Значительная часть сельскохозяйственных угодий в Украине и Крыму расположена на склонах крутизной от 1°до 10°, что требует разработки и выполнения большого комплекса противоэрозионных мероприятий. Связано это с тем, что пахотные земли расположенные на склонах различной крутизны подвержены интенсивной водной эрозии и дефляции (т.е. ветряной эрозии). По статистическим данным, в конце 80-х годов суммарный вынос питательных веществ с пахотных земель всей территории СССР ежегодно составлял порядка 46 млн. тонн, в то время как производство всех видов минеральных удобрений достигало в лучшие годы не более 28 млн. тонн. Естественно, это приводило, а сейчас и тем более, к ухудшению качества почв и потери урожайности.
Водная эрозия (размыв) бывает 2-х типов: плоскостной смыв и линейная (объяснить)
Водная эрозия в первую очередь зависит от:
1 – крутизны склонов;
2 – длины склонов;
3 – формы склонов;
4 – экспозиции склонов;
5 – типов почв;
6 – растительности;
7 – способов обработки;
8 – направления обработки почв;
9 – количество осадков (рассказать: увеличение скорости потока в 2 раза приводит к увеличению твердого стока в 4 раза). Рост оврагов, выведения из оборота значительной части земель, цветение водоемов, ухудшение качества источников водоснабжения за счет химии и т.д. Земли бывают эродированные (крайний случай Badlend) эродируемые и потенциально эродируемые).
ДИФЛЯЦИЯ – ветровая эрозия. Возникает при скорости ветра 5 – 10 м/сек. Действует в отличии от водной эрозии постоянно и мало зависит от крутизны склонов. Большее влияние оказывает степень увлажнения почв и характер обработки земель. Наибольшее влияние на ветроударных склонах. Пыльные бури (рассказать).
|
|
Для защиты от эрозионных процессов необходимо применять особые методы размещения угодий проектирования эрозионно-защитных объектов.
2. Объекты проектирования.
Противоэрозионные мероприятия делятся на агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические. Их комплекс должен обеспечивать эффективное снегозадержание и регулирование поверхностного стока, увеличение запасов влаги и уменьшение смыва почв, прекращение образования и роста существующих оврагов, повышения плодородия почв.(вставка с фотографиями).
Агротехнические мероприятия. За основу положено задержание и регулирование поверхностного стока, за счет применения определенных способов обработки почв и возделывания культур. Проведение этих мероприятий связано с контурным земледелием (контурной орг. Территории контурно-мелиоративным земледелием). Основной принцип – почвенные показатели рабочих участков проектируемых полей должны быть агротехнически однородными, длинные стороны их должны совпадать с направлением горизонталей.
Лесомелиоративные мероприятия предусматривают проектирование лесозащитных полос в севооборотах, облесение балок, оврагов, песков, берегов рек, водоемов и создание придорожных лесных полос.
Гидротехнические мероприятия состоят из сооружения валов, валов-террас, каналов, коллекторов, плотин, прудов, запруд, быстротоков, перепадов, выполаживании склонов промоин и оврагов.
Агротехнические и лесомелиоративные мероприятия эффективны на склонах небольшой крутизны. На более крутых и длинных склонах возникает необходимость проектирования и сооружения гидротехнических сооружений линейного типа.
|
|
Рекультивация земель. Комплекс мероприятий направленных на восстановление плодородия и народно-хозяйственной деятельности земель, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, когда образуются карьеры, отвалы горных пород и обогатительных фабрик. При карьерной разработке площадь карьеров и отвалов может достигать сотен га (рассказать на примере Орджоникидзе и Докучаевска).
Сооружения, создаваемые при проведении комплекса противоэрозионных мероприятий, называемых объектами инженерного оборудования территории сначала схематически размещаются на проектном плане внутрихозяйственных землепользований, затем создают рабочие проекты с детализацией на основе топогеодезических изысканий, специальных обследований и инженерно-экономических расчетов. Перед рабочим проектированием составляется ТЭО на основе нормативных документов, технических указаний. При этом обычно разрабатывается несколько вариантов решения и выбирается оптимальный, вносятся соответствующие изменения, уточнения в положении границ участков, линейных объектов и т.п.
Для обеспечения параллельности длинных сторон участков и их ширины, кратной ширине захвата тракторных агрегатов требуется повышенная точность изображения на плане объектов съемки.
Высокая точность изображения рельефа горизонталями требуется для обеспечения точности определения уклонов, в пределах которых проектируют границы участков или линейные гидротехнические сооружения. Необходимую высоту сечения рельефа рассчитывают с учетом формул для определения СКП горизонталей, например: 
|
|
Т.е. надо учитывать, что погрешность определения отметок точек по горизонталям достигает 20% сечения рельефа.
Для предварительного проектирования, и полевого обследования территории, схематического размещения объектов инженерного оборудования используют проектные планы внутрихозяйственного землепользования масштаба 1: 10000. Для рабочих проектов выполняют мензульные, тахеометрические или фототеодолитные съемки выделенных массивов в масштабах 1:2000 – 1:5000 с сечением рельефа 1 – 2 м. При склонах крутизной 8 – 10 съемку производят в масштабе 1: 1000, с сечением рельефа 0,5 – 1 м. Для проектирования оросительных систем – 0,25 – 0,5 м.
Для перенесения рабочего проекта в натуру составляют разбивочный чертеж, где указывают участки и объекты, а также необходимые геодезические данные для определения их положения на местности. Проект переносят на площади, предусмотренные к освоению в ближайшие 2 – 3 года.
3. Составление и перенесение в натуру проектов организации территории в условиях контурного земледелия.
Контурное земледелие применяется на местности со значительно выраженным рельефом. Границы полей и участков проектируют так, чтобы их длинные стороны были параллельны друг другу и общему направлению горизонталей, совпадающему с направлением движения тракторных агрегатов, когда уклон этого направления близок к нулю.
В связи с этим контурное земледелие подразделяется на прямолинейное и криволинейное.
Участки с прямолинейными склонами и с горизонталями в виде круговых кривых встречаются редко. Склоны, как правило, имеют более извилистые контуры.
Поэтому отступления от направления горизонталей при проектировании границ участков неизбежно.
Надо учитывать, что уклоны по горизонталям мы можем вычислить с погрешностью 
20 %, а во-вторых, изменение направления горизонтали при прямолинейном движении тракторного агрегата может вызвать недопустимое изменение тягового усилия, перерасход горючего и размыв почвы.
Если уклон рассчитан по горизонталям плана масштаба 1: 10000 с сечением рельефа 2 м, то максимальным будет уклон перпендикулярный горизонталям под углом 
. При изменении направления горизонталей, представленных в виде круговых кривых с центром в т.О, изменится уклон движения тракторного агрегата (
).
При угле поворота направления горизонталей при угле, горизонталь отклонится от т.А на отрезок Б. Рассчитывается как биссектриса при расчете круговых кривых (
). Превышение между концами отрезка 
, т.е. превышение которое должен преодолеть тракторный агрегат не меняя направления движения будет 
. При проектировании участков определяют рабочий уклон і раб., который должен преодолеть тракторный агрегат при движении от т. В до т. А на расстояние Т (также 
). Тогда рабочий уклон
Т.е. і раб. Зависит от угла поворота, измеренного на плане транспортиром и уклона между горизонталями, рассчитанного по плану.
Точность определения рабочего уклона рассчитывается по формуле: 
.
На преодоление подъема при 
непроизводственные затраты тяговой мощности трактора, в зависимости от состава прицепных агрегатов, равны 8,5 – 18 % нормального тягового усилия на крюке, а расход горючего на преодоление подъем 2 увеличивается на 6 %. Если полученный рабочий уклон рассматриваемой части участка превышает установленный предел (1,5 – 2), то уменьшают длину участка с новым направлением длинных сторон или проектируют криволинейные границы.
При криволинейных границах часто применяют контурно-полосную организацию территории, обработки проводят вдоль горизонталей по полосам, которые чередуются с полосами многолетних трав или лесополосами.
Ширина обрабатываемых полос с уклоном 0,05 на серых почвах при парапропашных севооборотах допускается до 40 м, при зерновых – до 80 м, на черноземах может быть увеличена в 2 раза. При такой организации территории обеспечивается регулирование поверхностного стока и параллельность длинных сторон обрабатываемых участков.
Если рельеф сложный и расчлененный применяют прямолинейное контурное земледелие. Границы участков представляют ломаные линии с допустимыми отступлениями от направления горизонталей, совмещенные с водорегулирующими линейными рубежами (повороты дорог, валы – терассы и т.д.). Границы не должны отклоняться от направления горизонталей на углы больше 10 – 20.(добавить больше текста с картинками)
В условиях очень высокой эрозионной опасности применяют контурно-мелиоративную орган. терр. Здесь строят инженерные сооружения для задержания и отвода избыточного стока, Сюда входят: водозадерживающие валы, валы-канавы, водонаправляющие валы-ложбины, совмещенные с дорогами, лесополосами, границами полей и участков. Недопустимо совмещение линейных элементов территории с вершинами оврагов, балок, ложбин, если не строят гидротехнические сооружения.
Перенесение проекта в натуру только угломерным методом или методом промеров с предварительным построением съемочного обоснования, при котором проектирование осуществляется аналитическим способом. На местности строятся проектные теодолитные ходы и применяется полярный метод. Перенесение производится либо теодолитом и мерным прибором, либо электронным тахеометром. Для перенесения проекта при подготовке геодезических данных стремятся к тому, чтобы координаты концов противоположных сторон участков обеспечивали равенство их дирекционных углов, или их отличие на 180°.
Проектирование осуществляется аналитическим способом по координатам с вычислением дирекционных углов и длин линий. Если есть необходимость, то редуцируют координаты и длины линий, добиваясь того, чтобы противоположные линии были параллельны и расстояние соответствовало кратности ширины захвата тракторного агрегата.
Перенесение в натуру криволинейных границ участков выполняется тоже угломерным методом с контрольными промерами между противоположными границами. Наиболее просто переносить границы параллельно горизонталям близким по форме круговым кривым с изменяющимися радиусами, но с близким заложением. По границе ставят вешки через 20, 30, 40, 50 м, начиная от нижней границы участка расположенного на середине. Затем вешки выравнивают в плавную кривую, при помощи нивелира (или тригонометрическим нивелированием) контролируют высоты точек и записывают на разбивочном чертеже. Затем от точек нижней границы перпендикулярно к ней вверх по склону отмеряют проектную ширину, закрепляют вешками, выравнивают плавную кривую и прокладывают новую границу в одну борозду. Затем такие же операции проводят на нижних и верхних границах других обрабатываемых полос.(добавить из Балак)