Землеустройство

VI категория. Земли балок, верхние их части, примыкающие к пашне, с крутизной склонов более 10о. Длина линии стока 1000–1500 м. Травостой изрежен, встречаются промоины.

VII категория. Земли нижних частей склонов балок, крутизной более 10–12о. Длина линии стока 1500–2000 м. В эту категорию земель включают днища балок, являющиеся местом выноса мелкозема со всей водосборной площади.

4. Земли, не пригодные для использования под сельскохозяйственные угодья.

VIII категория. Балочные склоны, изрезанные частыми промоинами, крутизной более 10о, расположенные между оврагами, не превышающие 150–200 м. Узкие, менее 200–250 м балки, с очень крутыми склонами более 17–20о, их днища, являющиеся местом стока талых и ливневых вод, подвергаются размыву.

IX категория. Овраги, не подлежащие выполаживанию, выходы мела, галечника, каменистые осыпи, пески и др.

Задание 8

На плане землепользования провести расчеты классов потенциальной эрозионной опасности при составлении картограммы потенциального смыва земли

1.Провести на плане характерную линию стока и вычислить уклон.

2.Определить коэффициент эрозионного потенциала.

3.Определить обобщенный коэффициент эрозионного потенциала рельефа.

Проведение характерных линий стоков. Вычисление уклонов

От линий водораздела красным цветом проводят характерные линии стока (наиболее типичные для значительной части склона из расчета пять линий на 100 га площади). Линии стока нецелесообразно совмещать с эрозионно-опасными элементами рельефа местности (ложбины, промоины) и устройства террито-

41

рии (дороги, лесные полосы). Начиная от водораздела, линии стока делят на равные 100-метровые отрезки, для которых определяют уклон, выраженный в процентах (%), тип и подтип, гранулометрический состав и степень смытости почв.

Для определения коэффициента эрозионного потенциала рельефа необходимо получить данные о длине склонов в пределах рассматриваемой территории (её типа) или водосборного бассейна реки, а также об их крутизне. Согласно этим данным, средняя длина пахотных склонов по Пензенской области составляет

158–160 м.

В пределах склонов вышеуказанной протяжённости следует выделить отдельные отрезки с определёнными уклонами.

Длина отрезков определённой крутизны приближённо соответствует доле площади земель с этой крутизной в общей их площади.

Тогда длина отрезков с различной крутизной может быть вычислена по формуле

где Li – длина отрезка определённой крутизны, м; LS – средняя длина склонов по области, м;

Si – площадь земель с определённой крутизной, тыс. га;

Sо – общая площадь рассмотренного вида сельхозугодия, тыс. га.

Определение коэффициента эрозионного потенциала

Для каждого 100-метрового отрезка линии стока рассчитывается коэффициент эрозионного потенциала рельефа R по формуле

где L – длина отрезка, м;

a – показатель степени при длине; n – порядковый номер отрезка;

iп – уклон на отрезке, %.

Зависимость показателя степени а на 100-метровом отрезке L от его уклона приведена в таблице 8.

Таблица 8 – Зависимость показателя степени а от уклона

42

Расчет значения коэффициента эрозионного потенциала рельефа целесообразно вести с помощью таблицы 10, где для полных 100-метровых отрезков с учетом их местоположения и уклона определены величины коэффициента эрозионного потенциала. Для неполных отрезков линий стока (длина менее 100 м) величина коэффициента эрозионного потенциала рельефа определяется путем интерполяции с учетом его долевой части.

Определение обобщенного коэффициента эрозионного потенциала рельефа

Обобщенный коэффициент эрозионного потенциала рельефа Roб устанавливается с учетом поправок за экспозицию и поперечный профиль склона и вычисляется по формуле

Rоб = R × Кэ × Кп,

где Кэ – поправочный коэффициент за экспозицию склона; Кп – поправочный коэффициент за поперечный профиль

склона.

В связи с этим для каждого 100-метрового отрезка линии стока вводятся поправки за поперечный профиль и экспозицию склона в соответствии с данными, приведёнными в таблице 9.

Таблица 9 – Поправочный коэффициент на величины смыва почвы в зависимости от экспозиции и местоположения склонов

Коэффициент за поперечный профиль: прямой – 1,0; выпуклый – 0,8; вогнутый – 1,2.

43

Задание 9

Противоэрозионная организация территории

1.На топографическом плане выделить мелиоративные (эрозионные) фонды земель.

2.Разместить рабочие участки полей и систему защитных лесных насаждений.

Агротехнические мероприятия в полной мере не обеспечивают зарегулирования стока в весенний период, так как породы почвы в это время года заполнены кристаллами льда. Зарегулировать сток можно лишь сочетанием агротехнических приемов с защитными лесными насаждениями. Для обеспечения такого сочетания необходимо провести организацию территории в границах водосборных площадей овражно-балочной сети. Суть такой организации сводится к выделению мелиоративных (эрозионных) фондов (приводораздельного, включая водораздел, присетевого, гидрографического) и контурно-полосному размещению на них рабочий участков полей, а по их границам – лесных полос. Если склон односкатный, рабочие участки размещаются на нем в виде длинных горизонтальных полос с границами, параллельными друг другу и горизонталям. На сложных склонах рабочие участки длинной стороной размещаются по контору. В пределах каждого участка ширина его должна быть одинаковой. Обработка почвы осуществляется параллельно вдоль длинных границ участка. Благодаря такому расположению каждое поле размещается на одном и том же уровне склона. Почвенные условия, степень увлажнения, процессы эрозии на них одинаковые. Подобное размещение рабочих участков в сочетании с лесными полосами обеспечивает более высокий уровень ведения хозяйства, называемый контур- но-мелиоративным, контурно-полосным или адаптивноландшафтной системой земледелия. Под этим понимается выращивание сельскохозяйственных (впоследствии с.-х. культур) на полях, размещенных длинными полосами поперек склона или контурно применительно горизонталей местности в системе лесных полос.

45

Выделить на топографическом плане мелиоративные (эрозионные) фонды.

Основанием для выделения фондов служит уклон и интенсивность эрозионных процессов. На планах вертикальной съемки фонды выделяются только по уклону и, частично, по наличию размывов. В приводораздельный фонд относятся склоны с уклоном до 2о, то есть участки, где при масштабе плана 1:10000 расстояние между горизонтами больше 1 см; в присетевой фонд – с уклоном от 2о до 8о, расстояние на плане – 0,3–1,0 см; в гидрографический фонд – овраги, балки (суходольные) и речные долины, имеющие уклон более 8о, расстояние между горизонталями – меньше 0,3 см. Граница между приводораздельным и присетевым фондами разделяется прямой линией. При равномерном уклоне односкатного склона она проводится по одной горизонтали, а при изменении уклона местами пересекает их под прямым (или тупым) углом. При этом отдельные участки границы (прямой линии) должны быть длиной не менее 100 м. При сложной конфигурации овражной и балочной систем граница проводится по их бровке.

После определения эрозионных фондов производится вычисление их площади и площади всего хозяйства. Площадь вычисляется с помощью геометрических фигур или планиметра. На плане, выполненном в масштабе 1:10000, 1 см2 равен 1 га.

Разместить рабочие участки полей на топографическом плане.

Тип севооборота выбирается в зависимости от мелиоративного фонда. В приводораздельном фонде применяется полевой севооборот, в присетевом – почвозащитный. При проведении границ рабочих участков соблюдаются как агролесомелиоративные, так и требования землеустроительного порядка. Поля севооборотов должны иметь форму прямоугольника или близких к нему фигур. На приводораздельном фонде поля нарезаются с учетом господствующих ветров и рельефа местности. При уклоне до 2о (начало (порог) образования смыва почвы), что в принятом масштабе 1:10000 будет равно расстоянию между горизонталями

46

более 1,4 см, поля нарезаются длинной стороной поперек вредоносных ветров (в лесостепи и степи – южных направлений), то есть с востока на запад. Следует принять в расчет и то обстоятельство, что экономически выгодным считается размер поля от 80 до 120 га. На указанном приводораздельном фонде ширина рабочих участков составляет 600 м.

На присетевом фонде при крутизне склона от 2о до 4о на серых лесных почвах и оподзоленных черноземах она не должна превышать 350 м, на выщелоченных и обыкновенных черноземах

– 400 м. На склонах от 4о до 6о принимается равной 300 м, круче 6о – 200–250 м. Таким образом, ширина рабочих участков полей на присетевом фонде, в зависимости от крутизны склона и типа почвы, должна быть не шире 400 м и не уже 200 м. Размеры полей в пределах рабочих участков определяются севооборотами.

Задание 10

Проектирование противоэрозионных гидротехнических сооружений (пруд)

1. Провести расчеты полезного объема в пруду.

Для орошения небольших участков используют, в основном, воду искусственных водоемов. При выборе места для строительства водоема проводят топографические, гидрогеологические и почвенные изыскания. Наиболее предпочтительным местом для строительства пруда служат балки без действующих оврагов с небольшим уклоном, широким дном и достаточно высокими берегами. Пруды и водохранилища в таких условиях получаются более емкими и дешевыми.

Для определения площади возможного орошения необходимо проведение гидрологических расчетов водохранилища.

Приток воды (W, м3) в пруд, устраиваемый на пересыхающих летом балках, определяется по формуле,

вс

Т – число секунд в году (31,5×106).

47

Модуль стока – количество воды в литрах, притекающее с единицы площади водосбора за одну секунду. За полный объем пруда принимается объем возможного притока воды. При определении возможной площади орошения из пруда необходимо учитывать, что не вся вода из пруда может быть использована для поливов. Часть воды теряется на испарение с поверхности, а часть ее тратится на фильтрацию в грунт. Кроме того, в пруду должен постоянно находиться определенный объем воды, чтобы водохранилище в летне-осенний период не пересыхало, а в зимний не промерзало. Объем воды, оставляемый на эти цели, называется мертвым объемом. Он необходим для аккумуляции наносов, создания подпора воды в случае самотечной подачи её на поля, разведения рыбы и водоплавающей птицы.

Мертвый объем должен быть не меньше объема возможного заиления пруда за годы его эксплуатации (Wзаил) т. е.

Wмо ≥ W заил = Wн × t,

где Wн – объем наносов, поступающих в пруд за год;

t – срок использования водохранилища сельскохозяйственного назначения (20–25 лет).

Количество наносов, определяется по формуле

MKW ,

Wн 0,8 106

где М – мутность воды в реках, г/м3; К – коэффициент, учитывающий площадь водосбора (табли-

ца 11).

Таблица 11 – Значение поправочного коэффициента К в зависимости от площади водосбора

Объем воды, расходуемый на испарение, определяется следующим образом:

Wисп = hисп ∙ F, м3

48

где hисп – слой воды, испаряющейся с единицы площади за год, мм (для Пензенской области 600–700 мм или 0,6–0,7 м/год);

Fисп – площадь испарения. Для прудов, устроенных в пологих балках, средняя площадь испарения составляет 0,2 от полного объема воды (Wисп).

Объем потерь воды на фильтрацию за год (Wф) определяется аналогично испарению, т. е.

Wф = hф ∙ Fисп, м3

где hф - слой потерь воды за год, (для средних гидрогеологических условий 0,5–1 м/ год)

Полезный объем воды в пруду, который может быть использован для орошения, определяется следующим образом:

Wполез = W – Wмо – Wисп – Wф, м3

где W – полный объем воды в пруду;

Wполез – полезный объем пруда.

Пример: Fвс = 15 км2; µ0 = 4 л/сек ∙ км2; М = 1,5 г/м3.

Определим приток воды в пруд:

W = µ0 ∙ Fвс∙ Т / 1000 = 4 × 15 × 31,5 × 106 / 103 = 1890 × 103 м3

Определим количество наносов:

Wн = М К W / 0,8 × 106 = 1,5 × 9 × 1890 × 103 / 0,8 × 106 = 31,9 м3

Определим мертвый объем (объем заиления):

Wмо = W заил = Wн × t = 31,9 × 25 = 797,5 м3

Объем воды на испарение находится:

Wисп = hисп × Fисп = 0,6 × 1890 × 103 × 0,2 = 226,8 × 103 м3

Определим объем на фильтрацию:

Wф = hф × Fисп = 0,5 × 1890 × 103 × 0,2 = 189 × 103 м3

Полезный объем воды в пруду:

Wполез = W - (Wмо + Wисп + Wф) = 1890 ×103 – 797,5 – 226,8 × ×103– – 189 × 103 = 1473,4 × 103 м3

49

Задания для контрольной работы (заочная форма обучения)

1.Решить задачи 1-5.

2.Ответить на поставленные вопросы.

Задача 1. Линия местности измерена 6 раз, и получены следующие результаты:

(данные выпишите из таблицы 12 по своему варианту – последней цифре шифра).

Вычислите:

1)вероятнейшее значение длины линии;

2)среднюю квадратическую погрешность отдельного изме-

рения;

3)среднюю квадратическую погрешность арифметической середины;

4)предельную относительную погрешность.

Решение запишите в виде таблицы

Таблица 12 – Данные для задачи 1

Задача 2. Длина рабочей ленты при сличении ее с нормальной оказалась Л м. Длина линии в результате измерения этой рабочей лентой получилась В м. Во время измерения ленту считали 20-метровой. Определите:

1) систематическую погрешность ленты;

50