Лекция №4 Тема: «Организация строительства противоэрозионных комплпексов» План лекции

4.1 Организация строительства противоэрозионных комплексов.

4.2 Пропуск строительных расходов, перекрытие русла.

4.3 Технология строительства комплекса противоэрозионных сооружений.

4.1. Организация строительства противоэрозионных комплексов

Под эрозией почв в современных условиях понимают совокупность взаимосвязанных процессов отрыва, переноса и отложения, в основном частиц верхнего слоя почвы (но иногда и материнской породы), под действием ветра, поверхностного стока и временных водных потоков.

На пространстве бывшего СССР общая площадь деградированной пашни составляла 152 млн.га, а сенокосов и пастбищ - 175 млн.га.

Площадь эродированной пашни на этой территории за последние 10 лет увеличилась почти на 20 млн.га, а площадь смытых земель до 10 млн. га. Только за счет роста оврагов площадь пашни здесь ежегодно сокращается на 100...150 тыс. га, одновременно площадь подвижных песков увеличивается на 40...50 тыс. га в год.

В России площадь эрозионно-опасных и подверженных эрозии с.-х. угодий составляет 124 млн.га (1993 г.) в т.ч. пашни 87,3 млн.га.

Весь комплекс противоэрозионных действий человечества на земную поверхность предоставляется в следующем виде: инженерные методы прогноза эрозии почв; расчетные методы обоснования противоэрозионных комплексов; текущие и оперативные методы снижения активности эрозионных процессов и их предупреждения; строительные долговременные методы предупреждения и ликвидации последствий эрозии.

К числу первых 2-х методов относятся обоснованные и экспериментально подтвержденные мероприятия, направленные на выявление характера и количественных показателей эрозии почв, её предупреждение и ликвидацию на стадии научных и проектных проработок системы противоэрозионных мероприятий.

Третья позиция соответствует текущим эксплуатационным мероприятиям на пашне и естественных ландшафтах.

Долговременные строительные, организационные и хозяйственные мероприятия также направлены на предупреждение эрозии или ликвидации ее последствий за счет строительных мероприятий, строительства специальных сооружений или проведения противоэрозионных работ.

Для защиты земельных угодий от водной и ветровой эрозии необходимо применять комплексные природоохранные мероприятия, которые позволят существенно снизить или даже полностью предотвратить разрушительные естественные и антропогенные эрозионные процессы.

В почвозащитной системе наиболее важное место занимают гидротехнические мероприятия, предназначенные для уменьшения и предотвращения концентрации поверхностного стока, предупреждения образования оврагов, балок, размоин и разрушения склоновых поверхностей. Гидротехнические сооружения проектируют в составе комплексных схем противоэрозионных мероприятий внутрихозяйственного землеустройства.

При проектировании противоэрозионных природоохранных комплексов устанавливаются типы и геометрические параметры гидротехнических сооружений, а также определяется характер их размещения на защищаемой территории с привязкой к элементам гидрографической сети. В дополнение к гидротехническим сооружениям предусматриваются организационно-хозяйственные, лесомелиоративные и агротехнические мероприятия.

Организационно-хозяйствеиные меры представляют собой проведение нового землеустройства на основе почвенных карт и картограмм эродированности земель. Сильно эродированные участки исключаются из пашни отводятся под залужение или облесение. Разрабатываются системы противозащитных севооборотов с увеличением посевов многолетних промежуточных культур.

Лесомелиоративные мероприятия заключаются в создании насаждений из деревьев и кустарников для регулирования поверхностного стока, снижение скорости ветра и создания в приповерхностном пространстве благоприятного микроклимата для сельскохозяйственных и других растений. Применяются полезащитные, приовражные, прибалочные, водоохранные, санитарно-защитные и др. лесные полосы.

К агротехническим мероприятиям относятся почвозащитные приемы обработки почвы, которые прекращают или снижают действие водной и ветровой эрозии. Это поперечная и безотвальная вспашка, перекрестный загущенный посев сельскохозяйственных культур, лункование и бороздование зяби, валкование, глубокое рыхление, щелевание, кротование, снегозадержание и регулирование снеготаяния.

Существуют три схемы размещения противоэрозионных прудов накопителей (рис. 1): на балках - единичное размещение и каскадом; на овражной сети; на водосборах речной гидрографической сети.

Противоэрозионные пруды накопители предназначены для защиты нижележащих земель от размыва и разрушения талыми и ливневыми водами, предохранения пойм и естественных водотоков от заноса продуктами эрозии, а также ждя аккумуляции воды с целью использования ее для орошения, рыборазведения, рекреационных и хозяйственных нужд.

Рис. 1 Схема размещения противоэрозионных прудов на балках оврагах и речной сети

Пруды накопители размещают в крупных оврагах, верховьях балок и гидрографической площади речной сети. На крупных балках с большой водосборной площадью сооружают несколько прудов-каскадов, один за другим.

Площадь водосбора, глубину наполнения, высоту плотины и объем пруда определяют по топографическим материалам изысканий.

В комплекс сооружений противоэрозионного пруда накопителя входит: пруд накопитель; земляная плотина; донный трубчатый водовыпуск; земляной или закрепленный водосброс.

При строительстве ложа противоэрозионного пруда накопителя, как правило, крупных, земляных работ в ложе предполагаемого пруда не производят, за исключением подготовки основания, срезки и корчевки древесной растительности, кустарника, крупных пней, которые могут разлагаться в процессе гниения.

В качестве отдельных видов работ и операций по подготовке самого ложа пруда могут быть устройство противофильтрационного пленочного экрана, залужение берегов пруда, создание защитных лесных полос и илофильтров.

Водоудерживающие противоэрозиоиные грунтовые плотины, возводимые на балках и крупных оврагах относятся к низконапорным плотинам, высотой ниже 15 м и объемом отсыпки грунта 50...100,0 тыс.м³. Поперечные сечения их, как правило, имеют форму неравнобокой трапеции с коэффициентом заложения верховых откосов 2,5...5 и низовых 2...3,0 (рис. 2). Площадь ложа пруда при таких плотинах составляет от одного до нескольких десятков гектаров.

Рис. 2. Поперечное сечение противоэрозионной грунтовой плотины

Такие плотины выполняются из однородных грунтов без крепления верхового откоса, а также с ядром, экраном, понуром и закрепленным верховым откосом различными способами. Тело такой плотины отсыпается из резерва, расположенного в ложе пруда или карьера на расстоянии, равном не менее двойной высоте плотины для глинистых и суглинистых грунтов. В отдельных случаях можно использовать гумусированный грунт и торф со степенью разложения не менее 50%. Плотины из песчаных грунтов применяют без противофильтрационных устройств при напоре воды до 5 м. При большом напоре в теле плотины устраивают противофильтрационные ядра, экран и понур из глины тяжелого суглинка, пленки и железобетона, а также с креплением верхового откоса ж/б плитами. В последнее время используется в качестве крепления - конструкция уположенного верхового откоса с заложением 8...10. Грунт, укладываемый в теле плотины должен иметь заданную водонепроницаемость, обладать прочностью и статистической устойчивостью против сдвига от действия или гидростатического давления (столба воды).