Что такое выполаживание откосов
Засыпка оврагов и выполаживание откосов.
Гидротехнические противоэрозионные мероприятия применяются когда агротехнических и лесомелиоративных недостаточно. Чаще всего – это на крутых склонах и на сильно заовраженных землях. Они высокоэффективны , но и дорогостоящи, поэтому являются завершающим звеном противоэрозионного комплекса.
Простейшие гидротехнические сооружения
По своему назначению противоэрозионные гидротехнические сооружения делятся на следующие группы:
1.Водозадерживающие сооружения – валы-террасы, водозадерживающие валы, распылители стока, лиманы, пруды и т.д.
2. Водонаправляющие валы, нагорные канавы и др.
3. Водосбросные сооружения, донные сооружения (запруды) и т.д.
Гидросооружения размещают как на водосборе, так и по дну овражно -балочной сети. Рассмотрим основные из них.
Валы-террасы. Устраиваются на склонах на горизонтальной местности крутизной 4-6 град . при невысокой ложбинности склона, их привязывают к границам полей и производственных участков. Высота валов 30-60 см, ширина основания в 8-12 раз больше. Благодаря пологим откосам они легко преодолеваются всеми сельскохозяйственными машинами при обработке почвы. Для строительства валов-террас необходимы плуги, грейдеры и бульдозеры. Расстояние между соседними валами рассчитывают по двум условиям: неразмываемости пространства между ними и непереполняемости прудка перед валом (рис.7 ).
Рис.2 Вал-терраса с широким основанием
1-вал; 2 – прудок; h – высота вала; hp – рабочая высота вала
Один погонный метр вала задерживает объем воды (V.м 2 ), равный
h – рабочая высота вала, м
J — тангенс угла наклона
Максимальный расход воды (qмах) с полосы склона шириной 1 м равен rσх
qмах = r σ x , где
r – интенсивность осадков,м/с;
х — длина склона (расстояние между валами террасами,м),
Объем стока (W ) с полосы шириной 1м равен
W = qмах Т = r σ x Т, где
Т – продолжительность осадков, с
Если вода не переливается через вал, выполняется условие
Тогда h 2 /2 J = r σ Хдоп Т
Отсюда легко найти допустимое расстояние между валами:
Хдоп £ h 2 /2 J r σ Т
В условиях избыточного увлажнения на тяжелых маловодопроницаемых почвах делают наклонные террасы, чтобы сбросить избыток воды в залуженные водотоки. Уклон по длине вала в сторону водосбора принимается не более 0,005 во избежание размыва.
Ступенчатые террасы сооружаются в целях интенсивного использования крутых склонов под ценные многолетние культуры с механизированной обработкой почвы и уходом за растениями, задержания поверхностного стока и защиты почв от эрозии.
Ступенчатые террасы состоят из полотна, выемочного и насыпаного откосов (рис. 8). Расстояние между насыпным откосом верхней террасы и выемочным откосом нижней террасы называется бермой. В поперечном сечении террасы бывают с прямым уклоном (3-6 о ), горизонтальные и с обратным уклоном. Террасы с прямым уклоном экономически наиболее выгодны, так как при их сооружении требуется меньший объем земляных работ. Горизонтальные террасы наиболее удобны в эксплуатации, однако на склонах с меняющейся крутизной ширина полотна оказывается непостоянной, это приводит к образованию клиньев.
Рис.3 Схема строения ступенчатой террасы.
1 – полотно террасы
2 – выемочный откос
3 – насыпной откос
b — угол наклона склона
Террасы с обратным уклоном (3-6 о ) задерживают наибольшее количество влаги, поэтому их целесообразно сооружать в засушливых районах. Террасы нарезают в направлении горизонталей. Верхнюю кромку выемочного откоса будущей террасы обозначают колышками, идущими строго по горизонталям. При уклоне 8-10 о , обычно делают полосы шириной 10 м, при уклоне 10-12 0 — 6-8 м, при 12-14 0 – 4-6 м и при уклоне 14-16 0 –3-4 м (Заславский ,Каштанов, 1979).
Водозадерживающие валы устраивают в условиях спокойного рельефа на водосборах площадью не более 15 га при средней крутизне склона не более 3 0 . В процессе сооружения вала его уплотняют катком. Вал имеет гребень 2,5 м. Горизонтальность гребня проверяют с помощью нивелира. Сухой откос вала (заложение 1:1,5) круче мокрого (заложение 1:2,5). Высота вала меняется в пределах 0,8- 1,5 м. Валы размещают по горизонталям местности 
ы и консоли. Быстротоки- это сооружения в которых вода движется непрерывно по их дну. В перепРис.4 Поперечный разрез вала
Валы возводят бульдозером путем сдвигания предварительно вспаханной почвы. Для укрепления вала весной следующего года его засевают смесью многолетних трав (ежа сборная, тимофеевка, клевер, овсяница луговая). Иногда валы совмещают с канавами (рис.10). При внедрении комплекса противоэрозионных мероприятий в бывшем опытном хозяйстве с-зе «Ударник» создана система валов-канав в сочетании с двухрядными лесными полосами.
Рис. 5 Поперечный разрез вала- канавы
Распылители стока создают для рассредоточения потоков воды, концентрирующихся в ложбинах , разъемных бороздах, межах, напашах, у дорог и лесных полос. Распылитель стока представляет собой валик с расположенной перед ним выемкой, перегораживающей понижение под углом 45 0 к его оси (рис.11). Высота валика обычно 0,3-0,5 м, в сторону нижнего конца он уменьшается и сходит на нет. Распылытели размещают по длине ложбин через каждые 50-100 м. Их устраивают за один или два прохода трактора с навесным плугом, у которого оставляют только два средних корпуса.
Рис.6 Распылители стока
— глубиной залегания грунтовых вод.
Водонапрявляющие вал 
ы и нагорные канавы применяются для отвода воды от вершин оврагов в задернованные ложбины. Их рассчитывают на пропуск наибольшего расхода воды 10% обеспеченности. Уклон водоотводящего вала не должен превышать 0,003-0,005, чтобы избежать размываю.
Водосбросные сооружения на оврагах служат для безопасного сброса воды через вершину на дно оврага. Выделяют три типа вершинных сооружений: быстротоки, перепададах и консолях — на одних участках по дну, а на других падает по воздуху. Выбор вида вершинного сооружения определяется :
— глубиной обрыва в вершине оврага
Рис. 7 Водосбросные сооружения
Донные сооружения (запруды) создают после укрепления вершин оврага для предотвращения дальнейшего углубления дна. Запруды обычно строят в привершинной части оврага, где вследствие больших уклонов скорость потока оказывается выше допустимой для данного грунта.
Расчет количества запруд проводится по формуле:
n =(H – J L) ¤ h , где
Н – разность отметок начальной и конечной точек укрепляющего русла;
J – уклон, при котором русло не размывается (0,005 – для песчаных грунтов; 0,008 – для суглинистых; 0,010 – для глинистых);
L – расстояние между запрудами;
h – проектная высота запруды, зависимая от используемого материала.
Расстояние между запрудами вдоль русла определяется по формуле:
L = h ¤ (J – J ), где
К 3-ей категории — средние и местами верхние части склонов крутизной 3-5 0 и более волнистой поверхностью, изрезанной ложбинами.
К 4-ой категории- нижние части склонов крутизной 3-5°, изрезанные ложбинами.
Первые четыре категории земель объединены в кл
асс «А» – земли пригодные для интенсивного использования в земледелии. Однако при повышении индекса категории земель нарастают насыщенность севооборотов почвозащитными культурами и интенсивность применения противоэрозионных мероприятий Запруды делаются из самых разных материалов. Для этого используют старые автомобильные шины, проволоку и т.д. Они могут быть земляные, деревянные, каменные и бетонные . Высота их варьирует от 1 до 2,5 м.
Засыпка оврагов и выполаживание откосов является наиболее радикальным методом борьбы с линейными формами эрозии. В настоящее время используется метод, позволяющий бульдозером выполаживают откосы на втором участке и покрывают его сохранить плодородный слой почвы без существенного увеличения объема работ. (Рожков 1981). Овраг , начиная от устья разбивают на участки. Бульдозером срезают землю и перемещают ее в овраг на первом участке сначала с одной стороны, затем с другой. После этого срезают гумусовый слой со второго участка и распределяют его по поверхности первого. Затем гумусовым слоем с третьего участка. В дальнейшем принцип работы на других рабочих участках остается таким же, как и на втором участке. Последний привершинный участок покрывают гумусовым слоем, взятым из-под основания водотводной канавы или вала, сооружаемого выше вершины оврага для перехвата поверхностного стока.
Вопросы для самоконтроля
1.Что собой представляет гидротехнические противоэрозионные мероприятия.
2. Что собой представляют валы террасы.
3. Что собой представляет ступенчатая терраса.
4. Расскажите о водозадерживающих валах.
5. Что собой представляют распылители стока.
6. Как производится засыпка оврагов и выполаживание откосов.
Выполаживание откосов отвалов
С целью рекультивации поверхности откосов отвалов, а также укрепления их от размыва, оползней, ветровой и водной эрозии и предотвращения локальных деформаций предусматривается выполаживание откосов отвалов, Объем планировочных работ при выполаживании зависит от угла естественного откоса, высоты, периметра и числа ярусов.
Объем работ по выполаживанию:
где К — коэффициент выполаживания откоса (при выполаживании сверху вниз К = 0,125, снизу вверх К = 0,5);
h — высота яруса отвала, м;
a — угол откоса после выполаживания, градус;
а1 — угол откоса до выполаживания, градус;
р — периметр отвала, м;
Величина периметра р зависит от конфигурации отвала. При прямоугольной форме отвала р = 2 (а + в), при квадратной р = 4а, круглой р = НД 9 (в, а, Д — соответственно длина, ширина и диаметр отвала, м).
Выполаживание откоса по периметру отвала, возможно, осуществлять двумя способами: сверху вниз и снизу вверх. Выполаживание откосов сверху вниз производится путем перемещения пород с верхней бровки яруса на нижнюю. При этом способе выполаживания необходимо увеличение земельной площади для размещения пород. Размер земельной площади
где Ipn — приращение горизонтальной проекции линии откоса первого яруса при выполаживании сверху вниз.
Если выполаживание откосов сверху вниз невозможно (из-за отсутствия свободных площадей), используют Выполаживание снизу вверх. При этом способе выполаживания порода перемещается с нижней бровки откоса вверх на поверхность отвала. Объем работ увеличивается в 4 раза по сравнению со способом «сверху вниз»
Мероприятию по обеспечению гидрологического режима рекультивированных территорий
Надежная противоэрозионная защита земель может быть достигнута при выполнении комплекса мероприятий. Интенсивность водной эрозии почв зависит от многих факторов, главные из которых:
климатические условия, формирующие величину и интенсивность стока в зависимости от количества, интенсивности и частоты выпадения осадков, характера снежного покрова, интенсивности таяния снега;
Физико-механические свойства почв и почвообразующих пород: тип и гранулометрический состав почвы, связность, структура, размокаемость, размываемость;
наличие, вид и густота растительного покрова, особенности корневой системы растений, защищающей поверхность от размыва и смыва;
хозяйственное или иное использование территории, влияющее на рельеф, состояние поверхности, структуру почвогрунтов, поверхностный сток.
Комплекс противоэрозионных мероприятий разрабатывают в традиционно сложившейся последовательности:
1-й этап — обоснование необходимости противоэрозионных мероприятий с составлением генеральной схемы;
2-й этап — составление принципиальной схемы противоэрозионных мероприятий в границах общей водосборной площади;
3-й этап — разработка комплекса противоэрозионных мероприятий для условий конкретного хозяйства в составе проекта землеустройства или в дополнение и развитие существующей системы использования территории;
4-й этап — разработка проектной и сметной документации на выполнение радикальных противоэрозионных работ по созданию лесных насаждений, строительству противоэрозионных гидротехнических сооружений по мелиорации заовраженных земель.
На данном участках с крутизной склонов 5. 10 ? противоэрозионное залужение выполняют полосами шириной по 20. 30 м с пропусками по 15. 20 м.
К работам по защите территорий от дальнейшего развития эрозионных процессов относят выращивание противоэрозионных лесных насаждений.
Влияние лесного покрова на сток поверхностных вод, его закрепляющее значение для верхнего слоя земной поверхности, осушающее воздействие за счет транспирации, влияние на микроклимат общеизвестны. Поэтому искусственное лесонасаждение широко применяют и оно занимает одно из ведущих мест в системе противоэрозионных мероприятий. К специфическим особенностям создания защитных лесных насаждений разного назначения можно отнести: проблематичность выращивания в условиях недостатка влаги, в районах с низкими зимними температурами и суховеями, на засоленных почвах и загрязненных почвогрунтах;
необходимость тщательного и обоснованного подбора древесных и кустарниковых пород для каждой природно-климатической зоны, района, участка, защищаемого от эрозии;
большие продолжительность и трудоемкость выращивания. Лесные полосы начинают выполнять водорегулирующую роль только после смыкания кроны растений в рядах и междурядьях в среднем через 5. 7 лет после посадки.
Полосы водорегулирующих лесных насаждений располагают поперек склонов вдоль горизонталей, этим они отличаются от полезащитных лесных полос, размещаемых под прямым углом к направлению господствующих ветров. Расстояние между водорегулирующими полосами назначают с учетом разновидностей почвенных зон и крутизны склонов.
Роза ветров данного района показывает господствующее направление ветра — северо-восточное. Перевевание почвенных частиц на отвале приводит к возникновению пыльных бурь. Атмосфера прилежащих к отвалу территорий загрязняется. Под влиянием ветровой эрозии мелкозем грунтов сносится в микропонижения рельефа отвалов или к их подножиям, это приводит к мозаичности отвалов.
В ландшафтах, где почвы подвержены ветровой эрозии, достаточно эффективно себя зарекомендовали почвозащитные насаждения. Оказывая положительное влияние на микроклимат приземной зоны, почвозащитные насаждения способствуют уменьшению скорости ветра и тем самым обеспечивают защиту почвы, предотвращая ветровую эрозию. Уменьшение скорости ветра в приземном слое способствует также улучшению микроклимата для произрастания растений. За счет ослабления ветра улучшается водный режим почвы, снижаются потери воды. Кроме того, безветрие способствует образованию росы. Ветрозащитные насаждения оказывают положительное влияние на тепловой режим почвы и приземное воздушное пространство. С уменьшением испарения повышается температура почвы.
Оптимального защитного эффекта достигают путем создания взаимосвязанной сети защитных насаждений. Основные полосы защитных насаждений располагают перпендикулярно господствующему направлению ветра. Их соединяют между собой вспомогательными полосами, размещаемыми на двойном расстоянии друг от друга. В результате образуются зоны, ограниченные насаждениями (микроклиматические пространства), площадь каждой из которых должна быть не менее 10 га. Закладываемые почвозащитные насаждения не должны быть густыми. Наилучшая защита прилегающих угодий достигается при 50%-й продуваемости насаждения ветром. При более густых насаждениях за ними образуются вихревые потоки, что уменьшает зону ветрозащитного эффекта. Ширина ветрозащитной зоны при насаждениях, продуваемых ветром наполовину, составляет с наветренной стороны пятикратную, а с подветренной — двадцатикратную высоту препятствия. Например, при высоте насаждений 12 м образуется ветрозащитная зона шириной 60 м с наветренной и 240 м с подветренной сторон. Большего эффекта защиты от ветра достигают при следующем сочетании деревьев и кустарников, образующих защитное насаждение: деревья 1-й величины—10. 20 %; 2-й величины — 30. 40; кустарники — 40. 60 %.
Подбор культур определяется биологическим направлением рекультивации, геологическими и природно-климатическими условиям. Предусматривается обязательный уход за посадками, особенно в течение первого года.
7.2. Выполаживание откосов и засыпка склоновых оврагов. Противоэрозионные ГТС в вершинах оврагов, донные запруды
Водосбросные сооружения предназначены для сброса водо-потока, подходящего к вершине оврага на его дно не вызывая эрозионных процессов. Несмотря на сложность их изготовления, большого труда и расход ценного материала приходится прибегать к применению таковых сооружений. Их строят в вершине растущего оврага в следующих случаях: 1) Когда земляные водозадерживающие или водоотводящие сооружения на водосборной площади при их использовании будут недостаточно эффективными; 2) Когда на водосборной площади создаются неблагоприятные рельефные условия для строительства земляных сооружений; 3) Когда овраги находятся в населенных пунктах, вблизи строений и сооружений, ценных земельных массивов, т. е. когда возможности создания защитных лесонасаждений и простейших сооружений резко ограничены отсутствием свободной площади или экономической нецелесообразностью изъятия ее для указанных целей; 4) при борьбе с растущими оврагами, которые угрожают ценным объектам и требующими закрепления в кратчайший срок.
К водосбросным сооружениям относят: быстротоки, перепады и консоли- водосбросы.
Быстротоки — наклонные сооружения, по которым водопоток движется, не отрываясь от его донной поверхности;
Перепады — ступенчатые сооружения, по которым водопоток движется и на некоторых ступенях, отрывается от сооружения, падая свободно по воздуху;
Консоли — лотковые сооружения, являющиеся разновидностью быстротоков, в отличие от которых в нижнем бьефе вода отрывается от сооружения и падает свободно по воздуху.
Для строительства этих сооружений используют доски, бетон, железобетон, кирпич, природный камень. Материал, как правило, выбирается с учетом продолжительности эксплуатации сооружения, его наличия вблизи строительства, величины его стоимости, а также эстетическими соображениями, что определяется местом нахождения построенного сооружения (парковая зона отдыха, территория города или поселка и т.д.).
Средний срок продолжительности сооружения определен: из дерева — для дуба не менее 10 лет, для сосны до 7 лет, из бетона и железобетона до 50 лет, из фашины до 5 лет, если хворост не пророс, и до 10 лет, если хворост пророс, из кирпича до 15 лет, из природного камня до 50 лет.
Быстротоки строят из наклонных лотков или труб различной конструкции. Верхняя часть быстротока расширена для поступающей воды, а внизу — для гашения скорости сбрасываемой воды. Они должны обеспечить полный сброс воде, подходящей к вершине оврага. Для предупреждения размыва дна оврага в местах выхода воды из быстротока устраивают водоотбойные колодцы. Длина быстротока определяется глубиной вершины оврага. Перепады чаще всего строят многоступенчатые. Их создают на предварительно скошенной вершине оврага. Каждый уступ имеет вертикальную подпорную стенку и горизонтальную водоотбойную площадку.
Донные сооружения устраивают с целью закрепления оврага -прекратить его рост в глубину и ширину. Для этого необходимо применять такие методы, которые в наибольшей степени будут способствовать кольматажу (заилению) размытых почвогрунтов и не давать возможность увеличению конуса выноса.
50
Укрепление донной части оврагов запрудами. Запруды предназначены для предупреждения размыва оврагов в ширину, удержания в донной части размытого почвогрунта, укрепления от- косов оврага от размыва.
Донные запруды в зависимости от материала изготовления. Различают: каменные, бетонные, землекаменные, деревянные, плетневые, и фашинные.
Расстояние между запрудами зависит от величины уклона и высоты запруды, чем круче на участке уклон дна расстояние меньше и с увеличением высоты запруды расстояние между ними больше.
Каменные запруды строят высотой до 1,5 м. Они состоят из фундамента, вертикальной стенки, водобойного дна, боковых крыльев и отсыпки.
Перед началом работ по выполаживанию (засыпке) оврагов вши» по склону строят противоэрозионные гидротехнические сооружении, предохраняющие участок от размыва. Поэтому вынос проекта в натуре начинают с разбивки осей и габаритов противоэрозионных гидротехнических сооружений в соответствии с действующими рекомендаци по их проектированию и строительству. Затем выносят в натуру: границу допустимого подхода техники к бровкам оврагов; границы приовражной полосы, в пределах которой намечено срезка грунта; поперечные створы по границам рабочих участков; толщину срезаемого плодородного слоя и минерального грунта.
Выполаживание обычно проводят с перемещением гумусированного грунта с верхнего участка на нижележащий. В отдельных случаях этот грунт возвращают на тот же участок, где производилась срезка, для чего его складируют в кавальеры за пределами выи слаживаемого участка (рис. 7.1.).
При выполаживаний (засыпке) оврагов все виды работ проводят по рабочим участкам. Имеющиеся вблизи засыпаемых оврагов повышенные формы рельефа (бугры, курганы, холмы) используют для засыпки оврагов или строительства противоэрозионных сооружений. Гумусированный слой с этих мест срезают, складируют, а после срезки ко- ренного грунта распределяют по выровненной поверхности.
При выполнении земляных работ точки с отметками глубины срезки сохраняют, так как они служат для контроля срезаемого грунта. Для этого оставляют узкие поперечные полосы грунта, срезаемого только перед разравниванием гумусированного слоя на засыпанном участке. Отсыпанный грунт укатывают гусеницами бульдозера, кулачковыми или гладкими катками. Уплотнение гусеницами бульдозера выполняют за несколько проходов ,при этом каждый последующий проход проводят со смещением бульдозера на ширину гусениц.
Рис. 7.1. Схема выполаживания оврага бульдозерами: 1. Л— последовательность операций; I, 2, 3, 4 -номера рабочих участков
Срез откосов и выполаживание склонов на полигоне Кучино. Есть ли крайняя необходимость в подобном решении?
Есть экспертное мнение: выполаживание склонов приведет к ухудшению ситуации с выбросами свалочного газа. Этого можно избежать, используя другие проектные решения.
Для активистов «STOP Выброс!» состоялось интересное знакомство с практикующим специалистом в отрасли обращения с отходами Михаилом Андреевичем Левченко, учредителем ООО «Куп». Встреча произошла во время планового рейда по результатам работы после обращения в администрацию президента РФ по поводу нарушений на объекте около платформы «33 км».
О рейде на сам объект активисты расскажут отдельно, а сейчас о мнении Михаила Андреевича о рекультивации в Кучино.
Ряд специалистов настаивает на необходимости отказаться от среза откосов и выполаживания склонов. Компания «КУП» занимается рекультивацией полигона «Некрасовка». Но проект был создан не ими. Они исполнители.
Смотрите полную версию интервью. Михаил Андреевич выразил готовность участвовать в рабочей группе и доложить там о своих предложениях по проекту рекультивации Кучинской свалки.
Самое интересное
Вишняковский карьер: остановим мусорный беспредел!
Мы получили многочисленные жалобы жителей на незаконную деятельность и нестерпимую химическую вонь на карьере около платформы «33 км». Ночью 26 мая 2018 года по сигналу активистов Региональный Центр Общественного Контроля Московской области осуществил внеплановую проверку объекта. По ее результатам и полученной информации от местных жителей и администрации Ногинского района STOP ВЫБРОС начинает совместный проект с РЦОК МО по прекращению мусорного беспредела и отравления населения от карьера вблизи
Экологические активисты горячих точек России и экс-кандидат в президенты Павел Грудинин обращаются к Президенту РФ
Сегодня экологические активисты самого большого в России объединения экологических инициативных групп обычных граждан «Экологика» отправили видеообращение на прямую линию с президентом РФ В. Путиным, которая состоится 7 июня. В нем они просят главу государства принять срочные меры для предотвращения мусорного Чернобыля.
«В стране назрела экологическая катастрофа. Люди задыхаются
Московские экологические активисты добились суда над МСЗ
19 июня в Замоскворецком районном суде Москвы состоится основное заседание по иску против мусоросжигательного завода 4 (МСЗ-4). Это первое в России принятое к рассмотрению дело против МСЗ.
На прошлой неделе в Москве прошло предварительное судебное заседание по иску против МСЗ-4. Этот опасный объект расположен в Москве, в Восточном округе, в промзоне Руднево рядом с жилыми кварталами Некрасовки.
Истцы требуют закрыть завод как опасный и действующий без утвержденной
11 марта Кучино выходит за чистый воздух, против мусорных полигонов и МСЗ
11 марта в подмосковном Кучино (микрорайон Балашихи) пройдет согласованный митинг. Причина простая — загрязнение воздуха на востоке Подмосковья, которое уже давно превратилось в самое настоящее бедствие.
