СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭРОЗИОННО-ОПАСНЫХ ЗЕМЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам защиты эрозионно-опасных земель.

Известен способ защиты склонов от эрозии (А.С. СССР 1653553, МКИ А 01 В 13/16). Способ осуществляют путем создания по горизонталям местности земляных валов с траншеями, заполнения траншей неорганическим водопоглощающим материалом и укладку на разных уровнях по диагонали к основному склону водоотводящих элементов.

Основными недостатками способа являются его высокая стоимость и невозможность применения на землях приовражных и прибалочных целинных склонов с растущими оврагами.

Наиболее близким техническим решением является способ создания противоэрозионных лесных полос (А.С. СССР 1657074, МКИ А 01 В 13/16). Способ осуществляют путем последовательного снятия гумусированного и неплодородного слоев почвы с трассы лесной полосы, возвращения гумусированного слоя на место, высадки в него древесных растений и формирования из неплодородного слоя земляного вала по нижней опушке лесополосы.

Основным недостатком способа является его неприменимость для приовражно-балочных лесополос из-за того, что основной уклон местности в этом случае будет совпадать с направлением лесополос и земляных валов. При попытке использования способа для повышения влагообеспеченности присетевых лесополос и лесных колков или для предотвращения роста оврагов водный поток неизбежно будет концентрироваться вместо одной по двум параллельным линиям стока - вдоль земляных валов. В связи с сохранением площади водосбора это делает реальной опасность усиления линейной эрозии и ухудшения влагообеспеченности лесонасаждений по обеим сторонам оврага.

Техническим результатом настоящего изобретения является уменьшение эрозии, прекращение роста вершин оврагов и увеличение влагообеспеченности лесонасаждений.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе создания противоэрозионных лесных полос, включающем последовательное снятие гумусированного и неплодородного слоев почвы с трассы лесной полосы, возвращение гумусированного слоя на место, высадку в него древесных растений и формирование из неплодородного слоя по нижней опушке лесополосы земляных валов с расположением их по оси строго по горизонталям местности, производят формирование верхнего и боковых земляных валов. При этом центральную часть верхнего земляного вала размещают на линии стока и придают ей направление, совпадающее с направлением горизонталей местности. На уровне выше вершины оврага ось верхнего земляного вала плавно поворачивают в направлении основного уклона местности и продолжают отсыпку вала с обеих сторон оврага до уровня, когда верхняя кромка наиболее низко расположенной по высоте части верхнего земляного вала еще будет выше уровня основания его центральной части. В этой точке верхний земляной вал также плавно поворачивают в сторону склона и осевой части земляного вала придают направление в пределы боковых защитных лесополос. Боковые земляные валы формируют с обеих сторон оврага по нижней опушке планируемой лесополосы, притом их верхние концевые части формируют на уровне не ниже точки, лежащей на прямой, проведенной от нижней концевой точки выше расположенного по склону земляного вала перпендикулярно к оврагу. Земляные валы продлевают в лесополосы на расстояние не менее двух третей их планируемой ширины, причем уровень основания нижних концевых частей бокового земляного вала выполняют на уровне ниже уровня верхней кромки наиболее низко расположенной по высоте части земляного вала. При этом конкретную конфигурацию и длину земляных валов принимают, исходя из характера местности уклона, величины и разветвленности оврагов и ширины планируемых лесополос. После поделки земляных валов производят высадку лесонасаждений.

Способ поясняется чертежом. На чертеже показаны: ложбина 1, вершина оврага 2, верхний земляной вал 3, защитные лесополосы 4, боковые земляные валы 5.

Способ защиты эрозионно-опасных земель осуществляют следующим образом.

Поверхностный сток, стекая по склону, концентрируется по ложбинам 1 по направлению к вершине оврага 2. На этом пути водный поток задерживается центральной частью верхнего земляного вала 3. Центральная часть верхнего земляного вала 3, имеющая нулевой уклон в обе стороны, делит водный поток на две равные части, уменьшая его эродирующее действие на почву. Непрерывно пополняемый новыми порциями талой воды поток растекается в обе стороны вдоль центральной части земляного вала 3 и по пути поглощается почвой. Затем в соответствии со сменой направления вала 3 разделенный водный поток движется параллельно основному уклону местности, в стороне от ложбины 1. Вода стремится по самому короткому пути вновь попасть к ложбине 1, а по ней к вершине оврага 2, но этому препятствует земляной вал 3. В результате вершина оврага 2 полностью изолируется от разрушительного действия паводковых вод, и овраг 2 прекращает свой дальнейший рост в длину. Далее, пройдя параллельно уклону и ускорив свое движение, пополненный талой водой с прилегающих склонов разделенный водный поток достигает участка вала 3, которому придано направление в сторону боковых защитных лесополос 4. Встретившись с изгибом вала 3, вода вновь останавливает свое движение по уклону. Она начинает распространяться от вала назад и в стороны, и при этом ее уровень непрерывно повышается. Когда вода доходит до концевых частей земляного вала 3, объем стока, задержанного валом, становится максимальным. Одновременно становится максимальной площадь и соответственно максимальной становится зона повышенного увлажнения лесонасаждений 4, находящихся выше земляного вала 3 по рельефу. При этом переливаться через верх земляного вала 3 вода не может, поскольку в любой точке уровень кромки земляного вала 3 выше оснований его концевых частей. По этой причине разделенный на две части поверхностный сток может стекать вниз по склону только за концевыми частями земляного вала 3. Однако скорость движения водного потока к моменту его выхода за пределы верхнего земляного вала 3 становится меньше, чем до встречи с ним и соответственно ниже его эродирующее действие. Но и за верхним земляным валом 3 паводковые воды не получают возможности свободного передвижения по склону. Кроме углубленных междурядий лесонасаждений 4 препятствием для стока служит снеговой покров, наиболее мощный в центре лесополосы, который здесь сохраняется значительно дольше, чем на открытом пространстве, причем во взрослых лесонасаждениях это действие усиливается. При отведении стока на расстояние не менее двух третей ширины лесополосы 4 возникают наибольшие препятствия для его продвижения, связанные с расходованием воды на увлажнение снежного пласта и его преодоление. В результате, часть водного потока принимает направление в пределах и вдоль лесополосы 4 и его эродирующее действие на приовражный склон ослабевает. Оставшаяся часть водного стока, выйдя за пределы верхнего земляного вала 3 и лесополосы 4, стремится по кратчайшей прямой и по уклону попасть к оврагу 2. Этому препятствуют боковые земляные валы 5, которые отсыпаны таким образом, что их верхние концевые части начинаются именно в точке, расположенной на кратчайшей прямой между нижней концевой частью верхнего земляного вала 3 и оврагом 2. Водный поток от этой прямой отклоняется в сторону основного уклона местности, совпадающего с направлением оврага 2, идет вдоль боковых земляных валов 5, одновременно распространяясь в глубину лесополосы 4. Когда водный поток достигает нижней концевой части бокового земляного вала 5, зона затопления водой становится максимальной. Вода, задержанная боковым земляным валом 5, насыщает почву. Процесс распространения в лесополосе части стока, вышедшей за пределы нижней концевой части бокового земляного вала 5, аналогичен описанному для стока, вышедшего за пределы верхнего земельного вала 3 и повторяется на каждом из последующих земляных валов.

Использование предлагаемого способа защиты эрозионно-опасных земель обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества:
а) уменьшение эродирующего действия паводковых и ливневых вод на почву за счет разделения, частичного задержания и рассеивания водного потока;
б) прекращение роста вершин оврагов за счет полной изоляции от разрушающего действия паводковых и ливневых вод;
в) повышение влагообеспеченности лесонасаждений за счет создания зоны повышенного увлажнения и перераспределения талых и ливневых вод в пределы лесополос;
г) возможность выращивания в приовражных лесополосах наиболее ценных влаголюбивых древесных пород за счет повышенного увлажнения.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам защиты эрозионно-опасных земель. В верховьях оврагов формируют земляные валы, размещая их центральной частью на линии стока. Центральной части земляных валов придают направление, соответствующее направлению горизонталей местности. Верхнюю кромку наиболее низко расположенной по высоте части земляного вала формируют на уровне выше оснований центральной и концевой частей земляного вала. Боковые земляные валы формируют прерывистыми. Концевые части земляных валов продлевают в пределы лесополос на расстояние не менее двух третей их ширины. Использование изобретения позволит снизить водную эрозию почвы и увеличить влагообеспеченность лесонасаждений. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ защиты эрозионно-опасных земель, включающий формирование земляных валов и высадку защитных лесополос, отличающийся тем, что земляные валы формируют прерывистыми, причем верхний земляной вал размещают центральной частью на линии стока, оси центральной части верхнего земляного вала придают направление, в вертикальной проекции совпадающее с направлением горизонталей местности, осям периферийной части верхнего земляного вала и боковых земляных валов придают направление, совпадающее с уклоном местности, а концевые части верхнего земляного вала и нижние концевые части боковых земляных валов продлевают в пределы приовражных защитных лесонасаждений на расстояние, составляющее не менее двух третей ширины лесополосы.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что верхнюю кромку наиболее низко расположенной по высоте периферийной части верхнего земляного вала формируют на уровне выше уровня оснований его центральной и концевых частей.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что верхние концевые части боковых земляных валов формируют на уровне не ниже точки, лежащей на перпендикулярной прямой, проведенной от нижней концевой точки выше расположенного по склону земляного вала по направлению к продольной оси оврага.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что высадку лесополос производят после формирования земляных валов.