Файл: Холупяк К.Л. Устройство противоэрозионных лесных насаждений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
Распахиваемый искусственный водосбор, с которого сток по ступает к границе леса, отграничен от водораздела профилирован ной дорогой. По пути к лесу сток собирается в потоки небольшими микроложбинами, а после подхода к нему распределяется вдольграницы в зависимости от уклонов ее отдельных участков. Водо сбор имеет различную длину (от 130 до 360 м) и уклон (5,3— 9,5%). Общая протяженность границы 1156 м, из них стокоударная часть 1083 м (табл. 1). Сброс полевого стока в лес происходит на
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а I |
|
|
|
|
Количественные характеристики водосбора, границы |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
леса и прирубежного микрорельефа |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Частные водосборы границы |
|
|
Для |
|||
Показатели |
|
|
|
|
|
|
|
|
всего |
||||
/. |
' /а |
/з |
h |
fs |
fa |
f l |
/в |
водо |
|||||
|
|
|
|
|
сбора |
||||||||
Площадь |
|
водо |
1,61 |
0,58 |
1,82 |
2,16 |
2,64 |
0,97 |
4,24 |
6,39 |
20,41 |
||
сбора, |
га . . . |
||||||||||||
Длина |
|
водосбо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ра, м |
|
............... |
180 |
160 |
170 |
160 |
130 |
240 |
350 |
360 |
|
||
Средний |
|
уклон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
водосбора, |
% |
9,5 |
8,5 |
8,0 |
5,7 |
5,3 |
6,0 |
7,1 |
6,2 |
|
|||
Длина стокоудар |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ных |
|
участков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
границы леса, м |
174 |
31 |
134 |
155 |
176 |
71 |
165 |
177 |
1083 |
||||
Средний |
|
уклон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
участков |
|
гра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ницы, |
|
96 . . . |
5,2 |
12,3 |
3,0 |
0,5 |
2,4 |
8,5 |
2,3 |
1,9 |
|
||
Средняя |
|
высота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
террасы, |
м . . |
0,81 |
0,42 |
0,76 |
0,81 |
0,82 |
0,52 |
0,67 |
0,74 |
0,74 |
|||
Средняя |
ширина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
полотна |
терра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
сы, м |
|
................ |
2,3 |
3,7 |
1,2 |
12,1 |
12,6 |
14,0 |
10,1 |
10,4 |
|
||
Средний |
|
объем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 м террасы, м3 |
1,76 |
0,47 |
1,05 |
3,49 |
4,34 |
2,16 |
3,52 |
4,20 |
3,00 |
||||
Объем |
всей |
тер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
расы, |
м3 . . . |
304,6 |
14,5 |
141,1 |
540,9 |
736,6 |
153,3 |
581,5 |
742,7 |
3242 |
|||
Слой |
отложив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
шейся |
смытой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
почвы, мм . . . |
19 |
2 |
8 |
25 |
29 |
16 |
14 |
12 |
16 |
||||
Средняя |
глубина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
припашечных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
понижений, см* |
12 |
9 |
2 |
23 |
15 |
18 |
10 |
0 |
|
||||
Средний |
|
объем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 пог. м |
прнна- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
пашечного |
по |
0,25 |
0,16 |
0,02 |
1,46 |
1,05 |
2,00 |
0,54 |
10,0 |
|
|||
нижения, |
м3 . . |
|
|||||||||||
Общий |
|
|
объем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принапашечных |
' 43,8 |
4,97 |
2,5 |
226,4 |
185,8 |
143,4 |
89,4 |
0 |
696,3 |
||||
понижений, |
м 3 |
* В отличие от ложбиновидных углублений эрозионного происхождения замкнутые понижения часто образуются выше слабонаклонных (до 1°) или горизонтальных участков границ под'влиянием свального гребня. При посту плении смытой почвы они постепенно заиливаются. На слабопологих склонах они играют значительную стокозадерживающую роль.
протяжении 73 м, через 8 наклонных стокосбросных участков (рис. 6).
Как показали исследования, средняя высота аккумулятивноиапашных террас за 50 лет для всех стокосбросных участков со ставила 0,74 м, наибольшая их высота 1,07 м. Среднегодовой при рост в высоту— 1,5 см, а наибольший — 2,1 см. При продольном наклоне границы, от 4,2 до 12,3% средняя длина полотна террасы колебалась от 2,3 до 10,4 м. Наибольшая длина зоны подпора, где происходило отложение смытой почвы, была равна 17 м (пикет 21, рис. 6). На каждом метре границы аккумулировано в среднем 3,3 м3 смытой почвы, а в отдельных случаях — 7,8 м3. Наибольшее количество почвы (736,6 м3) отложилось на участке границы част ного водосбора /5, площадь которого равна 2,64 га. Этому способ ствовал небольшой средний уклон границы (2,4%). В среднем за год здесь было задержано 0,6 мм смытой почвы. Всего аккумуля- тивно-напашиые террасы задержали 3242 м3 почвы, что равно слою смыва 16 мм. Конечно, часть смытой почвы была унесена потоками, поступающими через границу в лес, поэтому эта величина не пол ностью отражает весь смыв, имевший место за 50 лбт.
Образование террас высотой 1—1,5 м и прирубежных впадин глубиной до 0,64 м существенно меняет условия подхода стока с во досбора, перераспределения их вдоль границ, места сброса их в лес и отложения. Следует отметить, что такие изменения происходят как во времени, так и в пространстве. Нередки случаи, когда места сброса стока и ширина стокосбросных участков переме-' щаются.
Несмотря на все разнообразие условий образования аккумуля- тивно-напашных террас, между средними их высотами и шириной полотна (длиной подпора) прослеживается прямая зависимость. Особенно это хорошо видно на участках границы между пикетами 15 и 23 с небольшими уклонами 0,3—3,7 %■
Средняя |
высота, |
с м ................ |
64,5 |
76,0 |
84,5 |
94,5 |
Средняя |
ширина |
полотна, л |
10,7 |
11,5 |
12,5 |
14,5 |
Итак, в зависимости от рельефа и способа размещения границ леса, характера эрозионно-аккумулятивных процессов, под влия нием механического перемещения, эрозии и отложения смйтой почвы возникают различные типы прирубежного микрорельефа, которые в свою очередь влияют на перераспределение стока, эро зию и эффективность лесных насаждений. К основным типам та
кого микрорельефа относятся: напашка в виде свального гребня; пограничная ложбина или промоина, которая при благоприятных условиях может превратиться в овраг; аккумулятивная терраса; аккумулятивно-напашная терраса; отпашка.
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ГРАНИЦ ЛЕСНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ПЕРЕСЕЧЕННОЙ МЕСТНОСТИ
Для обеспечения стокорегулирующей и почвозащитной эффек тивности лесных насаждений рекомендуется размещать их «по
перек склона» (П. С. Захаров, |
1971, с. 116,), «поперек склона или |
в направлении горизонталей» |
(П. Д. Никитин, 1970, с. 8). |
Отмечая невозможность повсеместного горизонтального разме щения границ леса, Н. И. Сус (1947) рекомендует совмещать их с горизонталями хотя бы на отдельных участках. Техническую раз работку этого сложного вопроса он считал одной из первоочеред ных задач научно-исследовательской работы в области агролесоме лиорации.
Г. Н. Высоцкий (1938, с. 59—60) на основе многолетних иссле дований пришел к выводу, что «лесонасаждение, очевидно, должно производиться по горизонталям, перпендикулярно стоку водяных струй, которые должны встречать густой фильтр и рыхлую водо поглощающую почву, однако это осложняется пахотой вразвал и мелкими неровностями, вследствие которых струи воды сбива ются в потоки».
Условия рельефа требуют, по мнению Г. Н. Высоцкого, направ ления полос приблизительно вдоль изогипс, по ложбинам и водо разделам с целью борьбы со смывом почвы и задержания стека ющих вод. Полосы должны быть расположены перпендикулярно склону, иначе возникнет боковой сток в направлении ложбин и раз мыв вдоль опушек. «Все это создает очень сложные требования правильной ориентации полезащитных сеток. Ее необходимо раз работать в каждом отдельном случае, учитывая все местные усло вия климата, рельефа и границ» (Г. Н. Высоцкий, 1950, с. 598). Для решения этого сложного вопроса прежде всего необходимо установить количественные показатели таких понятий, как разме щение лесных насаждений «поперек склона», «вдоль горизонталей», «вдоль склона», «на водоразделе» и др.
Показатель горизонтальности границы леса. Практически рас положить стокоударную границу леса по горизонталям можно лишь условно, с учетом допустимых отклонений от них. Для про ектных гидрологических расчетов, определения места размещения линейных элементов организации территории, а также установле ния направления обработки почвы на склонах обычно пользуются топографическими картами в масштабе 1 : 25 000 и реже 1 : 100 000.
Горизонтали на таких картах наносятся через 5—10 м. При уве личении масштаба механически проводятся дополнительные гори зонтали с меньшим вертикальным сечением. При таком сечении горизонтали имеют плавноокруглую форму, и это упрощает реше ние многих задач на карте. Однако это «удобство» вуалирует ре альную топографическую обстановку в натуре, от которой зависят
действительное направление, структура стока и эрозия. Объясня ется это тем, что' в таком масштабе горизонтали наносятся без учета мелких ложбин и их водоразделов, западин и других форм естественного и искусственного микрорельефа; горизонтали, прове денные с учетом микрорельефа через 0,5 м и даже через 1 м, будут иметь более сложную конфигурацию в плане, чем через 2,5—5 м вертикального сечения.
Чем более развит микрорельеф и чем сложнее общая форма склона, тем меньше возможность разместить границы леса по го ризонтали, тем больше ее участков являются наклонными. Если уклон и протяженность последних небольшие, они постепенно, по мере образования горизонтальных аккумулятивно-напашных тер рас, сглаживаются, сливаясь с их поверхностью. Если же наклонные участки перехватывают и отводят значительную массу стока, гра ница леса теряет свою горизонтальность, а с ней и свои положи тельные мелиоративные свойства.
Степень горизонтальности определяется показателем
|
л і - |
( 1) |
где А і — показатель горизонтальности границ; |
расположенных го |
|
LI 1 — суммарная протяженность участков, |
||
ризонтально |
(с учетом допустимых |
отклонений) м *; |
L — общая длина |
стокоударной границы |
лесного насажде |
ния, м.
В идеальном случае, т. е. когда Lli=L, |
показатель горизонталь |
|
ности А і = 1. Граница леса |
может считаться условно горизонталь |
|
ной при Лі>0,75. Если же |
Лі<0,75, то |
граница является попе |
речной.
При контурном способе размещения границ полей и лесных по лос они также расположены с возможным приближением к гори зонтальному, с допустимыми продольными уклонами.
Показатель поперечное™ границ леса. Субъективная трак товка рекомендаций о размещении границ леса, как и любого дру гого фитомелиофонда, «поперек основного уклона» или «поперек склона» практически привела к тому, что многие из них размеща лись поперек хорошо выраженных ложбин, прогибов и даже глу боких логов. Границы в этом случае приобретали значительный уклон берегов и приводораздельных склонов и являлись на боль шом протяжении наклонными, а в ряде случаев даже продоль ными. Объективное суждение о степени поперечности границ можно иметь на основе ее количественного показателя
А2= ^ |
2, |
(2) |
* В зависимости от устойчивости почв к размыву и величины стока допу |
||
стимая длина наклонных участков может |
варьировать |
от нескольких метров |
до 10—15 и при уклоне от 1 до 2°. При уклонах менее Г длина их может быть значительно увеличена.
где Л2— показатель поперечности границ; 2/2 — суммарная протяженность участков границы леса, име
ющих безопасный уклон, м\
L — общая длина стокоударной границы, м.
Поперечная граница может включать небольшие горизонталь ные участки (менее 75%) или иметь безопасный уклон на всем ее протяжении. Следует отметить, что если даже на коротких (7— 10 м) горизонтальных участках вначале формируется аккумуля- тивно-напашная терраса, то в дальнейшем по мере ее роста в вы соту сток с зоны подпора отводится
всторону пониженного участка
границы |
или |
на |
. дно |
ложбины. |
|
|||||
В этом случае протяженность сто |
|
|||||||||
коотводных |
участков |
границы и |
|
|||||||
угроза |
усиления эрозии |
увеличива |
|
|||||||
ются.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатель продольности границ |
|
|||||||||
леса. В широкой практике органи |
|
|||||||||
зации |
территории |
и |
размещения |
|
||||||
лесных насаждений часто возникает |
|
|||||||||
необходимость |
размещать |
их гра |
|
|||||||
ницы |
вдоль склона. |
|
|
|
гра |
|
||||
Теоретически |
продольные |
|
||||||||
ницы |
должны отвечать |
основному |
|
|||||||
требованию: точно совпадать с на |
|
|||||||||
правлением уклонов местности, т. е. |
|
|||||||||
пересекать |
горизонтали |
под |
углом Рис. 7. Размещение границ леса |
|||||||
90°. При |
этом |
условии |
сток |
дви-. |
деле ОО |
|||||
жется |
параллельно |
границе |
леса. |
|||||||
Однако сочетание продольности ру |
к стоку возможно лишь |
|||||||||
бежей |
с |
их |
нейтральным |
отношением |
||||||
при двух |
условиях: |
при |
размещении |
прямолинейной границы |
на поперечно-прямых склонах и при размещении криволинейной границы на склонах сложной формы. В природе параллельные го ризонтали— явление довольно редкое, поэтому сохранить продоль ное™ границ леса (и других видов рубежей) практически невоз можно. Этого можно достичь только при условии отказа от прямо линейности границы, придав ей сложное криволинейное направление.
Граница леса /Iß.до точки а, в пределах параллельных горизон талей, является продольной (рис. 7, а). Однако ниже этой точки, где направление склона и его уклон меняются, сток с водосбора/ поступает в сторону леса, в результате чего граница ни участке aß становится стокоударной. В то же время с другой стороны лесной полосы граница является подзащитной, и сток от' нее отходит
1 Это подтверждает необходимость прогнозирования изменений, которые произойдут в будущем, после создания лесных насаждений.