2. Подготовка исходных данных и расчетных гидрологических характеристик поверхностного стока.

2.1. Для расчета потенциального стока и смыва почв со склонов используют:

• топографический план в масштабе 1:10 000 с сечением рельефа через 2,5м;

• почвенную карту и почвенный очерк;

• картограммы эродированности почв, крутизны склонов, интенсивности использования земель и др.;

• чертеж землеустроительного обследования, а также данные о площадях земельных угодий, структуре посевных площадей, характеристика климата и т.д.

2.2. Гидрологические расчёты поверхностного стока и смыва почв, как и мероприятия по их предотвращению, следует выполнять по водосборам землепользования. Для этого на топографической основе вначале необходимо провести водораздельные линии и выделить водосборы основных звеньев гидрографической сети (реки, балки, овраги), а затем в их пределах выделить русла водотоков и их водосборы.

По форме поперечного профиля различают три типа склонов: прямые, выпуклые и вогнутые, а по форме продольного профиля виды склонов – прямые, вогнутые и выпуклые. По характеру общей поверхности различают разновидности склонов: ровные, бугристые, микроложбинные и макроложбинные.

Тип склона оказывает решающее влияние на формирование поверхностного стока. Поперечно-выпуклый склон рассеивает сток, а поперечно-вогнутый – собирает и поэтому является эрозионно более опасным.

Вид склона обуславливает характер поверхностного стока и смыва почвы: в выпуклой части склона скорость потока и смыв почвы увеличивается, а в вогнутой - уменьшается, происходит аккумуляция наносов.

2.3. Для составления картограммы поверхностного стока и смыва почв по каждому водосбору выделяют опорные профили. На прямом и выпуклом типах склонов и на поперечно-прямом - опорные профили проводят в виде перпендикуляра к горизонталям от водораздела к подножию склона, а на поперечно-вогнутом склоне в качестве опорного профиля принимаются русла рек, водотоков (ложбин). Количество опорных профилей принимается таким, чтобы полностью охарактеризовать склоны: ориентировочно 3-5 на 100 га водосбора. Опорные профили делят на отрезки одной крутизны и нумеруют. По этим отрезкам рассчитывают слой, объёмы и расходы поверхностного стока воды, потенциальный смыв почвы.

2.4. В условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения Степной зоны, где важно не только защитить почву от эрозии, но и обеспечить накопление влаги, при гидрологических расчётах прежде всего необходимо определить слой и объём поверхностного стока, скорость отекания воды со склона.

2.5. Для расчёта характеристик поверхностного стока по каждому водосбору необходимо определить его площадь, почвенный и растительный, покров, длину и средневзвешенный уклон водотоков, длину и средний уклон склонов и на основе этих данных по формулам методических указаний по «Расчету поверхностного стока и смыва почвы в период весеннего половодья и дождевых паводков», Уфа, 2003 г., определить слой, объем и расход поверхностного стока и составить картограмму изолиний стока на 1 пог. метр склона.

2.6. После расчетов объёмов стока определяют объёмы возможного задержания стока не водосборе при существующей организации территории и агротехнике и объём не зарегулированного стока, стекающего в гидрографическую сеть. Обобщенные данные научно-исследовательских учреждений о снижении поверхностного стока противоэрозионными агротехническими приемами приведены в табл. 3.

Таблица 3. Почвозащитная способность сельскохозяйственных культур в севообороте, %.

Сельскохозяйственные культуры	Крутизна склона в градусах
	3	6	9
Многолетние травы	95	94	84
Озимая рожь (зерно)	83	82	72
Озимый ячмень	83	79	70
Озимая пшеница	82	77	68
Яровой ячмень	50	47	42
Конопля	50	46	41
Вика	49	44	39
Горох	47	43	37
Однолетние травы	47	42	37
Сахарная свекла	47	-	-
Овес	42	38	33
Просо	42	36	32
Кормовые корнеплоды	40	-	-
Гречиха	39	35	31
Подсолнечник	37	34	-
Соя	36	32	38
Табак	36	-	-
Картофель	32	28	-
Кукуруза (зерно и силос)	35	32	-
Бахчевые	14	-	-
Черный пар	0	0	0
Стерня озимых культур	51,0	45,0	39
Стерня яровых культур сплошного сева	25	23	21
Стерня гороха	10	9	8

Объём стока, задерживаемого лесополосой, зависит от площади и продолжительности впитывания воды Площадь впитывания зависит от ширины лесополосы и протяженности, на какой она принимает в себя поверхностный сток. По исследованиям К.Л. Холупяка, при существующем прямолинейном расположении лесополос на многоскатных и ложбинистых склонах она не превышает 5-10% от общей протяженности лесополос. При контурном расположении лесополос на рассеивающих и собирающих склонах доля работающих на задержание стока участков значительно возрастает. Продолжительность впитывания зависит от времени пребывания воды в лесополосе и возрастает при сочетании лесополос с гидросооружениями.

Для расчетов скорости впитывания стока можно воспользоваться усредненным данными инфильтрации почв ВНИИАЛМИ в расчете на единицу площади (мм):

Черноземы выщелоченные 400-450;

Обыкновенные и типичные 400-500;

южные 350-400;

а в сочетании с гидросооружениями на:

черноземах выщелоченных и обыкновенных до 700-1000.

Объем стока, задерживаемого погонным метром гидротехнических сооружений, принимают по типовым или рабочим проектам (табл. 4).

Таблица 4. Объем стока, задерживаемого погонным метром гидротехнических сооружений

Уклон, промилле	Высота вала: строительная / рабочая
	1,0/0,65		1,2/0,80		1,4/1,0		1,6/1,15		1,8/1,30
	V	L	V	L	V	L	V	L	V	L
0.01	21.51	61.31	32.26	76.10	50.08	95.90	66.10	110.62	84.35	125.34
0.02	10.93	28.98	16.32	36.20	25.06	46.00	33.01	53.23	42.06	60.45
0.04	5.66	12.72	8.34	16.20	12.57	21.00	16.50	24.47	20.98	27.95
0.06	3.92	7.31	5.69	9.53	8.44	12.67	11.02	14.89	13.97	17.12
0.08	3.06	4.60	4.38	6.20	6.37	8.50	8.29	10.10	10.47	11.70
0.10	2.53	2.97	3.60	4.20	5.14	6.00	6.67	7.22	8.38	8.45

Примечания: V – объем стока, м³.

L – длина прудка перед валом, м.

Сброс остаточного поверхностного стока в экстремальные периоды предусматривается вдоль линейных элементов организации территории (валы-террасы, валы канавы, валы-дороги, лесополосы в сочетании с валами канавами и т.д.) на залуженные водотоки. Для предотвращения смыва и размыва почв при сбросе остаточного стока необходимо рассчитать максимальные расходы воды и построить гидрограф расчётного стока при существующей и проектируемой организации территории.

Скорость стекания остаточного объёма воды вдоль линейных элементов организации территории при максимальном среднесуточном расходе не должна превышать допустимых не размывающих скоростей для данных почв, растительности и глубины протока, которая в зависимости от мехсостава почв составляет на посевах: пропашных культур 0.14-0.18, зерновых культур при обычной обработке 0,18-0,24, однолетних трав и зерновых культур при плоскорезной обработке и полосном размещении - 0,22-0,28, многолетних трав 0,30=0,40 и для залуженных водотоков — 1,0 м/с.