Изобретение относится к строительству и охране окружающей среды, в частности к технологии инженерно-биологической защиты земляных сооружений от дефляции, переувлажнения и оплывания, оврагообразования и других процессов ветровой и водной эрозии, а также к способам рекультивации нарушенных ландшафтов - песчаных карьеров и эродированных склонов.
Известен состав и способ для создания профилактического покрытия против эрозии песчаного субстрата, состоящий во внесении в субстрат отходов нефтеперерабатывающей промышленности [1, 2]. Его недостатком является повышение общего уровня экологического загрязнения территории, так как отходы нефтепереработки токсичны.
Известен также способ создания профилактического покрытия против ветровой и водной эрозии (прототип), включающий приготовление водного раствора поливинилового спирта, внесение его в поверхностный слой песчаного грунта и обезвоживание полимерсодержащего слоя за счет его замораживания [3, 4].
Недостатком этого способа является ограниченный период его применения, так как замораживание предполагается лишь в начале зимы, а период положительных температур воздуха исключается. Кроме того, при гелеобразовании на поверхности песчаного субстрата скапливается большая доля внесенного в грунт полимера с формированием пленки. Это обстоятельство ограничивает срок действия профилактического покрытия, так как полимер не достаточно устойчив к световому воздействию и со временем разлагается. Возможно также, при некоторой передозировке, образование плотной корки полимера на поверхности, которая будет препятствовать росту растений.
Цель изобретения - повышение надежности и расширение времени реализации способа на период положительных температур воздуха, снижение его зависимости от погодных условий, продление срока действия и расширение области его применения на поверхности грунтов с различной крутизной.
Цель достигается тем, что, в варианте 1 используется способ защиты грунта от эрозии, при котором готовят водный раствор поливинилового спирта (ПВС) и наносят его на поверхность грунта, отличающийся тем, что в грунт предварительно вносят влаго-сорбент, в качестве которого используют порошок бентонитовой глины. В смеси с порошком глины вносят семена многолетних трав, удобрения и гуматы. В варианте 2 так же в поверхностный слой грунта предварительно вносят влаго-сорбент (бентонитовую глину), семена многолетних трав, удобрения и гуматы, а водный раствор поливинилового спирта наносят на закрепляемую поверхность грунта во вспененном виде.
Раствор полимера во вспененном виде легко удерживается на крутом склоне грунта, не стекает вниз и постепенно впитывается в верхний слой минерального субстрата, что расширяет область применения способа на склонах разной крутизны и повышает его эффективность.
В обработанном песчаном субстрате избыток воды из раствора ПВС идет на набухание бенто-порошка. Это происходит за счет высокой адсорбционной активности бентонитовой глины, так как ее активная удельная поверхность достигает 800-900 м2/г. Концентрация раствора полимера в песчаном субстрате повышается до критического уровня и он переходит в гелеобразное состояние, формируя пространственную пленочную структуру. Такая структура связывает частицы грунта и защищает его от водной и ветровой эрозии.
Распределение полимера в минеральном субстрате подчиняется распределению в нем сорбента. Поэтому, управляя распределением порошка бентонитовой глины в объеме закрепляемого песчаного субстрата, можно формировать заданную полимерно-песчаную структуру. Эта технология практически не зависит от погодных условий, так как для гелеобразования и закрепления песчаного субстрата не требуется отрицательная температура воздуха или сухая погода.
При этом бентонитовая глина, состоящая в основном из минералов группы монтмориллонита, является в данном случае еще и ценным почвообразующим компонентом. Внесение в состав мелиоранта семян многолетних растений, удобрений и гуматов позволяет создавать на защищаемой поверхности сплошной дерновый слой и продлевать, в отличие от прототипа, действие профилактического покрытия практически на неограниченное время.
Пример 1. Порошок бентонитовой глины вносят на поверхность песчаного субстрата с расходом 100-500 г/м2. Затем его перемешивают в слое глубиной 3-5 см, укатывают и поливают 0,25-2,0% раствором ПВС. Этим достигается равномерное закрепление песчаного субстрата.
Пример 2. Порошок бентонитовой глины 100-500 г вносят на каждый квадратный метр поверхности песчаного субстрата, засыпая в предварительно сделанные борозды, направленные вдоль склона. Затем поверхность укатывают и поливают 0,25-2,0% раствором ПВС. Таким образом, формируется бороздовое закрепление, которое препятствует локализации поверхностного стока, снижая его эрозионную активность.
Пример 3. На каждый квадратный метр поверхности песчаного субстрата в его верхний 3-5 см слой вносят сухую смесь, состоящую из порошка бентонитовой глины 100-500 г, семян многолетних трав 20-60 г, минеральных удобрений 20-60 г и гуматов 50-100 г. Затем поверхность откоса укатывают и методом дождевания или полива из расчета 10 л/м2 на нее наносят 0,25-2,0% водный раствор поливинилового спирта. Применение растений-рекультивантов позволяет продлить действие профилактического покрытия на неограниченный срок.
Пример 4. Порошок бентонитовой глины вносят на поверхность песчаного субстрата с расходом 100-500 г/м2. Затем его перемешивают в слое глубиной 3-5 см, укатывают и поливают 0,25-2,0% раствором ПВС. При этом водный раствор поливинилового спирта наносят во вспененном виде. Этим достигается удержание раствора ПВС на поверхности крутого откоса до завершения его впитывания в песчаный субстрат, что расширяет область применения способа.
В первые часы после нанесения профилактического покрытия, функцию противоэрозионной защиты выполняет образовавшийся гель полимера. Затем, через 3-4 недели, за счет всхода и укоренения многолетних растений, защита от эрозии усиливается. Она продлевается практически на неограниченный срок по причине образования сплошного дернового слоя.
Ускоренному формированию дерна способствуют благоприятные термовлажностные условия, которые создаются внесением бенто-порошка и пропиткой песчаного субстрата раствором поливинилового спирта. Это подтверждается, в частности, появлением повышенного содержания влаги под профилактическим покрытием, что видно на зависимости влажности песка от глубины и концентрации раствора полимера (см. чертеж).
Таким образом, повышается надежность способа, расширяется время реализации его на период положительных температур воздуха и область его применения на склоны различной крутизны, снижается зависимость от погодных условий и увеличивается срок действия.
Источники информации
1. SU 865888, С 09 К 17/00, А 01 В 13/16. Бюл. №35 от 23.09.81.
2. Ананенков А.Г., Ставкин Г.П., Лобастова С.А., Хабибуллин И.Л. Экологические основы землепользования при освоении и разработке газовых и газоконденсатных месторождений Крайнего Севера / М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2000, 316 с.
3. SU 1790593 A3, С 09 К 17/00. Бюл. №3 от 23.01.93.
4. Чеверев В.Г. Техническая мелиорация грунтов криолитозоны водным раствором полимера. Материалы 1 конференции геокриологов России. М.: Изд-во МГУ, 1996. Кн.3. С.178-188.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГРУНТОВ ОТ ЭРОЗИИ | 2005 |
|
RU2267513C1 |
СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ | 2010 |
|
RU2449001C1 |
КОМПОЗИЦИЯ ИЗ ВЛАГОСОРБЕНТОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ВОДНОЙ ЭРОЗИИ | 2010 |
|
RU2430952C1 |
Способ закрепления и восстановления почвенно-растительного покрова нарушенных земель с использованием биополимера-структурообразователя | 2023 |
|
RU2817344C1 |
СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩ | 2012 |
|
RU2513468C1 |
Способ защиты грунта от эрозии и создания зеленого покрытия | 2023 |
|
RU2807596C1 |
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И/ИЛИ ЛЬДОВ | 1992 |
|
RU2064555C1 |
КОМПОЗИЦИЯ ИЗ СТУКТУРООБРАЗУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ | 2013 |
|
RU2537178C2 |
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГРУНТОВ ОТ ЭРОЗИИ И СОЗДАНИЯ ЗЕЛЕНОГО ПОКРЫТИЯ | 2012 |
|
RU2496588C1 |
Способ реконструкции техногенного песчаного грунта | 2019 |
|
RU2735249C1 |
Изобретение относится к строительству и охране окружающей среды, в частности к технологии инженерно-биологической защиты земляных сооружений от дефляции, переувлажнения и оплывания, оврагообразования и других процессов ветровой и водной эрозии, а также к способам рекультивации нарушенных ландшафтов - песчаных карьеров и эродированных склонов. Способ включает приготовление водного раствора поливинилового спирта и нанесение его на поверхность грунта. В грунт предварительно вносят влагосорбент, в качестве которого используют порошок бентонитовой глины. Дополнительно в поверхностный слой грунта вносят семена многолетних трав, удобрения и гуматы в виде смеси с порошком бентонитовой глины. Вариантом изобретения является описанный выше способ защиты грунтов от эрозии, в котором водный раствор поливинилового спирта наносят на поверхность грунта во вспененном виде. Изобретение позволяет повысить надежность и расширить время реализации способа, снизить его от погодных условий и продлить срок действия. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
SU 1790593 A3, 23.01.1993 | |||
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА СКЛОНОВЫХ ЗЕМЛЯХ | 1997 |
|
RU2121777C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ ПОЧВЫ | 1991 |
|
RU2044471C1 |
Состав для создания прослойки, предотвращающей загрязнение грунтовых вод гербицидами на ирригационных системах | 1979 |
|
SU733595A1 |
Способ получения пористых материалов | 1971 |
|
SU443859A1 |
Авторы
Даты
2006-01-10—Публикация
2005-02-04—Подача