Способ подготовки каменистых крутосклонов под посадку древесных насаждений Советский патент 1982 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а ипенно к способам облесения каменистых крутосклонов, и может быть использовано преиму1чественно при горном лесоразведении. .Известен способ выращивания растений на каменистых почвах, включающий щелевание, микрстеррасирование, посад ку растений и углубление клиновидной щели до уровня ее дна. Последнее осуществляется в процессе ухода за расте ниями при помощи зубовидного рабочего органа, сочлененного с лапами культиватора 1. Однако по условиям техники безопас ности устройство микротеррас и щелей и тем более уход за растениями при помощи обычных механизмов поперек склона при его крутизне более 12° практичес ки исключены. Сравнитель но же малый объем рыхлой массы почвогрунта в местах посадки со временем Сиз-за неболЫЮй его водовместимости) не сможет удовлетворять потребность деревьев в почвенной влаге. Известен также способ борьбы с эрозией почв на склонах, включающий поделку траншей и заполнение их водопоглощающим материалом неорганического происхождения, например пустой породой отвалов или шлаковыми отходами промышленных предприятий. Водопоглощающие траншеи размещают на склонах по горизонтали на расчетных расстояниях. Глубину траншеи устанавливают с учетом средней глубины промерзания почвы. Пористые заполнители предохраняют дно траншеи от промерзания и тем самым со.храняют высокую скважность почвогрунта. Неорганический заполнитель траншей обеспечивает водопоглощение поверхностного стока в течение 10 лет и предотвращает появление в траншеях очагов вредителей и болезней сельскохозяйственных растений С2 . ;;звестный способ малоэффективен на крутых каменистых склонах с мёл-, копрофильной почвой по следующим причинам. Во-первых, устройство траншей на склонах круче 12° по горизонтали обычными машинами по условиям техники безопасности практически исключено. При использовании же на этих работах кр тосклонного трактора диапазон применения может быть несколько расширен, но лишь до 18 . Во-втормх, предложенный способ предполагает интенсивную инфильтрацию вслп, собранной на склоне траетлгеями с последующим ее перемещением вглубь почвогрунта. Но такой процесс вполне возможен лишь при наличии в местах устройства траншей рыхлых четвертичных и третичных пород с высокой скважностью или же других геологических пород с высокой трещиноватостью. Вероятность перевода вод поверхностног стока при помощи траншей вглубь .на склонах с мелкопрофильными (10-15 см почвами, сформировавшимися на камени том делювии, подстилаемом плотными каменистыми породами глинистые слан цы, мел, мергель и др.), очень малая В-третьих, значительная гофрированность склонов, в том числе и каменис тых, обусловливает сильное -перераспределение поверхностного стока в пределах их площади и разную нагрузку на отдельные, отрезки траншей. Сущность способа пояйняется фиг. 1 и 2. На фиг.1 представлены: схема размещения микропонижений 1 на каменистом крутосклоне , водособирающей траншеи 2 с неорганическим заполнителем 3 в направл НИИ, близком к гхзризонталям 4, и направление на склоне концентрированного 5 и рассеянного 6 поверхностного стокаf II - поперечный профиль заложения дна 7 траншеи в пределах микропонижения, т.е. на рабочем учас ке 8 траншеи, где она пепехватывает концентрированный поверхностный сток и направляет его к наименьшей отметк высоты своего дна. При .большой изрезанности склона мр|кропонижениями (промоинами, потяжи нами) разместить траншеи строго по горизонтали не представляется .возмож ным. В местах таких микропонижений они будут проходить под некоторым углом к горизонтали. Поэтому при соблюдении заданной глубины траншей их дно будет иметь разные высотные отметки, причем наименьшие в местах пересечения этих микропонижений. Раз ность высотных отметок дна траншеи и весьма слабая водопроницаемость ка менистого грунта по их дну и бокам способствует интенсивному переме1.пению воды, перехваченной траншеями на склоне, в промежутках между неорганическим заполнителем в сторону меньших высотных отметок, т.е. к мик ропонижениям. При значительной концентрации воды в таких местах возмож вы ее переливы и образование на скло не концентрированных водных потоков. При переливе большого объема воды с траншей, расположенных в верхней час ти склона, все возрасталощий в объеме и силе водный поток может привести к разрушению траншей, расположенньцч ниже по склону (лавинный эффект). Таким образом, применение на каменистых крутосклонах с сильно выраженныммикрорельефом и мелкопрофильными почвами водосборных траншей с размещением их по горизонтали для организации поверхностного стока на дополнительное увлажнение почвогрунта посадочных мест по. целому ряду причин будет малоэффе.ктивным. Цель изобретения - улучшение влагообеспеченности растений в местах их посадки. Цель достигается тем, что траншеи размещают по диагонали относительно основного уклона в противоположных направлениях, вдоль нижней их стороны выполняют водонаправляюшие валики, а в местах пересечения указанных земляных сооружений форршрук)т лесокультурные площадки с продольным террасовидным профилем. На фиг. 2-Т - поперечный профиль траншей 1 с заполнителем 2 и водонаправляющим валиком 3; II поперечный разрез лесокультурной площади 4 с продольным террасовидным профилемJ III - схема диагонального (к уклону склона 5) размещения траншей 1 с водонаправляющими валиками 3, лесокультурных площадок 4 и направления поверхностного стока б в пределах площади искусственно выделяемых микроводосборов 7. Способ подготовки каменистых крутосклонов под посадку древесных насаждений состоит из следующих операций: - подготовительных, которыепредусматривают частичную планировку поверхности с.клона с очисткой ее от камней и остатков древесной и кустарниковой растительности, а также защиту осваиваемой части склона с создаваемыми на ней сооружениями от повреждений ливневыми и талыми водами, поступающими с верхней (не осваиваемой) его части путем устройства водозадерживающих или водоотводящих земляных гидротехнических сооружений, трассировку осваиваемой части склона; - основных, включающих поделку траншей и водонаправляющих валиков вдоль их нижней стороны, заполнение coздaвae 1ыx емкостей неорганическим материалом, свободно Фильтрующим воду, формированиев местах пересечения траншей лесокультурных площадок с продольным террасовидным профилем. Траншеи и водонаправляющие валики сооружаются в два этапа. На первом они устраиваются по диагонали к ос- . новному уклону склона на всей его площади и в одном направлении, а на втором - также по диагонали, но уже. в дру.гом, противоположном, направлении. При таком их расположении весь склон искусственно разделяется на микроводосборы, поверхностный сток с которых попадает в водосборные траН шеи и по ним подводится к лесокуль- турным площадкам. Расчленение стокообраэующей поверхности осваиваемого склона на микррводосборы позволяет практически полностью зарегулировать местный поверхностный сток и более использовать его на пополнение запаса доступной растениям влаги в корнеобитаемом слое почвогрунта лесокультурных.площадок. Размещение же водособирающих траншей с водонаправляющими валиками под острым углом к основному нправленпю русла временных водотоков, проходящих на склоне по размоинам и пот5 жинам, устраняет опасность -их разрушения в периоды экстремального поверхностного стока Площадь микроводосборов, зафиксированных на склоне каптажно-дренажно сетью, рассчитывается исходя из общей потребности растений в почвенной влаге в период вегетации. При этом учитываются водные константы корнеобитаемого слоя почвогрунта лесокультурных площадок, фактические запасы и дефицит доступной растениям влаги в этом же почвогрунте в летние месяцы, количество и характер летних (особенно ливневых) осадков, коэффициент поверхностного стока, потери почвенной влаги корнеобитаемым слоем почвогрунта на испарение и фильтрацию . С учетом отмеченного устанавливаются и исходные строительные параметры траншей и водонаправляющих валиков . Способ испытан в нижнем горном поясе юго-восточного побережья Крыма т.е. в тех гидроклиматических условиях, для которых он и предназначен Для испытаний подобран участок стокообразующего и эродируемого скло на крутизной от 10 до 23° юго-восточ ной экспозиции 5азмером 1,5 га. В ге ологическом строении склона преобладают глинистые сланцы с. прослоями песчаников. Маломощная (10-15 см) сильнокаменистая коричневая горнолесная почва сформировалась на делювии упомянутых геологических пород. Мощность делювия не пр евышает 35 см. Растительность склона сильно изреженная, типичная для шибляков Поверхность склона пересечена сетью промоин разной глубины. В процессе подготовки участка к испытаниям на нем произведена частичная планировка поверхности с засыпкой глубоких промоин и расчисткой от крупных камней; разметка трасс каптажно-дренажной сети из траншей и водонаправляюших валиков и лесокультурных площадок. Траншеи (глубина 40 см и ширина 30 см) и валики (высота 30 , ширина 40 сМ) размещены по диагонали к основному уклону склона в противоположных направлениях. При этом продольныйих уклон не превышает 12, что обеспечило устойчивость механизмов к боковому опрокидыванию во время строительства. Расстояния между соседними параллельными траншеями по основному уклону склона не превышают 4 см, а точки пересечения траншей с противоположным направлением расположены rfa диагоналях через 4,2м. Площадь расчетного микроводосбора, оконтуренного траншеями и валиками, составляет 16 м. На сооружении траншей и валиков применены рыхлитель РН-80Б и полуплантажный плуг ПП-50. Траншеи на 80% заполнены щебнем. На этой работе применен рыхлитель терасс РТН-2-25, в бункер которого засыпают щебень. После сооружения траншей и валиков в местах их пересечения корчевателем Д-513А формируют лесокультурные площадки с продольным террасовидным профилем. Дпя лучшего влагонакопления и меньшего нагрева в летнее время поверхности лесокультурных площадок придают обратный уклон до 10°. После устройства лесокультурных площадок делают . оправку траншей и валиков. На опытном участке создано 6600 пог. м. водособирающих траншей и водонаправляющих валиков и 825 лесокультурных площадок с 5 тыс. посадочными местами (по 6 шт на площадке). В результате осуществления упомянутых стокоорганизующих мероприятий поверхностный сток здесь полностью зарегулирован и опасность возникновения аэрозионных прессов устранена. За счет поступления дополнительного поверхностного стока с искусственных микроводосборов суммарные запасыдоступной растениям влаги в корнеобитаемом слое почвогрунта посадочных мест в летние месяцы возросли в 3,5 раза. В связи с этим Ьохранность саженцев крымской .сосны к концу третьего года роста, по сравнению с контролем, выше на 25%, а текущий прирост в высоту увеличился на 100%. Размещение траншей и валиков по диагонали к основному уклону склона позволило сократить продольный уклон пути перемещения агрегатов до безопасной величины (до 12°) и тем самым повысить их производительность на земляных работах на 15-20%. Формула изобретения Способ подготовки каменистых кру;тосклонов ПОД посадку древесных насаждений, включающий поделку на склоне траншей и заполнение их водопоглощающим материалом неорганического происхождения отличаюиийсЯ fevif что, с целью улучшения влагообеспеченностй растений в местах их посадки, траншеи размещают

ПС диагонали относительно основного уклона в противоположных направлениях, вдоль нижней их стороны выполняют воденаправляющие вгшики, а в местах пересечения указанных земляных сооружений формируют лесокультурные площадки с продольным террасовидным профилем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидете71ьство СССР 627774, кл. А 01 С 5/04, 1978.

2,Авторское свидетельство СССР 4297.61, кл. А 01 В 13/16, 1972 (прототип).

fu,2