Введение
Воздействие человека на природные ландшафты с каждым годом увеличивается. Во всем мире наибольшую опасность для экологических систем представляет промышленная деятельность человека, проявляющаяся главным образом в местах добычи полезных ископаемых. Промышленные разработки изменяют рельеф местности, характер, структуру ландшафтов, гидрологический режим, растительный и животный мир.
В данном курсовом проекте рассмотрена технология восстановления нарушенных земель в КФХ «СельхозПродукт» Алапаевского района Свердловской области.
Как проводится проектирование мероприятий, технология выполнения работ и расчеты по рекультивации нарушенного участка- оврага. Произведены расчеты по выполаживанию оврага.
Несмотря на достигнутые успехи в теоретическом и практическом плане, в рекультивации нарушенных земель, как и в любой новой проблеме, много нерешенных вопросов. Среди них и неопределенность относительно этапов проведения работ. Оформившееся первоначальное положение об двух этапах рекультивации земель, технический и биологический, не в полной мере отражает сложившуюся реальную ситуацию.
Местоположение оврага
Село Голубовское располагается на высоком левом берегу реки Ница в устье левого притока реки Пойка. Село находится к северо-востоку от Екатеринбурга, на восток от Нижнего Тагила и в 50 км от центра округа города Алапаевска (по шоссе 62 км) в 3 км от КФХ.
Данный овраг расположен на территории пастбища (рис. 1)
Рисунок 1- Расположение оврага
Глубина оврага - 5 м., ширина - 7 м., длина - 13 м., ширина дна -1.5 м., крутизна откосов - 45 градусов.
Планируемые мероприятия
Рекультивация земель - искусственное воссоздание плодородия почвы и растительного покрова, нарушенное вследствие горных разработок, строительства дорог и каналов, плотин и т.д. Рекультивация земель включает:
|
|
- восстановление рельефа: засыпку оврагов, карьеров, уничтожение отвалов горных пород и т.д.;
- восстановление почв и растительности;
- лесовосстановление;
- создание новых ландшафтов.
В рекультивации земель различают два этапа:
1. Технический - подготовка земель для последующего целевого использования
2.Биологический – восстановление плодородия, осуществляемое после технического этапа и включающее комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на возобновление исторически сложившейся совокупности флоры, фауны и микроорганизмов оврага.
Рабочим проектом запланировано на этапе технической рекультиваций проведение засыпки оврага щебеночно-0песочной смесью и землевания. На биологическом этапе необходимо провести посев многолетних трав, прикатку семян и внесение комплексных удобрений.
Для засыпки оврага рассчитываем его площадь и объем.
Рассчитываем площадь оврага в поперечном срезе:
Где а- ширина оврага наверху, b-ширина дна оврага, h-глубина оврага.
7+1.5))*5.0=21.25 м2
Площадь дна оврага: 
2, где а –длина дна оврага, b- ширина дна оврага.
Площадь оврага сверху: Sв=a*c=13*7=91.0м2, где а-длина оврага, c-ширина оврага сверху.
Объем оврага: V=1/3*5.0*(21.25+91.0+19.5)= 219.58 м3
Глубина оврага составляет 5 м. До 4 метров будем засыпать щебеночно-песочной смесью, 1 метр -почва.
Рассчитываем объем щебеночно-песочной смеси (далее ЩПС):
|
|
V=1/3*4*(21.25+91.0+19.5) = 175.66 м3
Рассчитываем объем почвы, которую нужно будет внести:
V=219.58-175.66=43.92 м3
Для проведения технической рекультивации оврага нам понадобится следующая техника: самосвал, бульдозер, трактор с сеялкой.
Для перевозки ЩПС и почвы нам потребуется самосвал КАМАЗ 6520, 20 т. 
Рисунок 3 Самосвал КАМАЗ 6520
Рассмотрим технические характеристики самосвала КАМАЗ 6520:
Автомобиль самосвал КАМАЗ 6520 – ведущий среди грузовиков повышенной грузоподъемности.
При объеме платформы базовой модели КАМАЗ 6520 12 куб. м. есть модификации 6520, имеющие объем 20 куб. м.
Самосвал КАМАЗ 6520 оснащается двигателем мощностью 320 л. с. (мод КамАЗ 740.51-320, стандарт Евро-2), модификации самосвала 6520 – двигателями 360 л.с. или 400 л. с.
Сфера применения самосвала КАМАЗ 6520 огромна: перевозки грузов на стройках, в сельском хозяйстве, в добывающих отраслях, там, где требуется мощность и большой ресурс работы автомобиля. Благодаря широкому кругу задач, которые способен решать КАМАЗ 6520, он пользуется высоким спросом и в России, и в сопредельных государствах.
Рассчитываем количество самосвалов, которые потребуется для перевозки ЩПС и почвы:
V оврага/ на объем кузова самосвала;
219.58/20=11 шт.
Бульдозер - самоходная землеройная машина, представляющая собой гусеничный или колёсный трактор, тягач и тому подобное с навесным рабочим органом — криволинейным в сечении отвалом (щитом), расположенным вне базы ходовой части машины.
Служит для послойного копания, планировки и перемещения (на расстояние 10 — 200 метров) грунтов, полезных ископаемых, дорожно-строительных и других материалов при строительстве и ремонте дорог, каналов, гидротехнических и тому подобных сооружений. Также бульдозер применяется при разработке россыпей, на отвалах, при рекультивации, в качестве вспомогательной машины на карьерах.
|
|
Технические характеристики бульдозера т-130 (таблица 1):
| |
| Общие показатели трактора т-130 | |
|
| |
| Масса конструкционная, кг | |
|
| |
| Дорожный просвет, мм | |
|
| |
| Тяговый класс | |
|
| |
| База, мм | |
|
| |
| Колея, мм | |
|
| |
| Двигатель | |
|
| |
| Марка двигателя | Д-130 |
|
| |
| Тип двигателя | Четырехтактный дизельный, с турбонаддувом, многотопливный |
|
| |
| Мощность двигателя, л.с. | |
|
| |
| Удельный расход топлива, г/кВт*ч (г/л. С. Ч.) | 244,3 (180) |
|
| |
| Заправочные ёмкости | |
|
| |
| Топливный бак, л | |
|
| |
| Система охлаждения, л | |
|
| |
| Система смазки двигателя, л | |
|
| |
| Бортовой редуктор (каждый), л | |
|
| |
| Гидравлическая система, л | |
|
|
Для агрегатирования кольчато-зубчатого катка и сеялки нам понадобится трактор Т-150.
Технические характеристики трактора Т-150 приведены в таблице 2:
| Номинальная эксплуатационная мощность двигателя, кВт (л.с.) | 110 (150) |
| Частота вращения, об/мин: | |
| ..коленчатого вала при номинальной эксплуатационной мощности двигателя | |
| ..ВОМ | 540 и 1000 |
| Диаметр цилиндра, мм | |
| Ход поршня, мм | |
| Рабочий объем цилиндров, л | 9,15 |
| Удельный расход топлива при номинальной эксплуатационной мощности, г/кВт*ч (г/э. л.с.-ч) | 252 (185) |
| Вместимость топливного бака, л | |
| Колея, мм | |
| Продольная база, мм | |
| Дорожный просвет (при погруженных почвозацепах), мм | |
| Удельное давление на грунт, Мпа (кгс/см2) | 0,046 (0,46) |
| Габаритные размеры, мм | 4935 Х 1850 Х 2915 (высота с воздухоохладителем) |
| Масса конструктивная, кг |
Таблица 2
Каток кольчато-зубчатый предназначен для дробления комьев, разрушения почвенной корки, прикатывания почвы, уплотнения на глубину до 7 см подповерхностного и рыхления на глубину 4 см поверхностного слоев почвы. После прикатывания поверхность поля покрыта мульчированным слоем почвы, что способствует сохранению влаги.
Технические характеристики кольчато-зубчатого катка ККЗ-12,4 представлены в таблице 3.
| Наименования параметра | ККЗ-12,4 |
| Тип | Полуприцепной, гидравлический |
| Агрегатируется с трактором класса | 3,0-5,0 |
| Рабочая скорость, км/ч | |
| Транспортная скорость, км/ч | |
| Ширина захвата, м | |
| Производительность, га/ч | |
| Диаметр кольца клинчатого, мм | |
| Диаметр кольца зубчатого, мм |
Современная сельскохозяйственная машина для посева зерновых и зернобобовых культур.Конструкция сеялки позволяет: вносить гранулированные минеральные удобрения одновременно с посевом зерновых культур; прикатывать почву в засеянных рядках; переводить сошники из рабочего положения в транспортное с помощью гидравлики трактора; заменять задние приводные колеса на 4 секции прикатывающих катков (для прессового варианта) на почвах, подверженных ветровой эрозии. Четыре секции прикатывающих катков поставляются по заявкам покупателей. Благодаря наличию в сошниках подшипников качения сократилось время не технический уход, так как уменьшилось количество точек смазки. Сеялка может работать как в односеялочном, так и в многосеялочном шеренговом агрегате, и соединяется в многосеялочной агрега при помощи сцепок СП – 10, СП – 7 производства ОАО «НПО «Сибсельмаш».
Основные достоинства:
- Объем бункера 990 дм куб;
- Усиленная рама и спицы;
- Единая крыша на зерновое и туковое отделения зернового ящика;
- Единый семяпровод с наконечником и воронкой;
- Малый радиус поворота при агрегатировании 3 – х сеялок;
- Возможность установки анкерных сошников;
- Имеет связь сеялок между собой.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
| Ширина захвата, м | 3,6 | |
| Транспортная скорость, км/ч, не более | ||
| Рабочая скорость, км/ч | ||
| Производительность за час основного времени, га/ч | 3,6 | |
| Габаритные размеры, мм, в транспортном положении, не более | Длина в варианте с прикатывающими катками | |
| Длина в варианте на пневматических колесах | ||
| Ширина | ||
| Высота | ||
| Масса в варианте на колесах, кг | 1579±55 | |
| Масса в варианте на катках, кг | 1839±55 |
3. Экономическое обоснование запланированных мероприятий
Затраты делятся на текущие и капитальные.
Капитальные затраты технического этапа рекультивации включают в себя затраты на аренду техники, покупку необходимых материалов, оплату труда работников.
В текущие затраты включаются затраты последующего периода после осуществления проекта по устранению возникающих недостатков.
Затраты на технический этап рекультивации предоставлены в таблице.
Таблица - Затраты на технический этап рекультивации
| Наименование работ и затрат | Руб./м3 | Руб./литр | Руб./час | Количество, ед. | Общая стоимость, руб. |
| Капитальные затраты | |||||
| Доставка ЩПС (включая стоимость ЩПС) | - | - | |||
| Доставка грунта (включая стоимость грунта) | - | - | |||
| Топливо | - | - | |||
| Оплата работы механизатора | - | - | |||
| Итого: | |||||
| Текущие затраты (10% от капитальных затрат) | |||||
| Итого: | 24064,6 |
Доставку ЩПС будет осуществлять на самосвале. Стоимость смеси и грунта взята из прайс-листа организации ООО «Уралстройсервис».
Капитальные затраты биологического этапа рекультивации включают в себя затраты на покупку семян многолетних трав и минеральных удобрений, оплату труда работников.
Текущие затраты включают в себя затраты на устранение возникающих недостатков, например, недостаточной всхожести посеянных трав, дополнительных взнос удобрений.
Затраты на биологическую рекультивацию предоставлены в таблице.
Таблица – Затраты на биологическую рекультивацию
| Наименование работ и затрат | Руб./час | Руб./литр | Руб./кг. | Количество единиц | Общая стоимость, руб. |
| Капитальные затраты | |||||
| Овсяница луговая | - | - | 1,5 | ||
| Овсяница красная | - | - | 1,1 | ||
| Клевер белый | - | - | |||
| Комплексное удобрение Аммофос | - | - | |||
| топливо | - | - | |||
| Оплата работы механизатора | - | - | 1,5 | ||
| Итого: | |||||
| Текущие затраты (10% от капитальных затрат) | |||||
| Итого: | 1628,3 |
Необходимый объем семян многолетних трав в травосмеси рассчитан на основании методических указаний по биологической рекультивации земель.
Доход от выполаживания оврага можно получить за счет реализации продукции полученной с рекультивируемого участка, а также за счет прекращения роста данного оврага.
Условный доход хозяйство будет получать от отсутствия необходимости уплаты штрафа в размере 40-50 тыс. рублей за невыполнение установленных требований и обязательных мероприятий по улучшению, защите земель и охране почв от водной эрозии.
Доход от биологической рекультивации предоставлен в таблице 7.
Таблица 7- Доход от биологической рекультивации
| Урожайность, ц/га | Площадь оврага, га | Урожайность, ц/га | Стоимость сена, руб/ц | Доход руб/год |
| 0,219 | 3,564 | 2138,4 |
Срок окупаемости- это период времени, необходимый для покрывания расходов на осуществление проекта доходами.
Срок окупаемости=сумма расходов/сумма доходов.
Расчет срока окупаемости предоставлены в таблице 8.
Таблица 8- Срок окупаемости
| Показатель | Доход, руб./год | Руб. | Срок окупаемости, лет |
| Доход | 2138,4 | - | - |
| Дополнительный доход | - | - | |
| Расходы | - | - | |
| Окупаемость затрат | - | - |
Период времени для покрывания расходов составляет 6 лет.
Заключение
Данным проектом было запланировано выполаживание оврага на территории села Голубовское, Алапаевского района Свердловской области, площадью 219.58 м2.
С помощью самосвалов и бульдозеров была осуществлена засыпка и утрамбовка оврага, и создан почвенный покров из серой лесной почвы объемом 43.92 м3.
Объем ЩПС составил 564 м3. Так же после технической рекультивации была произведена биологическая рекультивация. С помощью сеялки внесены удобрения, а также засеяны многолетними растениями (клевером, и овсяницей луговой) вся площадь оврага.
Общая стоимость технического этапа рекультивации составляет 240646 рублей, биологического этапа рекультивации 16283 рублей.
Рассчитали капитальные и текущие затраты на этапах рекультивации земель. Расходы составили 256929 рублей, а доходы 42138,4 рублей. Период времени для покрывания расходов составляет 6 лет.
Библиографический список
1. Местоположение оврага [электронный ресурс]: https://ru.wikipedia.org/wiki/
2. Рекультивация нарушенных земель [электронный ресурс]: https://www.cawater-info.net/bk/4-3-2.htm
3. Этапы рекультивации земель [электронный ресурс]: https://genstroycity.com/rekultivaciya_i_vosstanovlenie_zemel_razlichnogo/
4. Техническая характеристика самосвала Камаз 6520 [электронный ресурс]: https://kamaz.most-e.ru/KAMAZ-samosvaly/samosval-KAMAZ-6520/
5. Техническая характеристика бульдозера т-130 [электронный ресурс]: https://chtz-uraltrac.ru/news/topics/532.php
6. Техническая характеристика кольчато-зубчатого катка ККЗ-12,4 [электронный ресурс]: https://agtz.ru/technique/soil-processing-tools/skating-rinks/katok-kolchato-zubchatyy-kkz-12-4/
7. Техническая характеристика сеялки [электронный ресурс]: https://www.agroman.ru/m/products/katok-kolchato-zubchatyy-kkz-10-6-zavtotexnology/