14.2. Снегозащитные лесонасаждения

Снегозащитные лесонасажденияявляются наиболее надежным, экономичным и долговечным видом постоянной снегозащиты. К их недостаткам относят: размещение на значительных земельных площадях вдоль дорог, длительный срок от посадки до включения в полную работу, необходимость постоянного ухода.

Различают снегозащитные лесонасаждения в виде одно- и двухрядных живых изгородей, многорядных лесных полос и кулисных лесонасаждений.

Живые изгороди- это одно- или двухрядные густые посадки высотой 2-3 м, работающие по принципу плоской просветной преграды. Живые изгороди создают из одной породы кустарников или низкорослых деревьев, которые легко переносят стрижку для придания ряду кустарников определенной формы. Таких, например, как боярышник, акация, сирень, можжевельник и др.

При большом протяжении живой изгороди через некоторый промежуток одну породу кустарников или деревьев заменяют другой, чтобы избежать массового поражения грибковыми заболеваниями или вредными насекомыми, а также монотонного вида изгороди.

Различают живые изгороди однополосные однорядные, однополосные двухрядные и двухполосные четырехрядные.

Канд. техн. наук В.А. Пастернацкий разработал схемы снегозадерживающих еловых изгородей снегоемкостью от 50 до 150 м³/пог. м (рис. 14.1). Опыт эксплуатации показал их высокую эффективность. Посадка изгородей осуществляется саженцами ели с комом земли. Высота саженцев - 0,8-1,0 м. Изгороди создаются по изреженной схеме: расстояние между рядами 3 м, между саженцами в ряду - 1,5 м.

Рис. 14.1. Схемы снегозадерживающих еловых изгородей

Этот способ посадки еловых изгородей позволил в 1,5-2 раза снизить затраты на устройство таких защит, улучшить их аэродинамические свойства и механизировать уход за насаждениями. Применение саженцев высотой 0,8-1,0 м на 7-8 лет ускоряет срок вступления изгородей в работу по снегозадержанию. При размещении изгородей на расстоянии 30-35 м от бровки земляного полотна полностью используется снегоёмкость еловых защит и исключается угроза отложения шлейфа вала, задержанного изгородью, на дорогу.

Снегоёмкость однополосных живых изгородей из кустарников

Q_П= 7H², м³/пог. м.                                                                                                            (14.1)

Снегоёмкость однополосных двухрядных изгородей

Q_П= 7H² + 0,8Нb, м³/пог. м, где                                                                                       (14.2)

Н- высота деревьев, м;

b- расстояние между рядами, равное 2-3 м.

Опыт показывает, что практически снегоёмкость однорядных живых изгородей составляет 25-40 м³/пог. м, двухрядных около 50 м³/пог. м, и двухполосных четырёхрядных до 100 м³/пог. м.

Надёжность работы любого снегозащитного насаждения Nопределяют отношением его снегоёмкости (Q_Пм³/пог. м к максимальному объёму снегоприноса к ограждаемой стороне дороги (W_сдм³/пог. м), то есть.

(14.3)

При N> 1 участок дороги считается полностью защищенным от снежных заносов.

Снегозащитная лесная полоса представляет собой объёмную преграду для снеговетрового потока, состоящую из нескольких рядов деревьев и двухрядной кустарниковой опушки, размещённых параллельно дороге на определённых расстояниях. Лесные полосы формируют из нескольких групп растений: низких кустарников высотой до 2 м; высоких кустарников высотой до 4 м; низкокронных деревьев высотой до 15 м и высококронных деревьев высотой до 25 м. Общее число рядов в лесной полосе составляет от 4 до 9.

По законам аэродинамики в поперечном профиле лесная полоса должна быть обтекаемой: с наружной (наветренной) стороны высота деревьев плавно увеличивается, с внутренней (подветренной) стороны высота деревьев резко уменьшается.

Снегозадерживающая способность и снегоёмкость зависят от ширины лесополос и высоты деревьев. Чем выше деревья и больше их плотность, тем больше отлагается снега в лесополосе. Однако при высоте снежных отложений более 2,5 м в лесополосах деревья и кустарники начинают ломаться под тяжестью снега. С увеличением рядов деревьев возрастает объём отложений снега непосредственно в лесополосе и в подветренном шлейфе. Чтобы полностью задержать снег, приносимый к дороге W_сд, лесополоса должна иметь ширину

где                                                                                                        (14.4)

h_cp - средняя высота снегоотложений в лесополосе, принимаемая от 1 до 2,5 м.

Расстояния от бровки земляного полотна до придорожной лесной полосы определяют в зависимости от объёма снегоприноса

L= 20 + 0,25W_сд.                                                                                                                  (14.5)

Правильный выбор расстояния от бровки земляного полотна до лесополосы имеет особое значение. Если это расстояние меньше, чем длина снежного шлейфа, дорога будет занесена снегом при метели большой интенсивности. Удаление многорядных посадок от дороги на большее расстояние приводит к неэффективному использованию земель.

Расстояние между рядами деревьев и кустарников в лесной полосе должно быть одинаковым, и в благоприятных лесорастительных условиях принимается в размере 2,5 м, а в тяжёлых условиях - 3-3,5 м. Расстояние между растениями в ряду кустарников допускается в пределах 0,5-1,0 м в ряду деревьев 1-2 м. При большой длине снегозащитной лесной полосы, расположенной на сельскохозяйственных угодьях, необходимо устраивать технологические разрывы (по 10-15 м) через каждые 800-1000 м для прохода сельскохозяйственных машин.

Типовые схемы снегозащитных насаждений, рекомендуемые для применения на автомобильных дорогах при объёмах снегоприноса до 250 м³/м, показаны на рис. 14.2. При объёме снегоприноса до 25 м³/м применяется двухрядная посадка в виде живой изгороди. При больших объёмах снегоприноса применяют лесные полосы со следующим числом рядов: при снегоприносе до 50 м³/м - четырёхрядные; до 75 м³/м - пятирядные; до 100 м³/м - шестирядные; до 125 м³/м - семирядные; до 150 м³/м - восьмирядные; до 200 м³/м - девятирядные; до 250 м³/м - две шестирядных полосы с разрывом между ними. В каждой лесной полосе первый ряд со стороны поля создается из низких кустарников, второй ряд - из высоких кустарников, остальные ряды - из древесных пород.

Рис. 14.2. Типовые схемы снегозащитных лесных насаждений вдоль автомобильных дорог при объеме снегопереноса (м³/м): а – до 25; б - до 50; в - до 75; г -до 100; д - до 125; е - до 150; ж – до 200; з - до 250

При объёмах снегоприноса до 350 м³/м и до 500 м³/м Казахский филиал Союздорнии рекомендует применять (соответственно) двухполосные и трехполосные снегозащитные насаждения с увеличенными межполосными разрывами и расстояниями от дороги. Рекомендуемые значения расстояний и число рядов деревьев и кустарников в полосах показаны на рис. 14.3.

Рис. 14.3. Схемы снегозащитных насаждений при объёмах снегоприноса до: а – 350 м³/м; б – 500 м³/м

Конструкция полосы определяется типовой схемой снегозащитных насаждений (см. рис. 14.2), на основе которой выбирается рабочая схема полосы для каждого конкретного случая. Рабочую схему составляет проектная организация. Она определяет состав древесных и кустарниковых пород, их размещение по рядам, а также количество рядов, ширину междурядий и размещение растений в рядах.

Расстояние от бровки земляного полотна до придорожной снегозащитной полосы, ширина лесных полос и величина разрывов между полосами при объёмах снегоприноса до 250 м³/м определяется по рис.14.2и табл. 14.1.

В связи с возможностью переноса снега под углом по отношению к оси дороги снегозащитные полосы устраивают длиннее защищаемого участка на 50-100 м. В условиях снегоприноса более 100 м³/м эта величина должна быть обоснована расчётом для ветров под углом более 30° с учётом расстояния между полосой и защищаемым участком дороги.

Таблица 14.1

Размещение лесных полос в зависимости от объёма снегоприноса

Расчётный объём снегоприноса, м3/м	Расстояние от бровки земляного полотна до лесонасаждений, м	Ширина разрыва между лесонасаждениями	Ширина полос отвода земель для лесонасаждений, м
10-25	15-25	-	4
50	30	-	9
75	40	-	12
100	50	-	14
125	60	-	17
150	65	-	19
200	70	-	22
250	50	50	214

Для обеспечения видимости на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в одном уровне снегозащитные полосы размещают в соответствии с рис. 14.4. Расчётные расстояния видимости поверхности дороги L_a,L_вдолжны соответствовать расчётным скоростям движения на пересекающихся дорогах и принимаются по табл. 14.2, а ширина примыкающей к дороге полосы, обеспечивающая боковую видимостьL_б, должна составлять 25 м (от кромки проезжей части) для дорогI-III категорий и 15 м для дорог IV и V категорий.

Рис. 14.4. Схема расположения лесных полос для обеспечения видимости на пересечениях автомобильных дорог

Таблица 14.2

Расчётные расстояния видимости поверхности дороги (L_a,L_в), м

Расчётная скорость движения, км/ч	Расчётные расстояния видимости, м
150	250
120	175
100	140
80	100
60	75
50	60
40	50
30	40

Подбор древесных и кустарниковых пород осуществляют с учётом их снегозащитных свойств, биологических особенностей, а также лесорастительных условий местности. Из этих свойств наиболее важным являются густое ветвление и плотность крон в зимнее время, неподверженность снеголому, интенсивное возобновление побегов после рубки и обрезки, хорошее порослевое возобновление, быстрый рост в первые годы после посадки. Вместе с тем следует учитывать солевыносливость и газоустойчивость подбираемых пород.

Рекомендуемый ассортимент основных пород и область их применения приведены в табл. 14.3, характеристики основных древесных пород и кустарников по степени солевыносливости - в табл. 14.4.

Таблица 14.3

Рекомендуемый ассортимент древесных пород и кустарников для создания защитных насаждений вдоль автомобильных дорог в различных природных зонах

Породы	Природные зоны
	лесная	лесо-степная	степная	сухо-степная
Низкие кустарники (высота до 2 м)
Шиповник	*	*	*	*
Таволга городчатая (спирея)	-	*	*	*
Таволга средняя (спирея)	*	*	*	*
Таволга рябинолистная (спирея)	*	*	*	*
Дерен сибирский	*	*	-	-
Дерен красный	-	-	*	*
Жимолость татарская	*	*	*	*
Высокие кустарники (высота от 2 до 4 м)
Горловина	-	*	*	-
Ива пурпурная	*	*	-	-
Ирга круглолистная	*	*	*	*
Карагана древовидная (акация желтая)	*	*	*	*
Клен татарский	*	*	*	*
Лещина	*	*	-	-
Лох узколистный	-	-	*	*
Лох крупноплодный	-	-	*	*
Облепиха	*	*	-	*
Сирень обыкновенная	*	*	*	-
Скумпия	-	*	*	*
Тамарикс	-	-	-	*
Низкокронные деревья (высота до 15 м)
Берест	-	*	*	*
Вяз приземистый	*	*	*	*
Клен ясенелистный	-	-	*	*
Клен полевой	-	-	*	*
Шелковица белая	-	-	*	*
Высококронные деревья (высота от 15 до 25 м)
Вяз обыкновенный	-	-	*	*
Гледичия	-	-	*	*
Дуб черешчатый	*	*	*	*
Ель обыкновенная	*	*	-	-
Лиственница сибирская	*	*	*	-
Сосна обыкновенная	*	*	*	*
Тополя:
Канадский	*	*	*	*
Бальзамический	*	*	*	*
Белый	-	-	*	*
Ясень ланцетный	-	-	*	*

Примечания: [*] - пригодность древесной породы и кустарника для данной зоны;

[-] - непригодность древесной породы и кустарника для данной зоны.

Таблица 14.4

Характеристика основных древесных пород и кустарников по степени солевыносливости

Породы	Степень солевыносливости
	наиболее солевыносливы	солевыносливы	слабосолевыносливы	очень слабосолевыносливы
Низкие кустарники
Шиповник	*
Спирея городчатая		*
Терескен серый	*
Жимолость татарская	*
Высокие кустарники
Дерен красный	*
Карагана древовидная (акация желтая)	*
Клен татарский		*
Лох узколистный	*
Облепиха				*
Скумпия	*
Тамариск		*
Низкокронные деревья
Берест		*
Вяз приземистый	*
Клён ясенелистный		*
Клён полевой	*
Шелковица белая		*
Высококронные деревья
Акация белая		*
Гледичия обыкновенная		*
Сосна обыкновенная		*
Тополь белый		*
Ива белая				*
Дуб черешчатый		*
Вяз обыкновенный			*
Вяз перистоветвистый
Ясень обыкновенный			*
Ясень ланцетный		*
Ясень остро плодный	*
Ясень пушистый	*
Лиственница сибирская				*