Мелиорация с/х земель: сущность, назначение, классификация

Мелиорация
с/х
земель:
сущность,
назначение,
классификация,
отличительные признаки мелиораций.
Мелиорация (от лат. raelio — улучшать) — это система мероприятий по
улучшению
свойств
и
режима
почв
в
благоприятных
производственном
(сельскохозяйственном, лесохозяйственном и др.) и экологическом направлениях.
Мелиорация обеспечивает создание важнейших условий для получения высоких и
устойчивых урожаев, рациональное использование почв, совершенствует производство,
качественно меняет условия и производительность труда.
Агрономические. Изменение рельефа и физических свойств почв. Организация и
ускорение поверхностного и внутрипочвенного стока. Аэрация почв. Разрушение
(механическое) плотных горизонтов.
Фитомелиорации . Улучшение состояния почв и их поверхности с помощью
травянистой и древесной растительности. Лесомелиорация (лесополосы, закрепление
песков). Залужение склонов, оврагов и др. Биологический дренаж, рассоление и
рассолонцевание почв.
Химические. Улучшение химических свойств почв и вод. Предупреждение и
устранение осолонцевания. Промывка от избытка водорастворимых солей. Изменение
состава и содержания поглощенных катионов, окислительно-восстановительных и
щелочно-кислотных условий
Культуртехнические.
Создание
благоприятных
технических
условий
на
поверхности почв и в их корнеобитаемой толще. Срезка малоценного кустарника,
удаление камней, кочек, пней, засыпка выемок и т.д.
Гидротехнические. Подача, аккумуляция и сброс ирригационных и дренажных вод
и вод для целей водоснабжения. Орошение. Осушение. Двустороннее регулирование
водного режима. Обводнение. Создание водоемов.
Тепловые мелиорации. Оптимизация температурного режима почв. Изменение
гранулометрического
состава
поверхностных
горизонтов,
Мульчирование,
Снегозадержание, Полив теплой водой.
Мелиорации в аспекте требований сельскохозяйственного производства и
системы земледелия и растениеводства. Основные блоки системы.
Сельскохозяйственная мелиорация – комплекс технических, организационнохозяйственных и социально-экономических мероприятий, направленных на коренное
улучшение неблагоприятных природных условий и повышение плодородия почв с целью
получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
1
Мелиорация активно воздействует на развитие сельского хозяйства, способствует
улучшению жизнедеятельности человека.
Мелиорация,
изменяя
водный
режим
почв
в
необходимом
для
сельскохозяйственного производства направлении, одновременно воздействует на
воздушный, питательный, тепловой и агробиологический режимы почв, повышает их
плодородие и создает условия для получения высоких и устойчивых урожаев
сельскохозяйственных культур.
Формирование избытка или недостатка влаги в почве зависит от зональных и
местных
топографических,
гидрогеологических,
гидрологических,
почвенных
и
климатических факторов.
Агромелиорации: их сущность, виды и разновидности, мелиорирующие
средства. Типы и виды защитных лесонасаждений, их назначение.
Под
Агрономическими
мелиорациями (агромелиорациями) следует понимать
комплекс мероприятий, направленных на изменение (улучшение) рельефа и физических
свойств почв.
Это может быть решено путем планировки поверхности, профилирования,
грядования. Агромелиоративные мероприятия обеспечивают opгaнизацию и ускорение
поверхностного стока, улучшают распределение влаги на поверхности орошаемого поля.
К агромелиоративным мероприятиям следует отнести и приемы изменения
физических свойств подпахотных горизонтов с помощью глубокого рыхления. К этой
группе мероприятий следует отнести и плантажную глубокую пахоту, а также песчаную
смешанную, покровную и песчаную смешанослойную культуры земледелия на торфяных
почвах.
Противоэрозионная – защита почв от эрозии путем создания лесных насаждений в
оврагах, балках, песках, берегах рек и др. территориях.
Полезащитная
–
защита
почв
от
воздействия
неблагоприятных
явлений
природного, антропогенного и техногенного происхождения путем создания защитных
лесных насаждений по границам земель с/х назначения.
Пастбищезащитная - предотвращение деградации почв пастбищ путем создания
защитных лесных насаждений.
Типы и виды защитных лесонасаждений, их назначение: противоэрозионные ЛП,
стокорегулирующие ЛП, прибалочные, приовражные, полезащитные.
Конструкции агролесомелиоративных лесополос: виды, характеристика
условия и область применения.
2
Непродуваемая
(плотная)
конструкция отличается почти полным отсутствием
просветов на боковой поверхности лесной полосы. Это обычно широкие полосы, а если
узкие, то достаточно густые. Они как правило многоярусные (трех ярусные) и состоят из
главных и сопутствующих древесных пород и кустарников. Но насаждение может быть и
простым. Ветер обтекает такую полосу сверху ,
через нее проходит неболее10%
ветрового потока в облиственном состоянии, а зимой и весной продуваемость будет
больше.
Ажурная
конструкция
характеризуется
более
или
менее
равномерным
размещением просветов (разной крупности) на боковой поверхности лесной полосы .
Площадь просветов составляет 25-30% площади стены лесной полосы. Равномерное
распределение просветов обеспечивается тем, что в ее составе должны быть древесные
породы разной интенсивности роста, что формирует два яруса. Наличие подлеска
обязательно. Ширина таких полос 15-20 м. Основная часть потока воздуха проходит через
такую ажурную стену, а остальная обтекает ее сверху .
Продуваемая конструкция отличается от ажурной большей плотностью вверху и
середине бокового профиля и более крупными просветами внизу . Площадь просвета
между стволами более 60%, в кронах –15%. Ширина таких лесных полос 10-15 м.
Насаждение двух ярусное, без подлеска . Основная часть потока воздуха проходит через
нижнюю часть такой полосы, а остальная обтекает ее сверху .
Методологические основы проектирования лесонасаждений (лесополос).
Схемы смешения и размещения древних и кустарниковых пород в защитных
лесонасаждениях.
Проектирование производится в 2 этапа: 1) выполняется рациональное, плановое
размещение лесополос, 2) разработка конструкции лесополосы а) изучение и анализ
природоклиматических условий района б) изучение лесоводственно- биологических
свойств древесных и кустарниковых пород, в) выбор подходящих максимально
отвечающим условиям лесопроизростания древесных и кустарниковых
пород,
г)установление функционального назначения проектируемой ЛП, д) выбор типа (формы)
лесонасаждения, е) выбор конструкции ЛП, ж) выбор схемы смешения древесных и
кустарниковых пород в ЛП, з) разработка схемы планового размещения лесных растений
в защитных лесонасаждениях, и) определение расчетного количества требующегося
посадочного материала.
Ширина между рядами(а): лесная зона -5м, степная-3, сухая степь- 4, полупустыни4.5.
3
Расстояние между деревьями(с): саженцы, черенки – 2-2.5м; неукоренившиеся
черенки 1-1.5м
Кол-во посадочного материала = 10000/а*b, b- ширина лесополосы.
1 .Эмпирический принцип
предусматривает опытную проверку успеха роста
произвольных (случайных) сочетаний древесных пород в разных условиях среды. Этот
способ требует многовремени для проверки. В основном использовался в прошлом, в
настоящее время применяется лишь при выращивании интродуцированных древесных
пород совместно с местными видами
2. Типологический принцип . Смешение пород поэтому принципу возникло в
результате подражания коренным типам леса в данных условиях62
3. Биофизический принцип .Смешение древесных пород поэтому принципу
основано на учете биофизической формы их взаимовлияния. Проводится с учетом
быстроты роста в высоту , требовательности к свету , плотности крон, размеров ствола,
корней и крон и т. д.
Эрозионно-ландшафтные зоны: принципы их территориального выделения,
характеристика, особенности сельскохозяйственного использования.
В условиях расчлененного рельефа выделяют три зоны :
1) приводораздельный с крутизной склонов до 2-30;
2) присетевой, расположенный ниже приводораздельного на склонах крутизной от
2-3 до 8-90 , требующий специальных почвозащитных севооборотов;
3) гидрографический фонд включает овраги и древнюю гидрографическую сеть с
берегами крутизной > 8-90. Используется под лугопастбищные или лесные угодья .
Противоэрозионный
адаптивно-ландшафтный
агролесомелиоративный
комплекс: его состав, сущность и назначение мероприятий.
Защитные лесные насаждения являются наиболее долговечными и эффективными в
предупреждении и прекращении водной эрозии. Все виды противоэрозионных лесных
насаждений
можно
объединить
в
пять
систем:
1)
защитные
насаждения
на
водораздельных склонах, выполняющие противоэрозионную и полезащитную роль; 2)
защитные насаждения в овражно-балочной сети, предназначенные для прекращения
эрозии в гидрографическом фонде;3) защитные насаждения вокруг искусственных
водоемов, необходимые для защиты их от заиления и потерь воды на испарение; 4)
защитные насаждения в поймах рек, оказывающие водоохранно-почвозащитное,
полезащитное и другое мелиоративное влияние на окружающую среду; 5) защитные
4
насаждения на бросовых землях, отработанных промышленными предприятиями
(рекультивация земель).
Водорегулирующие лесные полосы . Основное назначение их – перехватить
стекающую сверху воду , перевести поверхностный сток во внутрипочвенный и защитить
нижележащий более крутой склон от смыва и размыва. На склонах крутизной >40
расстояние между водорегулирующими лесными полосами недолжно превышать 200 м;
наболее пологих склонах оно принимается: неболее 350 м на серых лесных почвах и
оподзоленных черноземах, до400 м –на выщелоченных, типичных, обыкновенных и
южных
черноземах
и
не
более
350
м–на
темно-каштановых
почвах.
Водорегулирующиелесные полосы целесообразно проектировать ажурной конструкции с
включением главных, сопутствующих пород и кустарников. Эффективное влияние на
водопоглощение оказывают породы с глубокой корневой системой (дуб, лиственница,
тополь канадский, липа) и Дающие рыхлую подстилку (липа, лещина, жимолость).
Прибалочные лесные полосы –предназначены в основном для предупреждения
размыва балок и образования оврагов. В ряде случаев они являются и полезащитными.
Проектируют шириной 12,5-21 м в зависимости от степени опасности размыва балки и
образования оврага. Размещают их у бровок балок по возможности прямолинейными
отрезками. Если полосы проектируют по обеим сторонам балки, к вершине их смыкают.
Прибалочные лесные полосы скрепляют корнями занимаемую ими почву , препятствуют
сносу снега в балки, обеспечивают более медленное таяние снега и перевод
поверхностного стока во внутренний.
Приовражные лесные полосы проектируют для прекращения роста и закрепления
уже возникших оврагов, в тоже время они выполняют роль и полезащитных лесных полос.
Ширина их 12,5-21 м. Конструкция не продуваемая или ажурная . Эти полосы размещают
с обеих сторон вдоль бровки оврага на расстоянии ожидаемого осыпания откоса, но не
ближе 3-5 м и протягивают выше вершины на расстояние 20-50 м. Основное назначение
приовражных лесных полос–обеспечить зарастание оврагов древесной растительностью
естественным путем.
Комплексные мелиорации в приводораздельной эрозионно-ландшафтной зоне,
Принципы проектирования.
На
приводораздельной зоне,
где уклоны
обычно
небольшие
(менее
0,05)
как правило, создаются полезащитные полосы продуваемой или ажурно-продуваемой
конструкции шириною до 15м. Основные полезащитные полосы располагаются
перпендикулярно направлению наиболее вредоносного ветра с расстоянием между ними в
5
(20-25) Н, где Н-высота деревьев. Однако чтобы эти полосы лучше задерживали
поверхностный сток, основные полезащитные полосы надо располагать поперёк склона,
т.е. по горизонталям поверхности. При несоблюдении этих двух направлений (ветра и
уклона), допускается отклонение основных полос от направления вредоносного ветра до
30° (в исключительных случаях - до 45°), а от направления уклона поверхности - не более
1-1,5°. Чтобы повысить действие полезащитных полос на поверхностный сток, следует
вводить кустарник, но невысокий (высотой до 1 м) и не более 1-2 рядов, иначе может
измениться продуваемая конструкция полосы и ухудшиться её ветроломное действие.
Вспомогательные полосы, располагаемые через 1-2 км, можно оставить без изменения.
Комплексные противоэрозионные мелиорации в присетевой зоне. Принципы
проектирования стокорегулирующих лесополос.
На присетевой зоне создаются водорегулирующие (стокорегулирующие) лесные
полосы.
Основная
приводораздельной
водорегулирующая
зоной.
Она
полоса
проектируется
располагается
вдоль
по
горизонталей
границе
с
поверхности,
небольшие извилины горизонталей затем спрямляются и стокорегулирующая полоса
получается в виде ломаной линии. Другие водорегулирующие полосы проектируются
через 250-300 м, в зависимости от уклона и степени опасности эрозии; их желательно
проектировать параллельно основной. Поперечные полосы на присетевой зоне
располагают также перпендикулярно основным, через 700-1500 м, приурочивая их к
понижениям рельефа (ложбинам и пр.). Все стокорегулирующие полосы должны быть
трёхъярусными, т.е. содержать главные породы, сопутствующие и кустарники. Способы
смешения могут быть различными, более часто применяют порядное смешение, разделяя
ряды деревьев рядами кустарников. Раньше рекомендовались непродуваемые (плотные)
лесные полосы шириной до 30-40 м и более. В настоящее время ширина
водорегулирующих полос рекомендуется до 21 м, но при такой ширине не всегда
полностью задерживается поверхностный сток, особенно весенний. Поэтому для усиления
задержания поверхностного стока рекомендуется устраивать с нижней стороны полосы
земляной вал высотою 0,4-0,5 м, а в последнем междурядий - прерывистую канаву,
заполненную рыхлым материалом (соломой, листьями).
Объем водопоглащения траншеи и вала должен соответствовать объему воды,
стекаемой с площади водосбора десяти процентной вероятности превышения
W10%=Wв+Wтр
W10%= h10%*F*10-3
6
h10%-норса стока десяти процентной вероятности превышения. F-площадь
водосбора.
h10%= h0* k10%*k1*k2*k3
h0- норма стока весеннего снеготаяния, находится по специальным картам = 58мм.
k10%- модульный коэффициент = 2.18
k1- коэффициент, учитывающий тип почвы и ее податливость эрозионному
воздействию = 1.
K2- коэффициент, учитывающий экспозицию склона. Для южных 0.8 и для
северных 1.
K3-коэффициент учитывающий степень смытости почвы = 1.12.
h0= B*i
B-ширина стокорегулирующей лесополосы =15
I – уклон
Высота вала:
h= h0+Δh
Δh – превышение над уровнем воды в прудке на 0.2-0.3м
Wвала=1/2 *h^2*(m+1/i)
m- коэффициент заложения откосов верхнего бьефа вала( мокрого откоса)
Wтраншеи= kф*Tc*b*h
kф-коэффициент фильтрации = 2м/сутки
Тс- период снеготаяния = 10 суток
b- ширина траншеи = 0.6м
h- глубина траншеи = 1.5м
L= W10%/(10^-3* h10%)
Комплексные противоэрозионные мелиорации в зоне гидрографической сети:
сущность, назначение, принципы проектирования.
Прибалочные и приовражные лесные полосы размещают с обеих сторон балки
или оврага, вдоль их бровок. Прибалочная полоса обычно совпадает с границей
присетевой и гидрографической зонами. В тех случаях, когда овраг почти поглотил балку,
проектируют одну приовражно-балочную полосу. Ширина этих полос за последнее время
рекомендуется до 21 м, но часто такая ширина может оказаться недостаточной и
возникает необходимость её увеличения до 30 м и более. Полосы протягивают выше
вершины балки и оврага на 20-50 м, отступая от кромки 3-5 м, а перед вершиной оврага
устраивают живые запруды (илофильтры) из кустарниковых ив. Если отвертки склоновых
7
оврагов выходят за пределы приовражной полосы, то вдоль бровок склоновых оврагов
располагают лесные полосы шириной 10 м, которые пересекают всю гидрографическую
зону и могут выходить в присетевую зону. Конструкция прибалочных и приовражных
полос должна быть непродуваемой (плотной) или умеренно-ажурной, полосы должны
состоять из главных, сопутствующих и кустарниковых пород. Смешение обычно
порядное, кустарников должно быть не менее 40-50%. Облесению, сплошному или
частичному (в сочетании с залужением) подлежат все крутые склоны гидрографической
зоны, а также берега и особенно откосы оврагов, дно балок и оврагов.
Зоолесомелиорации.
Прифермские,
припастбищные
защитные
лесные
защитных
лесных
насаждения, их назначение и принципы проектирования.
ЗООЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ
создание
и
выращивание
насаждений в степных и полупустынных районах с целью обеспечения животноводства
кормовой
базой,
улучшения
условий
обитания
животных.
Основными
видами
зоолесомелиоративных насаждений являются прифермские (прикошарные) защитные
насаждения,
пастбищезащитные лесные
полосы, затишковые
насаждения, древесные
зонты, пастбищные мелиоративно-кормовые насаждения. Пастбищезащитные лесные
полосы обеспечивают улучшение микроклимата пастбищ, повышение их продуктивности,
защиту животных от непогоды и удлинение пастбищного периода. Состоят из сети
продольных и поперечных лесных полос плотной конструкции, расположенных по
границам выпасных участков. Прифермерские (прикошарные) защитные насаждения
создают для защиты животноводческих помещений от вредных ветров, заноса их снегом,
песком и пылью, а также улучшения микроклиматических и санитарно-гигиенических
условий работы людей и содержания скота. На пастбищах (постоянных и сезонных), где
не предусмотрены пастбищезащитные полосы, создают затишковые лесные насаждения в
виде куртин или плотных лесных полос шириной 20-30 м для защиты животных от бурь,
метелей, пыльных бурь, холодных ветров и др. неблагоприятных погодных явлений. Для
дополнительного повышения емкости пастбищ в межполосных пространствах из хорошо
поедаемых кустарников и трав создают пастбищные мелиоративно-кормовые насаждения
рядовой посадкой сеянцев или посевом семян с междурядьями 1,0-1,5 м. Это
обеспечивает необходимую площадь питания и свободный проход скота при выпасе.
Мелиоративно-кормовые насаждения создают преимущественно в виде кулис шириной
20-25 м и с межкулисными расстояниями такой же ширины; на низкоурожайных, выбитых
скотом пастбищах, их ширину увеличивают до 30-40 м с размещением деревьев и
кустарников
4x4
или
5x5
м
(лох
узколистный,
8
саксаул
черный, смородина,
вяз приземистый, джизгун, робиния лжеакация и др.). Практикуется также посев или
посадка аборигенных видов растительности (терескен, прутняк, полынь, острогал,
камфоросма и др.). Мелиоративно-кормовые насаждения служат устойчивым источником
дополнительного и стабильного корма на весь вегетационный период, одновременно
оказывают положительное влияние на микроклимат приземного слоя, повышают защиту
почвы и травостоя от дефляции,защищают животных от неблагоприятных погодных
условий, улучшают санитарно-гигиенический режим содержания животных, удлиняют
срок выпаса.
Защитные лесные насаждения для развития животноводства проекти-руют главным
образом в зонах сухой степи, полупустыни и пустыни в виде прифермских
пастбищезащитных лесных полос, зеленых древесных зонтов и т.д. Рассмотрим коротко
действие пастбищезащитных лесных полос. Их проектируют на постоянных пастбищах
сухой степи и полупустыни с целью повышения урожайности и качества трав на
пастбищных угодьях . Кроме того, пастбищезащитные лесополосы, разделяя пастбища на
отдельные участки, способствуют регулированию выпаса скота, более правильному
стравливанию пастбищ , а также в ряде случаев удлинению пастбищного периода.
Направление
основных
пастбищезащитных
лесных
полос
проектируют
перпендикулярно преобладающему направлению суховейных и чернобуревых ветров.
Размещают их в 100 –350 м, а поперечные–через1000-2000 м.
В основных лесных полосах через каждые 500-900 м устраивают разрывы в 15-30 м
для прогона скота. Ширина полос 10-15 м (из 3-х рядов с между - рядьями 3-5 м),
конструкция плотная (при большей ширине полос), а в более северных условиях –
ажурная . Такая конструкция будет способствовать большему снегонакоплению и,
следовательно, лучшему увлажнению насаждений, что крайне важно в острозасушливых и
тяжелых лесорастительных условиях сухой степи и полупустыни.
Эти полосы создают из вяза перистоветвистого, береста, груши, клена
ясенелистного, жимолости, смородины золотистой и других засухоустойчивых пород.
Практика показывает большую экономическую значимость пастбищезащитных
лесных полос. Урожай естественных трав на площадях, защищенных лесополосами, почти
удваивается по сравнению с открытой полупустыней.
Агрогидромелиорации: сущность, виды и разновидности, мелиорирующие
средства. Агрогидромелиорация. Состоит в проведении комплекса мелиоративных
мероприятий,
обеспечивающих
коренное
улучшение
заболоченных,
излишне
увлажненных, засушливых, эродированных, смытых и других почв, состояние которых
9
зависит от воздействия воды. Она направлена на регулирование водного, воздушного,
теплового и питательного режимов почв посредством осуществления мер по подъему ,
подаче, распределению и отводу вод с помощью мелиоративных систем.
К типу гидромелиорации относятся : 1) оросительная ; 2) осушительная;
3)
противопаводковая;
4)
противоселевая
;
5)
противоэрозионная
;
6)
противооползневая и другие виды мелиорации. В свою очередь: орошение может быть:
регулярным, лиманным, вегетационным, влагозарядковым, очистным, промывным.
Осушение применяют при мелиорации болот и заболоченных земель. Особый вид–
польдерное осушение (польдер – пониженное пространство, защищенное валами для
предохранения от затопления водами прилегающей реки, моря ит.д.)
Двустороннее регулирование водного режима проводят в нечерноземной зоне на
случай засухи путем перекрытия шлюзов.
Обводнение территорий (пастбищ, хозяйственно-бытовое) проводят путем
прокладки каналов, трубопроводов, бурения скважин.
Водная эрозия почв и причины ее возникновения. Виды водной эрозии почв и
ее негативные последствия.
Водная
Эрозия
почвы —
разрушение
и
снос
верхних
наиболее
плодородных горизонтов почвы в результате действия воды .
По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную. Нормальная
имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает
медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы
земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации
почв и сопровождается заметным изменением рельефа.
Капельная эрозия. Разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные
элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель
дождя и разбрасываются в стороны. На склонах перемещение вниз происходит на
большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует
их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во
влажных тропиках и субтропиках
Плоскостная эрозия. Под плоскостной (поверхностной) эрозией понимают
равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой
долей
абстракции
представляют,
что
этот
процесс
осуществляется
сплошным
движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких
временных водных потоков.
10
Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более
крупных масштабах — делювиальных отложений.
Линейная эрозия. В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на
небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и
образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же
относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.
Смытый
материал
отлагается
обычно
в
виде
конусов
выноса и
формирует пролювиальные отложения.
Виды линейной эрозии.
Глубинная (донная) — разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена
от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии.
Боковая — разрушение берегов.
В каждом постоянном и временном водотоке (реке, овраге) всегда можно
обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в
последующие этапы — боковая.
Механизм водной эрозии.
Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек,
минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные
породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде
обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные
обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.
Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно
по критическим скоростям:
Неразмывающая скорость — максимальная скорость потока, при которой не
происходит отрыва и перемещения частиц.
Размывающая скорость — минимальная скорость потока, при которой начинается
непрекращающийся отрыв частиц.
Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет
физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос
наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при
максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания
скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.
Гидротехнические
мелиорации:
сущность,
виды
и
разновидности,
мелиорирующие средства.Форма почвенной влаги и ее доступность растениям.
11
Гидротехнические мелиорации обеспечивают подведение к мелиорированной
территории поливных вод, необходимых для регулирования водного режима почв,
аккумуляцию влаги в необходимом количестве и в нужное время, сброс избыточной
гравитационной влаги за пределы рассматриваемой территории. Гидротехнические
мелиорации имеют своей основной задачей регулирование водного режима почв. Это
достигается орошением, осушением, двусторонним регулированием водного режима почв,
обводнением территории, строительством водохранилищ.
Виды: орошение — в основном в южных и юго-восточных районах; осушение —
преимущественно на С. и С.-З. страны: обводнение — в безводных и маловодных степных
и полупустынных районах: промывку засоленных земель; борьбу с эрозией почвы на
размываемых склонах и оврагообразованием; регулирование речного стока и русел рек;
использование сточных вод для орошения.
По степени доступности для растения различают следующие формы почвенной
влаги. Гравитационная вода заполняет промежутки между частицами почвы и хорошо
доступна растениям. Однако она быстро испаряется и легко стекает в нижние горизонты
почвы под влиянием силы тяжести, вследствие чего бывает в почве лишь после дождей.
Капиллярная вода заполняет капилляры в почвенных частицах. Эта вода хорошо доступна
для растений, она удерживается в капиллярах силами поверхностного натяжения и
поэтому не только не стекает вниз, но и поднимается вверх от грунтовых вод. Пленочная
вода
окружает
гидратационных
коллоидные
оболочек
частицы
может
почвы.
поглощаться
Вода
из
корнями.
периферических
слоев
Гигроскопическая
вода
адсорбируется сухой почвой при помещении ее в атмосферу с 95 %-ной относительной
влажностью. Этот тонкий слой молекул воды удерживается с такой силой, что их водный
потенциал достигает -1000 бар и она недоступна для растений.
Количество почвенной воды в процентах, при котором растение впадает в
устойчивое завядание, называют коэффициентом или влажностью завядания. Завядание
растений разных видов может начинаться при одной и той же влажности, но промежуток
времени от завядания растения до его гибели (интервал завядания) у растений может быть
различным. Так, для растений бобов он составляет несколько суток, а для растений
проса — несколько недель. Завядание начинается позже у растений с более
отрицательным осмотическим потенциалом и меньшей скоростью транспирации.
«Мертвый запас» влаги в почве — это количество воды полностью недоступной
растению. Он зависит от механического состава почвы. Чем больше глинистых частиц в
почве, тем больше «мертвый запас» влаги. Количество доступной для растения воды
12
представляет
собой
разность
между
полевой
влагоемкостью
(максимальное количество воды, удерживаемое почвой) и «мертвым запасом».
Оросительные гидромелиорации: сущность, условия и область применения.
Виды орошения.
Гидромелиоративную
сельскохозяйственного
систему
(ГСМ)
производственного
следует
рассматривать
комплекса,
как
часть
предназначенную
для
оперативного регулирования (управления) мелиоративными режимами этих земель
(водным, тепловым, химическим, питательным).
Оросительная (водопроводящая) подсистема обеспечивает забор из водоисточника
и подачу на мелиорируемые земли недостающих объёмов воды, регулирование
мелиоративных режимов этих земель и состоит из водозаборного сооружения (гидроузла),
проводящей и регулирующей сети и поливной техники.
Классификация орошения по назначению целесообразно выделять следующие
виды орошения: Увлажнительное (основной вид орошения). Улучшает или создает
благоприятный водный режим почв для растений. Удобрительное. В воду вносят
удобрения и вода транспортирует их на поля. Утеплительное. Воду из реки в период
паводка, из теплоцентралей, заводов и других источников подают на поля с целью
согревания почвы. Влагозарядковое . Обеспечивает подачу обычно значительных объемов
воды на поля с целью их аккумуляции в почве. Промывочное. Применяют для растворения
и вымывания токсичных солей из горизонтов почвенного профиля, а также в
необходимых случаях для выноса солей из верхних слоев засоленных почвообразующих
пород и верхних горизонтов грунтовых вод.
По срокам и характеру подачи воды: регулярное, выборочное, сплошное.
По видам полива различают аэрозольное орошение, дождевание, поверхностное,
внутрипочвенное, капельное орошение и субирригацию
Аэрозольное (мелкодисперсное) орошение — увлажнение растений, приземного
слоя воздуха и поверхности почвы тонко распыленными мельчайшими каплями воды.
Поверхностное орошение — орошение током влаги при непосредственном контакте воды,
поступающей
самотеком
на
поле,
с
поверхностью
почвы.
Дождевание
—
механизированное орошение, при котором оросительная вода при помощи насосов и
дождевальных аппаратов попадает под напором в атмосферу и оттуда свободно надает на
растения и почву в виде капель дождя. Внутрипочвенное орошение основано на
всасывающей
способности
трубувлажнителей
почвы
(уложенных
на
транспортировать
воду
по
глубине
м)
корневым
13
0,4—0,6
к
капиллярам
от
системам
возделываемых культур. Капельное орошение — орошение, при котором вода с помощью
гибких трубопроводов через специальные устройства (капельницы) по каплям поступает в
зону распространения корней. Субирригация — увлажнение корнеобитаемой зоны почвы
путем активного подъема уровня грунтовых вод к дневной поверхности.
Основы гидравлики. Гидростатика и гидродинамика, основные законы и их
сущность
В
покоящейся
жидкости
всегда
присутствует
сила
давления,
которая
называется гидростатическим давлением. В любой точке жидкости гидростатическое
давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует
внутрь рассматриваемого объема жидкости.
Гидростатическое давление неизменно во всех направления.
- давление,
приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по
всем направлениям одинаково.
Гидродинамика: сумма геометрической, пьезометрической и скоростной высоты
для идеальной жидкости есть величина постоянная.
Основы
гидрологии.
Подземные
воды
причины
их
образования.
Классификация подземных вод по условиям залегания. Гидроизогипсы, их
сущность. Направление движения грунтовых вод.
Подземные
воды — воды,
находящиеся
в
толще горных
пород верхней
части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.
Подземные воды имеют разное происхождение: одни из них образовались в
результате проникновения талых и дождевых вод до первого водоупорного горизонта (то
есть
до
глубины
1,5-2,0 м,
которые
образуют грунтовые
воды,
то
есть
так
называемая верховодка); другие занимают более глубокие полости в земле.
По условиям залегания подземные воды подразделяются на: почвенные;
грунтовые; межпластовые. Артезианские, минеральные
Почвенные воды заполняют часть промежутков между частицами почвы; они
могут быть свободными (гравитационными), перемещающимися под влиянием силы
тяжести, или связанными, удерживаемыми молекулярными силами.
Грунтовые воды образуют водоносный горизонт на первом от поверхности
водоупорном слое. В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых
вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после
выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы
грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.
14
Межпластовые воды — нижележащие водоносные горизонты, заключенные между
двумя водоупорными слоями. В отличие от грунтовых, уровень межпластовых вод более
постоянен и меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем
грунтовые. Напорные межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и
находятся под давлением. Напором обладают все воды, заключенные в слоях, залегающих
в вогнутых тектонических структурах.
Артезианские воды — напорные подземные воды, заключенные в водоносных
пластах горных пород между водоупорными слоями Обычно залегают на глубине от 100
до 1000 метров.
Гидроизогипсы - линии на карте, соединяющие точки с одинаковой высотой
поверхности грунтовых вод над условной нулевой поверхностью.
Направление движения грунтовых вод легко устанавливается при наличии карт
гидроизогипс (либо гидроизопьез) по изучаемым водоносным горизонтам. По таким
картам направление движения подземных вод определяется линиями токов, проведенным
перпендикулярно, к линиям равного напора гидроизогипсам или гидроизопьезам по
уклону потока.
По отсутствии карт, отражающих положение свободной или пьезометрической
поверхности грунтовых вод, для определения направления их движения необходимо
иметь не менее трех выработок, чтобы установить отметки уровня вод. Выработки
желательно располагать по углам равностороннего треугольника с длиной стороны от 50
до 200 метров (чем меньше уклон потока, тем больше расстояние между скважинами). По
известным или установленным отметкам уровня грунтовых вод путем интерполяции
составляется план изолинии свободной или изотермической поверхности определяется
направление движения потока по линиям токов
Водный поток. Гидравлические характеристики, водного потока. Виды
движений водных потоков, их сущность.
Водоток — водный
объект,
характеризуемый
постоянным
или
временным
движением воды в русле в направлении общего уклона.
Водотоки подразделяются на следующие категории: постоянные и временные;
естественные (реки) и искусственные (каналы);поверхностные и подземные водотоки.
Скорость потока определяется расчетом или экспериментально. Для расчета
скорости равномерного движения воды в канале используют формулу Шези V= С
, где
V — скорость потока (м/с, см/с и т.д.); С — скоростной коэффициент; R — гидравлический
радиус; i—уклон потока.
15
В канале (потоке) возможно ламинарное движение воды, при котором отдельные
струйки движутся параллельно друг другу в направлении общего движения потока. С
увеличением скорости движение становится турбулентным: в потоке образуются
завихрения,
отдельные струйки потока могут двигаться в направлении, противоположном
общему движению потока. Скорость, при которой ламинарное движение воды в потоке
переходит в турбулентное, называется критической
Гидрографическая сеть и ее составные элементы. Характеристика звеньев
гидрографической сети. Коэффициент расчлененности территории, базис эрозии.
Гидрографическая сеть — совокупность рек и других постоянно и временно
действующих водотоков, а также озёр, болот и водохранилищ на какой-либо территории.
Гидрографическая сеть характеризуется коэффициентами густоты речной сети,
озёрности и заболоченности отношение площади зеркала озера или поверхности болот к
площади территории, выраженное в процентах.
Строение гидрографической сети: её густота, озёрность, заболоченность —
обусловлено
всем
комплексом
всего климатом (суммой
физико-географических
годовых осадков,
условий
и
прежде
величиной испарения), рельефом,
геологическим строением местности. В процессе эрозии происходит присоединение к
речному водосбору новых площадей, ранее не имевших стока в речную систему,
ликвидация бессточных участков, западин и т. д. Уменьшение стока ведёт к обособлению
отдельных частей гидрографической сети
Коэффициент расчлененности территории:
Кэр.
=
L
/
Р,
Где
L
–
общая
длинна
оврагов
(в
км)
Р
–
общая площадь агроландшафта (в км2 )
Базис эрозии — уровень, на котором водный поток теряет свою энергию и ниже
которого не может углубить свое русло (теряет эродирующую способность).
Общим базисом эрозии считается уровень Мирового океана. Местные базисы
эрозии — уровни озер, в которые впадают реки, уровень главной реки для впадающего в
нее притока и т. д. Изменения высоты базиса эрозии из-за колебаний уровня моря,
вековых колебаний земной коры сопровождаются врезанием долины (при понижении
базиса эрозии) или заполнением её речными отложениями (при его повышении). Смена
этих процессов приводит к образованию речных террас.
16
Гидрологические
гидрологических
характеристики
характеристик.
стока.
IIонятие
о
Вероятный
вероятности
характер
превышения
гидрологических величин, принцип ее выбора при проектировании Г.т.С.
Коэффициентом
стока
называют
отношение
объема
поверхностного
или
грунтового стока к объему атмосферных осадков, выпавших на данную территорию за то
же время.
Предельной полевой влагоемкостью следует называть то максимальное количество
влаги, которое любая почва (однородная или слоистая) может неопределенно долго
удерживать в равновесном, относительно неизменном состоянии после полного
насыщения и свободного стекания гравитационной влаги при отсутствии испарения и
подпора от грунтовых вод.
Динамическая (капиллярная) влагоемкость — то максимальное количество влаги,
которое почва может неопределенно долго удерживать в равновесном, относительно
неизменном состоянии после полного насыщения и свободного стекания гравитационной
влаги при отсутствии испарения и определенном, заданном уровне стояния грунтовых
вод.
Коэффициент водоотдачи равен (е-С)/100
где е — полная влагоемкость (при приближенных расчетах часто используется
общая порозность); С — влагоемкость.
Модулем дренажного стока называется тот объем воды, который дренажная
система может отвести с единицы площади в единицу времени.
Нормы стока, т.е. среднемноголетние значения модуля стока в рассматриваемом
пункте, которые характеризуют конкретный период года.
При вероятностной оценке расчетных параметров
устанавливают частоту
появления (%) определенных критических величин в многолетнем ряду. Мелиоративные
сооружения строят исходя из утвержденных для расчета параметров той или иной
обеспеченности. Например, если известно, что годовые осадки 500 мм в многолетнем ряду
имеют обеспеченность, равную 10%, то это значит, что в течение 100-летнего промежутка
времени встречается 10 лет с осадками, равными 500 мм и более. При проектировании
мелиоративных
систем
широко
используют
представление
о
вариабельности
климатических (в частности, гидрологических) данных при расчете инженерных
конструкций, оценке урожайности культур, экономической эффективности мероприятий.
Так, защитные дамбы в поймах рек при использовании пойменных почв в овощных
17
севооборотах обычно строят из расчета затопления поймы летне-осенним паводком 1%-й
обеспеченности.
Местный
сток.
Способы
использования
стока.
Сезонно-годичное
и
многолетние регулирование стока.
МЕСТНЫЙ СТОК - сток, сформировавшийся в пределах однородного физикогеографического района.
Регулирование стока - естественное или искусственное перераспределение во
времени объема стока воды, изменение его режима в соответствии с потребностями
водоснабжения, гидроэнергетики, ирригации, водного транспорта и т.п.
Регулирование стока осуществляется путем создания водохранилищ, переброской
стока из других бассейнов, снегозадержанием, созданием лесных полос и другими
мероприятиями.
Естественное регулирование стока осуществляется озерами.
Годовое регулирование стока - регулирование стока с резко выраженным годовым
циклом
пополнения
и
сработки
полезного
объема
водохранилища.
При
этом
зарегулированный расход воды из водохранилища не превышает объем притоков воды в
водохранилище в течение расчетного водохозяйственного года.
Многолетнее
регулирование
стока
-
регулирование
стока,
при
котором
длительность цикла наполнения и сработки полезного объема водохранилища составляет
больше одного года. При этом полезный объем водохранилища наполняется избыточным
стоком многоводных лет и опорожняется в течение ряда маловодных лет.
Способы полива сельскохозяйственных культур, виды и разновидности.
Сравнительная эколого-экономическая оценка. Техника и технология поливов
(понятие).
По видам полива различают аэрозольное орошение, дождевание, поверхностное,
внутрипочвенное, капельное орошение и субирригацию.
Аэрозольное (мелкодисперсное) орошение — увлажнение растений, приземного
слоя воздуха и поверхности почвы тонко распыленными мельчайшими каплями воды.
Туман, образованный над поверхностью почвы при аэрозольном орошении, способствует
защите растений от заморозков. Применяется в садах, виноградниках, на плантациях
цитрусовых и чая, в теплицах и оранжереях.
Поверхностное орошение — орошение током влаги при непосредственном
контакте воды, поступающей самотеком на поле, с поверхностью почвы. Различают
следующие виды поверхностного орошения: затопление, напуск по полосам, но бороздам.
18
Дождевание — механизированное орошение, при котором оросительная вода при
помощи насосов и дождевальных аппаратов попадает под напором в атмосферу и оттуда
свободно надает на растения и почву в виде капель дождя.
Внутри почвенное орошение основано на всасывающей способности почвы
транспортировать воду по капиллярам от труб-увлажнителей (уложенных на глубине
0,4—0,6 м) к корневым системам возделываемых культур.
Капельное орошение — орошение, при котором вода с помощью гибких
трубопроводов через специальные устройства (капельницы) по каплям поступает в зону
распространения корней.
Субирригация — увлажнение корнеобитаемой зоны почвы путем активного
подъема уровня грунтовых вод к дневной поверхности.
Орошение независимо от вида и назначения осуществляется оросительными
системами.
Поливной
режим
сельскохозяйственных
культур,
принцип
его
проектирования. Виды поливных режимов.
Поливной нормой называют то количество воды, которое необходимо для одного
полива. Сумма поливных норм, необходимых для поддержания влажности почвы на
уровне, благоприятном для роста и развития культур в течение всего периода вегетации,
соответствует оросительной норме. При расчете поливной нормы необходимо исходить из
того, что при поливе в почву должно быть подано только то количество воды, которое не
нарушит жизнедеятельности растений, не будет просачиваться в глубокие слои почвы и не
будет пополнять грунтовый поток.
Для проектирования режима поливов (или режима орошения) необходимо изучить
и уточнить для конкретных условий следующее: 1) общую потребность данной культуры
в воде для создания необходимого урожая; 2) суточное водопотребление по фазам
развития культуры; 3) мощность активного слоя и его изменение в ходе вегетации; 4)
нижний допустимый предел содержания влаги в почве; 5) запас влаги в активном слое
почвы; 6) количество и распределение осадков на протяжении вегетационного периода.
Время полива может быть установлено непосредственно в поле путем контроля
влажности почвы. Режим орошения в севообороте отражает график оросительного
гидромодуля. Оросительный гидромодуль —это количество воды, которое необходимо
подать на севооборотный участок для орошения всех культур севооборота. Гидромодуль
используют для гидрологического расчета оросительной сети.
19
Оросительная и поливная нормы (нетто и брутто), их сущность. Концепция
экологически безопасного орошения.
Поливной нормой называют то количество воды, которое необходимо для одного
полива. Сумма поливных норм, необходимых для поддержания влажности почвы на
уровне, благоприятном для роста и развития культур в течение всего периода вегетации,
соответствует оросительной норме. При расчете поливной нормы необходимо исходить из
того, что при поливе в почву должно быть подано только то количество воды, которое не
нарушит жизнедеятельности растений, не будет просачиваться в глубокие слои почвы и не
будет пополнять грунтовый поток.
Влажность почвы при поливе поэтому не должна превышать ППВ — верхнего
предела оптимального увлажнения почвы при поливе. Нижний предел ориентировочно
соответствует влажности, равной 0,7 ППВ (0,65-0,75 ППВ ), что равно или близко к
влажности разрыва капиллярной связи. Таким образом, объем поливной нормы в любом
случае не должен быть больше, чем запас влаги в почве, равный разности ППВ — 0,7
ППВ. В общем виде поливные нормы определяют по формуле , М= 100*H*ρb*(WппвW0.7ппв) где М — поливная норма; В — активный слой почвы, м; рь — средневзвешенная
плотность активного слоя почвы, т/м3; Wппв — оптимальная влажность активного слоя
почвы после полива, практически равная или несколько меньшая ППВ (0,90-0,95ППВ);W
о,7ппв — влажность активного слоя почвы перед поливом.
Номенклатура площадей оросительных систем. Орошаемая площадь нетто и
брутто. Коэффициент земельного использования.
На
оросительной
системе
непосредственно
поливаемая
площадь,
которая
используется для размещения сельскохозяйственных культур, носит название нетто.
Площадь всего орошаемого массива включает и так называемые площади отчуждения,
которые необходимы для размещения каналов, дорог, лесополос, хозяйственных построек
и сооружений. Общая площадь орошаемого массива вместе с площадью отчуждения
является площадью брутто. Отношение площади нетто к площади брутто называется
коэффициентом земельного использования (КЗИ). Он отражает уровень рентабельности
оросительной системы.
Дождевальные машины, установки и дождевальные системы классификация.
Под
оросительной
системой
следует
понимать
такое
водохозяйственное
предприятие, с помощью которого • удовлетворяются нужды хозяйств в оросительной
воде для поддержания наилучшего для сельскохозяйственных культур водного режима
почв, •обеспечивается высокое плодородие мелиорируемых земель, • сохранность
20
гидротехнических сооружений и устройств от порчи и разрушений. С технической точки
зрения оросительная система представляет собой комплекс гидротехнических и других
сооружений, устройств, машин, механизмов и специальных служб, с помощью которых
обеспечивается хорошее мелиоративное состояние земель и поддерживается путем
орошения оптимальная для сельскохозяйственных культур влажность почв.
В
зависимости
от
специализации
сельскохозяйственного
использования
орошаемых земель системы делятся на четыре вида: хлопковые, рисовые, плодоовощные
и зернокормовые.
По характеру устройства, техническому состоянию и оснащенности сооружениями
оросительные системы можно разделить на простые бытовые (неинженерные),
улучшенные бытовые (полуинженерные) и инженерные.
По способу забора воды из источника орошения системы бывают самотечными и с
механическим водоподъемом.
По устройству проводящей сети оросительных каналов системы подразделяют на
открытые, закрытые и комбинированные.
По основному назначению системы могут быть собственно оросительные,
оросительно-обводнительные,
или
обводнительно-оросительные,
оросительно-
осушительные или осушительно-оросительные.
По характеру используемой воды системы бывают с использованием вод рек, озер,
водохранилищ; артезианских, шахтных, дренажных и сбросных вод; опресненных
морских и очищенных сточных вод городов, промышленных и сельскохозяйственных
предприятий, электростанций и т. п.
По мощности системы. Основным признаком, определяющим мощность системы,
является обслуживаемая площадь. По этому признаку оросительные системы разбиты на
пять групп.
Типы многоопорных дождевальных машин, принцип работы. Дождевальные
машины и установки, основные технологические характеристики
Дождеватель колесный широкозахватный ДКШ-64 “Волжанка”.
Отечественный вариант машины представляет собой два поливных крыла, каждое
в виде трубопровода со среднеструйными дождевателями, который является осью колес
(рис. 7.5). “Волжанка” - машина позиционного действия,
работает от гидрантов на
стационарных подземных либо разборных переносных трубопроводах; расстояние между
гидрантами - 18м. машина ДКШ имеет 6
21
модификаций с шириной захвата крыла от 150 до 400м. Машина может успешно
использоваться для полива низкостебельных культур (высотой примерно до 1м) при
следующих условиях: спокойном рельефе и общем уклоне местности до 0,02; на грунтах,
допускающих удельное давление колес около 0,05Мпа; при скорости ветра до 5м/с.
Дождеватель фронтальный ДФ-120 “Днепр”.
Базовая модель многоопорной дождевальной машины “Днепр” ДФ-120 имеет 17
опорных тележек с расположенным на них трубопроводом. Над каждой тележекой от
основного трубопровода отходят трубы - открылки с дождевальными аппаратами на
концах. Машина работает позиционно с забором воды из гидрантов и фронтальным
перемещением от одного гидранта к другому. В машине “Днепр” по сравнению с
“Волжанкой” увеличены площадь полива с одной позиции (в 3 раза), расстояния между
гидрантами (до 54 м), клиренс машины (до 2,1 м), а также не возникает проблем с
отставанием отдельных опор. Вместе с тем, машина “Днепр” несколько тяжелее
“Волжанки” (удельное давление на грунт до 0,07МПа) и, получая энергию от тракторной
электростанции, менее автономна.
“Днепр” можно использовать при скорости ветра до 5м/с на участках правильной
формы со спокойным рельефом и общих уклонах до 0,02 для полива практически всех
сельскохозяйственных культур.
Дождевальная машина “Фрегат”.
Самоходная дождевальная машина “Фрегат” представляет собой трубопровод со
среднеструйными дождевальными аппаратами, расположенный на опорах-тележках и
вращающийся вокруг неподвижной оси - гидранта. Разные модификации машины имеют
от 7 до 20 опор с расстояниями между ними 24,7 и 29,6м. “Фрегат” может применяться
для полива всех сельскохозяйственных культур, лугов и пастбищ на местности со
спокойным рельефом при уклонах до 0,05. Существуют модификации машины с гибкими
вставками между пролетами которые можно использовать на участках со значительными
изменениями уклонов внутри них; машины с пневмоколесами для использования на
слабых грунтах; а также низконапорные модификации для закрытых систем из
асбестоцементных
трубопроводов.
“Фрегат”
-
единственная
машина,
полностью
работающая на гидравлическом приводе и позволяющая автоматизировать весь процесс
полива.
Дождевальная машина “Кубань”.
Наиболее
распространенная
модификация
данной
многоопорной
машины
фронтального перемещения ЭДМФ 787-200 “Кубань - Л” состоит из следующих основных
22
частей: пространственной, треугольного поперечного сечения фермы с верхним поясом из
труб диаметром 203 - 152мм; 18-ти опорно-ходовых двухколесных тележек с реверсивным
электроприводом на каждой; центральной энергетической платформы с насосно-силовым
оборудованием,
включающим
двигатель,
топливные
баки,
дизельный
генератор
(380/220V) и центробежный насос с водозаборной линией и напорным трубопроводом.
“Кубань - Л” работает, забирая воду из канала, в непрерывном движении вдоль него или,
двигаясь в стартстопном (короткими рывками) режиме, скорость движения машины
может изменяться от 0,19 до 1,9м/мин. Ширина оросительного канала по дну - от 0,4 до
0,6м; глубина наполнения - не менее 0,6-0,7м; полоса отчуждения под дорогу для тележек
центральной платформы и канал - около 12-13м. При уклонах канала порядка 0,0001 и
менее необходимая глубина наполнения оросителя обеспечивается в естественном
режиме, при больших уклонах создается подпор с помощью перегораживающих
сооружений. На грунтах высокой проницаемости и при значительных длинах оросителей
для
снижения
фильтрационных
потерь
целесообразно
устройство
противофильтрационных мероприятий.
Принципиальная схема дождевальной оросительной системы и организации
орошаемой территории при дождевании.
Для организации орошения особое значение имеет тщательная планировка
(выравнивание) поверхности будущего орошаемого поля. Планировка может быть
капитальной (или строительной) и эксплуатационной.
Дождевальная оросительная система состоит из источника орошения, постоянных
и передвижных насосных установок, постоянной сети каналов и трубопроводов,
временной сети каналов или быстроразборных транспортирующих трубопроводов,
стационарных и подвижных дождевальных устройств с системой разбрызгивающих
аппаратов.
Коркообразование при определенных условиях является следствием дождевания.
Опасность возникновения ирригационных корок заключается в том, что они отрицательно
влияют на физические свойства почв (снижают водопроницаемость, повышают плотность,
уменьшают поровое пространство пахотного горизонта).
Непосредственные способы
борьбы с возникшими после полива корками сводятся к разрушению их после полива
специальными рыхлителями, навешенными на легкие тракторы.
Гидравлика. Принципы гидравлических расчетов каналов и трубопроводов.
Скорость потока определяется расчетом или экспериментально. Для расчета
скорости равномерного движения воды в канале используют формулу Шези V= С
23
, где
V — скорость потока (м/с, см/с и т.д.); С — скоростной коэффициент; R — гидравлический
радиус; i—уклон потока.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ В КАНАЛЕ ПО СКОРОСТИ ПОТОКА И
ЖИВОМУ СЕЧЕНИЮ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ В КАНАЛЕ С ПОМОЩЬЮ
ВОДОСЛИВОВ. РАСХОД ВОДЫ В КАНАЛЕ. Потери воды на фильтрацию из каналов.
При
гидравлическом
расчете
трубопроводов
широко
используют
графоаналитические методы. Их применение значительно облегчает и упрощает решение
некоторых сложных задач, а в отдельных случаях (например, при исследовании
совместной работы нескольких центробежных насосов на один общий трубопровод)
является единственно возможным приемом, позволяющим получить искомое решение.
Ветровая
эрозия
почв
и
причины
ее
возникновения.
Факторы,
способствующие развитию дефляционных процессов.
Ветровая
Эрозия
почвы —
разрушение
и
снос
верхних
наиболее
плодородных горизонтов почвы в результате действия ветра.
Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лёссов, вспаханных почв,
возбуждение пыльных бурь, шлифовка скал, камней, строений, механизмов несомыми
твердыми частицами, поднятыми силой ветра. Разделяется на два типа: Повседневная ,
Пыльные бури.
Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа — котловины
выдувания — отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.
Осушительные мелиорации, сущность, назначение. Типы переувлажненных
земель
Основная задача осушения заключается в том, чтобы в периоды выполнения
сельскохозяйственных работ, роста и развития растений исключить избыточное
увлажнение почв и обеспечить поддержание такого водного режима, при котором
возможно
получение
максимального
амбарного
урожая
при
минимальных
капиталовложениях. Осушение должно сопровождаться повышением плодородия почв,
обеспечивать их сохранность и экологическую стабильность. Осушение не следует
рассматривать только как мероприятие по сбросу избыточных вод. Это всегда комплекс
гидротехнических, культуртехнических, афомелиоративных, химических и других
мероприятий, направленных как на удаление избыточной влаги из поверхностных и
корнеобитаемых горизонтов, так и на улучшение их физических и других свойств.
Заболоченные и болотные. Торфяно-болотные почвы
Режим осушения переувлажненных земель. Норма осушения, ее сущность.
24
Основная задача осушения заключается в том, чтобы в периоды выполнения
сельскохозяйственных работ, роста и развития растений исключить избыточное
увлажнение почв и обеспечить поддержание такого водного режима, при котором
возможно
получение
максимального
амбарного
урожая
при
минимальных
капиталовложениях. Осушение должно сопровождаться повышением плодородия почв,
обеспечивать их сохранность и экологическую стабильность. Осушение не следует
рассматривать только как мероприятие по сбросу избыточных вод. Это всегда комплекс
гидротехнических, культуртехнических, афомелиоративных, химических и других
мероприятий, направленных как на удаление избыточной влаги из поверхностных и
корнеобитаемых горизонтов, так и на улучшение их физических и других свойств.
Нормой осушения называют наиболее благоприятное положение уровня грунтовых
вод на осушительной системе для роста и развития сельскохозяйственных растений и
производства полевых работ. Норма осушения — величина динамичная. Она определяется
рядом
факторов.
Норма
осушения
обусловлена
прежде
всего
экологическими
особенностями возделываемой культуры и динамикой ее развития. Она должна
соответствовать способности растения свободно развивать корневую систему на разных
фазах вегетации. Норма осушения зависит от свойств почв и должна обеспечивать
формирование такой зоны, свободной от избыточного увлажнения, в которой
воздухоносная пористость выше слоя капиллярно-замкнутой воды превышает 8-10%.
Поэтому при грунтовом заболачивании для создания одного и того же по своей мощности
корнеобитаемого слоя уровни грунтовых вод должны быть тем глубже, чем тяжелее
гранулометрический состав.
Типы водного питания избыточно увлажненных земель
Промывной
–
атмосферного
питания
капиллярного насыщения (полуболотный))
капиллярного
насыщения
насыщения(болотный)
,
-грунтово –атмосферного питания (с
близкими к поверхности аллохтонными водами)
болотный),
(полного
(полного насыщения (грунтово-
(грунтово-полуболотный),
периодического
капиллярного насыщения (грунтово-таежный)) - грунтово-атмосферного питания с
дополнительным паводковым (с близкими к поверхности обычно аллохтонными водами)
(полного насыщения (поименно-болотный),
капиллярного насыщения (поименно-
полуболотный), периодического капиллярного насыщения (поименно-таежный))
Выпотной - атмосферно-грунтового питания (с близкими к поверхности
аллохтонными водами) (полного насыщения (болотно-солончаковый), капиллярного
насыщения (солончаковый))
25
Принципы и способы осушения переувлажненных земель.
Принцип (метод) осушения может быть реализован, очевидно, с помощью
различных конкретных инженерных приемов. Например, при грунтовом заболачивании
понижение уровня грунтовых вод может быть достигнуто как с помощью открытых
каналов, так и закрытым дренажем, причем необходимый эффект можно получить с
применением различных видов закрытого дренажа — пластмассового, деревянного,
гончарного, каменного и др. Защита территории от затопления намывными русловыми
водами может осуществляться не только с помощью дамб обвалования. В определенных
условиях может оказаться достаточным спрямление русла реки и т.д.
Таким образом, мелиорация заболоченных и болотных почв осуществляется с
помощью совершенно конкретных инженерных приемов или способов осушения. Способ
осушения — конкретный инженерный прием, применяемый для реализации принципа
осушения, обусловленного причинами заболачивания почв. Способ осушения может быть
реализован в условиях функционирования осушительной системы.
Самотечные
осушительные
системы
позволяют
отводить
с
дренируемой
территории избыточную влагу только под влиянием гравитационных сил, самотеком.
Польдерные осушительные системы, приуроченные к морским побережьям, крупным
дельтам или к поймам, обычно строят в таких условиях, когда уровень воды в
водоприемнике находится выше или на гипсометрической отметке осушаемого массива.
Поэтому вода осушительной системы не может самотеком быть сброшена в
водоприемник. Кольматаж, основанный на повышении гипсометрических отметок
поверхности осушаемой территории. Кольматаж осуществляют путем седиментации на
осушаемой поверхности твердого стока, который несут реки многих предгорных районов.
Регулируя скорости движения воды по поверхности осушаемых почв уклоном
подводящих каналов, можно управлять процессом осаждения минеральных частиц
разного размера и гранулометрическим составом новых почв. Рефулирование позволяет
существенно ускорить процесс подъема поверхности при осушении заболоченных почв по
сравнению с кольматажем. В этом случае транспортировка и отложение минерального
материала осуществляются с помощью землесосных установок. Вакуум-дренаж в
настоящее время проходит экспериментальную проверку как способ осушения
заболоченных почв тяжелого гранулометрического состава закрытым дренажем, на
который накладывается вакуум. Биологический дренаж — способ осушения, основанный
на применении для осушения почв растений, обладающих высокой транспирационной
способностью.
26
Регулирующая сеть осушительных систем, ее назначение, способ устройства и
принцип действия.
Осушительная система является комплексом сооружений, необходимых для
удаления избыточной гравитационной влаги из горизонтов почвенного профиля. Обычно
осушительная система состоит из следующих составных частей (элементов): 1)
осушаемой территории, 2) ограждающей сети, 3)регулирующей сети осушителей или
дренажа, 4) проводящей коллекторной сети, 5)магистрального канала, 6) водоприемника,
7) сооружений на осушительной сети.
К элементам ограждающей сети относятся дамбы обвалования (защитные валы),
нагорные и ловчие каналы. Дамбы обвалования защищают территорию от поступления на
осушаемый массив, главным образом в поймах рек, намывных русловых вод.
Регулирующая сеть осушителей, или дренаж. Эту функцию на осушительной
системе выполняют открытые (каналы, ложбины) или закрытые (пластмассовые,
гончарные и др.) осушители, или дрены. Таким образом, дренаж может быть открытым
или закрытым.
Проводящая коллекторная сеть собирает воду из регулирующей сети осушителей и
транспортирует ее в магистральный канал. Эта сеть играет в основном водопроводную
роль.
Магистральный канал принимает воду из коллекторной сети и транспортирует ее в
водоприемник. Если функции магистрального канала выполняет закрытый трубопровод,
то он называется магистральным коллектором.
Водоприемником называют водоем или водоток, в который поступают воды
дренажного и поверхностного стоков из магистрального канала или из магистрального
коллектора. Водоприемником могут служить река, озеро, естественный тальвег или иные
водотоки.
Сооружениями на осушительной системе являются устья коллекторов , смотровые
колодцы и колодцы-поглотители,
шлюзы-регуляторы, насосные станции, переходы и
переезды и другие.
Принцип действия регулирующей сети закрытых и открытых осушительных
систем.
Регулирующая сеть осушителей, или дренаж,(от англ. to drain — отвести, слить).
Эту функцию на осушительной системе выполняют открытые (каналы, ложбины) или
закрытые (пластмассовые, гончарные и др.) осушители, или дрены. Таким образом,
дренаж может быть открытым или закрытым. Закрытые материальные дрены изготовляют
27
из различных материалов — керамики, пластмассы, дерева и др. Земляная дрена создается
на месте в горизонтах почвенного профиля с помощью специальных кротдренажных
машин. Регулирующая сеть осушителей трансформирует гравитационную почвенную
влагу в дренажный сток и транспортирует этот сток в проводящую открытую или
закрытую коллекторную сеть.
Открытые осушительные системы. Принцип действия регулирующей сети
(каналов- и дрен-собирателей) .
ОТКРЫТЫЙ ДРЕНАЖ
Осушительные каналы на мелиоративных системах устраивают всегда в выемке.
Параметры осушительных каналов связаны с хозяйственным использованием осушенных
земель. На лугах и пастбищах глубину каналов принимают равной 0,8-1,0 м, на полевых
угодьях — 1,0—1,2, в садах — 1,2—1,4 м. Длина каналов составляет 600-1200 м, уклон
дна — 0,0005-0,005. Глубина проводящих каналов определяется условиями сопряжения
открытых осушителей и коллекторов в вертикальной плоскости. Глубину более крупных
каналов определяют по А.Д. Брудастову: глубина впадающего канала плюс глубина воды
в нем в расчетный период.
Ложбины — распластанные каналы глубиной 0,3-0,6 м с коэффициентом откосов
5,6. Ложбины служат для отвода поверхностных вод. Они применяются в условиях
поверхностного заболачивания на тяжелых, плохоиодопроницаемых почвах. В условиях
грунтового заболачивания использование ложбин для создания регулирующей сети
осушителей неэффективно.
Осушительная система является комплексом сооружений, необходимых для
удаления избыточной гравитационной влаги из горизонтов почвенного профиля. Обычно
осушительная система состоит из следующих составных частей (элементов): 1)
осушаемой территории, 2) ограждающей сети, 3)регулирующей сети осушителей или
дренажа, 4) проводящей коллекторной сети, 5)магистрального канала, 6) водоприемника,
7) сооружений на осушительной сети.
К элементам ограждающей сети относятся дамбы обвалования (защитные валы),
нагорные и ловчие каналы. Дамбы обвалования защищают территорию от поступления на
осушаемый массив, главным образом в поймах рек, намывных русловых вод.
Регулирующая сеть осушителей, или дренаж. Эту функцию на осушительной
системе выполняют открытые (каналы, ложбины) или закрытые (пластмассовые,
гончарные и др.) осушители, или дрены. Таким образом, дренаж может быть открытым
или закрытым.
28
Проводящая коллекторная сеть собирает воду из регулирующей сети осушителей и
транспортирует ее в магистральный канал. Эта сеть играет в основном водопроводную
роль.
Магистральный канал принимает воду из коллекторной сети и транспортирует ее в
водоприемник Если функции магистрального канала выполняет закрытый трубопровод,
то он называется магистральным коллектором.
Водоприемником называют водоем или водоток, в который поступают воды
дренажного и поверхностного стоков из магистрального канала или из магистрального
коллектора. Водоприемником могут служить река, озеро, естественный тальвег или иные
водотоки.
Сооружениями на осушительной системе являются устья коллекторов , смотровые
колодцы и колодцы-поглотители,
шлюзы-регуляторы, насосные станции, переходы и
переезды и другие.
Осушительные каналы на мелиоративных системах устраиваютвсегда в выемке.
Параметры осушительных каналов связаны с хозяйственным использованием осушенных
земель. На лугах и пастбищах глубину каналов принимают равной 0,8-1,0 м, на полевых
угодьях — 1,0—1,2, в садах — 1,2—1,4 м. Длина каналов составляет 600-1200 м, уклон
дна — 0,0005-0,005. Глубина проводящих каналов определяется условиями сопряжения
открытых осушителей и коллекторов в вертикальной плоскости. Глубину более крупных
каналов определяют по А.Д. Брудастову: глубина впадающего канала плюс глубина воды
в нем в расчетный период. Ложбины — распластанные каналы глубиной 0,3-0,6 м с
коэффициентом откосов 5,6. Ложбины служат для отвода поверхностных вод. Они
применяются
в
условиях
поверхностного
заболачивания
на
тяжелых,
плоховодопроницаемых почвах. В условиях грунтового заболачивания использование
ложбин для создания регулирующей сети осушителей неэффективно.
Закрытые
коллекторно-дренажные
системы.
Принцип
действия
регулирующей сети (дрен-осушителей). МАТЕРИАЛЬНЫЙ ДРЕНАЖ
Гончарный дренаж строят из отдельных коротких керамических труб, укладывая
их в одну линию встык одну к другой. Длина одной трубы — 33 см. Вода поступает в
дренажную линию через стыки между отдельными трубами.
Пластмассовый дренаж —
вид дренажа, вошедший в широкую практику
мелиоративного строительства в 1970—1980 гг. Пластмассовые дренажные трубы
изготавливают
из
перфорированных
поливинилхлоридных
непрерывных труб длиной 200—250м
29
и
полиэтиленовых
Деревянный дренаж применяют в практике осушения весьма редко, так как его
строительство возможно при использовании ручного труда. Используют следующие виды
деревянного дренажа: трубчатый, фашинный, жердяной.
Регулирующая сеть осушителей, или дренаж. Эту функцию на осушительной
системе выполняют открытые (каналы, ложбины) или закрытые (пластмассовые,
гончарные и др.) осушители, или дрены. Таким образом, дренаж может быть открытым
или закрытым.
ЗЕМЕЛЬНЫЕ ДРЕНАЖ: Кротовые, щелевые
КАМЕННЫЙ ДРЕНАЖ
Проводящая сеть осушительных систем, назначение, конструкция, принцип
действия.
Проводящая коллекторная сеть собирает воду из регулирующей сети осушителей и
транспортирует ее в магистральный канал. Эта сеть играет в основном водопроводную
роль.
Она
представлена
открытыми
каналами
или
материальными
закрытыми
трубопроводами из пластмассовых, керамических и иных материалов.
Ограждающая сеть осушительных систем, назначение, особенности планового
расположения, конструкция, принцип действия.
К элементам ограждающей сети относятся дамбы обвалования (защитные валы),
нагорные и ловчие каналы. Дамбы обвалования защищают территорию от поступления на
осушаемый массив, главным образом в поймах рек, намывных русловых вод.
Ограждающая
сеть предназначена
для
защиты
осушаемой
территории
от
поступления поверхностных и грунтовых вод со стороны водосбора, водотоков и
водоёмов: нагорные каналы (по подошвам склонов) служат для сбора склонового стока;
нагорно-ловчие каналы улавливают поверхностный склоновый сток и грунтовый поток;
ловчие перехватывают грунтовые воды; для защиты земель со стороны водотоков и
водоёмов строят дамбы.
Водоприемники осушительных систем и предъявляемые к ним требования.
Способы регулирования водоприемников.
Водоприемником называют водоем или водоток, в который поступают воды
дренажного и поверхностного стоков из магистрального канала или из магистрального
коллектора. Водоприемником могут служить река, озеро, естественный тальвег или иные
водотоки. В водоприемнике должен быть сохранен или обеспечен режим, исключающий
застой водных масс и ухудшение качества воды в результате сброса дренажных вод.
30
Задача регулирования водоприемников состоит в увеличении их пропускной
способности для предотвращения подпора осушителей сети бытовыми и паводковыми
уровнями воды. Она может быть решена тремя путями: - спрямлением существующего
русла;
-
расширением,
углублением
русла
и
расчисткой
ложа
водотока; -
выправительными, берегоукрепительными и другими работами в русле.
Природоохранные мероприятия при осушении земель. Пути сохранения
торфа.
Способы мелиорации органогенных почв, их освоение и охрана тесно связаны с их
генезисом и теми изменениями, которые обусловлены влиянием земледельческой
культуры. В естественных условиях торфяные почвы способны к постоянному росту за
счет накопления органической массы растений-торфообразователей в поверхностном
горизонте. В средней и южней тайге европейской части России темпы их роста
составляют около 1-2 мм/год. После осушения прекращается жизнедеятельность
растений-торфообразователей, происходит осадка торфа и его консолидация (уплотнение)
в
результате
удаления
гравитационной
воды.
Наступает
процесс
активного
биохимического разложения органогенной массы до углекислоты, воды и нитратов.
Биохимическая обработка торфа приобретает направленный характер. Ее темпы
обусловлены тремя факторами: глубиной залегания грунтовых вод, характером
сельскохозяйственного использования органогенных почв и климатическими условиями
региона. После осушения в результате сброса воды и понижения уровня грунтовых вод
происходит резкое уменьшение теплоемкости органогенных почв и их теплопроводности.
Органогенные почвы в результате дренажа глубже и длительнее промерзают, поэтому их
рассматривают как «холодные» почвы. В высоких широтах европейской территории
России и в Сибири длительное наличие мерзлоты в торфяных почвах неглубоко от
дневной поверхности является важным фактором торможения темпов разложения
органического вещества. В условиях южной тайги и лесостепи европейской территории
особенно опасным оказывается применение самотечного осушения и использование
дренированных торфяных почв для размещения пропашных культур. В этом случае
разложение торфа протекает весьма интенсивно — со скоростью до 2-3 см/год . Поэтому
метровая толща торфа может быть сработана до минерального дна менее чем за 40—50
лет. Реальные темпы такой сработки часто оказываются более высокими, так как культура
пропашных на торфяных почвах при самотечном осушении обычно сопровождается
ветровой эрозией, а также поверхностными и глубинными пожарами. Особенно быстро
разлагается торф при возделывании пропашных культур в условиях мягкого и влажного
31
субтропического климата. Здесь разложение торфа приобретает катастрофический
характер; его темпы составляют 5-12 см в год. Таким образом, на протяжении жизни
одного поколения исчезает мощная толща торфяных почв, на формирование которой в
естественных условиях потребовалось более 500—1000 лет.
Мелиорация
на
песчаных
территориях
(псаммомелиорация).
Способы
закрепления подвижных песков. Лесоразведение на песчаных территориях,
назначение и принцип проектирования.
Сущность мелиорации песков в основном заключается в прекращении их
подвижности,
повышении
плодородия,
обогащении
органическим
веществом
и
питательными элементами и вовлечении в хозяйственный оборот в качестве полевых,
пастбищных или лесных угодий.
Способы
закрепления
подвижных
песков
включают
создание
на
них
биологических, механических или химических защит.
Биологический способ. З крепление песков кустарника ми проводят
там, где невозможно выращивание древесных пород. Одним из широко
распространенных приемов является шелюгование (вид ивы –шелюги ). Шелюгование
песков проводят тремя способами: 1) хлыстами в плужные борозды; 2) черенками и 3)
устилочным способом.
Облесение песков. Характер создаваемых на песках насаждений определяется
комплексом лесорастительных условий. В практике лесоразведения на песках применяют
различные виды лесонасаждений: 1) массивные; 2) кулисные; 3) куртинные (колковые).
Массивные насаждения из сосны создают на песках и песчаных почвах, где
количество годовых осадков превышает 300-350 мм в европейской части страны и 250-300
мм–в азиатской части.
В зонах с количеством осадков меньше 250-300 мм создают куртинные насаждения
вмежбугровых понижениях при условии залегания пресных или слабоминерализованных
грунтовых вод до 4 м.
Кулисные насаждения из лиственных пород выращивают на барханных и
бугристых песках. Ширина кулис–25-50 м, а расстояние между кулисами 100-150 м.
Закрепление песков посевом трав. Проводится в условиях, где затруднено
выращивание леса, а также с целью увеличения емкости кормовых угодий на песках.
Травы: песчаный овес, аристиды, кумарчики
32
Механическиезащиты . Существуют следующие типы механических защит:
1.стоячие: а) явные (сплошные или проницаемые), б) полускрытые (сплошные или
проницаемые), в) скрытые; 2. устилочные.
Стоячие явные защиты состоят из щитов различной высоты (75-100 см).
Предназначены для задержания песка, переносимого ветром.
Полускрытые–препятствуют движению поверхностного слоя песка.
Это щиты, закопанные в песок наглубину 20-25 см.
Скрытые защиты большей частью погружены в песок, а частью находятся выше
поверхности на 20-25 см.
Устилочные защиты представляют собой слой стеблей трав, размещаемый по
поверхности песка сплошь или полосами.
Закрепление песков химическими средствами.
Поверхность песка обрабатывается битумной эмульсией (расход 0,5-1,0 т/га),
которая образует пористую пленку , прочно связывающую отдельные песчинки, но в тоже
время хорошо пропускающую осадки и не препятствующую прорастанию всходов
растений.
Способы
использования
рекультивируемых
земель.
Рекультивация
нарушенных земель. Виды нарушенных земель.
В зависимости от тех целей, которые ставятся при рекультивации земель,
различают
направление;
следующие
направления
рекреационное
направление(растениеводческое
рекультивации
земель:
направление;
направление;
природоохранное
сельскохозяйственное
сенокосно-пастбищное
направление;)
лесохозяйственное направление; водохозяйственное направление.
Земли сельскохозяйственного направления рекультивации (Пашни, сенокосы,
пастбища,
многолетние
насаждения),
Земли
лесохозяйственного
направления
рекультивации (Лесонасаждения общего хозяйственного и полезащитного назначения,
лесопитомники), Земли водохозяйственного направления рекультивации (Водоемы для
хозяйственно-бытовых, промышленных нужд, орошения и рыбоводческие) , Земли
рекреационного направления рекультивации (Зоны отдыха и спорта: парки и лесопарки,
водоемы для оздоровительных целей, охотничьи угодья, туристические базы и
спортивные
сооружения),
Земли
природоохранного
и
санитарно-гигиенического
направлений рекультивации (Участки природоохранного назначения: противоэрозионные
лесонасаждения, задернованные или обводненные участки, участки, закрепленные или
законсервированные техническими средствами, участки самозарастания - специально не
33
благоустраиваемые для использования в хозяйственных или рекреационных целях) ,
Земли строительного направления рекультивации (Площадки для промышленного,
гражданского и прочего строительства, включая размещение отвалов отходов производства (горных пород, строительного мусора, отходов обогащения и др.).
Технологическая схема рекультивации нарушенных земель, ее основные
этапы.
Схема рекультивации нарушенных земель должна содержать следующие разделы:
1) общая характеристика территории (изменение физико-географических условий под
влиянием нарушенных земель, оценка освоенности территории различными отраслями
народного хозяйства); 2) рекультивация нарушенных земель, потребность в которых у
прежних отраслей (предприятий) миновала (характеристика нарушенных земель и их
влияние на окружающую среду; предварительный выбор направлений рекультивации;
техническая рекультивация по всем направлениям последующего использования
нарушенных земель; биологическая рекультивация земель по тем же направлениям их
использования; установление оптимальных направлений рекультивации, стоимости и
сроков
выполнения
работ);
3)
рекультивация
земель,
подлежащих
нарушению
действующими и проектируемыми горными предприятиями (прогноз отвода земель для
этих целей; характеристика условий залегания месторождений полезных ископаемых и
требования к формированию рельефа нарушаемых земель; прогноз влияния нарушаемых
земель на окружающую среду; предварительный выбор направлений рекультивации по
видам (этапам) работ с установлением оптимальных видов и направлений рекультивации
нарушенных земель); 4) землева-ние естественных малопродуктивных угодий и
опустошенных
территорий
(прогноз
отвода
земель
для
государственных
или
общественных надобностей; обобщенная характеристика размещения и использования
малопродуктивных угодий и деградированных территорий; общие рекомендации по
землеванию угодий; основные показатели землевания малопродуктивных угодий и
опустошенных территорий); 5) эффективность рекультивационных мероприятий.
Порядок,
принципы
и
основные
технические
условия
разработки
схем
рекультивации нарушенных земель определены «Общими методическими положениями
по рекультивации нарушенных земель, сохранению и рациональному использованию
плодородного слоя почвы при разработке полезных ископаемых и проведении геологоразведочных, строительных и иных работ», а способы и методы их обновления даны в
специальных методических документах.
34
Культуртехнические мелиорации, сущность, условия применения. Виды
культуртехнических мелиораций.
Культуртехнические
мелиорации
—
комплекс
технических
мероприятий,
обеспечивающих приведение в благоприятное для возделывания культурных растений
состояние поверхности и корнеобитаемых горизонтов. Это достигается путем уборки
поверхностных и внутрипочвенных камней, удаления кустарника пней, кочек, мелколесья,
засыпки ям, разборки валов выкорчеванной древесины, извлечения погребенной
древесины и др.
Биологические
мелиорации:
Сущность,
виды
и
разновидности,
мелиорирующие средства
БИОЛОГИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ- система организационно-хозяйственных и
технических мероприятий по улучшению неблагоприятных гидрологических, почвенных
и агроклиматических условий с использованием живых организмов. К основным
мероприятиям биологической мелиорации относят внесение культур микроорганизмов
или посев бобовых для обогащения почвы азотом, посадку почвоулучшающих и
почвозащитных деревьев и кустарников. Последние мероприятия часто выделяют в
понятие агролесомелиорации. Биологическая мелиорация считается более безопасным
для окружающей среды и в ряде случаев более эффективным способом улучшения земель
по сравнению с химической мелиорацией.
Экология леса. Лесной биогеоценоз. Лесная экосистема.
Экология леса изучает взаимоотношения лесного фитоценоза (насождение) и
среды, леса и окружающей среды в более широком разрезе. Объектом экологии являются
и отдельные виды древесных и недревесных растений и другие лесные организмы. Таким
образом, лесная экология включает как синэко-логические (лес и среда), так и
аутэкологические (отдельные виды и среда) аспекты.
ЛЕСНОЙ
сохраняется
животного
БИОГЕОЦЕНОЗ-
совокупность
мира,
участок
однородных
мира
леса,
где
природных
микроорганизмов,
на
известном протяжении
компонентов
(растительности,
атмосферы,
подстилающей
породы, почвы,гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий
этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между ними
и окружающей средой и представляющая собой внутренне противоречивое единство,
находящееся в постоянном движении и развитии. Лесные биогеоценозы могут быть
коренными и производными, естественными и искусственными. Сходные между собой
лесные
биогеоценозы
объединяются
в типы
35
леса. Для
классификации
лесного
биогеоценоза предложено использовать признаки материально-энергетического обмена:
его продолжительность и ритмику, радиальную мощность биогеоценотичееких систем,
накопление бимассы, специфику разложения отмирающего органического вещества и др.
Характерная особенность леса заключается в том, что образующие его компоненты
связаны между собой и с окружающей средой. Так, солнечную энергию – главный
источник в растительных сообществах – в лесу поглощают в основном кроны деревьев в
процессе фотосинтеза и тем самым накапливают органическое вещество. Основная масса
солнечной энергии отражается от поверхности крон и от почвы на прогалинах и уходит в
атмосферу, незначительная часть расходуется на транспирацию.
Леса как экологические системы интересны и важны во многих отношениях. Вопервых, это одни из немногих экосистем суши, сохранившиеся в естественном или слабо
измененном человеком состоянии; во-вторых, это самые крупные экосистемы на Земле,
которые характеризуются высокой продуктивностью и в которых аккумулируется
большая часть органического вещества планеты в виде древесины, детрита, гумуса,
используемого затем человечеством как для собственного потребления, так и для
восстановления исчезающих в процессе его хозяйственной деятельности компонентов
биосферы.
36