Спосіб ліквідації ерозійно-небезпечних ділянок
Винахід відноситься до галузі захисту навколишнього середовища, а саме способів ліквідації ярів. Використання заявленого способу ліквідації ерозійних ділянок дозволить запобігти ерозійним процесам і рекультивувати ерозійно небезпечні ділянки з формуванням стійкого травостою, що утворює щільну дернину. Спосіб полягає в тому, що за основним руслом викладеного яру формують ділянки, захищені від ґрунтових вод та поверхневої водної ерозії. Спочатку виконують ґрунтозатримуючі водопроникні поперечні перегородки. Після цього здійснюють посів багаторічних трав із одночасним внесенням мінеральних добрив. Виконання ґрунтозатримуючих перегородок здійснюють шляхом виїмки ґрунту на глибину 0,25-0,35 м і переважно довжиною 2,0-2,5 м по всій ширині жолобчастої ділянки та на 5-15% від його ширини з кожного краю яру. По нижньому краю виїмки споруджують каркас ґрунтозатримуючої перегородки висотою 0,10-0,35 м, наприклад у вигляді вербового тину. Потім укладають на дно виїмки водопроникний геотекстильний матеріал. Каркас ґрунтозатримуючої перегородки покривають тим же матеріалом із заглибленням кінця в ґрунт із протилежного боку каркасу. Наприкінці роботи здійснюють засипку виїмки ґрунтом і вирівнюють його формою жолоба. 3 з.п. ф-ли, 4 іл., 2 табл.
Винахід відноситься до галузі захисту навколишнього середовища, а саме до способів ліквідації ярів, і може бути використане для рекультивації ерозійно-небезпечних ділянок та боротьби з ерозією ґрунтів у Заполяр'ї.
Відомий спосіб закріплення многоотвершкового яру (RU патент 2113776), вибраний нами за прототип, що включає формування каскаду земляних запруд по їхньому основному руслу, спорудження у вершинах яру і його отвершках водозатримуючих і водовідвідних валів, посадку назапрудах і валах меліоративних насаджень, викладення ярів шляхом переміщення ґрунту на дно яру для надання його схилам кута нахилу 12-15 o при цьому поверхню викладеного яру викладають гумусованим шаром ґрунту.
Однак цей спосіб є трудомістким, дорогим і недостатньо ефективним для боротьби з ерозією ґрунтів у Заполяр'ї, де водна ерозія ґрунтів на техногенних ландшафтах, позбавлених рослинного шару, дуже стрімка, а коротке та прохолодне північне літо та велика кількість паводкових та дощових вод посилюють процес.
Середня швидкість поглиблення ярів у Заполяр'ї становить 1 метр на рік. Все це веде до знищення екотопів, а також створює ризик виникнення технологічних аварій у разі розмивів промислових майданчиків та трас трубопроводів.
Завданням цього винаходу є розробка більш дешевого, ефективного та доступного способу ліквідації яругоутворювальних процесів у Заполяр'ї на ділянках з сильно розвиненою ерозією ґрунтів.
Пропонований винахід дозволяє запобігти ерозійним процесам, використовуючи доступний підручний матеріал, наприклад вербу, і рекультивувати ерозійно небезпечні ділянки з формуванням стійкого травостою, що утворює щільну дернину.
Технічний результат досягається тим, що за основним руслом викладеного яру формують ділянки, захищені від ґрунтових вод і поверхневої водної ерозії, шляхом спорудження ґрунтозатримуючих водопроникних поперечних перегородок, після чого здійснюють посів багаторічних трав з одночасним внесенням мініральних добрив.
Істотні ознаки винаходу.
Спосіб ліквідації ерозійно небезпечних ділянок, що включає викладання яру шляхом переміщення ґрунту на дно яру для надання йому форми жолоба зпохилими схилами, розмітку яру на ділянки з перепадом по висоті не більше 0,5 м, формування по його основному руслу на місці розмітки ґрунтозатримуючих водопроникних поперечних перегородок і посів на ділянках травосуміші з підвищеною нормою висіву і з одночасним внесенням мінеральних добрив, при цьому формування ґрунту перегородок здійснюють шляхом виїмки ґрунту на глибину 0,25-0,35 м і переважно довжиною 2,0-2,5 м по всій ширині жолобчастої ділянки та на 5-15% від його ширини з кожного краю яру, споруди по нижньому краю виїмки каркаса ґрунтозатримуючої перегородки висотою 0,10-0,35 м, наприклад у вигляді вербового тину, укладання на дно виїмки водопроникного геотекстильного матеріалу, покриття каркаса ґрунтозатримуючої перегородки тим же матеріалом із заглибленням кінця геотекстилю в ґрунт з протилежного боку каркасу, засипки вирівнювання його формою жолоба.
Причому при формуванні каркаса ґрунтозатримуючої перегородки у вигляді вербового тину по нижньому краю виїмки забивають вербові кілки, переважно здатні до вегетативного відтворення, які оплетають вербовими хлистами і які при проростанні додатково закріплюють ґрунт.
Як травосуміші використовують суміш наступного складу, мас.%: Вівсяниця червона - 8 - 12 М'ятник лучний - 28 - 32 Лисохвіст лучний - 28 - 32 Канарковий - 8 - 12 Вівсяниця лучна - 18 - 22 з нормою висіву 10/10 .
Спосіб було випробувано на яру, що утворився вздовж траси водопроводу на схилі до струмка Ярей-шор. Довжина яру близько 200 м, ширина 1-4 м і глибина до 2,5 м.
Перший етап ліквідації ерозійно небезпечної ділянки включав викладання відкосів яру шляхом переміщення ґрунту і укладання ґрунту, що вивільнився, на дно яру з йогонаступним утрамбуванням. Таким чином було сформовано жолоб із похилими схилами.
Наступним етапом було спорудження ґрунтозатримуючих поперечних перегородок по основному руслу яру з метою запобігання виносу ґрунту та руйнування стінок жолоба ґрунтовими водами та поверхневою водною ерозією. Для цього викладений яр був розмічений на ділянки довжиною 2,0-3,0 м, (фіг. 1), при цьому перепади по висоті на місці розмітки не повинні були перевищувати 0,5 м. Ця умова є достатньою для зниження енергії падаючої води . На місці розмітки поперек жолоба робили виїмку довжиною 2,5 м і глибиною 0,3 м по всій ширині яру і на відстані приблизно 10% від ширини жолобчастої ділянки з кожного краю яру (фіг.2). У нижній частині виїмки забивали кілки верби довжиною 0,35-0,50 м, які обплітали вербовими хлистами, формуючи каркас ґрунтозатримуючої перегородки у вигляді вербового плетеня з висотою 0,3 м. Для спорудження каркасу можуть бути використані кілки будь-яких чагарникових культур, території біля яру, а також може бути споруджена дощата огорожа. Істотним при спорудженні каркасу ґрунтозатримуючої перегородки є його водопроникність. Далі на дно виїмки (фіг.3) укладали водопроникне неткане голкопробивне полотно (1), яким покривали зверху вербовий тин (2) з переходом на інший бік тину до 0,8 м, при цьому кінець матеріалу заглиблювали в землю на 0,1 м (3), потім виїмку з покладеним геотекстилем засипали виїмковим ґрунтом, а ґрунт вирівнювали за профілем жолоба, при цьому споруджена ґрунтозатримувальна перегородка виступала над рівнем ґрунту на 10-15 см. Таким чином, по всьому яру були сформовані ділянки, захищені від ґрунтових вод і поверхневої водної ерозії, розділені ґрунтозатримуючими поперечнимиперегородками. Перепад по висоті між перегородками не перевищував 0,5 м, що дозволяло гасити енергію падаючої води і тим самим запобігти розмив перегородок, при цьому ґрунт, що частково виноситься, затримувався перегородками і ділянки набували горизонтальну поверхню.
Живці верби для виготовлення тину брали довжиною 35-55 см із прутів двох-трирічного віку з гладкою блискучою поверхнею і висаджували із заглибленням на 25-30 см. При подальшому проростанні вербові насадження служили додатковому закріпленню ґрунту.
Третім етапом ліквідації яру була рекультивація землі шляхом залужування ділянок та схилів яру. Для цього між перегородками висівали травосуміш, що добре росте в умовах Заполяр'я, що містить вівсяницю червону - 10%, м'ятник луговий - 30%, лисохвіст луговий - 30%, канарковий - 10%, вівсяницю лугову - 20% з підвищеною га (таблиця 1). Після посіву травосуміші вносили комплексне мінеральне добриво, наприклад, нітроамофоску, що містить азот, фосфор і калій або окремо аміачну селітру, подвійний суперфосфат і калійну сіль (таблиця 2).
Підвищена норма висіву травосуміші дозволяє сформувати щільний травостій та зупинити ерозійні процеси вже в перший рік (фіг. 4).
Протягом сезону сформовані ділянки замулилися до висоти перемичок ґрунтом, що частково виноситься, і набули форми тераси. Водний потік, потрапляючи на горизонтальну ділянку, скидав швидкість і по порогу, що утворився, йшов далі.
Подальший догляд за площею, що рекультивується, складався з підживлення мінеральними добривами і підсівом багаторічних трав.
Ерозійні процеси зупинилися першого року після початку робіт і далі протягом усього періоду спостережень не поновлювалися. До кінця другогороку сформувався щільний травостій, проективне покриття яким у середньому становило 85%. Протягом наступних років поступово на ділянку впровадилися рослини або регіональних видів – осоки, хвощі, мохи, лишайники. Новоутворений верхній шар ґрунту сформувався у вигляді вираженого задернованого гумусового горизонту глибиною 7-10 см.
1. Спосіб ліквідації ерозійно небезпечних ділянок, що включає викладання яру шляхом переміщення ґрунту на дно, формування перегородок по його основному руслу, залужування дна і схилів яру, який відрізняється тим, що при викладанні яру йому надають форму жолоба з похилими схилами, після чого на ділянки з перепадом по висоті не більше 0,5 м, на місці розмітки формують ґрунтозатримуючі водопроникні поперечні перегородки, а залужування яру здійснюють шляхом посіву травосуміші з одночасним внесенням мінеральних добрив, при цьому формування ґрунтозатримуючих перегородок здійснюють шляхом виїмки ґрунту на глибину 0 0,35 м і переважно довжиною 2,0-2,5 м по всій ширині жолобчастої ділянки і на 5-15% від його ширини з кожного краю яру, виконання по нижньому краю виїмки каркаса ґрунтозатримуючої перегородки висотою 0,10-0,35 м, укладання на дно виїмки водопроникного геотекстильного матеріалу, покриття каркасу ґрунтозатримуючої перегородки тим же матеріалом із заглибленням його кінця в ґрунт з протилежного боку каркаса, засипки виїмки витрачним ґрунтом та вирівнювання його за формою жолоба.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при виконанні каркаса ґрунтозатримуючої перегородки у вигляді вербового тину по нижньому краю виїмки забивають вербові кілки, переважно здатні до вегетативного відтворення, які обплітають вербовими хлистами.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що для залужування яру використовують травосуміш наступного складу, мас. %: Вівсяниця червона - 8-12 М'ятник лучний - 28-32 Лисохвіст лучний - 28-32 Канарійник - 8-12 Вівсяниця лучна - 18-22 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що норма висіву травосуміші становить 10-30 кг/га.