Файл: Холупяк К.Л. Устройство противоэрозионных лесных насаждений.pdf

В условиях малых уклонов стокорегулирующая эффективность ра­ бочих участков возрастает во много раз. Более эффективными здесь являются также организационные мероприятия, направлен­ ные на увеличение фронта сброса стока в насаждения, а также простые гидротехнические средства усиления мелиоративных воз­ можностей насаждений.

Если значительная часть площади лесной полосы принимает сток с полей и мелиоративные нагрузки достигают критических размеров, все насаждение по своей конструкции должно соответ­ ствовать стокорегулирующим и почвозащитным целям.

Лесоводственное усиление рабочих участков необходимо осуще­ ствлять у всех видов стокорегулирующих насаждений. Донные уча­ стки насаждений, в отличие от всех других, обязательно должны быть плотными и иметь густой подлесок. В отдельных случаях они могут состоять только из кустарников. В условиях интенсивной русловой эрозии не рекомендуется высажить по дну крупно­ ствольные деревья.

Совмещение стокорегулирующих и ветроломных функций лес­ ных полезащитных полос, достигаемое путем дифференцированного подбора пород и конструкций для их отдельных участков, Дает воз­ можность наиболее рационально использовать все многообразие естественных и искусственно создаваемых лесорастительных усло­ вий. Такие типы насаждений будут наиболее устойчивыми, продук­ тивными и обладать высокими мелиоративными качествами.

При созданий системы насаждений необходимо особое внимание уделять размещению поперечных (вдоль склона) полезащитных полос по дну ложбин. В неглубоких пологих ложбинах с водосбо­ рами до 5—7 га полосы могут быть узкими с низкорослым подлес­ ком из айвы и других кустарников (Б. И. Логгинов, 1961).

Принципы расчета ширины лесных насаждений

Расчет ширины стокорегулирующих противоэрозионных лесных насаждений является одной из важных задач лесомелиоративного проектирования. Она должна определяться в направлении прохож­ дений потока под пологом леса с учетом местных форм склона и условий проявления эрозионно-аккумулятивных процессов. Ниже рассмотрены принципы таких расчетов, основанных на интеграль­ ных показателях противоэрозионного устройства лесных насаж­ дений.

Основная формула для расчета ширины лесного насаждения.

Преобразуя ранее установленную нами зависимость М = F F получим отношение

(37)

из которого видно, что длина рабочего участка а прямо пропорци­ ональна площади водосбора F и обратно пропорциональна средней ширине рабочего участка b и допустимой мелиоративной на­ грузке М.

Заменив М из формулы (37) на его значение (73—253 і) в фор­ муле, (31), получим эмпирическую расчетную формулу для опреде­ ления ширины насаждения:

F

D ~ b (73 — 253/) , l '

где D — минимально необходимая ширина насаждения, равная максимальной длине рабочего участка R, м;

F — площадь водосбора, м2;

b — средняя ширина рабочего участка, м\

п — коэффициент, зависящий от типа стокосбросного участка. Коэффициент при / (253) и свободный член (73) соответствуют почвенно-климатическим условиям лесостепной зоны Левобереж­

ной Украины.

Количественное выражение М для формулы автора (К- Л. Хо-

.лупяк, 1951) получено с участием А. А. Чернышева (К. Л. Холупяк, А. А. Чернышев, 1956). Для практического пользования ею со­ ставлены таблицы и номограмма. В качестве примера приведена табл. 26. Ширина лесного насаждения в ней вычислена на 1 га во­ досбора', при уклонах рабочих участков tg і от 2 до 15° и средней ширине их b (через 5 м). Ширина насаждения в табл. 26 вычислена для донных рабочих участков. Если принять п = 1 , то для рабочего

На основе данных исследований, выполненных в различных поч­ венно-климатических условиях, установлено, что в степных райо­ нах на обыкновенных черноземах при уклонах 2—3% лесные на­ саждения способны в процессе роста создать необходимую лесную среду, обеспечивающую полное зарегулирование стока, при мелио­ ративной нагрузке М до 100 м2/м2. В условиях лесостепи на дегра­ дированных черноземах М не должно превышать 50—60 м21м2,

а в сильноэродируемых районах с оподзоленными бесструктурными почвами, подстилаемых лёссом, 25—30 ж2.

Минимальная ширина лесного насаждения а в ряде случаев (для выравнивания границ, размещения сооружений и т. п.) должна быть увеличена на соответствующую величину d *. Отсюда факти­ ческая ширина насаждения будет равна

В заключение следует отметить, что расчеты по формуле (38) не строятся, как ошибочно утверждают некоторые авторы, на ос­ нове данных наблюдений за весенним или ливневым стоком

мулы не требует многолетних наблюдений за стоком.

Определение длины стокосбросного участка. При осуществле­ нии противоэрозионного устройства лесомелиоративного фонда весьма важным является определение длины стокосбросного уча-, стка В, от которого зависит длина рабочего участка и, в конечном итоге, ширина насаждений.

Из формул (18), (20) и (21) видно, что в условиях донного сброса Ві = 2Ь, для склоново-углового Bz=l,5b и для горизонталь­ ного Bz = b. Заменив в формуле (38) b на В получим

определить, какая длина стокосбросного участка должна им соот­ ветствовать. Так, при F==5 га, 7=0,052 и D = 20 м

Отсюда 5 = 84 ж, площадь рабочего участка 5= 20 -42= 840ж2 и 44= 59 ж2/ж2.

Длина В может быть определена также в натуре при помощи нивелира или уклономера автора.

Определение средней ширины лесного насаждения. Длина ра­ бочих участков, а следовательно, и ширина насаждений варьируют в значительных пределах. Одной из практических задач, возника­ ющей в связи с применением описываемого расчетного метода, яв­ ляется определение средней ширины насаждения на отдельных его участках.

* При создании насаждений с временным запасом ширины d может быть соответственно увеличено.

Расчет длины рабочих участков производится на основе топо­ графической основы (масштаб не мельче 1 :5000) и данных допол­ нительных изысканий. Если длина рабочих участков равна или меньше предварительно принятой ширины полосы (т. е. а^ D \) , топоследняя может переноситься в натуру с учетом местных условий. Однако во многих случаях донные и угловые рабочие участки ока­ зываются длиннее принятой средней ширины насаждения (a> D і). В этих случаях необходимо улучшить известными уже нам спосо­ бами противоэрозионную устроенность стокоударных границ и та­ ким образом расширить фронт сброса стока в насаждение. Увели­ чение площади рабочих участков дает возможность сохранить на-

Это расширение может быть осуществлено: на всем протяжении на­ саждения; для нескольких рабочих участков, расположенных рядом: (рис. 64); для отдельных рабочих участков (донных или угловых) с.большими водосборами и имеющих недопустимую мелиоратив­ ную нагрузку. Расширение насаждения может производиться как в сторону поля, так и гидрографической сети. Размещение верхней границы аи бі (рис. 65, а) выше коротких местных ложбин на уча­ стке с меньшими уклонами дает возможность значительноулуч­ шить условия поступления стока в насаждение и таким образом обеспечить его регулирование при меньшей ширине. При пересече­ нии лесной полосой вершин размывов насаждение расширяется в сторону водораздела. Его граница де на этом участке устанавли­ вается по возможности на ровном склоне по горизонтали (рис. 65,6). Для этого участка насаждения производится сооответствующий расчет его ширины. Если потеря земли под облесение нежела­ тельна, применяют водоотводные и водозадерживающие соору­ жения.

Перенос подзащитной границы вниз по склону, в том числе на берег балки, менее эффективен, и так как здесь обычно располо­ жены большие уклоны и ложбины. Однако эта мера может быть рациональной ввиду того, что облесению подлежат менее ценные или не используемые в сельском хозяйстве сильносмытые склоны. Расчет ширины насаждений на склонах с резким изменением укло­ нов и наличием ложбин на пути потоков под пологом леса необхо­ димо производить по участкам с при­

собствующих расширению дна.

Допустим, что необходимо вычислить ширину донного насажде­ ния при наличии хорошо выраженного естественного водосбора ложбинного типа площадью F= 6 га (рис. 66). Уклон облесяемого участка ложбины г = 0,01; средняя ширина потока (рабочего уча­ стка) Ь = 5 м, п — 1.

По табл. 26 или формуле (38) определяем минимальную ши­ рину насаждения:

Если учесть, что часть стока будет задержана на водосборе агротехническими приемами, то эта величина соответственно умень­ шится. При задержании стока с 30% водосбора ширина донного насаждения будет равна 119 м. Облесение дна ложбины на таком