I. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫСодержание и последовательность их выполнения следующие: 1. Изучение планово-картографических, обследовательских и других материалов. 2. Изучение природных и экономических условий хозяйства, перспектив его развития. 3. Составление картограммы крутизны склонов. 4. Составление картограммы категорий эрозионно опасных земель.
1.1. Изучение планово-картографического, обследовательских и других материалов Водная эрозия почв проявляется в условиях выраженного рельефа, что вызывает повышенные требования к планово-картографическому материалу. В районах водной эрозии со сложным рельефом необходимо использовать планы масштаба 1:10 000 с сечением рельефа при сложном рельефе 2,5 м, а при менее сложном - 5,0. В случаях гофрированности склонов, наличия микроложбин, микропонижений, необходимо применять планы с сечением рельефа 2,0 м, а иногда и 1,0 м. При проектировании простейших гидротехнических сооружений следует использовать планы масштаба 1:2000 и 1:1000, а иногда 1:500 с сечением рельефа 0,5 - 1,0 м. Почвенно-эрозионная карта должна быть составлена в том же масштабе, что и плановая основа. С почвенной карты и из технического отчета о почвенном обследовании берутся данные о почвах: местоположении типов почв, их гранулометрическом составе и степени эродированности. При составлении проекта используются имеющиеся материалы ранее выполненных проектно-изыскательских работ (схемы противоэрозионных мероприятий по области, водосборным бассейнам, овражно-балочным системам или районам проявления эрозии). Дополнительно к этому подбираются и изучаются многолетние данные о климатических факторах, влияющих на эрозионные процессы, сведения о гидротехнических и гидрогеологических условиях района работ и другие необходимые материалы. 1.2. Изучение природных и экономических условий хозяйства, перспектив его развития Изучение природных и экономических условий хозяйства при составлении проектов в районах эрозии имеет особо важное значение. Они оказывают значительное влияние на содержание и глубину разработки отдельных составных частей и элементов проекта. Изучаются общие сведения о хозяйстве, зоны его расположения. Природные условия оказывают большое влияние на характер использования земли и ее плодородие. В районах эрозии почв они определяют степень эродированности земель и потенциальную опасность развития процессов эрозии. При изучении климатических условий следует обратить внимание на количество выпадающих осадков, их распределение по месяцам, интенсивность ливней, снеготаяния, эрозионный индекс осадков который учитывает слой и кинетическую энергию дождевых осадков за определенный период максимальной интенсивности их выпадения, коэффициент стока, запас воды в снеге к моменту снеготаяния, продолжительность снеготаяния и др. Изучается рельеф - один из основных факторов, влияющих на развитие эрозии земель. Учитывается местный базис эрозии, степень расчлененности территории оврагами, балками. Изучаются овражно-балочные системы, скорость роста оврагов, типы оврагов и их состояние, форма склонов, их экспозиция и длина. По мере увеличения степени выраженности рельефа увеличивается и развитие процессов эрозии. Правильный учет его имеет исключительно важное значение. Особое внимание следует обратить на типы почв, их гранулометрический состав, степень эродированности, противоэрозионную устойчивость. В районах смыва почвы от стока талых вод большое значение также имеет учет глубины промерзания почвы к моменту снеготаяния и наличие ледяной корки на ее поверхности. Изучается состав угодий, их эродированность, размещение на элементах рельефа, качественное состояние, наличие лесов и кустарников, их площади и размещение по территории. Изучение перспективного плана организационно-хозяйственного устройства проводится с учетом соответствия развития отдельных отраслей хозяйства природным условиям и степени развития эрозии. Определяют, на сколько планируемая структура посевных площадей будет способствовать снижению и предотвращению процессов эрозии. 1.3. Составление картограммы крутизны склонов Рельеф является решающим фактором в развитии эрозионных процессов. Для его анализа составляется карта крутизны склонов. Составление картограммы крутизны склонов начинается с установления интервалов величины уклонов, которые зависят от степени выраженности рельефа, типа почв, их гранулометрического состава, степени смытости и других условий. В связи с этим для разных зон и районов интервалы уклонов могут быть различными. Рекомендуется выделять следующие контуры склонов на карте (6):
Карта крутизны склонов составляется на копии плана землепользования с горизонталями. Выделение земельных массивов с одинаковыми интервалами крутизны склонов производится по расстоянию между горизонталями с помощью измерителя. Для этого на нем устанавливается величина заложения, соответствующая верхнему пределу уклона каждого интервала. Для масштаба 1:10 000 и сечения рельефа через 2,5 м эта величина интервалов заложений для указанных углов наклона составит:
При сечении рельефа через 2 м величины заложений для указанных углов наклона составят:
При составлении картограммы крутизны склонов можно использовать также прозрачную палетку с отверстиями разных диаметров, соответствующих величинам заложений разных уклонов. Край требуемого отверстия устанавливается касательно к горизонтали и затем ведется вдоль нее, пока противоположный край не коснется соседней горизонтали. Это положение будет соответствовать границе участка с определенным уклоном. Границы интервалов между горизонталями будут перпендикуляры к ним, т.е. ступенчатые. Границы между участками с различной крутизной склона оформляются синей тушью, а на самих участках стрелкой указывается направление склона и его крутизна в градусах. Затем вычисляются площади различных сельскохозяйственных угодий с разной крутизной склонов.
1.4. Составление картограммы категорий эрозионно-опасных земель
В результате подготовительных работ составляется картограмма категорий эрозионно-опасных земель, являющаяся основой для разработки проектов внутрихозяйственного землеустройства с комплексам противоэрозионных мероприятий. Эрозионно опасными следует считать земли, на которых при определенном сочетании всех факторов эрозии возможно проявление смыва и размыва почвы. Под категорией эрозионно-опасных земель следует понимать участки земель с одинаковыми условиями рельефа, почв, интенсивностью процессов эрозии, степенью смытости почв и требующие определенных противоэрозионных мероприятий. Таким образом, картограммы категорий эрозионно-опасных земель отражают не только степень эродированности земель на момент землеустройства, но и потенциальную возможность дальнейшего развития процессов эрозии (2). Картограмма категорий эрозионно-опасных земель составляется по результатам расчета потенциального смыва по линиям стока. Основными показателями, определяющими различия земель по потенциальной опасности развития процессов эрозии является: крутизна склонов, его длина, форма и экспозиция, почвы, их гранулометрический состав, эродированность и противоэрозионная устойчивость почв. Среди условий, оказывающих, влияние на развитие водной эрозии решающая роль принадлежит крутизне и длине склона. С увеличением крутизны склона растет скорость стекающей воды, а от длины склона зависит ее масса, поэтому сток талых и дождевых вод нарастает по мере увеличения крутизны и протяженности склона. Значительное влияние на развитие эрозионных процессов оказывает форма склонов (прямые, вогнутые, выпуклые и сложные) и экспозиция. На прямых склонах эрозия сильнее проявляется в нижней части. Выпуклые склоны в большой мере подвержены процессам смыва почвы, чем вогнутые, так как на выпуклых склонах значительно возрастает скорость стекающих вод, следовательно, масса стекающих вод и смыв почвы. На выпуклых склонах эрозия сильнее проявляется в нижней части, а на вогнутых – в верхней части, т.е. там где наибольшая крутизна (8). На южных, менее увлажненных склонах растительность изрежена, структура почвы хуже, чем на северных, поэтому эрозия почв меньше развита на склонах северных экспозиций, чем южных. На развитие процессов эрозии большое влияние оказывают состав почв, ее гранулометрический состав, степень эродированности, противоэрозионная устойчивость. Так, черноземные почвы более устойчивы к процессам эрозии, чем серые лесные и подзолистые, потому что они имеют более мощный гумусовый горизонт, лучше оструктурены (3). По гранулометрическому составу почвы подразделяются на песчаные, супесчаные, легкие суглинистые, суглинистые, тяжелые глинистые и глинистые. Гранулометрический состав почвы в значительной степени обусловливает почти все ее свойства, плодородие и агрономические качества. Под действием эрозионных процессов в определенной степени происходит и изменение гранулометрического состава. В смытых почвах увеличивается содержание фракций песка и уменьшается содержание глинистых и илистых частиц. На установление категорий эрозионно опасных земель оказывает влияние и эродированность земель. По степени смытости почвы подразделяются на несмытые, слабосмытые, среднесмытые и сильносмытые. По мере увеличения степени смытости почвы теряют свои положительные свойства, значительно уменьшается содержание питательных веществ, разрушается структура, ухудшаются условия впитывания влаги и снижается противоэрозионная устойчивость (3). Интенсивность смыва почвы зависит от стока талых вод и от глубины промерзания почв. При оттаивании верхнего слоя почвы, он переполняется водой и сползает по нижележащим, замерзшим слоям. Промерзание почвы нарушает инфильтрацию воды в нее и способствует увеличению стока, а следовательно и процессов эрозии. Расчеты потенциальной интенсивности смыва почвы проводятся по линиям стока. Линии стока намечаются на массивах пашни от водоразделов до тальвегов, бровок балок, оврагов, линейных рубежей (дорог, лесных полос). Количество линий стока определяется разнообразием рельефа: они проводятся на всех типах склонов, которые различаются между собой формой и крутизной, а также длиной стока. В местах, где от основного водораздела отходит вторичный, линии стока проводятся от последнего. Линию стока следует намечать посередине данного склона, с тем, чтобы расчетную интенсивность смыва почвы можно было распространить на весь этот склон. Длина линии стока определяется нарастающим итогом от водораздела: 100, 200, 300, 400 м... и т. д. Интенсивность смыва почвы определяется в точке пересечения линии стока с границей соответствующего интервале крутизны: 1°, 2°, 3°, 5°, 8° и т.д. Интенсивность смыва почвы распространяется только на участок соответствующей крутизны. Расчеты проводятся через каждые сто метров. Крутизна склонов определяется для соответствующей сотни метров, а длина линии стока учитывается нарастающим итогом от водораздела. Эталонная таблица рассчитана для участков с прямым профилем склонов, южной экспозиции, несмытыми черноземами среднесуглинистого гранулометрического состава. Для определения интенсивности смыва почвы на конкретном участке необходимо в данные эталонной таблицы вводить поправочные коэффициенты: на тип почвы, гранулометрический состав, степень смытости, форму и экспозицию склона. Смыв почвы определяется следующим образом: по таблице эталонного смыва (табл. 1, прил. А) в зависимости от крутизны склона определяется смыв почвы для каждой сотни метров (при одинаковом уклоне – для всего этого отрезка), затем эта величина последовательно перемножается на все поправочные коэффициенты (табл. 2, прил. А). Результаты записываются в таблицу 2. В случае изменения крутизны склона берется не табличное значение на данной сотне метров, а приращение (увеличение) смыва при этом градусе наклона на данной сотне метров. В таком случае на оставшихся отрезках на этой линии стока смыв на очередной сотне метров будет равен сумме предыдущего (эталонного) смыва и приращения для следующего отрезка с последующим умножением на поправочные коэффициенты. Например, линия стока на отрезке 0-100 м проходит по склону 0,5º (эталонный смыв – 1,3 т/га), следующие 200 м расположены на склоне 1º. Для контрольной точки 200 м эталонный смыв определяется суммированием смыва на точке 100 м – 1,3 т/га и увеличения эталонного смыва на второй сотне метров при уклоне 1º: 3,1 – 2,5 = 0,6 т, т.е. эталонный смыв на 2 контрольной точке будет равен 1,3 т + 0,6 т = 1,9 т/га. Интенсивность смыва почвы рассчитывается на пашне, не покрытой растительностью. Все вычисления по определению смыва почвы по контрольным линиям проводятся в таблице 2. Все земли при установлении категорий эрозионной опасности, разбиваются на 4 группы, включающие в себя 9 категорий (6). А. Земли, пригодные для интенсивного использования в земледелии. I категория. Земли не подвержены водной эрозии (несмытые почвы), расположенные на водоразделах и приводораздельных склонах крутизной до 1°. Длина линии стока составляет до 1200 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы не превышает 3 т/га в год. II. категория. Земли подверженные слабой эрозии (несмытые и слабосмытые почвы). Верхние пологие участки склонов, крутизной до 3°. Длина линии стока не превышает 300 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы 3,1 - 10 т/га в год. III категория. Земли подверженные водной эрозии (слабосмытые и среднесмытые почвы). Средние и частично верхние части склонов, крутизной до 5°. Длина линии стока 300 - 600 м. Потенциальный смыв почв 10,1 - 20 т/га в год. Б. Земли, пригодные для ограниченной обработки, непригодные для возделывания пропашных культур. IV категория. Земли, подверженные сильной эрозии (средне- и сильносмытые почвы). Средние и частично нижние части, склонов крутизной до 3°. Длина линии стока 800 - 1000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы 20,1 - 40 т/га в год. V категория. Земли очень сильно подверженные эрозии (сильносмытые почвы). Нижние, примыкающие к бровкам балок, части склонов, крутизной 8 -10°. Длина линии стока более 1000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы свыше 40 т/га в год. В. Земли, непригодные для обработки. VI категория. Земли балок, верхние их части, примыкающие к пашне, с крутизной склонов 10 - 15°. Длина линии стока 1000 - 1500 м. Травостой изрежен, встречаются промоины. Интенсивность смыва почвы при распашке может достигать 100 - 150 т/га в год. VII категория. Земли нижних частей склонов балок, крутизной 15 - 17° и днища балок. Длина линии стока 1500 - 2000 м. Потенциальная интенсивность смыва почвы, при распашке, может достигать 150 - 200 т/га и более в год. Г. Земли, непригодные для использования под сельскохозяйственные угодья. VIII категория. Балочные склоны крутизной более 8 - 10°, изрезанные частыми промоинами, расположенные между оврагами, глубиной более 10 м, расстояние между оврагами не превышает 150 - 200 м. Узкие, менее 200 - 250 м балки, с очень крутыми склонами более 17 - 20°, их днища, являющиеся местом стока талых и ливневых вод, подвергаются размыву. IX категория. Овраги, не подлежащие выполаживанию, выходы мела, галечника, каменные осыпи, пески и др. Установление категории эрозионно-опасных земель проводится в таблице 1 в соответствии с табл. 3, прил. А. На карте на линиях стока находятся точки со смывом 3, 10, 20, 40 т (в т.ч. и методом интерполяции). Точки с одинаковым смывом соединяются плавной кривой с учетом крутизны склонов и направления горизонталей и таким образом вычерчиваются границы категорий эрозионной опасности земель, а затем подсчитываются их площади. Потенциальная интенсивность смыва почвы от талого и ливневого стока на различных категориях эрозионно опасных земель, при отсутствии на них растительного покрова, определяется в таблице 2, прил. А. Для этого из табл. 1 выписываются максимальные значения смыва почвы по каждой категории эрозионно опасных земель за год, соответственно, это 3, 10, 20, 40 т/га, но для категории с наибольшим смывом (последней для данного хозяйства) указывается не граница категории, а фактический максимальный смыв. Принимается, что 60% годового смыва почвы происходит от талого стока, а 40% от ливневого. В табл. 2 указываются так же площади категорий эрозионно опасных земель. В результате подготовительных работ устанавливаются категории эрозионно опасных земель, и определяется интенсивность смыва почвы от талого и ливневого стока на них.
|
