Агротехнические способы борьбы со смывом почвы.

Важнейшим средством борьбы с плоскостной эрозией почв является вспашка поперек склона. Много­численными исследованиями установлено, что такая вспашка уменьшает поверхностный сток, а как следствие и смыв почвы в среднем в 1,5-2 раза, а в отдельных случаях в 5-10 раз по сравнению с участками, где вспаш­ка проводилась вдоль склона. Поэтому в районах, под­верженных почвенной эрозии, вспашка вдоль склона ка­тегорически запрещается.

Большое значение для уменьшения смыва почвы име­ет максимальное увеличение глубины вспашки на наиболее крутых склонах до 27-30 см. Кроме того, в качестве способов, препятствующих смыву почвы, эффективно бороздование зяби поперек склона, прерыви­стое бороздование в этом же направлении, вспашка в двух взаимно перпендикулярных направлениях под ост­рым углом к направлению склона, в результате которой создастся ячеистая поверхность.

Второе важное агротехническое средство борьбы со смывом почвы — введение почвозащитных севооборотов с участием многолетних трав и ис­ключением чистых паров. Такие севообороты вводят на севооборотных массивах, на полях и даже на участках, наиболее подверженных почвенной эрозии. Поля поле­защитных севооборотов располагают длинной стороной поперек склона при ширине их не более 150 — 200м.

Во многих случаях подверженные смыву склоны ов­рагов и балок целесообразно использовать под сады и ягодники, которые также хорошо защищают почву от эрозии.

Лесомелиоративные способы борьбы со смывом поч­вы. Основной лесотехнический способ борьбы со смывом почвы — создание поперек склона водопоглощающих лесных полос шириной от 20 до 60м на расстоянии 150-300 м друг от друга в зависимо­сти от уклона склона. Образующаяся на этих полосах лесная подстилка поглощает значительное количество воды и, кроме того, предохраняет почву от глубокого промерзания зимой, вследствие чего весной она оттаивает быстрее и легче поглощает стекающую воду. Это способствует значительному уменьшению поверхностного стока.

При создании лесозащитных полос опасный в отношении размыва путь стекающей воды по пашне разби­вают на короткие отрезки, которые чередуются с облесенными участками, где скорости течения резко уменьшаются.

Водопоглощающие лесные полосы делают не про­дуваемым и с густым подлеском, который своей кор­невой системой сильно увеличивает сопротивляемость почвы смыву. В состав насаждений на водопоглощающих полосах обычно включают 4-8 следующих древесных пород: дуб, тополь, ясень, вяз, клен, липа, акация, лох, лещина, жимолость. Деревья высаживают рядами через 1,5-2,3 м с расстояниями между деревьями в ряду 0,7-1,0м.

Гидротехнические способы борьбы со смывом почвы. В тех случаях, когда агротехническими и лесотехнически­ми мероприятиями невозможно предотвратить эрозию почвы (крутые склоны со значительными водосборными площадями, бесструктурные, легко смываемые почвы), прибегают к устройству специальных гидротехнических сооружений — гребенчатых, ступенчатых или траншей­ных террас.

При уклонах склона от 0,02 до 0,12 на более легких почвах устраивают гребенчатые террасы с горизонталь­ными валами, а на более тяжелых с на­клонными валами.

Горизонтальные валы высотой 25-40 см, шириной по низу 2-4 м с заложением откосов 1:3-1:4 располагают по возможности строго по горизонталям местности. Та­кие валы не повреждаются стекающей водой и не пре­пятствуют движению сельскохозяйственных машин. Полосы поля между валами называют гребенчатыми террасами.

Гребенчатые террасы с горизонтальными валами рас­считывают на полное задержание расчетного слоя, до­пуская поверхностный сток только при выпадении слоя дождя, превышающего расчетный. Исходя из этого тре­бования, расстояния между заградительными валами определяют по формуле:

L=h/2σA (b/2+h/i)

Где: h - принятая высота вала, м;

b - ширина основания вала, м;

A - расчетный слой дождя, м;

σ - коэффициент поверхностного стока, принимае­мый равным для водопроницаемых почв 0,30- 0,50;

i - уклон поверхности террасы.

Заградительные валы на гребенчатых террасах устра­ивают малыми грейдерами, а также кустарниковыми или плантажными плугами с последующим выравниванием деревянными тракторными волокушами. Для предохра­нения от размыва при переливе воды во время ливней, превышающих расчетные, валы закрепляют посевом трав или дерном, а в некоторых случаях и посадкой ивы или ягодников. Гребенчатые террасы с горизонтальными ва­лами не только предотвращают смыв почвы, но и зна­чительно улучшают режим влажности почвы, так как задерживаемые валами воды просачиваются в более глу­бокие подпочвенные слои и сохраняются там до засуш­ливых периодов. Кроме того, эти террасы способствуют большему накоплению снега.

На тяжелых почвах, где велик коэффициент поверх­ностного стока, вследствие чего повышается приток воды к заградительным валам, и очень мала водопроницае­мость почвы, чем затрудняется просачивание воды в более глубокие слои, гребенчатые террасы с горизон­тальными валами устраивать нецелесообразно, так как это может привести к длительному переувлажнению поч­вы. В этом случае устраивают гребенчатые террасы с наклонными валами, которые располагают под некото­рым углом к направлению горизонталей местности, с ук­лоном вдоль валов не более 0,005. При устройстве таких террас вода, стекающая по склону, не задерживается за валами, а направляется вдоль валов в водоприемники. Ширину террас с наклонными валами устанавливают с таким расчетом, чтобы вся дождевая вода могла стечь с террасы до прекращения ливня, не размывая своего русла. Обычно ширина гребенчатых террас с наклонны­ми валами в зависимости от их поперечного уклона (от 0,02 до 0,12) изменяется в таких пределах: для суглини­стых грунтов от 38 до 18м. и для супесчаных грунтов от 50 до 22м.

Если уклон поверхности склона превышает 0,12, гребенчатые террасы устраивать нецелесообразно, так как их ширина, определяемая по формуле, ста­новится очень малой, и в то же время при таких боль­ших уклонах смыв почвы может происходить даже на коротких отрезках пути движения воды внутри террасы. Поэтому на склонах с уклоном более 0,12 вместо гребенчатых устраивают ступенчатые террасы, ­на которых, помимо устройства заградительных валов срезают почву в верхней половине и насыпают в ниж­нюю. Таким образом, уклон поверхности террасы уменьшают до величины, безопасной в отношении смыва почвы.

Ширину ступенчатой террасы L и ее высоту H опреде­ляют по формулам:



L = 2τ·l+io/(io-i) м,

H = L·io = (2τ·l+ io/(io-i))io м,

где: τ - допустимая по почвенным условиям максималь­ная толщина срезки, м;

io - естественный уклон поверхности склона;

i - проектируемый уклон поверхности террасы.

Предельную величину срезки τ устанавливают с та­ким расчетом, чтобы мощность гумусового слоя после срезки не оказалась меньше 0,20-0,25 см. После срезки грунта на верхней половине террасы почву глубоко рых­лят и вносят повышенные дозы минеральных и органи­ческих удобрений.

Во избежание потери большой площади под огради­тельными валами на ступенчатых террасах откосы их де­лают крутыми - с коэффициентом заложения от 0,25 до 0,75, укрепляя их дерном или посадкой кустарника. Сту­пенчатые террасы обычно очень узки и неудобны для посева полевых культур, поэтому их в большинстве случаев используют под посевы овощных культур, под пло­довые сады и ягодники.

На еще более крутых склонах с уклоном более 0,2 ширина ступенчатых террас, определяемая по формуле, становится очень малой. Практически такие террасы трудновыполнимы. В этом случае склоны также используют под фруктовые сады, а в субтропических районах — под культуру чая и цитрусовые с устройст­вом траншейных террас. В направлении горизонталей местности на расстоянии, равном требуемому расстоянию между рядами деревьев, прорывают траншеи с укладкой верхнего почвенного слоя на верховую, а подпочвенного на низовую сторону траншеи в виде оградительного вала. Затем траншеи на всю глубину засыпают разрых­ленным почвенным слоем, вынутым из нее и срезанным с поверхности террасы, и высаживают в траншею де­ревья. Таким образом, получаются террасы, на которых оградительные валы устроены из бесплодного подпочвен­ного слоя, а весь гумусовый слой полезно используется под культуры.

 

15.3 Борьба с линейной эрозией почв

Для борьбы с развитием овражной сети применяют комплекс агротехнических, лесотехнических и гидротехнических мероприятий.

Агротехнические мероприятия по своему составу аналогичны рассмотренным агротехническим мероприя­тиям по предупреждению смыва почвы. Эти мероприя­тия проводят на всей водосборной площади данного ов­рага или системы оврагов.

Лесотехнические мероприятия также проводят на всей площади водосбора оврага в виде водопоглощающих лесных полос и, кроме того, непосредственно в при­овражной полосе. Здесь на прилегающей к оврагу по­лосе шириной 20-50 м, по склонам самого оврага и его отвершков создают сплошные лесонасаждения, которые закрепляют верхние почвенные слои корневой системой деревьев и предотвращают размыв почвы.

При сравнительно небольших площадях водосбора и не очень интенсивном росте оврага комплексом агротехнических и лесотехнических мероприятий удастся прекратить его дальнейший рост и превратить деятель­ный овраг в устойчивую против размыва балку с облесенными склонами. Однако во многих случаях этих ме­роприятий оказывается недостаточно и для прекраще­ния роста оврагов необходимо прибегать к специальным гидротехническим мероприятиям.

Эти мероприятия подразделяются на три группы: за­держание стекающей в овраг воды па приовражной по­лосе; безопасный в отношении размыва спуск поверх­ностных вод в овраги; укрепление дна и откосов оврага от дальнейшего размыва и разрушения.

Задержание воды на приовражной полосе. Для за­держания воды, стекающей по поверхности к оврагу, на приовражной полосе устраивают систему водоуловительных каналов и валов, перехватывающих у самого оврага ту часть поверхностных вод, которая не была задержана на водосборе с помощью агротехнических и лесотехнических мероприятий.

Водоуловительные каналы устраивают глубиной 0,6-0,7 м, шириной по дну 0,3м, с заложением от­косов 1:1. Всю землю, вынимаемую из каналов, складыва­ют на низовую сторону в виде вала высотой 0,6-0,7 м, шириной по верху 0,3м. Между подножием верхового откоса вала и бровкой канала оставляют берму шири­ной 0,5м. Объем воды (в м3), задерживаемой на 1 пог. м водоуловительного канала, определяют по формуле:

q = h/2L+bhо+mhо

Где: h - полезная высота вала, равная 80% его полной высоты, м;

L - уклон поверхности склона;

b - ширина канала по дну, м;

hо - глубина канала, м;

m - коэффициент заложения откосов.

Следовательно, если общий расчетный объем стока к оврагу (за вычетом части объема стока, задержанной на водосборе) составляет Q м3, то общая длина водоуловительных каналов-валов должна составлять L=Q/q м. Водоуловительные каналы располагают параллельно горизонталям поверхности несколькими полукольцами, охватывающими головную часть деятельного оврага.

Первое (нижнее) полукольцо устраивают на расстоянии 5-10 м от края оврага.

Минимальное расстояние между соседними полукольцами L=h/i гребни валов делают строго горизонталь­ными. Для стока избыточной воды из верхнего полуколь­ца в соседнее, расположенное ниже, в водоуловительных валах имеются перерывы, тщательно укрепленные дер­ном, плетнем и камнем.

Спуск паводковых вод в овраги. Путем задержания на водосборе и на приовражной полосе можно до мини­мума снизить количество воды, притекающей к оврагу, но полностью прекратить сток в овраге обычно нельзя. Поэтому в числе гидротехнических мероприятии по борь­бе с развитием оврагов предусматриваются специальные сооружения, обеспечивающие спуск в овраги воды, которая не задерживается при помощи рассмотренных выше мероприятий.

В некоторых случаях, когда приток воды к оврагу сравнительно невелик и гидротехнические водоуловительные сооружения в приовражной полосе не устраива­ют, поверхностные воды собирают нагорными каналами, которые окаймляют овраг и отводят воду к вершине оврага и нескольким отверткам, где устраиваются спе­циальные спускные сооружения.

Эти нагорные каналы располагают под углом к гори­зонталям поверхности с таким расчетом, чтобы естест­венный уклон по трассе канала не превышал 0,005. Во избежание размыва нагорных каналов и превращения их самих в деятельные овраги, дно и откосы их при под­ходе к оврагу укрепляют каменной отмосткой и дерном.

Воду в овраги спускают по гидротехническим соору­жениям различных типов.

Если уступ, с которого сбрасывается вода, достаточ­но крутой (заложение откоса m<1) и прочный, устраи­вают консольный перепад с водобойным колодцем в ме­сте падения струи на дне оврага.

При коэффициенте заложения откоса уступа 1-2 во­ду в овраг спускают по железобетонному лотку-быстро­току, состоящему из трех частей: входной, наклонной и выходной в виде водобойного колодца.

Входная часть представляет собой горизонтальную площадку, имеющую форму трапеции, сужающуюся к входу в овраг, с боковыми стенками и перпендикуляр­ными к оси лотка боковыми крыльями, которые заглублены в дно и откосы во избежание обхода лотка водой. Наклонную часть устраивают с уклоном 0,5. Поперечное сечение наклонной части определяют гидравлическим расчетом, причем расчетная ширина по дну должна быть не менее 0,5м, а высота стенок на 0,25м больше расчет­ной глубины потока. Допустимую скорость движения воды по лотку определяют в зависимости от материала, из которого он построен.

При коэффициенте заложения откоса уступа больше 2 для спуска воды устраивают ступенчатые бетонные или каменные перепады. Высоту ступени каждого усту­па принимают от 0,3 до 0,7м. Поверхность верхнего входного уступа делают горизонтальной, а всех осталь­ных с обратным уклоном i=0,01 в сторону верхнего уступа. Таким образом, у подножия каждого уступа создастся водяная подушка, гасящая энергию падающей струи. Длину уступов определяют уклоном склона, на котором строят перепад; при переменном уклоне она может быть различной на одном и том же перепаде.

Укрепление дна и откосов оврагов. Чтобы воды, сбрасываемые в овраг, не размывали его дно, на тех участ­ках, где расчетные скорости движения воды превышают допустимые, в русле оврага устраивают систему попе­речных стенок (донных запруд), которые разбивают продольный профиль дна на ряд террас, имеющих безопасный в отношении размыва уклон, с вертикальными уступами между ними.

Расстояние между уступами (длину террас) и их число на некотором участке оврага определяют по фор­мулам:

l=h/I-I,

N=L/l=H-iL/h,

Где: h - принятая высота уступа, м;

I - естественный уклон дна оврага;

i - безопасный уклон террас, принимаемый рав­ным, 0,05-0,10;

L - длина рассматриваемого участка оврага, м;

H - падение дна оврага на длине L, м.

Поперечные стенки на дне оврага делают каменные, бетонные, деревянные, плетневые. Во избежание подмы­ва или бокового обхода водой поперечные стенки врезают в дно оврага не менее чем на 0,3-0,5 м и в откосы не менее 1 м. Высота стенок изменяется от 0,3 до 1м, в за­висимости от материала. Для образования террас грунт за стенками не засыпают; террасы создаются в резуль­тате отложения наносов, которые всегда в большом ко­личестве содержатся в воде, стекающей по дну оврага. Каменные стенки высотой 0,5-1 м устраивают из местного камня на тощем цементном растворе. Деревян­ные стенки делают из пластин или из тонких бревен (диаметром 12-16 см). Плетневые стенки делают высо­той не более 0,5м.

Если естественный уклон дна оврага лишь немногим превышает допустимый для данного грунта, поперечные стенки не устраивают, а дно оврага укрепляют дерном, слоем хвороста толщиной 30-50 см, камнем в плетневых клетках или его мощением.

Закрепленные овраги, превращенные в задернелую балку, используют в сельском хозяйстве различным об­разом. Богатое илистыми отложениями дно оврагов обычно используют под искусственные луговые угодья. Откосы засаживают лесом или используют под высоко­продуктивные сады.

В центральной и северной зонах по склонам закреп­ленных оврагов (особенно по обращенным на юг) размещают теплолюбивые южные сорта плодовых деревьев и ягодников. В южных районах по склонам оврагов очень часто располагают виноградники.

 

15.4 Борьба с оползнями грунта

К явлениям водной эрозии почв относятся оползания значительных масс грунта на крутых склонах под дейст­вием выклинивающихся грунтовых вод, называемые оползнями.

Устойчивость грунтовых масс в откосах определяется углом естественного откоса грунта, который в большой степени зависит от его влажности. Вследствие этого грунт, долгое время находящийся в состоянии равнове­сия, может внезапно оползти, если влажность в каком-либо его слое превысит предел, обеспечивающий устой­чивость. Чаще всего оползни возникают весной в результате переувлажнения грунта за счет подъема влаги по капиллярам и просачивания весенних талых вод.

Для предупреждения оползней проводят следующие предупредительные мероприятия:

· ограждают оползневый массив от притока на него подземных и поверхностных вод с вышележащего водосбора нагорными и ловчими каналами;

· осушают слой возможного скольжения грунтовых масс;

· осушают весь оползневый массив для уменьшения его веса;

· устраивают подпорные стенки у основания оползневого массива.

При неглубоком залегании слоя возможного скольжения его осушают дренажем с засыпкой траншеи во­допроницаемым материалом. При глубоком залегании этого слоя в нем закладывают подземные галереи и штольни сечением не менее 0,5м2, дно которых обяза­тельно врезают в грунт, подстилающий слой сползания. С напорной стороны и сверху снаружи галерей и штолен устраивают фильтр из щебня и гравия, а с низовой сто­роны их, наоборот, затрамбовывают глиной. И дренаж, и штольни имеют выпуски, через которые собираемые ими грунтовые воды отводят в водоприемник.

Вследствие большой сложности оползневых явлений мероприятия по борьбе с ними проектируют только на основе тщательного изучения топографических, геологи­ческих и хозяйственных условий каждого данного объ­екта.

Вопросы для повторения:

1.Типы эрозий.

2.Плоскостная эрозия почвы и меры борьбы с ней.

3.Линейная эрозия и меры её предупреждения.

4.Главная причина смыва почв.

5.Агротехнические лесомелиоративные и гидротехнические способы борьбы со смывом почвы.

6.Борьба с оползнями грунтов.

Глава 16 Классификация нарушенных земель и мероприятий по их восстановлению

16.1 Классификация нарушенных земель

Земля всегда занимала главенствующее место среди национальных богатств любого государства. Однако общество в процессе своего развития беспощадно эксплуатировало эти богатства, нарушая структуру поверхности литосферы. Эти нарушения начинаются с самого малого - со строительства жилища, когда необходимо выравнивание поверхности при закладке фундамента. Основной рост подобных нарушений происходил во второй половине прошлого столетия, когда во всем мире, в том числе и в России, шел быстрый процесс урбанизации. В это же время интенсивно развивалась хозяйственная инфраструктура, что сопровождалось серьезными изменениями литосферы. На больших площадях почвенный покров физически уничтожается (строительство, создание водохранилищ, разработка полезных ископаемых и т.п.), а в сельскохозяйственных районах, в зонах рекреаций – сильно загрязняется различными вредными веществами, разрушается в результате развития эрозии и других факторов неразумной деятельности человека.

Всю землю, подверженную значительному воздействию хозяйственной деятельности, можно классифицировать по различным направлениям дальнейшего их восстановления.

Согласно стандарту 17.5.1.02-85, устанавливают группы (классификацию) нарушенных земель по их пригодности к рекультивации и различных видов использования. Эта классификация дана в стандарте в виде табличного материала и приводится ниже.

 

Таблица 12 Классификация нарушенных земель по направлениям рекультивации в зависимости от видов последующего использования в народном хозяйстве

Группа нарушенных земель по направлениям рекультивации   Вид использования рекультивируемых земель  
   
Земли сельскохозяйственного направления рекультивации   Пашни, сенокосы, пастбища, многолетние насаждения  
Земли лесохозяйственного направления рекультивации   Лесонасаждения общего, хозяйственного назначения, полезащитные насаждения и лесопитомники  
Земли водохозяйственного направления рекультивации   Водоемы для хозяйственно-бытовых нужд, промышленных нужд, орошение и рыбоводческие водоемы  
Земли рекреационного направления рекультивации   Зоны отдыха и спорта, парки, лесопарки. Водоемы для оздоровительных целей, охотничьи базы.  
Земли природоохранного и санитарно-гигиенического направления рекультивации   Участники природоохранного назначения: -противоэрозионные насаждения; - задернованные или обводненные участки, - участки, закрепленные или законсервированные техническими средствами, участки самозарастания.  
Группы строительного направления рекультивации   Площадки для промышленного, гражданского и промышленного строительства, включая размещение отвалов, отходов производства (горных пород, строительного мусора) и т.д.  

 

 

Таблица 13 Земли, нарушенные при строительстве линейных сооружений

 

Группы нарушенных земель Характеристика нарушенных земель Фактор,обуславливающий формирование рельефа Преобладающий элемент рельефа Морфологическая характеристика рельефа Возможное использование
        Глубина или высота относительно естественной поверхности Угол откоса уступок,°  
Выемки земляные Резервы   Извлечение горных пород для сооружения насыпи     Днище, откос   5-10   До 45   Обводненные – водоемы природоохранного значения для орошения и рыбоводческие. Сухие-сенокосы, пастбища, лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения.
Выемки земляные   Каналы, кюветы   Строительство водоулавливающих и водоотводящих сооружений   Откосы   До 5   Свыше 30   Обводненные - водоемы природоохранного назначения. Сухие - лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения
Насыпи земляные   Кавальеры, дамбы   Строительство ГТС, складирование избыточного объема горных пород, удаленных из выемок Откосы   До 15 Свыше 30   Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения.  

 

Отвалы Высокие Отсыпка многорядных природных отвалов с применением автомобильного и железнодорожного транспорта Террасы по откосам 30-100 До 45 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, закрепленные техническими средствами
Отвалы гребневидные Отсыпка природных отвалов с применением канатной дороги Системы гребней, откосы До 15 До 45 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, закрепленные техническими средствами.
Отвалы конические Отсыпка природных отвалов с применением скипов опрокидных вагонеток Откосы Свыше 30 30-45 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, закрепленные техническими средствами; зоны отдыха спорта.

 

Земли, нарушенные при складировании промышленных, строительных и коммунально-бытовых отходов
Отвалы Платообразованные Размещение золы, шлаков и отходов при одноярусном отвалообразовании с использованием транспортных средств Плато До 15 До 35 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, сенокосы, консервации техническими средствами.

 

Отвалы Платообразованное террасированное средневысокое Размещение золы, шлаков и отходов при двухъярусном отвалообразовании с использованием транспортных средств Откосы, плато 15-50 До 35 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, сенокосы, консервации техническими средствами.
Отвалы Высокие Размещение золы, шлаков и отходов при многоярусном отвалообразовании с использованием транспортных средств Откосы, плато Свыше50 До 35 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, сенокосы, консервации техническими средствами.
Отвалы Гребневидные Размещение отходов сухого обогащения полезных ископаемых с применением канатной дороги Системы гребней, откосы До 25 До 50 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, сенокосы, консервации техническими средствами.
Отвалы Конические Размещение отходов сухого обогащения полезных ископаемых с применением скипов или опрокидывающихся вагонеток Откосы Свыше 30 30-60 Лесонасаждения и задернованные участки природоохранного назначения, зоны отдыха и спорта, консервация и закрепления техническими средствами.

Таблица 14 Группировка нарушенных земель по характеру обводнения (увлажнения)

 

Группы нарушенных земель   Характеристика увлажнения Основной фактор, определяющий характер увлажнения Возможное использование
      Без проведения гидромелиоративных и гидротехнических мероприятий С проведением гидромелиоративных и гидротехнических мероприятий
Выемки карьерные и земляные Сухие Глубокая (относительно днища выемки) залегание подземных вод, высокая водонепроницаемость пород, недостаточное атмосферное увлажнение Сенокосы, пастбища, все виды лесонасаждений, площадки для строительства Все виды использования, кроме водоемов  
  Умеренно увлажненные Неглубокое залегание подземных вод при достаточном атмосферном увлажнении, невысокая водопроницаемость пород Все виды использования, кроме водоемов   Проведение гидромелиоративных гидротехнических мероприятий
  Переувлажненные Близкое (относительно днища выемки) залегание подземных вод или значительное количество атмосферных осадков и низкая водонепроницаемость пород Сенокосы, лесонасаждения и задернованные участки природоохранного значения Все виды использования

 

 


Продолжение таблицы №14

  Обводненные Выклинивание подземных вод и приток поверхностных вод с образованием открытого водоема, при низкой водонепроницаемости пород Водоемы природоохранного значения Водоемы много целевого назначения
Отвалы и насыпи земляные   Недостаточное количество атмосферных осадков, высокая водонепроницаемость пород, неглубокое (относительно подошвы отвала) залегание подземных вод. Сенокосы, пастбища, все виды лесонасаждений, участки для строительства. Все виды использования, кроме водоемов.
  Умеренно увлажненные Достаточное атмосферное увлажнение, невысокая водонепроницаемость пород, неглубокое залегание подземных вод. Все виды использования, кроме водоемов. Проведение гидромелиоративных гидротехнических мероприятий.
  Переувлажненные Низкая водопроницаемость пород, значительное количество атмосферных осадков или близкое (относительно подошвы отвала) залегание грунтовых вод. Сенокосы, лесонасаждения и задернованные участки природоохранного значения. Все виды использования.

 

16.2 Мероприятия по охране и восстановлению земель

 

При любом виде человеческой деятельности должны соблюдаться общие принципы охраны окружающей природной среды. При проектировании природно-технических систем учитывают общие геосистемные принципы, свойства геосистем как целостных, сложных образований.

Различные нарушения природной среды происходят по направлению: «воздействие-изменение-последствие». Длительность воздействия различных факторов и устойчивость к этим факторам природных свойств экосистем определяют глубину изменений и последствий, а также возможные сроки их ликвидации. Для восстановления природных свойств различных экосистем требуется вмешательство человека. Для этого проводятся различные мероприятия по рекультивации (восстановлению) нарушенных объектов природы (земель, рек, водоемов и т.п.).

После рекультивации возрастает значение технических средств защиты, которые входят в состав мероприятий по охране природы, в том числе и земель.

 

Мероприятия по охране земель должны предусматривать:

 

1. Нормированное осушение земель, исключающее как недоосушку, так и чрезмерное осушение.

2. Нормированное осушение земель, исключающее как заболачивание, так и вторичное засоление.

3. Создание противоэрозионных сооружений в комплексе с другими мероприятиями на орошаемых и осушаемых территориях для предотвращения развития овражной сети.

4. Предотвращение дифлеционных процессов (опустынивание) при освоении песчаных почв под орошение путем их окультуривания и посева трав-освоителей.

5. Использование промышленных и животноводческих стоков в целях повышения плодородия малопродуктивных почв и охраны поверхностных и грунтовых вод от загрязнения.

6. Исключение недопустимых затоплений и подтоплений земель при строительстве водохранилищ.

7. Заселение песчаных низкопродуктивных земель расположенных в пределах объектов орошения или осушения.

8. Рекультивацию и вовлечения в сельскохозяйственный оборот земель из-под карьеров строительных материалов, борьбу с водной и ветровой эрозией.

 

Для предотвращения эрозии предусматривают посадку водоохранных лесных полос вдоль крупных каналов по берегам водохранилищ, заселение непригодных для земледелия участков.


Вопросы для повторения:

1.Факторы, обуславливающие формирование техногенного рельефа.

2.Группы нарушенных земель.

3.Виды использования рекультивируемых земель.

4.Группы нарушенных земель по характеру обводнения.

5.Факторы, определяющие характер увлажнения.

6.Возможные виды использования земель по степени увлажнении.

Глава 17 Рекультивация нарушенных земель

17.1 Цель и сущность рекультивации земель

В настоящее время, когда человек на высоком уровне развития науки и производительных сил своей деятельностью коренным образом изменяет компоненты природы, появляется проблема сосуществования человеческого общества и окружающей его среды. Отношение человека и природы должно обеспечивать гармоничное сочетание суверенных интересов человека и общества со столь же суверенными «интересами» природы.

Окружающая природная среда - это фундаментальная основа, средство и условие жизни человека. Человек в своей жизнедеятельности не может отказаться ни от использования природы, ни от изменения компонентов природы, ни от научно — технического прогресса. Следовательно, необходимо научное обоснование синтеза природных процессов и деятельности человека. Интенсивная хозяйственная деятельность, осуществляемая во всех сферах природной среды (атмосфера, литосфера и гидросфера), отрицательно сказывается на их состоянии и качестве.

Качество окружающей среды, согласно законодательства РФ – это такое состояние экологических систем на Земле, при котором обмен веществ и энергии внутри природы, с одной стороны, и между природой и человеком, с другой стороны, не остаётся неизменным, а находится в постоянном изменчивом равновесии.

Наиболее ощутимые и порой необратимые изменения качества природной среды происходят в результате промышленной деятельности человека. Преобразующая деятельность человека на все сферы нашей планеты приобрела масштабы геологических процессов. Возникают новые категории окружающей природной среды - природно-техногенные (техногенные) ландшафты.

При воздействии человека на окружающую природную среду наибольшему изменению подвергаются почвы, биота, водный и тепловой режимы. При этом возникшие антропогенные геосистемы изменяются по законам природы, но скорость их трансформации превосходит темпы изменений, происходящих в естественных условиях, в несколько раз (порой в десятки, сотни). В зоне производственного воздействия сильно преобразуется вертикальная и горизонтальная структура геосистем, разрушается и смывается почвенный покров, геосистемы загрязняются, угнетается, повреждается и уничтожается биота.

Поэтому возникает необходимость в повышении устойчивости природных комплексов, в улучшении самоочищающей способности почв, воздуха и воды, в восстановлении средообразующего потенциала экосистем. Вопросами улучшения природной среды занимаются мелиорация и рекультивация различных природных систем.

Рекультивация — это искусственное восстановление плодородия, растительного покрова и водных объектов после техногенного нарушения природы.

Рекультивацию составляет комплекс инженерных, мелиоративных, агротехнических, сельскохозяйственных и других работ, направленных на восстановление хозяйственной и другой ценности нарушенной природной среды.

 

17.2 Виды рекультивации

Рекультивации подразделяются: на биологическую, техническую, рекультивацию земель, рекультивацию ландшафтов, гидромеханическую рекультивацию.

Рекультивация биологическая - этап рекультивации земель, осуществляемый после технической рекультивации и включающий комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновления обитания животных, растений, грибов и микроорганизмов и восстановление хозяйственной продуктивности земель.

Рекультивация земель — комплекс мероприятий, направленный на восстановление продуктивности нарушенных земель, а так же на улучшение условий окружающей среды. На действующих предприятиях, связанных с нарушением земель, рекультивация земель должна быть неотъемлемой частью технологических процессов (ГОСТ 17.5.1 - 78).

Рекультивация ландшафтов:

· рекультивация земель, предусматривающая преобразования земель в общей системе мер по оптимизации техногенных ландшафтов;

· комплекс работ, направленных на восстановление хозяйственной, медико-биологической и эстетической ценности нарушенных ландшафтов.

Различают технический и биологический этапы рекультивации ландшафтов.

Рекультивация техническая - этап рекультивации земель, включающий планировку, формирование откосов, снятие, транспортировку и нанесение почв и плодородных пород на рекультивируемые земли, строительство дорог, гидротехнических и мелиоративных сооружений и др. (ГОСТ 17.5.1 -78).

Рекультивация земель.

Строительство городов и путей сообщения, каналов, приводят к разрушению почвенного покрова. Сильно нарушается слой почвы при открытой добычи угля, руд, торфа, строительных материалов и других полезных ископаемых. Разрушение почв и образование пустынного ландшафта вызывают ветровая и водная эрозии. Нарушенные земли становятся бесплодными, бросовыми.

Далее для их восстановления требуется рекультивация — комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности разрушенных земель, на улучшение условий среды.

Восстановление почв проводится в два этапа:

1)техническая;

2)биологическая рекультивация.

На первом этапе выравнивают поверхность, засыпают карьеры, проводят химическую мелиорацию пород, насыпают гумусовый слой почвы.

Различают два пути биологической рекультивации: лесной и сельскохозяйственный.

При сельскохозяйственной рекультивации проводят выравнивание поверхности, вывоз с поля обломков горных пород, при необходимости проводят химическую мелиорацию, осуществляют регулирование водного режима. Затем высевают нетребовательные к почвенным условиям растения.

В практике часты случаи, когда на сильно разрушенных землях устраивают водоемы и сооружения.

Подготовительные работы и улучшение нарушенных земель проводят инженеры соответствующей отрасли. Однако работы, связанные с рекультивацией земель, необходимо проводить в тесном контакте с землеустроителями, почвоведами, агрономами, агрохимиками, экономистами.

Необходимо провести почвенное обследование и подготовить прогноз дальнейшего использования земель после нарушения почвенного покрова.

При рекультивации земель важно предупреждать возможность проявления ветровой и водной эрозии, заболачивания, иссушения. Сильное нарушение почвенного покрова происходит при строительной планировке орошаемых полей.

Для повышения уровня плодородия при строительной планировке рекомендуют применение плантажной вспашки, буртование почвы 15см на срезах, внесение органоминеральных удобрений, после люцерны.

Почвенный покров на сельскохозяйственных угодьях должен находиться под строгим контролем государственной инспекции по охране земель.

Все предприятия после проведения изыскательных, строительных, других работ обязаны за свой счет приводить нарушенные земли в состояние, пригодное для использования в сельском, лесном и рыбном хозяйстве. До начала работ они обязаны снимать верхний плодородный слой, хранить его и затем наносить на рекультивируемые земли.

 

17.3 Рекультивация техногенных образований

Интенсивное развитие промышленности приводит к образованию таких загрязнений, как газовые выбросы, сточные воды и техногенные образования. Если с газовыми выбросами и сточными водами предприятия пытаются бороться, используя известные технологии, то для техногенных образований, находящихся, как правило, за пределами санитарной зоны предприятия (на техногенной провинции), применить эти технологии не всегда представляется возможным.

К техногенным образованиям предприятий горнодобывающей, металлургической и химической промышленности относятся отвалы забалансовых руд, минерализованных пород, шлако- и золоотвалы, горные выработки и т.д. Сюда можно отнести и почвы, загрязненные в результате хозяйственной деятельности, т.е. почвы, в которых содержание химического элемента в 2 - 3 раза больше среднего.

Как правило, сток, формирующийся на техногенной провинции и имеющий контакт с техногенными образованиями, загрязняется металлами, сульфат и хлор ионами, другими компонентами, содержание которых значительно превышает ПДК.

Восстановление нарушенных горнодобывающей промышленностью земель должно начинаться с горнотехнической рекультивации, т.е. подготовки нарушенной поверхности к сельскохозяйственному, лесохозяйственному использованию, созданию водоемов.

Первый этап рекультивации отвалов техногенных образований – планировка поверхности и гидромелиоративных мероприятий: отвод избытков воды, борьба с водной эрозией. Для предотвращения переноса тяжелых металлов в результате дефляции и водной эрозии проводятся лесные посадки вдоль санитарной зоны шириной до 2 - 3км.

Однако горнотехническая рекультивация не решает проблем защиты водных объектов от техногенных загрязнений. Поэтому проводят второй этап рекультивации – химическую мелиорацию, направленную на дезактивацию токсичных химических элементов. Химическая мелиорация должна осуществляться в две стадии:

На первой стадии предлагается следующая технология улучшения экологической обстановки. Вытекающие из под породных отвалов и подземных рудников воды собирают в накопительном пруде, а затем направляют на извлечение из них ценных компонентов (меди, цинка).

Вторая стадия - после извлечения металлов, воды попадают на регенерацию, а затем на орошение или горные выработки. Технология орошения должна быть направлена на максимальное испарение воды.

Третий этап рекультивации - биологическая мелиорация, направленная на восстановление плодородия, и биологической продуктивности нарушенных земель, создание сельскохозяйственных и лесохозяйственных угодий.

К техногенным образованиям относятся и почвы, в которые кроме тяжелых металлов попадают углеводороды, радионуклиды, пестициды и другие вещества.

При очистке водосбора от радиоактивных изотопов применятся химическая и механическая дезактивация. Механическая дезактивация осуществляется либо путем удаления верхнего слоя почвы толщиной 5-15 см с последующим ее захоронением на соседней территории, либо путем, глубокой вспашки, в результате которой верхний горизонт сбрасывается ниже границы корнеобитаемого слоя, а более глубокие горизонты переносятся на дневную поверхность.

 


Вопросы для повторения:

1.Факторы, изменяющие качество природной среды.

2.Нзначение рекультивации.

3.Виды рекультивации.

4.Этапы рекультивации.

5.Техногенные образования.

6.Рекультивация техногенных образований.

 






Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 908; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2017 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.03 сек.