Способ ликвидации эрозионно опасных участков

 

Изобретение относится к области защиты окружающей среды, а именно к способам ликвидации оврагов. Использование заявленного способа ликвидации эрозионных участков позволит предотвратить эрозионные процессы и рекультивироватъ эрозионно опасные участки с формированием устойчивого травостоя, образующего плотную дернину. Способ заключается в том, что по основному руслу выположенного оврага формируют участки, защищенные от грунтовых вод и поверхностной водной эрозии. Вначале выполняют грунтозадерживающие водопроницаемые поперечные перегородки. После этого осуществляют посев многолетних трав с одновременным внесением минеральных удобрений. Выполнение грунтозадерживающих перегородок осуществляют путем выемки грунта на глубину 0,25-0,35 м и предпочтительно длиной 2,0-2,5 м по всей ширине желобчатого участка и на 5-15% от его ширины с каждого края оврага. По нижнему краю выемки сооружают каркас грунтозадерживающей перегородки высотой 0,10-0,35 м, например в виде ивового плетня. Затем укладывают на дно выемки водопроницаемый геотекстильный материал. Каркас грунтозадерживающей перегородки покрывают тем же материалом с заглублением конца в грунт с противоположной стороны каркаса. В конце работы осуществляют засыпку выемки грунтом и выравнивают его по форме желоба. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области защиты окружающей среды, а именно к способам ликвидации оврагов, и может быть использовано для рекультивации эрозионно опасных участков и борьбы с эрозией почв в Заполярье.

Известен способ закрепления многоотвершкового оврага (RU патент 2113776), выбранный нами за прототип, включающий формирование каскада земляных запруд по их основному руслу, сооружение в вершинах оврага и его отвершках водозадерживающих и водоотводящих валов, посадку на запрудах и валах мелиоративных насаждений, выполаживание оврагов путем перемещения грунта на дно оврага для придания его склонам угла наклона 12-15^o, при этом поверхность выположенного оврага выкладывают гумусированным слоем почвы.

Однако этот способ является трудоемким, дорогостоящим и недостаточно эффективным для борьбы с эрозией почв в Заполярье, где водная эрозия почв на техногенных ландшафтах, лишенных растительного слоя, очень стремительна, а короткое и прохладное северное лето и большое количество паводковых и дождевых вод усугубляют процесс.

Средняя скорость углубления оврагов в Заполярье составляет 1 метр в год. Все это ведет к уничтожению экотопов, а также создает риск возникновения технологических аварий в случае размывов промышленных площадок и трасс трубопроводов.

Задачей настоящего изобретения является разработка более дешевого, эффективного и доступного способа ликвидации оврагообразовательных процессов в Заполярье на участках с сильно развитой эрозией почв.

Предлагаемое изобретение позволяет предотвратить эрозионные процессы, используя доступный подручный материал, например иву, и рекультивировать эрозионно опасные участки с формированием устойчивого травостоя, образующего плотную дернину.

Технический результат достигается тем, что по основному руслу выположенного оврага формируют участки, защищенные от грунтовых вод и поверхностной водной эрозии, путем сооружения грунтозадерживающих водопроницаемых поперечных перегородок, после чего осуществляют посев многолетних трав с одновременным внесением миниральных удобрений.

Существенные признаки изобретения.

Способ ликвидации эрозионно опасных участков, включающий выполаживание оврага путем перемещения грунта на дно оврага для придания ему формы желоба с покатыми склонами, разметку оврага на участки с перепадом по высоте не более 0,5 м, формирование по его основному руслу на месте разметки грунтозадерживающих водопроницаемых поперечных перегородок и посев на участках травосмеси с повышенной нормой высева и с одновременным внесением минеральных удобрений, при этом формирование грунтозадерживающих перегородок осуществляют путем выемки грунта на глубину 0,25-0,35 м и предпочтительно длиной 2,0-2,5 м по всей ширине желобчатого участка и на 5-15% от его ширины с каждого края оврага, сооружения по нижнему краю выемки каркаса грунтозадерживающей перегородки высотой 0,10-0,35 м, например в виде ивового плетня, укладки на дно выемки водопроницаемого геотекстильного материала, покрытия каркаса грунтозадерживающей перегородки тем же материалом с заглублением конца геотекстиля в грунт с противоположной стороны каркаса, засыпки выемки выемочным грунтом и выравнивания его по форме желоба.

Причем при формировании каркаса грунтозадерживающей перегородки в виде ивового плетня по нижнему краю выемки забивают ивовые колья, предпочтительно способные к вегетативному воспроизведению, которые оплетают ивовыми хлыстами и которые при прорастании дополнительно закрепляют грунт.

В качестве травосмеси используют смесь следующего состава, мас.%: Овсяница красная - 8 - 12 Мятник луговой - 28 - 32 Лисохвост луговой - 28 - 32 Канареечник - 8 - 12 Овсяница луговая - 18 - 22 с нормой высева 10 - 30 кг/га.

Способ был опробован на овраге, образовавшемся вдоль трассы водопровода на склоне к ручью Ярей-шор. Длина оврага около 200, ширина 1-4 м и глубина до 2,5 м.

Первый этап ликвидации эрозионно опасного участка включал выполаживание откосов оврага путем перемещения грунта и укладку высвободившегося грунта на дно оврага с его последующей утрамбовкой. Таким образом был сформирован желоб с покатыми склонами.

Следующим этапом являлось сооружение грунтозадерживающих поперечных перегородок по основному руслу оврага с целью предотвращения выноса грунта и разрушения стенок желоба грунтовыми водами и поверхностной водной эрозией. Для этого выположенный овраг был размечен на участки длиной 2,0-3,0 м, (фиг. 1), при этом перепады по высоте на месте разметки не должны были превышать 0,5 м. Это условие является достаточным для снижения энергии падающей воды. На месте разметки поперек желоба делали выемку длиной 2,5 м и глубиной 0,3 м по всей ширине оврага и еще на расстоянии примерно 10% от ширины желобчатого участка с каждого края оврага (фиг.2). В нижней части выемки забивали колья ивы длиной 0,35-0,50 м, которые оплетали ивовыми хлыстами, формируя каркас грунтозадерживающей перегородки в виде ивового плетеня с высотой 0,3 м. Для сооружения каркаса могут быть использованы колья любых кустарниковых культур, прорастающие на территории возле оврага, а также может быть сооружена досчатая изгородь. Существенным при сооружении каркаса грунтозадерживающей перегородки является его водопроницаемость. Далее на дно выемки (фиг.3) укладывали водопроницаемое нетканое иглопробивное полотно (1), которым покрывали сверху ивовый плетень (2) с переходом на другую сторону плетня до 0,8 м, при этом конец материала заглубляли в землю на 0,1 м (3), затем выемку с уложенным геотекстилем засыпали выемочным грунтом, а грунт выравнивали по профилю желоба, при этом сооруженная грунтозадерживающая перегородка выступала над уровнем грунта на 10-15 см. Таким образом, по всему оврагу были сформированы участки, защищенные от грунтовых вод и поверхностной водной эрозии, разделенные грунтозадерживающими поперечными перегородками. Перепад по высоте между перегородками не превышал 0,5 м, что позволяло гасить энергию падающей воды и тем самым предотвратить размыв перегородок, при этом частично выносимый грунт задерживался перегородками и участки приобретали горизонтальную поверхность.

Черенки ивы для изготовления плетня брали длиной 35-55 см из прутьев двух-трехлетнего возраста с гладкой блестящей поверхностью и высаживали с заглублением на 25-30 см. При дальнейшем прорастании ивовые насаждения служили дополнительному закреплению грунта.

Третьим этапом ликвидации оврага являлась рекультивация земли путем залуживания участков и склонов оврага. Для этого между перегородками высевали травосмесь, хорошо произрастающую в условиях Заполярья, содержащую овсяницу красную - 10%, мятник луговой - 30%, лисохвост луговой - 30%, канареечник - 10%, овсяницу луговую - 20% с повышенной нормой высева - 30 кг/га (таблица 1). После посева травосмеси вносили комплексное минеральное удобрение, например нитроамофоску, содержащее азот, фосфор и калий или отдельно аммиачную селитру, двойной суперфосфат и калийную соль (таблица 2).

Повышенная норма высева травосмеси позволяет сформировать плотный травостой и остановить эрозионные процессы уже в первый год (фиг. 4).

В течение сезона сформированные участки заилились до высоты перемычек частично выносимым грунтом и приобрели форму террасы. Водный поток, попадая на горизонтальный участок, сбрасывал скорость и по образовавшемуся порогу уходил дальше.

Дальнейший уход за рекультивируемой площадью состоял из подкормки минеральными удобрениями и подсевом многолетних трав.

Эррозионные процессы остановились в первый год после начала работ и далее на протяжении всего периода наблюдений не возобновлялись. К концу второго года сформировался плотный травостой, проективное покрытие которым в среднем составило 85%. На протяжении следующих лет постепенно на участок внедрились растения аборегенных видов - осоки, хвощи, мхи, лишайники. Новообразованный верхний слой почвы сформировался в виде выраженного задернованного гумусового горизонта глубиной 7-10 см.

Формула изобретения

1. Способ ликвидации эрозионно опасных участков, включающий выполаживание оврага путем перемещения грунта на дно, формирование перегородок по его основному руслу, залуживание дна и склонов оврага, отличающийся тем, что при выполаживании оврага ему придают форму желоба с покатыми склонами, после чего осуществляют разметку оврага на участки с перепадом по высоте не более 0,5 м, на месте разметки формируют грунтозадерживающие водопроницаемые поперечные перегородки, а залуживание оврага осуществляют путем посева травосмеси с одновременным внесением минеральных удобрений, при этом формирование грунтозадерживающих перегородок осуществляют путем выемки грунта на глубину 0,25-0,35 м и предпочтительно длиной 2,0-2,5 м по всей ширине желобчатого участка и на 5-15% от его ширины с каждого края оврага, выполнения по нижнему краю выемки каркаса грунтозадерживающей перегородки высотой 0,10-0,35 м, укладки на дно выемки водопроницаемого геотекстильного материала, покрытия каркаса грунтозадерживающей перегородки тем же материалом с заглублением его конца в грунт с противоположной стороны каркаса, засыпки выемки выемочным грунтом и выравнивания его по форме желоба.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении каркаса грунтозадерживающей перегородки в виде ивового плетня по нижнему краю выемки забивают ивовые колья, предпочтительно способные к вегетативному воспроизведению, которые оплетают ивовыми хлыстами.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для залуживания оврага используют травосмесь следующего состава, мас. %: Овсяница красная - 8-12 Мятник луговой - 28-32
Лисохвост луговой - 28-32
Канареечник - 8-12
Овсяница луговая - 18-22
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что норма высева травосмеси составляет 10-30 кг/га.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5