Характеристика равновеликости полей
В условиях защиты почв от эрозии при мелкоконтурности и раздробленности угодий допускают отклонения от среднего размера поля в полевых севооборотах до 10-15%, в почвозащитных – до 20%. Если отклонения размеров полей превышают допустимые, то пересматривают их размещение или изменяют число полей и ротацию севооборотов. Вопрос обоснования правильного сочетания и размещения линейных элементов, образующих систему для обеспечения комплексного и полноценного защитного влияния на всю площадь землепользования, относится, прежде всего, к расположению полос в отношении направления уклонов. Важно установить, в каких пределах может менять свое положение лесная полоса в отношении направления уклона поверхности склона, на котором она расположена. Для наилучшего задержания воды и ее проникновения в полосу наиболее эффективным является расположение полосы по горизонталям, что не создает уклона по оси полосы и не допускает стока воды вдоль верхней опушки. Чем больше лесная полоса отклоняется от горизонтали, тем больше становится уклон вдоль ее оси и тем худшие создаются возможности для задержания стока и проникновения воды в полосу. У лесных полос, расположенных по горизонталям, наибольшая водосборная площадь и теоретически сток со всей водосборной площади, заключенной между водоразделом и такой полосой, не может миновать полосу и пройдет через нее. И наоборот, чем больше полоса будет отклоняться от горизонтали, тем меньше будет становиться ее водосборная площадь, наименьшее значение которой будет при расположении лесной полосы по линии стока. Теоретически у такой полосы нет водосборной площади кроме той, которую она занимает сама. Если величину водосборной площади выразить в %, приняв ее максимальное значение за 100%, то это дает представление о водорегулирующей нагрузке лесной полосы, называемой в дальнейшем коэффициентом водорегулирующей нагрузки (приложение I–6). Чем ближе этот коэффициент к 100%, тем большее водорегулирующее значение лесной полосы. Произведение этого коэффициента на уклон по оси полосы в % к максимальному дает представление о степени наличия предпосылок для концентрированного стока вдоль верхней опушки полосы. Наибольшее значение этих произведений соответствует углам отклонения оси полос от линии стока равным 51°–55°, причем эти значения уменьшаются до 0 как по мере уменьшения углов отклонения, так и по мере их увеличения. Приняв наибольшее значение этих произведений (при 53°) за единицу, можно остальные значения выразить в виде коэффициентов, падающих до 0. Эти коэффициенты можно называть коэффициентами эрозионной опасности расположения полос на склонах. Зная углы отклонения осей лесных полос от линий стока (или горизонталей), можно дать относительную оценку лесных полос по их водорегулирующему значению и степени правильности их расположения на склонах. Это позволит прежде всего выделить среди углов, образуемых осями лесных полос с линиями стока (или горизонталями), их группы, определяющие главную защитную роль полос и наилучшее проектное решение по их расположению на склонах. Эти группы проиллюстрированы в приложении II–28. Используя данные о средних значениях коэффициентов водорегулирующей нагрузки (К) и эрозионной опасности (b), умножив каждый из них на длину полос группы (l) и разделив сумму произведений на сумму всех длин полос, можно получить средние взвешенные значения обоих коэффициентов для системы лесных полос. Коэффициент водорегулирующей нагрузки системы можно в этом случае определить по формуле:
Kb =,
Пример такой оценки системы защитных лесных полос приведен в приложении II–29, где в схеме представлены три системы защитных лесных полос, различно ориентированные в отношении линии стока. В первой из них подавляющая часть лесных полос запроектирована по горизонталям и лишь небольшая их часть (поперечные лесные полосы) расположена по линии стока. В этой системе коэффициент водорегулирующей нагрузки составляет 71%, а коэффициент эрозионной опасности расположения полос на склонах равен нулю, что квалифицирует систему как эффективную, в водорегулирующем отношении и эрозионно безопасную. Во второй системе, наоборот, подавляющая часть лесных полос лежит по линии стока, а небольшая часть расположена по горизонталям. В этой системе коэффициент водорегулирующей нагрузки составляет лишь 28%, но коэффициент эрозионной опасности, как и в первой системе, равен нулю. Таким образом, вторая система, будучи неэффективной в водорегулирующем отношении, в тоже время эрозионно безопасна, то есть она в условиях склонов мало полезна, хотя и не вредна. Наконец, в третьей системе все лесные полосы запроектированы под углом 45° по отношению к линии стока и горизонтали. В такой системе коэффициент водорегулирующей нагрузки равен 46, а коэффициент эрозионной опасности 0,96, что квалифицирует третью систему как мало эффективную в водорегулирующем отношении и в тоже время предельно эрозионноопасную. Системы такой ориентировки на склонах являются худшими в практике защитного лесоразведения в эрозионных районах. Недостатки в размещении лесных полос на склонах могут и должны быть преодолеваемы при помощи специального ухода за опушками лесных полос, направленного к недопущению концентрированного стока вдоль лесных полос и размельчения его на небольшие струи, пропускаемые внутрь полос в целях поглощения воды под пологом полосы. Это достигается проектированием простейших гидротехнических сооружений в виде валиков и канавок, устраиваемых в необходимых местах вдоль верхней опушки лесных полос. Размещение всех линейных элементов (лесных полос, дорог, гидротехнических сооружений) оценивают с точки зрения защиты почв от эрозии, поэтому все виды уклонов и длину стока определяют вдоль линейного элемента. Если линейный элемент пересекает водоразделы и сток происходит в обе стороны, то длину стока определяют по наибольшей стороне. Допустимую длину линии стока (и соответственно, длину линейного элемента) определяют по величине среднего уклона с учетом данных о допустимых уклонах при проектировании линейных элементов в зависимости от длины линии стока, типов почв и механического состава, и шкал допустимых параметров проектирования линейных элементов на склонах (приложение I–9, I–12). Если допустимая длина меньше фактической, то проектируют дополнительные гидротехнические сооружения (валы-канавы, валы-ложбины, распылители стока и др.). Необходимость проектирования гидротехнических мероприятий зависит и от формы склона, ложбинности рельефа. Для обоснования проекта размещения полезащитных лесных полос, дорог и гидротехнических сооружений по полям и рабочим участкам составляют табл. 27. Их размещение оценивают вместе и указывают границу между полями, на которой они находятся. Таблица 27
|
