Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Причины развития эрозии почв, состояние работ и методика исследований 8
1. Причинно-следственные связи возникновения и развития процессов эрозии почв 8
2. Состояние работ по защите почв от эрозии и их развитие за период исследований 12
3. Методика исследований 16
Глава 2. Учет природных условий для обоснования приемов совер шенствования исследуемых способов 21
1. Почвозащитная роль растительного покрова 21
2. Особенности климатических характеристик 24
3. Противоэрозионная устойчивость почвенного покрова 28
4. Значение геоморфологических характеристик рельефа 36
Глава 3. Сравнительная характеристика и оценка способов защиты почв от эрозии с контурной организацией территории 49
1. Обработка почв поперек склона 49
2. Контурная обработка почв 50
3. Полосное размещение сельскохозяйственных культур на склонах 52
4. Противоэрозионные валы-террасы 56
5. Комплекс противоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории 63
Глава 4. Разработка приемов совершенствования способов защиты почв от эрозии с контурной организацией территории 72
1. Целесообразность поперечной и контурной обработки почв 72
2. Размещение границ контурных полос относительно рельефа местности 75
3. Разработка и анализ приемов проектирования контурных полос 81
4. Разработка технологии параллельного размещения про-тивоэрозионных линейных рубежей 91
5. Разработка усиленной почвозащитногводоохранной системы 124
Глава 5. Гидрологическое обоснование проектов противоэрозионных водозадерживающих и водорегулирующих систем 132
Глава 6.Результаты совершенствования исследуемых способов и их экономическая эффективность 142
Выводы и предложения 152
Список использованной литературы 157
Приложения 170
- Состояние работ по защите почв от эрозии и их развитие за период исследований
- Значение геоморфологических характеристик рельефа
- Полосное размещение сельскохозяйственных культур на склонах
- Разработка технологии параллельного размещения про-тивоэрозионных линейных рубежей
Введение к работе
На современном этапе ведения сельского хозяйства защита почв от эрозии и охрана окружающей среды в целом стали важнейшими задачами в системе мер по дальнейшему развитию сельскохозяйственного производства в нашей стране.
В области охраны окружающей среды ХХУ1 съездом намечено улучшение охраны природы, усиление работ по борьбе с эрозией почв и другие меры по рациональному использованию природных ресурсов ВД.
Возросшие объемы внедрения почвозащитных средств с контурно-мелиоративной организацией территории подтверждают целесообразность их применения на обширных территориях, где простейшие противоэро-зионные мероприятия не способны предупредить эрозию почв. Однако, строительство более сложных противоэрозионных систем сопряжено с большими капитальными вложениями, а возможности снижения строительных затрат исследованы недостаточно.
В связи с этим возрастает роль рациональных решений различных технических задач, связанных с разработкой более эффективных способов защиты почв от эрозии, в частности, с совершенствованием во-дозадерживающих и водорегулирующих систем и устройств, органически связанных с контурным земледелием.
Все это обуславливает потребность в дальнейшем углублении теоретических разработок, совершенствовании методики, технологии проектирования и строительства противоэрозионных устройств с учетом социально-экономических требований по охране важнейших компонентов биосферы и, прежде всего, земельных и водных ресурсов.
Предметом нашего исследования явились широко применяемые способы защиты почв от эрозии с контурной и близкой к ней организацией территории:
-обработка почвы поперек склона; -контурная обработка почв;
полосное размещение сельскохозяйственных культур;
комплекс протнвоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории.
Исследуемые способы внедрены в производственных условиях. Они снижают уровень эрозии почв, но еще недостаточно эффективны. Кроме того, развитие производительных сил, промышленных технологий производства сельскохозяйственной продукции активизируют взаимодействие общества с природой, что вызывает необходимость дальнейшего совершенствования протнвоэрозионных мероприятий, повышения их роли в комплексе мер по охране природы.
Объектом исследования служили землепользования колхозов и совхозов Ростовской области и зоны Кавказских Минеральных Вод, где проявляются интенсивные процессы водной эрозии почв, следствием которой явилось снижение плодородия почв, рост оврагов, ухудшение дренирования территории, понижение уровня грунтовых вод, резкое уменьшение дебита источников в зоне Кав, нарушение гидрологического, химического и биологического режимов малых и больших рек в бассейне Дона и др.
Коллективом ученых, специалистов сельского хозяйства и проектировщиков с участием автора в 1969 году были разработаны рекомендации по защите почв от эрозии в Ростовской области [97] . Рекомендации явились основой для составления экспериментальных и рабочих проектов протнвоэрозионных мероприятий институтом Шгипрозем при непосредственном участии и под руководством автора. В процессе проектирования, внедрения и наблюдения в порядке авторского надзора за строительством и работой противоэрозионных устройств нами проводилось последовательное их совершенствование, разрабатывались новые конструкции и противоэрозионные комплексы, которые отражались в последующих изданиях рекомецдаций и указаний по проектированию [42,98,128] и опубликованы в работах автора [73,74,75,76,77,78] .
Основная цель работы заключалась в совершенствовании способов защиты почв от эрозии с контурной организацией территории, конструкций противоэрозионных устройств, методики проектирования и технологии строительства, разработке усиленной почвозащитно-водоохранной системы.
Дня достижения поставленной цели исследования основаны на системном анализе природно-хозяйственных условий, методических рекомендаций, норм и правил проектирования рабочих и экспериментальных проектов* Выявленные анализом существенные показатели и характеристики, не учтенные действующими рекомендациями, включались в технологию проектирования и служили основой совершенствования приемов исследуемых способов.
В результате исследований разработаны и выносятся на защиту:
приемы совершенствования способов защиты почв от эрозии с контурной организацией территории и конструкции противоэрозионных устройств, позволяющие достигнуть параллельного, близкого к контурноцу, размещения осевых линий водозадерживающих, водорегулирующих противоэрозионных систем и границ чередующихся полос сельскохозяйственных культур;
обоснование несовершенства действующей технологии проектирования, предусматривающей определение расстояний мещду осевыми линиями противоэрозионных устройств по величине заданного объема задерживаемого или регулируемого стока воды, предложения по исключению из состава противоэрозионных пидротехнических сооружений способов защиты почв от эрозии с контурной организацией территории, переводу их в разряд технических противоэрозионных систем и замене технологии расчета расстояний между осевыми линиями;
теоретические обоснования конструкции новой усиленной почвозащитно-водоохранной системы для внедрения в зонах строгого санитарного режима с целью пополнения дебита минеральных источников,
стабилизации режима особо ценных водных объектов и влагозарядковых поливов склоновых земель с одновременной защитой почв от водной и ирригационной эрозии.
Выводы, методические рекомендации и технология проектирования внедрены в производство, используются проектными организациями и позволяют улучшить качество разработки и обоснования проектов про-тивоэрозионных мероприятий, способствуют повышению почвозащитных и водоохранных свойств противоэрозионных систем, улучшению условий работы сельскохозяйственных машин и агрегатов, сокращению капиталь* ных вложений на единицу площади внедрения мероприятий.
Результаты исследований, предложения по параллельному размещению противоэрозионных линейных элементов на склонах, технология проектирования контурно-мелиоративных систем могут быть использованы в любых районах страны, где проявляются процессы водной эрозии почв и, кроме того, в мелиоративном строительстве при размещении оросительных и осушительных систем.
Состояние работ по защите почв от эрозии и их развитие за период исследований
В основу разработки противоэрозионных мероприятий в Ростовской области были положены рекомендации по защите почв от эрозии [97J , одобренные сессией ВАСХНИЛ в октябре 1969 года. Рекомендации использовались для проектирования,внедрения различных почвозащитных средств, проведения опытных работ и научно-производственной проверки отдельных противоэрозионных приемов, включая противоэрозионный комплекс с контурно-полосной организацией территории, предложенный ВНИИВиВ. Для этих целей институтом Юхгипрозем до 1972 года по ряду хозяйств были составлены рабочие проекты напашных гребневидных валов-террас и по 11-ти колхозам различных зон области - проекты комплекса противоэрозионных мероприятий с контурно-полосной организацией территории С73З .
Используя накопленный опыт проектирования и внедрения почвозащитных приемов, нами были разработаны рекомендации по проектированию комплекса противоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предприятий в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения С99 Рекомендации, одобренные научно-техническим Советом Министерства сельского хозяйства РСФСР (1972), были рассмотрены Всероссийским семинаром-совещанием в 1973 году и решением семинара рекомендованы для производства в течение 1974-78 годов научно-исследовательских и опытных работ в областях, краях и республиках зоны недостаточного и неустойчивого увлажнения.
В рекомендации противоэрозионного мелиоративного комплекса были включены основные существенные признаки и операции известных способов защиты почв от эрозии, включающих поперечную и контурную обработку почв, полосную организацию территории, агротехнические и лесомелиоративные мероприятия, сопряженные с гидротехническими водозадерживающими и водопошющающими устройствами.
Насыщенность комплекса различными противоэрозионными приемами представляла значительный научно-практический интерес, вызывала необходимость выполнения опытных, экспериментальных работ по проектированию, строительству, обобщению результатов внедрениями эта тема стала предметом исследований автора.
За десятилетний период, начиная с 1968 года, в Ростовской области выполнены значительные объемы работ по проектированию и осуществлению противоэрозионных мероприятий с контурной организацией территории.
Институтом Южгипрозем при непосредственном участии и под руководством автора, было разработано 510 проектов внутрихозяйственного землеустройства колхозов и совхозов с комплексом противоэро-зионных мероприятий. Проведено почвенно-эрозионное обследование земель на площади 6,9 млн.га. Составлены рабочие проекты и рекомендации противоэрозионных мероприятий: агротехнических - на площади 5,4 млн.га; лесомелиоративных - 173,0 тыс.га; гидротехнических -общей стоимостью строительных работ 19,3 млн.руб.; террасирование склоновых земель и контурно-полосная организация территории с во-доэадерживающими и водопоглощающими устройствами - на площади 48,8 тыс.га. Составлено технико-экономическое обоснование организации сельскохозяйственного производства колхозов и совхозов, расположенных в зоне питания Кавказских и Минеральных Вод и другие проектные разработки.
Рабочие проекты по террасированию пахотных склонов крутизной до 7 составлены по 28 колхозам и 12 совхозам на 63 участках общей площадью 7,9 тыс.га. Проектированием охвачено 18 административных районов, расположенных на правобережье Дона в зонах с развитыми в различной степени процессами водной эрозии почв.
Одновременно с разработкой проектов по террасированию склонов составлены рабочие проекты комплекса противоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории по 27 хозяйствам на площади 40,9 тыс.га в 13 административных районах области.
В процессе проектирования и внедрения проектных разработок нами проводились экспериментальные работы по совершенствованию отдельных звеньев исследуемых способов эашиты почв от эрозии и проти-воэрозионных систем в целом.
Из предусмотренных проектами противоэрозионных мероприятий с контурной организацией территории внедрены: вспашка поперек склона и контурная обработка почв на площади 263,3 тыс.га; полосное размещение сельскохозяйственных культур на площади 203,8 тыс.га; валы-террасы на пашне на площади 3,5 тыс.га; комплекс противоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории на площади 15,5 тыс.га.
Экспериментальные проекты противоэрозионных валов-террас в период исследований внедрены в совхозе "Бфремово-Степановский" Тарасовского района в 1968 году на двух участках площадью 85 га и 56 га, колхозе им.Ленина Аксайского района в 1973 году на площади 830 га, колхозе им.Максима Горького Аксайского района в 1970 году на площади 65 га, колхозе ии.Дцанова Белокалитвинского района в 1968 году на трех участках площадью 78 га, 103 га и 258 га и в других хозяйствах. Технический и авторский надзор за строительством валов-террас в указанных хозяйствах выполнен нами совместно со специалистами института Юкгипрозем, участвующими в разработке проектов.
Значение геоморфологических характеристик рельефа
Изучению рельефа уделяли внимание многие исследователи. Наиболее глубокие проработки с характеристикой рельефа, классификационные схемы, касающиеся эрозионных процессов, выполнены С.С.Соболевым [105] , Н.И.Маккавеевыи [80] , М.А.Великановым [15] , А.С. Козъменко [59,60] , И.С.Щукиным [138] , Шайдеггером [134] и др. ельеф земной поверхности характеризуется как сложное образование, выраженное совокупностью неровностей, различного порядка.
Возникновение рельефа, как природного объекта, и его эволюция сопряжены с взаимодействием ряда географических и геологических оболочек и условий, важнейшими из которых являются взаимодействия эндогенных, экзогенных и антропогенных факторов [22,68,86,102] .
Описывая прошлое нашей земли, основанное на работах ученых, предполагающих, что земля в отдаленные времена отделилась от солнца в форме раскаленного газа и впоследствии остыла, Н.А.Качинский [49] отмечает, что кроме последующих вулканических извержений и землетрясений, всегда сопровождающихся колебаниями суши, большинство гор на земле не являются результатом вулканического происховдения. Они произошли от обвалов и сбросов земной коры, от ее деформации из-за остывания и уменьшения в объеме. Земная кора, при этом, в одних местах оседала, в других приподымалась, вспучивалась. Опускавшиеся и поднимающиеся участки суши давили на соседние слои, смещали их и изменяли первоначальные формы поверхности. "Поверхность земли покрывалась морщинами, складками, как покрывается складками высыхающее яблоко, апельсин" [Там же, с.20] .
Из этого следует, что созданная таким образом "первоначальная" поверхность земли была следствием эндогенных процессов, являющихся результатом смены температур в земной коре и в подстилающих ее слоях. Это дает основание отнести эндогенные факторы в число первопричин развития эрозионных форм рельефа в прошлом и продолжающегося их влияния в современных условиях. Очевидно, что одновременно с изменением рельефа под действием эндогенных факторов соответственно изменялись разрушительные экзогенные процессы, которые действовали непрерывно и стремились свести на нет морфологический эффект действия эндогенных факторов. Очевидно также, что как развитие эвдогенных процессов происходило под влиянием внутренних температур земной коры, так и на интенсивность экзогенных процессов существенное воздействие оказывали климатические условия, формирующиеся под влиянием мощных компонентов (атмосферы, гидросферы и биосферы), включенных в активный климатический круговорот вещества и энергии. В этом круговороте зарождалась и функционировала вся система рельефообразующих факторов, являющихся источником развития и существования экзогенных процессов.
О том, что эвдогенный фактор является ведущим, а экзогенный -подчиненным, общеизвестно. Что же касается количественных показателей перемещения минерального вещества в рельефообразовании, исторической последовательности развития процессов эрозии почв и их пространственно-временной неоднородности данные различных исследователей противоречивы.
Большинство ученых, отмечает А.С.Козменко [60] , до сих пор считают древние и современные эрозионные образования следствием одного и того же генетического процесса, в силу чего древние геологические образования в виде гидрографической сети искусственно вызваны дятельностью человека при нерациональном освоении земельной территории. "При таком представлении получается, что всюду, где имеется гидрографическая сеть, в ее создании основную роль должен был бы играть человек: не будь человека, не быяо бы и гидрографической сети, не быяо бы и никаких естественных желобов стока в виде лощин, суходолов и даже долин.
Такое представление о гвдрографической сети является абсурдным. . . По отношению к древней гидрографической сети современные размывы - овраги представляют лишь небольшие царапины" [Там же, с.20,21] .
Рассматривая природу водного феномена, участвующего в грандиозном эрозионном процессе, формировавшем территорию в отдаленный древний период, он указывает, что "Повсеместное формирование гидрографической сети могло начаться лишь после полного отступления скандинавских ледников в условиях полного отсутствия на поверхности растительности, наличие которой могло лишь задержать эрозионный процесс.
Образование покровной породы могло начаться лишь после окончания формирования в коренной породе звеньев гидрографической сети (с ее склонами) на всем водосборе речных долин" [Там же,с.26, 30] .
Изученные А.С.Козменко современные донные и береговые размывы гидрографической сети показали, что одним из основных условий их появления является отсутствие леса на берегах и распашка водосборной площади. Усиленный донный и береговой размыв обычно сопровождается значительным смывом почвы с окружающего распахиваемого водосбора.
Приведенная краткая историческая характеристика формирования земной поверхности дает возможность сделать заключение о том, что рельеф местности, в основном, является продуктом геологической эрозии и частично - современной (антропогенной) эрозии почв и изучение его следует вести с учетом климатического круговорота вещества и энергии в определенной ландшафтной среде, которая влияет на него и, в свою очередь, испытывает на себе его ответное влияние [22,59] .
Территория Ростовской области, включающая 100 тыс.км2, располо жена на стыке Русской и Предкавказской платам. Северная часть ее представлена южным склоном Воронежской антеклизы, северо-западная - выступом Донецкого кряжа, восточная - западными склонами Ергеней.
В целом поверхность области представляет собой полого-увалистую равнину с высотой над уровнем моря от 3 до 300 м. Она расчленена долинами рек Дона, Северского Донца, Сала, Западного и Восточного Манычей, Егорлыка с их притоками и других, а также овраж-но-балочной сетью.
Схемой орографического районирования (рис.4) на территории области вцделяются Калачская и Ергенинская возвышенности. Донецкий кряж, Доно-Донецкая возвышенная равнина. Приазовская равнина, долина Среднего и Нижнего Дона, Азово-Кубанская низменность и Ма-нычская низины [25] .
Полосное размещение сельскохозяйственных культур на склонах
Полосное размещение сельскохозяйственных культур на склонах представляет собой следующий этап развития контурного земледелия и отличается от последнего наличием более выраженных существенных признаков комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических и гидротехнических мероприятий,
Полосное размещение культур, вводится на склонах протяженностью более 500 м и крутизной в 3-4 и болве[27,38,9бЗ.
Сущность способа заключается в том, что поле занимают не одной культурой (или паром), а двумя и размещают их не сплошными массивами, а чередуя отдельными полосами, границы которых согласованы с рельефом местности. При этом, одни полосы, например, четные занимают эрозионно-устойчивыми, а другие - нечетные - эрозионно-опас-ными культурами или паром. Такое размещение позволяет один год или ряд лет четным полосам защищать от воздействия эрозии нечетные, а в следующий период - наоборот.
Границы полос размещают по горизонталям или в направлении горизонталей рельефа, но не обязательно копируют их. Допускается отклонение от последних. Это дает возможность выдержать постоянную ширину полос на всем их протяжении и облегчает выполнение механизированных работ.
В случаях, когда продольный уклон очередной полосы превышает 2, на сложных формах склонов, расчлененных ложбинами, вводят корректирующие полосы в виде дугообразных клиньев. Это позволяет приблизить направление границ полос к направлению горизонталей. Корректирующие полосы вводят на наиболее эродированных участках и отводят их под постоянное залужение многолетними травами.
Сопутствующим элементом комплекса являются полезащитные и водорегулирующие лесные полосы, которые совмещаются с отдельными границами обрабатываемых полос, удаленными на расстояния, принятые для соответствующей зоны с учетом назначения лесных насаждений.
Проявление гидротехнических противоэрозионных признаков при полосном размещении сельскохозяйственных культур состоит в том, что при длительной обработке полос в одном направлении - вспашка всвал (по другому пахать их нельзя) - по границам полос создаются напаши в виде валов с широкими основаниями. Они не препятствуют проведению механизированных работ и служат дополнительным средством для задержания стока воды и защиты почвы от разрушения.
Ширину полос устанавливают с учетом крутизны склона. На склонах от 3 до 5 рекомендуются полосы шириной 30-55 м, а на более крутых - 10-30 м. При этом учитывается кратность прохода сеялочных агрегатов. Например, в ОПХ "Рассвет" ДЗНИИСХ на склонах от 2 до 4,5 полосы имеют ширину 54 м, что соответствует пятикратному захвату трехсеялочного агрегата.
Способ осуществляют следующим образом. Примерно в средине поля нарезается базисная линия. Методом копирования вверх и вниз по склону от нее откладываются полосы принятой ширины. Копирование проводят с помощью сцепа сеялок. Для этого, начиная от базисной линиии, засевают яровыми зерновыми весной или озимыми осенью первую полосу. Затем вхолостую, с выключенными высевающими аппаратами, сцеп сеялок движется вдоль следующей полосы на всю ее ширину. Очередную полосу опять засевают, после чего агрегат движется вхолостую, и так до конца поля. Незасеянные полосы занимают многолетними травами, чистым паром или же поздними культурами, в том числе и пропашными, в соответствии с ротацией севооборота.
В районах с пересеченньм рельефом полосное размещение культур по сравнению с обычным земледелием имеет ряд преимуществ. Являясь простейшим противоэрозионным приемом, оно доступно каждому хозяйству, может быть внедрено на значительных площадях в короткий срок и дать положительный результат в первый же год внедрения. В последующие годы эффективность способа постепенно возрастает за счет преобразования рельефа, что позволяет не только ослабить процессы эрозии почв, но и постепенно ликвидировать ее последствия. Благодаря чередованию в полосах культур с разными почвозащитными свойствами, периодами сева и уборки, резко уменьшается проявление эрозионных процессов. Зимой полосы с многолетними травами и хорошо развитыми озимыми накапливают больше снега, который сохраняется здесь весной дольше, чем на зяби. Талые воды на полосах с зябью, встречая на своем пути заснеженные еще полосы с озимыми культурами, многолетними травами, стерней и пожнивными остатками, замедляют скорость движения и как фильтром очищаются здесь от взвешенных частиц почвы. В результате эрозионные процессы гасятся или резко снижаются в фазе зарождения. Этому также способствует применение агротехнических мероприятий (прерывистое бороздование, лункование, щелевание и поделка микролиманов) Благодаря чередованию полос с низкими и высокорослыми поздними и ранними культурами, чистого пара с посевами создается более благоприятный микроклимат, значительно сокращается скорость ветра, повышается влажность воздуха, уменьшается испарение влаги, ослабляется действие суховеев.
Разработка технологии параллельного размещения про-тивоэрозионных линейных рубежей
Для разработки технологии параллельного размещения валов-канав автором были выполнены теоретические и практические проработки с целью определения оптимального способа размещения линейных элементов в плане, конструкций земляных валов (рис.17,18 и 19), зависимости их параметров от рельефа местности в условиях параллельного размещения и рассмотрены возможные варианты решения задач при создающихся локальных гидрологических перегрузках на отдельных отрезках валов-канав. Обобщение литературных данных и рекомендаций, обеспечивающих параллельность контурных полос [118] показало, что параллельность границ обрабатываемых контурных полос можно обеспечить при строительстве валов с переменной высотой, постоянной отметкой гребня вала по всей его длине (рис.18) и рационально . размещении осевых линий валов в плане. Выполненные проработки позволили установить, что применение таких валов дает положительный результат на односкатных склонах по спокойным рельефам.
В условиях более сложных форм рельефа их устройство на всей площади участка становится нецелесообразным в связи с тем, что резко возрастают объемы земляных работ при поделке земляных валов и снижается экономическая эффективность комплекса мероприятий в целом. Наиболее экономичные результаты были достигнуты при совместном применении валов с переменной высотой на односкатных склонах и специально разработанных ступенчатых валов (рис.19) для размещения на трассах, пересекающих более сложные формы рельефа. Ступенчатый вал представляет собой каскад расположенных встык, гидрологически самостоятельно работающих отрезков валов с переменной высотой и ступенчато изменяющийся по длине вала отметкой гребня [74,75] . На стыке ступеней со стороны мокрого откоса следует располагать шпоры (перемычки), которые вместе с валом образуют емкость для удержания воды. Высота ступеней при этом увеличивается в направлении уклона продольной оси. Ее максимальную рабочую величину следует определять по формуле: где Нтях - максимальная рабочая высота ступени вала, м; Кф - коэффициент фильтрации почвогрунтов, м/сутки; Т - максимально допустимое время затопления сельскохозяй ственных культур в сутках.
Длина каждой ступени зависит от уклона. Она обратно пропорцио нальна величине продольного уклона трассы. Максимальное ее значе ние определяется по формуле: где Lm/rx - максимальная длина ступени вала, м; Нтрх - максимальная рабочая высота ступени вала, м; L - уклон трассы в вертикальной плоскости по продольной оси ступени вала в градусах. Предварительные исследования по проектированию на пашне комплекса противоэрозионных мелиоративных мероприятий с контурно-полосной организацией территории и параллельным размещением валов-канав в условиях Ростовской области показали, что эту задачу можно выполнить при условии рационального выбора на каждом участке, предназначенном под конт/рную обработку, оптимального местоположения главной оси параллельности, от которой затем производится разбивка остальных осевых линий валов-канав. Одновременно рассматривались возможные случаи, когда на отдельных ступенях вала возникают гидрологические перегрузки из-за превышения фактического объема стока над расчетной емкостью прудка данной ступени вала [74] . Для устранения перегрузок можно произвести перераспределение стока между смежными ступенями вала, добиваясь равномерной нагрузки на ступень вала при оптимальной расчетной его высоте без увеличения объема земляных работ. Это может быть доотигнуто применением простейших водосливов, сооружаемых непосредственно на теле шпоры над канавой или на конце шпоры со стороны полевой полосы. Вместо водослива допустимо применение шпор с постепенно снижающейся в сторону полевой полосы отметкой гребня до расчетного уровня горизонта воды в прудке. На односкатных склонах ограничение и перераспределение стока можно выполнить без водосливов с помощью валов-ограничителей стока, являющихся продолжением шпор. Валы-ограничители стока высотой ориентировочно 0,25 м могут применяться при отсутствии вдоль их значительной концентрации стока, угрожающего опасностью размыва почв. Такие валы следует размещать на полевой полосе начиная от ШПОРЫ ПО направлению линии стока. Применение их эффективно только тогда, когда направление обработки полевой полосы имеет значительное отклонение от направления горизонталей, и сток, концентрирующийся на водосборной площади одной части полосы, может поступать по бороздам на водосбор смежной ступени вала. Рекомендациями по проектированию комплекса [99] предусмотрено регулирование нагрузки стока на водозадерживащий вал или на отдельные его отрезки путем изменения ширины контурной полосы. При параллельном размещении валов-канав это условие может быть выполнено путем размещения на отдельном участке вставки вала-канавы со шпорами. Вставка располагается на полосе между валами параллельно осевым линиям основных валов-канав. Сухие откосы валов, шпоры и валы-ограничители стока обрабатываются и засеваются той же культурой, что и полевые откосы.
В связи с этим, они должны иметь широкие основания, что обеспечивает свободное преодоление их сельскохозяйственными машинами. При вспашке параллельных полос отвальными плугами не исключены случаи повреждения шпор и валов-ограничителей стока, что требует некоторых затрат на ремонт разрушенных участков. С целью повышения надежности сооружений, подвергающихся поперечной обработке отвальными орудиями, их высота может быть увеличена против расчетной на величину возможного разрушения, например, на 0,1 или 0,2-0,3 м, в зависимости от применяемых орудий. Лучшим способом ремонта противо-эрозионных линейных земляных устройств, рекомендованных нами для применения в производственных условиях, является восстановительная продольная (после поперечной) вспашка валов, шпор и валов-ограни-читеяей стока отвальными плугами с отвалом почвы в сторону гребня вала [75J .
Похожие диссертации на Разработка и совершенствование способов защиты почв от эрозии с контурной организацией территории
