«Проектирование водорегулирующих лесополос»

Выполнил: студент 401 гр.

ФПВ (МРОЗ)

Рогожин В.Н.

Проверил: Сычев С.М.

МОСКВА 2009 г.

Проектирование водорегулирующих лесополос

4.1. Противоэрозионна роль водорегулирующих лесополос состоит в улучшении водно-физических свойств почв, что обеспечит ускоренное просачивание талых и ливневых вод и уменьшение поверхностного стока. В условиях степи и лесостепи почва под лесной настилом может поглотить от 150 до 300-4000 мм талой воды в час, что в 10-20 раз больше, чем водопоглощение пашни. Водорегулирующие лесополосы выполняют следующие функции:

1. Задерживает и регулирует поверхностный сток

2. Предотвращает смыв и размыв почвы на нижележащих склонах

3. Способствует равномерному снегораспределению

4. Выполняет функции ПЗЛП

Водорегулирующие лесополосы создают на склонах крутизной более 2˚,где наблюдается интенсивный сток воды и водная эрозия, которую трудно предотвратить агротехническими способами борьбы с эрозией. Полосы располагают по возможности перпендикулярно направлению стока.

Под влиянием водорегулирующей лесополосы снег задерживается на полях и более равномерно распределяется по площади, поэтому, почвы меньше промерзают, быстрее оттаивают и больше поглощают талой воды. В отличие от ПЗЛП водорегулирующие лесополосы проектируют, в основном, ажурной конструкции.

В настоящем задании районом проектирования является Тамбовская область, с обыкновенным черноземом.

Величина наклона поверхности или поперечный уклон составляет Y= 2,5˚

Коэффициент поверхностного стока σ = 0,252

Рядность N_ряд = 6 так как в Тамбовской области многоснежные зимы.

Расстояние между рядами рекомендуется для лесостепной части страны на всех типах почв и для степной части страны для черноземов, как обыкновенных так и южных не более 3 м, на каштановых почвах 3-4 м.

Ширина лесополосы

В=m*n

B-ширина лесополосы

n-число рядов в лесополосе

m- расстояние между рядами

В=6*3=18 м

Эффективное использование лесополос для регулирования поверхностного стока воды возможно при соблюдении ряда условий:

• При проектировании необходимо правильно размещать лесные полосы по отношению направления стока воды.

• Определять максимально возможное расстояние между лесополосой и минимальной дополнительной шириной лесополосы

Соблюдение вышеперечисленного проверяется по таблице 4.1

Расстояние между водорегулирующими лесополосами

Таблица 4.1.

Типы почв	Крутизна склона в градусах (˚)
	1,5-2	2-3	3-4	4-5
Серые лесные	220	180	160	140
Черноземы оподзоленные и выщелочные	320	260	230	200
Черноземы обыкновенные	290	240	210	190
Черноземы южные	230	190	170	150
Каштановые и темно-каштановые	180	150	130	120

Водорегулирующие лесополосы проектируют в несколько древесных пород, но породы высаживают частыми рядами, причем, кустарники с верхней стороны склона ряду.

При подборе пород для водорегулирующей лесополосы необходимо учитывать, чтобы насаждения оказывали эффективное влияние на водопоглощение. Основные породы, которые наиболее подходят для проектирования лесополос это породы с глубокой корневой системой. Такие как: дуб, лиственница, тополь канадский, липа. Они обеспечивают формирование рыхлой подстилки. Полосы формируют древесно- кустарникового типа, с общим участием кустарников 25-30%.

Основные параметры водорегулирующих лесополос:

1. Межполосное расстояние L, м.

2. Ширина лесополосы В, м.

Эти параметры являются взаимозаменяемыми.

На практике, при проектировании водорегулирующих лесополос обычно задаются параметром В, определяя при этом параметр L. Расчет ведем по формуле Костякова

В задании определяем L для максимальных осадков(ливня), с интенсивностью осадков h=1,36

Продолжительность выпадения осадков Т=60мин, а также продолжительность поверхностного стока после выпадения осадков t=20 мин

Средняя за время (t+T) скорость поглощения поверхностного стока k_ср=1,6 мм/мин.

Вывод: Межполосное расстояние L=112 не устраивают по хозяйственным условиям, по требованию к площади облесения на пахотных землях и по экономическим условиям, поэтому необходимо рассмотрение дополнительных агромелиоративных мероприятий и сооружение простейших ГТС.

2. Проектирование дополнительных ГТС.

Основным показателем эффективности водорегулирующей лесополосы на землях с уклоном превышающим 2˚ является расстояние между ними, рассчитанное по формуле Костякова в 1 части задания. Вычисления показали, что получившееся расстояние В не устраивает по условиям механизации полевых работ и другим приведенным выше условиям. Увеличение расстояния между лесополосами может быть достигнуто за счет применения простейших гидротехнических земляных сооружений, к которым относятся:

1. Распылители стока

2. Водозадерживающие валы

3. Водозадерживающие валы с канавами

4. Водозадерживающие валы с канавами и щелями в почве в междурядье древесно-кустарниковых пород.

В данной работе, во 2 части задания определяем межполосное расстояние L с учетом задерживающего вала и канавы (по нижней опушке вал, а в 1 междурядье канава).

Основные параметры вала-канавы

таблица 4.2

Для вала			Для канавы
Параметры	мах	оптимальное	Параметры	мах	оптимальное
Общая высота h,м	1	0,7	Глубина hк, м	1	0,7
Рабочая высота hр,м	0.75	0,5	Ширина по низу a,м	0,5	0,35
Ширина по верху a,м	0.5	0,4	Откосы m3:m4	1:1,5	1:1,5
Откосы m1:m2	1:1	1:2

Для расчета при ливнях:

L- расстояние между лесополосами (длина линии стока)

В- ширина лесополосы

Q- суммарный объем задерживаемой воды канавой и валом

Q=

=S*1м.п.

b₁=a₁+2*hr*m=0.5+2*1*1/1,5=1,8 м

S=1*(0,5+1,8)/2=1,2м

Qк=1,2*1м.п.=1м³

Q=1.2+ (1/tg4˚-1)=4,9

L=(18*60*1,36+1000*4,9-1,36*60)/(0,252*1,36*60)=306 м

С учетом примененных дополнительных ГТС (водозадерживающий вал с канавой) рассчитанное расстояние между полосами L=306 м, больше чем табличное значение 240 м при уклоне 2˚- 3˚.

Строим поперечное сечение водорегулирующей лесополосы с комплексом простейших ГТЗС и приступаем к облесению водозадерживающих валов и канав(не позднее чем через год после завершения их строительства).

Для Тамбовской области, обыкновенных черноземов.

Главные породы: береза плакучая (бородавчатая), дуб чересчатый, ива чревовидная, лиственница сибирская, сосна обыкновенная, тополь бальзамический, ясень обыкновенный.

Сопутствующие породы: вяз обыкновенный, груша лесная, клен остролистный, липа мелколистная, орех черный.

Кустарники: бирючина, клен татрский, боярышник, ирга, кизильник, лещина, облепиха, смородина золотая, терн.

Выбираем по биологической и декоративной совместимости: Главная порода- дуб черешчатый, сопутствующая порода - клен остролистный, кустарник - смородина золотая.

МСХ РФ

ФГОУ ВПО Московский Государственный

Университет Природообустройства

Кафедра мелиорации и рекультивации земель (МиРЗ)

РГР №5