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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

h

fs

fa

f l

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.