплекса» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст. Мурышкин А.Н

Проверил: доцент Козочкина Л.П 
 
 
 
 

Москва 2007 г.

Содержание

1. Исходные  данные и состав задания 

2. Состав пояснительной  записки 

• 2.1 Введение 
  

• 2.2 Природно-климатические и производственно-экономические условия района проектирования (хозяйства). Анализ и выводы.      
  

• 2.3 Противоэрозионный агролесомелиоративный комплекс, его состав   
  

• 2.4 Принцип проектирования противоэрозионного комплекса.     
  

• 2.5 Эрозионно-ландшафтные зоны и принципы их установления.    
  

• 2.6 Приводораздельная эрозионно-ландшафтная зона: характеристика, особенности использования, вредоносные природные факторы. Основная задача мелиорации, их виды.  

• 2.7 Присетевая эрозионно-опасная зона: характеристика, особенности использования, вредоносные природные факторы. Целенаправленность мелиорации, их виды. Противоэрозионные рубежи.         
  

• 2.8 Зона гидрографической сети: характеристика, особенности использования, вредоносные природные факторы. Задачи мелиорации, их виды.    
  

• 2.9 Защитные лесополосы, их виды и назначения.      
  

• 2.10 Методологические основы проектирования защитных лесополос   
  

• 2.11 Проектирование защитных лесополос для  условий приводораздельной, присетевой зоны и зоны гидрографической сети.      
  

• 2.12 Проектирование простейших гидротехнических сооружений (Г.Т.С.)- составных элементов противоэрозионных рубежей. 
  

• 2.13 Размещение защитных лесонасаждений и противоэрозионных рубежей на плане            
  

3. Используемая литература       
 
 
 
 

1. Исходные данные  и состав задания 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.1 Введение

Мелиорация  это наука о способах воздействия  на компоненты природной среды с  целью их коренного улучшения  в процессе их интенсивного использования  в различных отраслях народного  хозяйства.

Агролесомелиорация  это система лесоводственных  мероприятий по улучшению климатических  и почвенных условий с целью  получения высоких устойчивых урожаев  сельскохозяйственных культур.

Территория, где проводятся агролесомелиоративные работы, в нашей стране – главным образом безлесные и малолесные, засушливые и полузасушливые лесостепные, степные и полупустынные районы.

_{Защитные  насаждения, созданные  в этих подверженных засухе районах, улучшают водный режим и климат не только на площади, занимаемой лесонасаждениями, но и на прилегающей к ней территории.}

Защитные  лесные насаждения создаются из разнообразных по своим лесоводственно биологическим свойствам древесных и кустарниковых пород при различном сочетании их в насаждениях. В зависимости от этих сочетаний возникают весьма сложные взаимоотношения, как в самих лесных насаждениях, так и между ними и окружающей средой. В зависимости от этих сочетаний возникают весьма сложные взаимоотношения, как в самих лесных насаждениях, так и между ними и окружающей средой.

Проектирование  системы разнообразных по значению и форме защитных лесных насаждений является основным элементом землеустроительного  проектирования. Без правильного понимания их назначения, роли, параметров и порядка размещения невозможно составление полноценного землеустроительного проекта.

Данные  агролесомелиорации используются также  в курсах сельскохозяйственной районной планировки; экономики и организации сельскохозяйственных предприятий; сельскохозяйственных мелиорации и водоснабжения; охраны природы.

Лесомелиорации  осуществляются посадкой и выращиванием лесных насаждений. Поэтому для разработки теоретических обоснований, организации  и техники лесомелиоративных  работ необходимо знание основ лесоводства.

Леса занимают около 1/3 территории нашей страны. Это говорит об огромной роли леса, которая принадлежит ему в народном хозяйстве и о том, что любому работнику сельского хозяйства, и особенно инженерам землеустроителям в своей практической деятельности приходится соприкасаться и в ряде случаев разрешать вопросы рационального использования леса и его территорий. 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2 Природно-климатические  и производственно-экономические  условия района  проектирования.

Колхоз "Маяк" расположен в юго-западной части Валуйского

района, Белгородской области.  

Климат

Валуйский район расположен в более засушливой юго-восточной части области с  небольшим среднегодовым количеством  осадков, относительно более высокими температурами и более частыми  суховеями в весенний период по сравнению  с северо-западной частью области, что  видно из следующих данных. Среднегодовое  количество осадков - 450 мм. Осадки по периодам года распределяются следующим образом: весной (Ш , IV, V) - 89 мм, летом (VI, VII, VI11) -181 мм, осенью (IX , X „XI) - 101 мм и зимой (XII ,1,11) - 79 мм. В отдельные годы летние дожди носят ливневый характер. Ливни вызывают сильный смыв и размывы пахотных земель на незащищенных растительностью местах. Ливневая эрозия почв наблюдается пределе всего междурядьях посевов сахарной свеклы, кориандра, подсолнечника, кукурузы, располагаемых вдоль склонов. Зимние осадки часто сопровождаются сильными метелевыми ветрами СВ и ЮЗ направления. Ветры этих направлений составляют 50% повторяемых метелей. Метелевые ветры распределяют снеговой покров неравномерно по рельефу. С открытых мест снег сдувается в лощины и балки, что усиливает эрозию пастбищ в период таяния снега. Из общего запаса воды в снежном покрове к концу зимы - в 75 мм, более трех четвертей ее накапливается в лощинах и балках.

В условиях колхоза "Маяк" снегозадержание  и равномерное распределение  снежного покрова на пахотных землях приобретает большое значение для  повышения урожайности с.-х. культур.     Рис.3

Роза  ветров

Для условий  юго-западной части

Валуйского  района, Белгородской области.

   Летние      Зимние

Резюме:

1. В летний  период вредоносными ветрами  являются летние суховеи Юго-Западного  направления.

2.В зимний  период вредоносными ветрами  являются зимние метелевые Юго-Восточного  направления 

Почвы

Коренными породами, на которых залегает почвенный  покров, являются мощные отложения  мела и мергелей. Они покрыты красно-бурыми глинами третичного периода, поверх которых залегают лессовидные покровные  суглинки и глины четвертичного  периода Лессовидные суглинки и  глины являются почвообразующими породами, на которых образовались серые лесные почвы и черноземные почвы колхоза. В верхних слоях покровные суглинки богаты углекислой известью, хорошо влагопроницаемы и достаточно влагоемки. На крутых склонах балок, где вследствие древней и современной эрозии земной поверхности, покровные суглинки, третичные глины полностью смыты. На поверхность выходят мел и мергель. Преобладающими почвами в колхозе "Маяк" являются обыкновенные среднемощные, вы щелочные и карбонатные чернозёмы. В восточной части землепользования, где почвы сравнительно недавно вышли из-под леса, встречаются темно-серые и серые лесные почвы. Склоны балок покрыты темноцветными почвами балок. В зависимости от мощности гумусового горизонта и степени задернованности их разделяют на мощные, среднемощные и маломощные почвы склонов балок. Днища балок покрыты мощными наносами с прилегающих к ним балок. С целью зашиты почв от водной эрозии и борьбы с ЮВ суховеями планируется произвести закладку защитных лесонасаждений и облесить до 200 га сильно размытых пастбищ. На пахотных землях колхоза широкое распространение получила водная эрозия почвы. Этому способствует сильно волнистый характер рельефа местности, большая распаханность земель, полная безлесностъ территории, а главное, нарушение агротехнических приемов при возделывании пропашных и других культур в колхозе. По данным почвенного обследования более половины пахотных земель подвержено эрозии, в том числе, более 600 га пашни размешаются на среднесмытых и сильносмытых почвах. Для прекращения дальнейшей эрозии этих почв и восстановления их утраченного плодородия требуется введение на них специальных почвозащитных севооборотов, установление в них противоэрозионной агротехники возделывания сельскохозяйственных культур. Пастбища колхоза размещаются по крутым склонам балок и их сухим днищам. На склонах южной и восточной экспозиции они сильно эродированы, на них имеются меловые обнажения и многочисленные протоки, береговые размывы и растущие овраги. Чрезмерная и бессистемная пастьба скота, отсутствие элементарного ухода за пастбищами привели к развитию процессов эрозии на пастбищных склонах и к снижению продуктивности естественных пастбищ.  

Рельеф

Территория  колхоза "Маяк" имеет ярко выраженный волнистый рельеф. Землепользование рассекается глубокими балками, вершины которых подходят к самым  водоразделам. Балки сильно ветвистые  с множеством отвершков.

На склонах  балок и в их вершинах имеется  много глубоких промоин и растущих оврагов.

ХАРАКТЕРИСТИКА  ОВРАЖНО-БАЛОЧНЫХ СИСТЕМ

/ СИСТЕМА

К ЮВ от с. Высокое на территории 1-й бригады  расположена Тополевская впадина  Протяженность 3-5 км, глубина 40-50 м, крутизна склонов 7-15 ".Задернованностъ хорошая. Днище - широкое. Склоны ЮЗ. и СВ. экспозиции. Имеется один растущий овраг,

с тремя  вершинами.

11 СИСТЕМА

Песчановская  балка расположена к югу от селения Песчанка и сильно разветвлена. Протяженность 6 км, глубина 40-60 м, крутизна склонов 7-16 ° ( 2-я бригада). Имеется 18 отвершков, береговых промоин - 6. Задернованностъ  хорошая. Ширина днища 120-200 м, имеется 9 растущих оврагов.

III СИСТЕМА

Карабановский лог расположен к западу от селения  Долгое (3-я бригада). Три главных  вершины. Протяженность основной 7 км, глубина 35-45 м, крутизна склонов 8-15°, имеется  тринадцать растущих оврагов.

IV СИСТЕМА

Борчаковская  впадина расположена в северной части землепользования (3-я бригада). Протяженность 1,5 км, глубина 25-30 м, крутизна склонов 8-30 °, отвершков - 4 . Экспозиция склонов восточная и западная. Задернованностъ склонов хорошая.

V СИСТЕМА

Долгая  Рогатая балка своими вершинами  охватывает с. Долгое и протянута  на восток от села. В восточной части  широкое днище распахано. Протяженность  около 10 км, глубина 35-40 м. На южных крутых склонах встречаются меловые  обнажения. Растущих оврагов нет. Разность высот в пределах землепользования достигает 80-100 м. Днища балок сухие, в вершинах некоторых балок и  их от- вершков имеются данные размывы. Открытых водных источников на территории колхоза нет. Строительство прудов и водоемов в балках колхоза затруднено из-за сильной проницаемости почвенного покрова и подстилающих пород. В  построенных колхозом запрудах вода держится с весны не более одного месяца. Глубина залегания грунтовых  вод по днищам балок 5-10 м, а на водоразделах 25-30 м.

Белгородская  область принадлежит к числу  маловодных регионов России: около 1% территории занято поверхностными водоемами, которые  используются для промышленного, сельскохозяйственного, рыбохозяйственного, рекреационного водопользования. Гидрографическую сеть образуют постоянно действующие реки, ручьи и временные водотоки, действующие только в весенние и летне-осенние паводки. Речная сеть лучше развита и более полноводна в западной части области, где на один квадратный километр водосборной площади приходится в среднем 0,2 км водотока. Восточнее реки Оскол густота речной сети составляет 0,15-0,10 км/км². Водный режим рек характеризуется высоким весенним половодьем, низкой летней и зимней меженью и почти ежегодными дождевыми паводками. Река Оскол - приток р. Северский Донец, берет начало на территории Курской области, протекает через Старооскольский, Губкинский, Чернянский, Новооскольский, Волоконовский, Валуйский, Красногвардейский и Вейделевский районы Белгородской области и продолжается на территории Украины. Общая длина реки – 472 км, из них на территории Белгородской области - 226 км.  

    Для определения уклонов нами был построен продольный профиль поверхности земли по типичному створу AB в масштабе: горизонтальный 1:10000, вертикальный 1:1000.

Продольный  профиль поверхности земли по створу АВ

           Мг 1:10000

     Мв 1:1000

Рис.1

Рис.2

масштабы  уклонов:

Производственно - экономические условия

Направление хозяйства колхоза "Маяк" - свекловично-зерновое с развитым молочно-мясным скотоводством  и овцеводством. Наличие невысокого уровня урожайности с.-х. культур в хозяйстве объясняется тем, что чередование культур в севооборотах не всегда соблюдалось и посев производился, в нескольких местах небольшими участками. Пропашные культуры ( сахарная свекла) часто размещались без учета смытости почв.

Мероприятиям  по борьбе с эрозией почв уделялось  очень мало внимания. Вспашка часто  проводилась вдоль склона, ряды пропашных  культур размещались по склонам.

Вывод:

С целью зашиты почв от водной эрозии и борьбы с ЮВ суховеями планируется  произвести закладку защитных лесонасаждений, проектирование водозадерживающих валов, проведение противоэрозионных мероприятий для защиты склонов и дна оврагов. 
 

    2.3 Противоэрозионный  комплекс, его состав.

    Противоэрозионные мероприятия должны осуществляться комплексно. Составляющими противоэрозионного комплекса являются мероприятия  следующих направленностей:

     - организационно хозяйственных

     - агротехнических 

    - агролесомелиоративных 

    - гидротехнических 

    Организационно-хозяйственные  мероприятия предусматриваются  в проектах внутрихозяйственного землеустройства  посредством рационального планового  размещения севооборотов, полей севооборотов и рационального установления их линейных размеров (длинная сторона  полей, рабочих участков должна быть направлена поперек направления  водных потоков)

    Агротехнические приемы обработки почв предназначены  для уменьшения скорости движения поверхностного стока, для увеличения влагоемкости почв и их водопроницаемости.

    Агролесомелиоративные мероприятия предусматривают устройство противоэрозионных лесополос, организацию  лесных насаждений, посевов многолетних  трав по склонам и доньям балок  и оврагов.

    Гидротехнические  мелиорации предусматривают устройство временных или постоянных капитальных  гидротехнических сооружений для управления режимов водных потоков. 
 
 

     2.4 Принципы проектирования  противоэрозионного  комплекса.

     Для осуществления наибольшего эффекта  в сельскохозяйственном производстве, противоэрозионный комплекс мероприятий  должен разрабатываться и осуществляться с учётом основополагающих принципов:

1. противоэрозионные  мелиорации должны быть подчинены  концепции рационального природопользования.

2. противоэрозионные  мелиорации должны осуществляться  с учётом комплексности системы  земледелия и растениеводства.

3. противоэрозионные  мелиорации должны быть комплексными  по своей сути, предусматривая  возможность использование различных  мелиорирующих средств (лесные насаждения, ГТС, различное с/х. оборудование для агромелиоративной обработки почв).

4. противоэрозионный  комплекс должен осуществляться  с учётом накопленного зонального  научно-проектного опыта.

5. противоэрозионные  мероприятия должны охватывать  всю территорию водосбора, от  водораздела до гидрографической  сети.

При рациональной организации агролесомелиорации возможны:

1. улучшать экологическую ситуацию агроландшафтов (агрофитоценозов) и повышать продуктивность сельскохозяйственных угодий;
2. становится возможным вовлечение в хозяйственный оборот неудобных земель (пески, крутые склоны, площадей или территории со смытыми почвами);
3. водоохранные агролесомелиорации (улучшение водный режим рек, водоёмов);
4. возможно способствовать улучшению экологических условий природных ландшафтов.

Только  соблюдение всех перечисленных принципов  обеспечивает правильную и эффективную  работу противоэрозионного комплекса.  

2.5 Эрозионно-ландшафтные  зоны.

     Состав  противоэрозионного агролесомелиоративного комплекса зависит от множества  природно-климатических факторов,  в том числе и от рельефа, показательной  характеристикой  которого выступает  уклон поверхности земли.

     Земли склоновых территорий делят на три  основных фонда сельскохозяйственных земель, принадлежащей своей эрозионно-ландшафтной  зоне:

     -приводораздельная

     -присетевая

     -гидрографическая  сеть

Ведущий критерий выделения зон – уклон (i), к приводораздельным относятся территории с уклоном 1..2°, к присетевой – 2..8º, а для гидрографической сети характерным является уклон более 8°.

     Рациональные  организационно-хозяйственные мероприятия  предполагают правильное  внутрихозяйственное  землеустройство (установление оптимальных  размеров и конфигураций полей, рабочих  участков). Это мероприятие невозможно осуществить, не зная уклоны поверхности земли.

На топографическом  плане, разной цветовой гаммой, мною были выделены три эрозионно-ландшафтные  зоны. Отправным критерием считались  уклоны поверхности земли. Значения уклонов были получены  путем  построения продольного профиля  поверхности земли по типичному  створу АВ. 

2.6 Приводораздельная эрозионно-ландшафтная зона.

     Приводораздельная эрозионно - ландшафтная зона имеет слабосмытые и  не смытые почвы, а также самый спокойный рельеф, на ней целесообразно размещать поля севооборотов с самыми ценными с/х. культурами. Для обеспечения оптимальных условий развития сельскохозяйственных культур в этой зоне необходимо организовывать лесные насаждения.

Организационно-хозяйственные  мероприятия предполагают рациональное внутрихозяйственное землеустройство:

- установление  оптимальных размеров рабочих  единиц, земельных участков;

- конфигурация  земельных участков (целесообразная  форма – прямоугольник с соотношением  сторон 1:2 или 1:3);

- плановое  размещение с целью учреждения  потенциальных предпосылок для  развития водной и ветровой  эрозии.

      Длина поля должна быть ориентирована перпендикулярно (поперёк) движению поверхностного стока, поперёк склона. При этом длинная  сторона должна быть ориентирована  перпендикулярно действию вредоносных  ветров.

      Территории  приводораздельных зон располагаются  на самых высоких геодезических  отметках, но при этом они имеют  малые уклоны (от 0º до 2º). Вот почему явных предпосылок для развития водной эрозии нет, но в условиях этой зоны вредоносным фактором является ветер. Что грозит ветровой эрозией, то есть дефляцией.

      Следовательно, основное функциональное назначение защитных лесонасаждений в приводораздельной  зоне – полезащитное. В зависимости  от климатических особенностей регионов страны полезащитные лесополосы устраиваются в одних случаях продуваемые  конструкции, в других – ажурные  или ажурно-продуваемые.  

2.7 Присетевая эрозионно-ландшавтная  зона.

     Присетевая  зона – территория со значительными  уклонами от 2…8º, почвы в пределах данной зоны от слабо до сильносмытых. Различают пять категорий эрозийной опасности земель. Смыв почвы от первой к пятой увеличивается более чем в 10 раз и составляет: первая категория – 3 тонны с гектара в год, пятая более 40 тонн с гектара в год.

       При смыве, плодородие деградирует,  и при этом урожайность катострафически  падает и составляет 15-25 % от урожайности  на не смытых почвах. В этой  связи использование земель в  присетевой зоне специфическая.  При уклоне до 4º применяют полевые севообороты, более 4º размещают почвозащитные севообороты, а так же внедрение многолетних трав. В условиях этой зоны основным вредоносным фактором является интенсивный поверхностный сток.

     В этой связи в условиях этой зоны реализуется все 4 вида мероприятий:

    - организационно хозяйственных

     - агротехнических 

    - агролесомелиоративных 

    - гидротехнических 

Эффект  из вышеприведённых мероприятий  - почвозащитный.

     Сущность  и назначение. Агролесомелиорация в этой зоне заключается в регулировании поверхностного стока с целью перевода его из состояния поверхностного во внутрипочвенный. Эту функцию выполняет в присетевой зоне водорегулирующие лесополосы.

     Принцип планового расположения стокорегулирующих  лесополос – контурно-прямолинейный. Главный принцип планового расположения стокорегулирующих лесополос: их направление  должно быть перпендикулярно направлению  движения стока. Стокорегулирующие  лесополосы рекомендуется совмещать  с отвесными рубежами и размещать  их на перегибе профиля (по лески скоса  уклона).

     Гидротехнические  мероприятия в присетевой зоне проводятся с целью предотвращения водной эрозии; в различных ситуациях устраивают разнообразные линейные простейшие гидротехнические станции:

1. валы – террасы;
2. валы – канавы;
3. валы – дороги;
4. распылители стока.

     В большинстве случаев осуществляют террасирование склонов данной зоны путём гребневых валов террас. Террасирование склонов – эффективное  противоэрозионное мероприятие, так  как валы-террасы, расчленяя склон  на отдельные узкие площадки, задерживают поверхностный сток практически в месте его образования, способствуя увлажнению земель, или отводят его на задернелые склоны, безопасные в эрозионном отношении.

     В зависимости от водопроницаемости  почвогрунтов реализуют две схемы  устройства гребневых валов:

1) с  горизонтальным размещением 

2) с  тяжёлыми наклонными гребневыми  валами 

Для усиления стокорегулирующего эффекта стокорегулирующих  лесополос в дополнение к ним  в условиях присетевой зоны устраивают простейшие ГТС – грунтовые водозадерживающих  валов. В сочетании со стокорегулирующими лесополосами они образуют противоэрозионные  рубежи. 

2.8 Зона гидрографической  сети.

     Гидрографическая  сеть – территория со значительным уклоном от 8º.

Зона  гидрографической сети должна использоваться согласно состоянию земель в её приделах. Возможные варианты включают в себя: разведение леса, сенокосы на склонах  элементов гидрографической сети, а  также возможно размещение пашни  на дне балок и по долинам рек.

     Противоэрозионный комплекс в данной зоне основывается на размещении приовражных и прибалочных  лесополос. Эти полосы предназначены  для задержания стока, снега про  приовражной и прибалочной полосе. Они берут на себя функцию и  полезащитную, и стокорегулирующую. Приовражные и прибалочные лесополосы предотвращают интенсивный сток по склонам балок и оврагов, предотвращают  образование вторичных береговых  оврагов. Конструкция этих лесополос  плотная. Лесополосы широкие, состоят  из 6, 7, 8 рядов.

     В состав обязательно вводят корнеотпрысковые породы с целью закрепления почвогрунтов на примыкающих полосах к оврагу или балке.

     Прибалочные лесополосы проектируют вдоль бровки балки, повторяют её плановый контур на расстоянии 3 – 5 метров от бровки балки.

     Если  прибалочные лесополосы предусматривают  с обеих сторон балки, то вместе их соединения смыка нет.

     Плановое  расположение приовражных лесополос  может осуществляться по трём вариантам:

1. с чётко выраженной вершиной оврага, расстояние от 30 до 50 метров;
2. ветвистая схема расположения отвершков оврага, расстояние от 50 до 100 метров;
3. с редким расположением в районе вершин оврага через 100 – 200 метров.

Конструкция плотная, шириной 20-30 метров с включением корнеотпрысковых пород.

Для выделения  эрозионно-ландшафтных зон целесообразно  построить продольный профиль поверхности  земли по створу лини АВ (смотри рисунок 1.) в горизонтальном масштабе 1:10000 и  вертикальном – 1:1000. На профиле определить уклоны по формуле 

     i=Δh/ℓ

     где i – уклон, h – превышение между горизонталями, ℓ - расстояние между горизонталями.

     На  плане  по створу линии АВ был  построен продольный профиль поверхности  земли, на нём определены уклоны и  согласно им выделены эрозионно-ландшафтные  зоны. Приводораздельной зоне соответствует  уклон 1,5°, присетевой зоне – в среднем 4º, а зоне гидрографической сети в  данных условиях характерен уклон более 8º. 

      2.9 Защитные лесонасаждения, их виды и назначение.

Виды  лесных насаждений:

1. Куртины  – группа деревьев или кустарников  одной породы в смешанном лесу, отдельный участок леса или  сада.

2. Колка  – аналогично куртине на расположенных  деревьях. На открытой местности.

3. Лесной  массив.

4. Лесные  полосы.

Классификация защитных лесополос:

     1) полезащитные лесополосы предназначены  для регулирования ветровых потоков  или снегоразделения (равнинные  территории и приводораздельные  зоны);

      2) противоэрозионные защитные лесополосы  предназначены для перевода поверхностного  стока во внутрипочвенный; разновидности: 

- водорегулирующие  полосы (стокорегулирующие),

- приовражные, 

- прибалочные;

      3) гидролесомелиоративные насаждения  предназначены для перехвата  фильтрационных вод из каналов  и водохранилищ;

      4) зоолесонасаждения предназначены  для улучшения микроклимата:

прифермерские,

припастбищные,

затишковые,

зелёные зонтики (зонты).

      5) виалесонасаждения («виа» - дорога): располагаются вдоль дорог (железных  и автомобильных);

      6) садозащитные лесополосы;

      7) псаммолесомелиоративные насаждения («псаммо» - песок) предназначены  для закрепления песков;

      8) лесные насаждения для озеленения  и защиты от ветров (от пыльных  чёрных бурь) и защиты населённых  пунктов, а также для создания  зон рекреации.  

При рациональной организации агролесомелиорации возможны:

1. улучшать экологическую ситуацию агроландшафтов (агрофитоценозов) и повышать продуктивность сельскохозяйственных угодий;
2. становится возможным вовлечение в хозяйственный оборот неудобных земель (пески, крутые склоны, площадей или территории со смытыми почвами);
3. водоохранные агролесомелиорации (улучшение водный режим рек, водоёмов);
4. возможно способствовать улучшению экологических условий природных ландшафтов.

 

Конструкция защитных лесополос.

Конструкция предопределяется формой и внутренним строением и ее размером. В зависимости  от конструктивных особенностей защитных лесонасаждений, приобретают различные значения 2 ведущих показателя:

Ажурность лесных насаждений и ветропроницаемость.

Необходимо  знать , что применительно к защитным лесополосам необходимо различать  наветренную сторону лесного  насаждения и заветренную сторону  лесополос.

Ветропроницаемость  защитных лесополос это отношение  скорости ветра с заветренной  стороны  (измеряется на расстоянии от лесополосы равной высоте деревьев главного яруса), к скорости ветра  в открытом поле.

Ажурность лесополос – отношение площади  просветов на продольном фронтальном  профиле лесополосы к общей площади  ее профиля. 

По конструктивным особенностям следует выделять 4 вида лесополос: 

1. Продуваемая  конструкция.

2. Непродуваемая  (плотная)

3. Ажурная.

4. Ажурно-продуваемая. 

Плотная конструкция – лесополоса многоярусная, ширина 20 и более метров,  почти  полное отсутствие просветов на боковой  поверхности лесополосы. Основная масса  ветрового потока проходит сверху, сквозь нее не более 30% ветрового  потока. 

2.10 Методологические  основы проектирования  защитных лесополос.

     Проектирование  лесополос осуществляется в два  этапа:

1) Рациональное  размещение лесополос на плане.

2) Разработка  конструкции лесополос.

     Осуществляется  по следующей схеме:

1. Изучение и анализ природно-климатических условий района проектирования.
2. Насаждения должны быть биологически устойчивыми. Изучение лесоводственно-биологических свойств древесных и кустарниковых пород, возможных к использованию, для создания защитных лесополос.
3. Выбор подходящих древесных и кустарниковых пород для создания лесополос.
4. Установление функционального назначения лесополос.
5. Выбор типа (древесного) лесонасаждений.

а) древесно-теневой;

б) древесно-кустарниковый.

6. Выбор конструкции лесополос:

а) продуваемые;

б) непродуваемые.

7. Разработка схемы смешения лесонасаждений в лесополосе.
8. Разработка планового размещения лесополос.
9. Определение потребного количества посадочного (посевного материала).

При разработке схем смешения пород в лесополосе учитываются различные межвидовые и внутривидовые взаимоотношения  и различные формы взаимовлияния.

Различают три основных формы взаимоотношений:

- борьба;

- конкуренция;

- симбиоз.

Различают следующие формы взаимного влияния:

1) генеалогическое;

2) физиологическое;

3) биотрофное;

4) биохимическое  (аллелопатия).

5) Биофизические

6) Механические

Схемы смешения могут быть различными. Древесные  породы смешивают друг с другом:

      - рядами;

      - кулисами (лентами), для усиления  эффективности главной породы;

      - группами (гнездами, площадками), в ряду  или рядами.

Ряд деревьев может быть чистым (состоять из деревьев одного вида) или с подеревным смешением (чередование одной породы с другой).

      В практике агролесомелиорации наиболее часто употребляют схемы смешения чистыми рядами (главные и сопутствующие  породы) и с подеревным смешением  сопутствующих с кустарниками (опушечные, крайние). При этом главной породе должно отводиться от 50 до 70% посадочных мест, сопутствующим – 20-30%, среди  которых 10-15% - под ингибиторы (остальные, естественно, должны быть активаторы).

      Для разработки схем планового размещения используют зональные научные агролесомелиоративные  рекомендации и нормативы, к которым  относятся:

      - ширина лесополос;

      - расстояние между рядами деревьев;

      - расстояние между растениями;

      - ширина закройки.

Как правило, с помощью этих параметров определяется количество рядов в лесополосе.

В целях  проектирования почвозащитных лесополос 

можно использовать следующие рекомендации:

 

Где Н  – высота взрослых деревьев;

В –  ширина поля, которая зависит от ветрозащитной эффективности лесополосы;

L – длина поля, расстояние между вспомогательными полезащитными лесополосами. 

Вывод:

Благодаря снижению скорости ветра и равномерного снегораспределения, обусловлено улучшение микроклимата в полях за счёт уменьшения испарения, увеличения влажности приземного слоя и почвы. Предупреждают водную и ветровую эрозию, сохраняя плодородие почв. 

2.11 Проектирование защитных  лесополос для  условий зон приводораздельной,  присетевой и гидрографической  сети.

     Территория  приводораздельной зоны располагается  на самых высоких геодезических  отметках, но при этом  она имеет  малые уклоны до 2˚, следовательно  предпосылок для развития водной эрозии нет, но в условиях этой зоны основным вредоносным фактором является ветер, а значит, происходит развитие ветровой эрозии.

      Полезащитные  лесополосы следует размещать перпендикулярно  действию вредоносных ветров, как  летних суховейных, так и зимних метелевых.

     Полезащитные  лесополосы проектируют в условиях севооборотов: продольные (основные), поперечные (вспомогательные). Продольные шире поперечных.

     Территория  присетевой зоны склоновая. В свою очередь  по рельефным особенностям склоны различают (по особенностям продольного и поперечного  профиля):

- прямые;

- выпуклые;

          - вогнутые.

По особенностям размещения горизонталей, различают  три основных схемы:

      1. склон с прямолинейными параллельными  горизонталями.

      2. склон с рассеивающимися параллельными  горизонталями.

  3. склон с рассеивающимися не параллельными горизонталями.

Принцип планового распределения контурно-прямолинейный. Главный принцип планового расположения – направление стокорегулирующих  лесополос перпендикулярно направлению  движения стока.

      Лесополосы  рекомендуется совмещать с естественными  рубежами и размещать их на перегибе профиля (по линии слома уклона).

      В зоне гидрографической сети плановое расположение приовражных лесополос  может осуществляться по трем вариантам:

1. С четко выраженной вершиной оврага;
2. С ветвистой схемой расположения вершин оврага;
3. С редким расположением в районе вершин оврага через 100-200м.

Плотной конструкцией шириной 20-30м, с включением корнеотпрысковых пород.

     Территория  присетевой зоны является склоновой.

Принцип планового распределения стокорегулирующие  лесополос  контурно-прямолинейный. Главный принцип планового расположения  – направление стокорегулирующих  лесополос должно быть перпендикулярно  направлению движения стока. Стокорегулирующие лесополосы рекомендуется совмещать с естественными рубежами и размещать их по линии излома уклона.

В зоне гидрографической сети плановое расположение приовражных лесополос может  осуществляться по трем вариантам:

1. С четко выраженной вершиной оврага;
2. С ветвистой схемой расположения вершин оврага;
3. С редким расположением в районе вершин оврага через 100-200м.

Плотной конструкцией шириной 20-30м, с включением корнеотпрысковых пород. 
 
 

2.12 Проектирование простейших  гидротехнических  сооружений –  составных элементов  противоэрозионных  рубежей.

     Для усиления водозадерживающей способности  лесополос в присетевой зоне, в дополнение к ним устраиваются грунтовые водозадерживающие валы. В комплексе с защитными стокорегулирующими лесополосами водозадерживающие валы образуют противоэрозионные рубежи. Валы простейший вид ГТС.

     Простейшие  водозадерживающие валы бывают:

1. валы – террасы;
2. валы – канавы;
3. валы – дороги;
4. распылители стока.

     В большинстве случаев осуществляют террасирование склонов данной зоны путём гребневых валов террас. Террасирование склонов – эффективное  противоэрозионное мероприятие, так  как валы-террасы, расчленяя склон  на отдельные узкие площадки, задерживают  поверхностный сток практически  в месте его образования, способствуя  увлажнению земель, или отводят его  на задернелые склоны, безопасные в  эрозионном отношении.

Грунтовые водозадерживающие валы не относятся  к классу капитальных ГТС. Эти  валы проектируют в расчете задержания поверхностного стока  10% вероятности  превышения.

Проектирование  валов осуществляется в 2 этапа :

1)  Гидрологические  расчеты, необходимые для определения расчетного объема поверхностного стока;

2) Гидротехнические  расчеты, необходимые для определения  расчетных параметров. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Используемая литература

1. Лекционный материал по дисциплине «Инженерное обустройство территории» за 2007-08 г. Доц. Козочкина Л.П.
2. Учебное пособие « Агролесомелиорация» М. изд. «Колос» 1979г. Авторы А.Е. Дьяченко и др.
3. Учебное пособие « Лесомелиорация с основами лесоводства» М. изд. «Колос» 1971г. Автор М.В. Колиниченко.
4. «Методические материалы по хозяйству «Маяк» кафедры землеустройства ГУЗ, М., 2007г.