Способ защиты почв от водной эрозии Советский патент 1992 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к мероприятиям по защите почв от водной-эрозии и может найти применение в сельском хозяйстве.

Известен способ защиты почв от водной эрозии в садах, включающий укрепление почвы посредством очагового глубокого промораживания почвы зимой путем обнажения поверхности почвы от снега с расположением этих очагов полосами, ориентированными перпендикулярно к направлению стока воды.

Недостатком этого способа является то, что при большом скоплении талых вод полосы, не очищенные от снега, препятствуют раннему и быстрому сбросу воды из ложбины, а в последующем из-за слабого промерзания почвы под толщей снега подвержены смыву. Кроме того в случае метелей очищенные полосы заносятся снегом.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты почв путем более раннего и быстрого сброса воды из ложбины при

одновременном повышении противоэрози- онной стойкости почвы по линии стока.

Цель достигается тем, что в зимний период по линии стока осуществляют расчистку снега в виде непрерывной полосы, ориентируя ее по тальвегу ложбины, что обеспечивает беспрепятственный отток талых вод весной. При этом открытая поверхность почвы зимой промерзает более глубоко, чем защищенная снегом, вследствие чего почва по линии стока меньше смывается водными потоками.

С целью предотвращения заноса расчищенной полосы снегом при метелях со стороны преобладающего переноса снега боковой стенке расчищенной полосы придают уклон в направлении, противоположном направлению метелевого переноса.

В зимний период отрицательные формы рельефа (например, ложбины, лощины) заполняются снегом, который препятствует свободному оттоку талой воды, поступающей с водосборной площади в период сне(Л

С

4 СП Ч

N0 4 00

готаяния. В результате весной в ложбинах и прилегающих к ним зонам, у водных рубежей накапливается значительное количество талых вод, напитывающих всю толщу снега. Водовместимость снега достигает 900 г/л и более. В этот период происходит медленный сток талой воды, фильтрующейся через снег в горизонтальной плоскости, однако объем поступления воды с водосборной площади превышает возможность стока фильтрацией через снег по линии стока. При достижении определенного объема и при насыщении снега водой до состояния текучести (t 900 г/л) происходит резкое формирование руслового канала в толще снега, по которому происходит интенсивный сток, а незамерзшая почва подвергается ускоренному смыву м размыву талыми водами. При этом величина смыва почвы преимущественно определяется механической прочностью почвенного покрова и интенсивностью водного потока.

Исследования показывают, что при скорости водного потока 0,6 м/с мутность стока составила 0,35 г/л, а ее увеличение до 1,8 м/с повышает мутность до 1,16 г/л. Кроме того замерзшая почва в условиях скорости водного потока до 0,5 м/с практически не подвержена смыву.

При общей протяженности паводкового периода 12-15 дней основной сток происходит в течение 2-5 дней. При этом особенно большой вред наносится аыположенным формам рельефа, где почвенный покров не укреплен еще растительностью, а почва в связи с большой толщей снега находится в незамерзшем состоянии.

Практически способ осуществляют путем расчистки снега в виде непрерывной полосы (1-3 м), ориентированной по тальвегу ложбины. Для этой цели используют тракторы (Т-150, К-700, ДТ-75 и другие) в агрегате с видоизмененным клином или специальными орудиями, исключающими уплотнение боковых стенок расчищенной полосы.

В результате расчистки непрерывкой полосы по тальвегу ложбины обеспечивается ранний и быстрый сброс талой воды из ложбины, предупреждается избыточное ее скопление на прилегающей к ложбине территории у водных рубежей, а в связи с глубоким промерзанием почвы и незначительной энергией водного потока интенсивность водно-эрозионных процессов уменьшается в 3-4 раза.

Для предупреждения заноса полосы метелевым снегом боковой стенке расчищенной полосы придают уклон в направлении, противоположном направлению мете- левого переноса.

В поперечном сечении расчищенную полосу выполняют в виде наклонной трапеции (ABCD), параллелограмма (ABCD) (см. фиг.1) либо геометрической фигуры иной формы с верхним и нижним основаниями, ориентированной в пространстве таким образом, что проекция верхнего основания на

горизонтальную плоскость может перекрывать только часть нижнего основания.

Для ориентации полосы по тальвегу ложбины выставляются вехи через 50-100 м,

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

На участке ложбины на территории опытного хозяйства ВНИИЗХ, где толщина снега составила 1,2 м в феврале 1989 г. ручным способом расчистили полосы до поверхности почвы с профилем сечения в виде трапеции, в которой проекция верхнего основания на горизонтальную плоскость была смещена в наветренную сторону на длину

нижнего основания (см. фиг. 1). Размеры верхнего основания составили 1.0 м, нижнего 2,0 м.

Через 8 дней после расчистки полосы до заноса ее снегом измеряли глубину промерзания почвенным буром АМ-16. В последующем после полного заноса дрены с поверхности метелевым снегом и поземкой производили ее вскрытие в поперечном сечении для определения плотности снежной

массы и особенностей заполнения полосы снегом.

Исследования показали, что глубина промерзания почвы до поделки полосы составила 0,2-0,3 м, а после промораживания

в течение 8 сут 0,9-1,2 м. Изучение заноса полосы снегом показало, что в условиях заноса до полного выравнивания с поверхности (март) расчищенная полоса заполнялась снегом на 0,5-0,7 значения начального объема, а в поперечном сечении полосы с наветренной стороны образовалась пустота, по своей форме приближающаяся к треугольнику с несколько меньшим основанием, чем основание полосы. При этом

плотность снега, заполнившего полосу, не превышала 0,1-0,12 при плотности снежной массы в ложбине 0,32-0,37. Из этого следует, что при метели или поземке расчищенная полоса указанной геометрической

5 формы заполняется снегом малой плотности с образованием пустот, составляющих до 0,5 значений объема полосы, которые в случае поступления талых вод из снега могут служить русловыми линиями стока, предупреждающими избыточное скопление воды у водных рубежей, ложбин и др.

Полевые наблюдения (1983-1990 гг.) показывают, что начало линейного стока наблюдается лишь при освобождении от снега (сходе снега) не менее чем на 60-70% площади водосбора.

Исследования, проведенные в 1988- 1990 гг. у водного рубежа на придорожном участке протяженностью 5750 м, показали, что в общем объеме весеннего стока содержание предварительно накопленных вод в снеге составляло около 80%. При этом сток основного объема талой воды длился около 3 сут при общей протяженности стокового периода 10-12 суток.

Таким образом, изобретение позволяет сократить интенсивность весеннего линейного стока (в сторону более ранних сроков), а в целом стабилизирует сам паводковый процесс.

Формула изобретения

1.Способ защиты почв от водной эрозии, включающий глубокое полосное промораживание почвы на днище ложбин путем расчистки снега в зимний период, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности защиты почв путем более раннего и быстрого сброса воды из ложбины при одновременном повышении проти- воэрозионной стойкости почвы по линии стока, расчистку снега осуществляют в виде непрерывной полосы, ориентируя ее по тальвегу ложбины.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что со стороны преобладающего переноса снега боковой стенке расчищенной полосы придают уклон в направлении. противоположном направлению метелево- го переноса.

Использование: земледелие, садоводство, луговое кормопроизводство. Сущность изобретения: в зимний период осуществляют расчистку снега в ложбинах непрерывной полосой, ориентируя расчистку по тальвегу ложбины, со стороны преобладающего метелевого переноса боковой стенке расчищенной полосы придают уклон, противоположный направлению метелевого переноса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

НЕТЕЛЬ

НВТЕА

С(А7