Восстановление нарушенных земель. Восстановление земель после техногенных нарушений Естественное восстановление нарушенных земель

К «неудобным» землям относятся территории, на которых ведение хозяйственной деятельности затруднено или невозможно в силу естественных причин (болото, горы, косогор).

К «нарушенным» землям относятся земли, утратившие первоначальную, природно-хозяйственную, ценность в результате антропогенного воздействия, эрозии, дефляции и т. п. процессам.

«Нарушенные» территории делятся на:

· земли, повреждённые насыпным грунтом - отвалы, терриконы, кавальеры и свалки

· территории, повреждённые выемкой грунта - карьеры открытых разработок, провалы и прогибы на месте подземных горных работ, резервы и траншеи при строительстве линейных сооружений (продуктопроводы).

Для городов, расположенных в районах добывающей промышленности, восстановление и освоение нарушенных ландшафтов составляет первоочередную проблему. Это определяется потребностью в земельных ресурсах, которая в районах такого интенсивного промышленного освоения особенно велика, а также активным разрушением ландшафта, которое порой в подобных условиях приобретает характер «эпидемии», обусловленный, в основном, процессами водной и ветровой эрозии.

Основная форма борьбы с указанными явлениями - восстановление нарушенных территорий.

Восстановлению подлежат нарушенные земли всех категорий, а также прилегающие земельные участки, полностью или частично утратившие продуктивность в результате отрицательного на них воздействия.

Рекультивация- комплекс работ по экологическому и экономическому восстановлению земель и водоёмов, плодородие которых в результате человеческой деятельности существенно снизилось.

Рекультивация нарушенных земель осуществляется для восстановления их для сельскохозяйственных, лесохозяйственных, водохозяйственных, строительных, рекреационных, природоохранных и санитарно-оздоровительных целей.

Рекультивацию земель, нарушенных промышленной деятельностью, проводят, как правило, в три этапа.

Первый этап - подготовительный: обследование нарушенных территорий, определение направления рекультивации, технико-экономическое обоснование и составление проекта рекультивации.

Второй этап - техническая рекультивация, которая в зависимости от региональных условий может включать промежуточную стадию - химическую мелиорацию. Техническую рекультивацию обычно обеспечивают предприятия, которые разрабатывают полезные ископаемые.

Этап технической рекультивации должен проходить в процессе эксплуатации карьера.

Третий этап восстановления нарушенных земель - биологический этап рекультивации, который осуществляют после полного завершения горнотехнического этапа. Биологический этап рекультивации состоит в восстановлении почвенного покрова. В ходе биологической рекультивации обеспечивают формирование почвенного слоя, оструктуривание почвы, накопление гумуса и питательных веществ и доведение свойств почвенного покрова до состояния, отвечающего требованиям сельскохозяйственных культур, намечаемых к возделыванию.

Растительность является одним из главных инструментов восстановления неудобных и нарушенных территорий, без которого невозможно создание экологически полноценной среды.

Идеальным решением проблемы было бы полное восстановление нарушенных территорий немедленно вслед за освоением. Однако на практике это еще не удается. Тем не менее, сколько-нибудь длительное существование нарушенных территорий в непосредственной близости от города - крайне нежелательное явление, так как неблагоприятное воздействие их на окружающую среду распространяется на город, создавая иногда невыносимые условия для жизни населения. Поэтому в любом случае необходимо проводить работу по выявлению нарушенных территорий, стабилизации развивающихся в них процессов, приостановлению дальнейшего разрушения ландшафта в пределах данного и смежных с ними участков.

Взаимосвязь различных видов экологической деятельности в процессе разработки, обоснования, оценки, принятия и реализации решений, связанных с существенным воздействием человека на окружающую среду.

Актуальными на сегодняшний день становятся два понятия: экологическая экспертиза и экологический контроль.

Экологический контроль - система мер, направленная на предотвращение, выявление и пресечение нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, обеспечение соблюдения субъектами хозяйственной и иной деятельности требований, в том числе нормативов и нормативных документов, в области охраны окружающей среды.

В эту систему входят государственные органы контроля.

Как правило, основным полномочием государственной службы является так называемый экологический мониторинг - комплексная система наблюдения за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов. Задачи мониторинга :

1.Наблюдение за общим состоянием среды, а также над протекающими в ней отдельными процессами и их воздействием на человека, а также над воздействием человека на них.

2.Оценку всей совокупности информации в ее взаимодействии.

3.Составление прогнозов относительно состояния среды с целью избежать негативного воздействия на окружающую среду.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

1.1 Климат

1.2 Рельеф

2.1 Способы и приемы восстановления земель, нарушенных оврагами и вторично засоленными

2.3 Выполаживание оврага

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Рост численности населения, научно-технический прогресс, развитие промышленности и строительства обуславливают все более интенсивную эксплуатацию природных и, прежде всего земельных ресурсов, оказывают глубокое воздействие на окружающую природную среду. Миллионы гектаров земли подвергаются непосредственному воздействию промышленных разработок, в результате которых нарушаются сложившиеся биогеоценотические связи, изменяется рельеф земной поверхности и литологическая основа, полностью уничтожается почвенный и растительный покров. В большинстве стран площади сельскохозяйственных угодий и многолетних насаждений в расчете на одного человека постепенно уменьшаются.

Значительная площадь сельскохозяйственных угодий ежегодно теряется в результате процессов водной и ветровой эрозии почв, что обусловлено, как правило, неправильным использованием земельных ресурсов и несоблюдением необходимого комплекса противоэрозионных мероприятий.

Ввиду сокращения общей площади сельскохозяйственных угодий остро встает вопрос об их рациональном использовании,получении большего количества сельскохозяйственной продукции с одного гектара земли. Кроме того, приобретает большую актуальность проблема освоения новых площадей под сельскохозяйственное производство путем восстановления их природного плодородия, нарушенного в результате хозяйственной деятельности человека и процессов водной и ветровой эрозии. Определенным резервом в этом отношении являются земли, занятые овражно-балочными системами, освоение которых и вовлечение в сельскохозяйственный оборот дает возможность не только получать определенное количество дополнительной продукции, но и способствует облагораживанию ландшафта местности, улучшению её санитарно-гигиенических условий и служит общим целям охраны природы.

Чтобы обоснованно осуществить выбор того или иного мероприятия по восстановлению земель нарушенных овражной эрозией, необходимо располагать достоверными данными по большому числу показателей, характеризующих состояние оврага и его водосборной площади. Только максимальная согласованность приемов с конкретными эрозионно-экологическими особенностями оврагов и их водосборов может надежно приостановить процесс разрушения земель.

В настоящее время восстановление нарушенных земель становится неотъемлемой частью охраны и воспроизводства природных ресурсов в целом, охраны и воспроизводства земельного фонда в частности.

Глава 1. Характеристика места проведения работ по восстановлению земель

Территория ОПХ "Центральное" расположена в южной правобережной природно-хозяйственной микрозоне Саратовской области на северо-восточной окраине г. Саратова и занимает междуречье Гуселка-1 и Гуселка-2.

1.1 Климат

Климат места расположения хозяйства формируется под влиянием переноса воздушных масс с севера, северо-запада и, особенно, с юго-востока. Это определяет соответствующие погодные условия и ход развития различных природных процессов. В целом климат засушливо-континентальный, характерными особенностями которого являются преобладание в течение года ясных и малооблачных дней. Холодная и малоснежная зима, непродолжительная засушливая весна, жаркое и сухое лето. ГТК в этом районе более 0,8. Климатические условия приводятся по многолетним данным метеорологической станции НИИСХ Юго-Востока

Один из показателей континентальности климата - большая годовая амплитуда температуры воздуха, то есть разность между средней температурой самого теплого (июля) и самого холодного (января) месяцев. Она равна 33-36оС. Средняя продолжительность безморозного периода - 136 дней. Возобновление весенней вегетации растений происходит 11 апреля, конец вегетационного периода отмечается 18 октября, продолжительность вегетационного периода составляет 191 день.

Устойчивый снежный покров образуется в конце ноября - начале декабря. Продолжительность залегания снежного покрова 120-127 дней. Зимние осадки составляют 20% годовой нормы, которые при максимуме дают снежный покров высотой 20-25 см. Мощность снегового покрова во многом зависит от элементов рельефа. Сильными ветрами снег сдувается с повышенных и открытых элементов рельефа в овраги и низины, что значительно ухудшает перезимовку озимых культур. Кроме того, промерзшая почва не может впитывать влагу быстро тающего снега и весенних дождей, что приводит к смыву почвы. В целях предохранения озимых культур от вымерзания, равномерного распределения снега на полях и наибольшего накопления влаги в почве, необходимо проводить мероприятия по снегозадержанию и задержанию стока талых вод.

Переход от зимы к весне проходит быстро и характеризуется интенсивным нарастанием температуры, что ускоряет снеготаяние и вызывает бурный сток паводковых вод.

Термические ресурсы оцениваются теплообеспеченностью, которая характеризуется суммой активных температур воздуха за период с температурой выше +10°. Для территории хозяйства она составляет 2671°С. Средняя температура воздуха самого теплого месяца составляет 21,4°С, самого холодного -11,0°С, абсолютный мах +38,8°С. Сумма отрицательных температур составляет -1225°С, что характеризует зиму как умеренно мягкую, абсолютный мin составляет -41,4°С. Средняя дата последнего заморозка весной - 28 апреля, первого заморозка осенью 7 октября.

Количество осадков невелико и характерно для континентального климата. Осадки по территории выпадают неравномерно. Годовая сумма их составляет 421 мм. Наибольшее количество осадков выпадает в теплую часть года (около 300 мм). Весной за период от перехода средней суточной температуры воздуха через 5о до перехода через 15о выпадает 25-50 мм осадков, а в каждый из летних и осенних месяцев 35-55 мм. Однако изменчивость осадков из года в год и из месяца в месяц очень велика и их сумма за вегетационный период значительно отклоняется от средней.

Анализ метеоданных показал, что периодичность выпадения ливней находится в следующей последовательности: каждый год выпадает ливень с объемом более 20 мм, в три года выпадает 2 дождя более 30 мм и в один год из трех - более 40мм.

Современная тенденция изменения климата в регионе проявляется в значительном потеплении зим, увеличении числа засух сильной интенсивности и ливневых осадков.

Температура, количество осадков, ветер обуславливают интенсивность расхода почвенной влаги, что в свою очередь способствует созданию различных условий формирования стока по годам и агрофонам. При чем на ход гидрологических и эрозионных процессов большее влияние оказывает снеготаяние при заметной роли ливней.

Таким образом, территория хозяйства находится в зоне недостаточного увлажнения, что требует применения агротехнических мероприятий направленных на накопление и сохранение влаги в почве.

1.2 Рельеф

Место расположения хозяйства находится в пределах Гусельского подрайона Елшанско-Гусельской равнины, включающей в себя северо-западную, северную и северо-восточную части г. Саратова.

Гусельский подрайон располагается на преимущественно повышенных участках рельефа - водораздельных поверхностях и водораздельных склонах, лишь на самом востоке и северо-востоке переходя в аккумулятивные формы рельефа - надпойменные и пойменные террасы р. Гуселка. В пределах подрайона наиболее возвышенное и доминирующее положение занимает Соколовогорский водораздельный массив, довольно круто обрывающийся на юг и юго-восток к Приволжской котловине и долине р. Волги. Этот массив имеет ассиметричные очертания и довольно сложное строение своей водораздельной поверхности, в пределах которой выделяется набор денудационных останцов, седловин, отдельных понижений, а также плоских и плоско-выпуклых участков. Второй крупный водораздельный участок в пределах Гусельского подрайона расположен на его западной окраине и совпадает с междуречьем 1-я и 2-я Гуселки. Он менее сложен по своей структуре и морфологическому строению и имеет меньшие абсолютные высоты своей поверхности. Морфологически территория представляет собой слабо холмистую равнину среднего уровня. Абсолютные высоты здесь варьируют от 15 м в долинах до 180 м- на водоразделах. Территория дренируются бассейнами малых рек - 1-я и 2-я Гуселка, и отличается четко выраженной линейной депрессией, идущей к долине р. Волги. Определяющими ландшафтными комплексами являются водоразделы, покатые и пологие склоны различной степени расчлененности и долины 1-й и 2-й Гуселок. На территории Гусельской ландшафтной местности представлены участки различного функционального использования: селитебные; промышленные, связанные, прежде всего, с добычей нефти; сельскохозяйственные; лесохозяйственные; водохозяйственные.

Пересеченность рельефа и большие уклоны поверхности способствовали развитию водной эрозии? плоскостной и линейной. Поэтому широкое распространение на территории хозяйства получили эродированные почвы, что вызывает необходимость применения противоэрозионных мероприятий, как простейших -- на пологих склонах со слабосмытыми почвами, так и специальных -- на более крутых склонах.

1.3 Почвообразующие породы и почвы

Формирование почв находится в тесной зависимости от почвообразующих и подстилающих пород. Водоразделительные пространства и пологие склоны прикрыты элювиально-делювиальными лессовидными суглинками, слабо засоленными, на которых формируются различные типы черноземных почв. Вертикальная мощность покровных суглинков сильно колеблется в связи с довольно сложным геологическим строением местности. Почвообразующей породой нередко оказываются юрские, нижнемеловые и плиоценовые глины, отрицательно влияющие на водно-физические и химические свойства почвенного покрова.

Почвы территории хозяйства в основном представлены черноземом южным различной степени смытости и в комплексе с солонцами. Здесь также встречаются пятна лугово-черноземных почв вдоль речных долин. Невысокие (100-180 м) слабовыпуклые приводораздельные поверхности, а также склоны сложены, в основном, суглинками и глинами. На них господствуют черноземы южные мало- и среднемощные глинистые, тяжело- и среднесуглинистые Меньшее распространение получили черноземы южные солонцеватые в комплексе с солонцами, при этом доля солонцов в комплексах варьирует от 25% до 75%. В верховьях 2-й Гуселки встречаются участки с преобладанием солонцов. Аллювиальные слоистые почвы на пойменном аллювии приурочены к долинам 1-й и 2-й Гуселок и их притоков. В почве преобладает содержание ила, количество которого колеблется в пределах 39-45%. Тяжелый механический состав определяет высокую емкость поглощения. Поглощающий комплекс насыщен кальцием. Структура верхних горизонтов мелкокомковатая, переходящая вниз по профилю в среднекомковатую. Значительной распыленностью отличается пахотный горизонт, где сильно возрастает количество бесструктурных частиц. Почва участков расположенных на плато представлена черноземом южным среднемощным тяжелосуглинистым с содержанием гумуса 4,85%, общего азота 0,19-0,34%, подвижного фосфора (по Мачигину) 20 мг/кг, обменного калия 350 мг/кг. Почвы склонов представлены черноземом южным различной степени смытости тяжелосуглинистым. Мощность гумусового горизонта не превышает 35 см, содержание гумуса до 2,94%, общего азота 0,13-0,14%, подвижного фосфора 32 мг/кг, обменного калия 300 мг/кг.

Сильная расчлененность рельефа способствует развитию линейной эрозии и плоскостному смыву. Все почвенные подтипы на территории хозяйства эрозионно уязвимы.

Все почвы пригодны для сельскохозяйственного производства, однако для сохранения плодородия почв и уменьшения эрозионных процессов необходимо проведение ряда агротехнических, лесомелиоративных и инженерно-технических мероприятий.

Овражно-балочные почвы не пригодны для сельскохозяйственного использования и требуют обязательного применения комплекса противоэрозионных мероприятий.

1.4 Характеристика нарушенного участка

У нас имеется два участка. Первый участок нарушен склоновым оврагом. Грунт в районе овражной вершины - суглинки среднеплотные, глубина оврага - 2м., глубина потока воды - 0,4м., водосборная площадь - 0,17км?., ширина оврага - 10м., длина оврага - 140м., крутизна откосов tg б - 22°.

Второй участок нарушен в результате неправильного орошения, засоления. Тип засоления - хлоридно - сульфатный, степень засоления - сильная 0,9%.

Глава 2. Восстановление нарушенных земель

2.1 Способы и приемы восстановления земель нарушенных оврагами и вторичными засолениями

Образование оврагов - конечная завершающая стадия разрушения почв в результате водной эрозии, поэтому борьба с ними проводиться путем воздействия на все факторы, способствующие развитию эрозионных процессов. Это прежде всего находит свое отражение в регулировании поверхностного стока на территории всего водосборного бассейна каждой овражно-балочной системы или района, потенциально опасного в эрозионном отношении.

Профилактические меры по предотвращению водной эрозии на площади водосборных бассейнов включают четыре основные группы мероприятий: организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические.

Организационно-хозяйственные мероприятия заключаются в правильном размещении угодий на территории хозяйств с учетом почвенно-геологических особенностей и рельефа местности, подбора севооборотов выращиваемых культур, планирования размещения дорожной сети и хозяйственных объектов таким образом, чтобы они не способствовали концентрации поверхностного стока.

Агротехнические мероприятия направлены на внедрение соответствующих противоэрозионных севооборотов, а также специальной агротехники с целью предупреждения и ликвидации эрозионных процессов и повышения продуктивности эродированных склонов земель.

Лесомелиоративные мероприятия направлены на создание рациональной сети защитных лесных полос на водосборе, облесение берегов, откосов, дна оврагов и балок. Для борьбы с водной эрозией на сельскохозяйственных полях с уклонами более 2? создаются водорегулирующие лесные полосы, на эродированных присетьевых землях - приовражные и прибалочные лесные полосы, осуществляется массивное и куртинное облесение эродируемых земель, не используемых в сельском хозяйстве.

Гидротехнические мероприятия направлены на создание системы распылителей стока, водозадерживающих и водоотводящих валов и водосбросных сооружений. Основное назначение этих мероприятий - прекращение разрушительной способности остаточного стока с водосборов, то есть той части стока, которая на данном этапе не может быть зарегулирована организационно-хозяйственными, агротехническими и лесомелиоративными мероприятиями. Поэтому на первом этапе борьбы с эрозией, когда требуется свести до минимума или обезвредить её действие в кратчайший срок, основная роль принадлежит склоновым и овражным инженерным сооружениям. На втором этапе будут действовать остальные мероприятия, особенно лесомелиоративные.

Кроме профилактических мер целесообразно проводить восстановление нарушенных овражной эрозией земель с помощью способов коренной мелиорации. К ним относят: полную засыпку оврагов и промоин местным привозным грунтом, выполаживание и отсыпка откосов оврагов до параметров, обеспечивающих их естественную устойчивость и дающих возможность выполнять на них сельскохозяйственные и лесокультурные работы. Эти способы совместно с земляными гидротехническими сооружениями удачно сочетают приемы борьбы с оврагами и приемы освоения ранее неудобных земель на базе максимальной механизации работ при почти полном исключении ручного труда. Восстановленные при этом земли используют для облесения, выращивания многолетних трав и полевых культур, создания садов и виноградников.

К засоленным относятся почвы, содержащие в своем профиле или части профиля легкорастворимые соли в количестве, вредном для определенных растений. Выделяют также засоленные земли, имеющие в почвах, грунтах или грунтовых водах легкорастворимые соли, которые создают или могут создать токсичные условия в почве, препятствующие выращиванию сельскохозяйственных культур. При большом содержании солей увеличивается осмотический потенциал почвенного раствора, что ухудшает снабжение растений водой из-за недостаточной сосущей силы. Ухудшение снабжения растений водой приводит к уменьшению транспирации, замедлению фотосинтеза и снижению их минерального питания, так как при высокой концентрации почвенных растворов часть питательных элементов недоступна для растений. Повышенное содержание в почве натрия, хлора, магния вредно для растений в связи с тем, что эти элементы, поступая в листья, разрушают крахмал и замедляют фотосинтез.

Вторичное засоление связано с накоплением в почве солей, возникающих в результате искусственного изменения водного режима, например при неправильном орошении. Вторичное засоление почв может возникать в незасоленных или первично засоленных почвах. В большинстве случаев вторичное засоление почв обусловлено перемещением к поверхности водорастворимых солей из глубоких слоев почвообразующих и подстилающих пород и грунтовых вод или связано с притоком минерализированных вод с вышерасположенных орошаемых массивов. Наиболее интенсивно вторичное засоление развивается на массивах с недостаточной дреннированностью, приуроченных к дельтам, пойменным и надпойменным террасам, приозерным и приморским низменностям. В меньшей мере вторичное засоление проявляется на высоких террасах, предгорных и водораздельных равнинах, особенно в тех случаях, когда почвы этих территорий подстилаются хорошо фильтрующими породами - песками, песчано-галечниковым, валунно-галечниковым аллювием.

2.2 Расчет параметров и технология строительства водоотводящего вала

На первом этапе работ по рекультивации оврага выше по склону строят водоотводное сооружение для перехвата и отвода поверхностного стока от вершины и предохранения восстанавливаемого участка от размыва. Для этой цели используют водоотводящие валы, а также валы в сочетании с канавами. Отводимые воды направляют в задернованные балки или ложбины. При сильной расчлененности склонов промоинами и оврагами водоотводящие валы, прекращая рост одних оврагов, могут усиливать рост других, поэтому на таких склонах они могут применяться лишь в сопряжении со сбросными сооружениями. Поперечный профиль водоотводящего вала, как правило, бывает трапециевидной формы с выемкой (канавой) треугольного сечения. Валы и канавы строят с заложением сухого откоса вала 1:2, мокрого откоса вала и нижнего откоса канавы 2-5, верхнего откоса канавы 2-5. Ширина вала по гребню 2,5 м. Отметки гребня вала проектируют не менее чем на 0,2 м выше расчетного уровня воды при расходах до 1 м?/с и не менее 0,4-0,5 м при расходах 1-10 м?/с.

Водоотводящие валы строят на пропуск максимальных расходов стока 10% обеспеченности. Уклон канав принимают таким, чтобы скорость стекания воды вдоль вала не была выше критической на размыв почвы и в то же время, чтобы канава не заиливалась наносами мелкозема - 0,005-0,003. Нижние концы валов подводят к водосбору - специальному сооружению для безопасного сброса воды или задернованной ложбине.

Для определения размеров конструктивных элементов водоотводящего вала производятся гидрологические расчеты по определению максимальных объемов и расходов стока 10% обеспеченности.

При расчете водоотводящего вала необходимо иметь данные о максимальном расходе весеннего стока воды заданной вероятности, который определяют по формуле:

где Q - максимальный расход талых вод заданной обеспеченности, м?/с;

А - максимальный сток, мм/час;

F - водосборная площадь, км?;

К - коэффициент для стока заданной обеспеченности.

Q=0,278?2?0,17?0,047=0,003м?/с.

Коэффициент вариации максимальных расходов Сv определяют по зависимости:

Сv = б - 0,063?lg(F+1),

где? - коэффициент определяемый по карте изолиний.

Сv = 0,75 - 0,063?0,068 = 0,047

Максимальный секундный расход ливневого стока вычисляется по формуле:

где В - географический параметр, учитывающий интенсивность и слой стока в данном районе. Для Саратовской области данный показатель при стоке 10% обеспеченности составляет 4 - 6.

F - водосборная площадь, км?;

Коэффициент формы водосбора, допустимая? = 0,9,

Q = 6 ? 0,17?0,9 = 2,3.

При закреплении вершин оврагов расстояние низового откоса водоотводящего вала от бровки оврага следует принимать не менее двух высот вершинного перепада с учетом коэффициента откоса грунтов оврага:

сельскохозяйственный земля засоленный промывка

где, lB - расстояние от вершины оврага до линии сухого откоса вала, м;

Н - высота вершинного перепада, м;

К - коэффициент откоса грунтов, м (для лесов - 1,5; для суглинков - 1,4; для глины - 1,2; для песчаников - 1).

lB = 3?2?1,4 = 8,4

Рассчитывают требуемую площадь живого сечения (щ, м?) потока для максимального расхода Q при не размывающей скорости:

щ = 2,3/0,65 = 3,54м?.

Поперечное сечение канавы принимают треугольной формы и рассчитывают ее глубину, м:

где, hk - глубина воды в канаве, м; щ - площадь живого сечения потока, м?;

mk - заложение откосов канавы, которое принимается от 2 до 3.

hk = 3,54/2,3 = 1,2.

Строительная глубина канавы определяется по формуле:

где Z - запас, составляет 0,2 - 0,3 м.

hc = 1,2+0,2=1,4м.

Для определения допустимого уклона водоотводящего вала рассчитывают гидравлический радиус:

R = mk ? hk/2 ? 1+mk?;

R = 2,3?1,2/2? 1+5,29 = 0,6м.

Зная гидравлический радиус и неразмывающую скорость воды, рассчитывают допустимый уклон:

где, IД - допустимый уклон вала;

VH - неразмывающая скорость воды, м/с;

С - коэффициент Шези:

R - гидравлический радиус, м; n - коэффициент шероховатости грунта (n = 0,0275).

С = 0,6 /0,0275 = 0,88/0,02,75 = 32,02.

IД = 0,65?/1025,3?0,6 = 0,0007.

Технология строительства водоотводящего вала.

Объем земляных работ на 1м вала W1M.П., м?:

W1M.П. = (а + hc/2?(m1+m2))?hс,

а - ширина гребня вала, м; hc - строительная высота вала, м;

m - заложение мокрого и сухого откосов оврага.

W1M.П. = (2,5+1,4/2?(2,3+2,3))?1,4 = 8,008.

Объем земляных работ по строительству вала WB, м?:

WB = W1M.П. ? L,

где L - длина вала, м.

WB = 8,008?150=1201,2.

Объем земляных работ по срезке плодородного слоя почвы в зоне строительства вала и канавы Wn:

Lo - ширина зоны строительства вала (м), определяется как сумма ширины основания вала и ширины канавы;

hn - глубина срезки плодородного слоя почвы, м.

Wn = 150?15,38?0,2 = 461,4м?.

Площадь планировки профиля вала SВ (м?) рассчитыватся:

SB = L? a?h?(m1?+1 + m2?+1)

SB = 150? 2,5+1,4?(2,3?+1 + 2,3?+1) =150?9,5=1425

Площадь планировки профиля канавы SK (м?):

SK = L? hc?(m1?+1 + m2?+1)

SK = 150? 1,4?5 =150?7=1050

Общая площадь планировки SO, м?:

SO = 1425+1050=2475

После проведения расчетов по определению объемов работ составляется локальная смета на строительство водоотводящего вала и канавы.

2.3 Выполаживание оврага

При проведении работ по рекультивации оврагов необходимо рассчитать следующие показатели: ширину полосы среза, максимальную глубину срезаемого слоя, глубину насыпного слоя, объем земляных работ.

Для оврагов с треугольным поперечным сечением расчет необходимых показателей проводиться по приведенным ниже формулам:

Ширина полосы среза грунта bсреза, м:

bсреза = 0,5?В?(tgб - tg?)/tg?+ tgб?tg?,

где, tgб - уклон откосов оврага до выполаживания, в градусах;

tg? - проектный уклон выполаживания, в градусах;

bсреза = 0,5?10?(0,4-0,09)/0,09+ 0,4?0,09 = 1,55/0,28 = 5,5

Максимальная глубина срезаемого слоя грунта hсреза, м:

hсреза = bсреза?tg?

hсреза = 5,5?0,09 = 0,5.

Глубина насыпного слоя hH, м:

hH = bсреза? tgб?tg?

hH = 5,5?0,19 = 1

Объем работ по снятию плодородного слоя почвы Wn, м?:

Wn = 2?bсреза?L?hn

где, L - длина оврага, м

hn - глубина плодородного слоя почвы, м (0,3м)

Wn = 2?5,5?140?0,3 = 462

Объем земляных работ при выполаживании участка оврага Vi, м?

Vi =((0,5?В)??(tgб-tg?)/(tg?/tgб + 1)?)?Li

где, В - ширина рабочего участка оврага, м;

Li - длина рабочего участка оврага, м.

Vi = ((0,5?10)??(0,4-0,09)/(0,4/0,09+1)?)?140 = (25?0,31/9,61)?140 = 112

Площадь планировки рабочего участка выполаживания оврага Si, м?:

Si = (2?bсреза + В)?Li,

Si = (2?5,5?10)?140 = 2940

После проведения расчетов по определению объемов земляных работ на выполаживание оврага составляется локальная смета.

Локальная смета на выполнение земляных работ при выполаживании оврага

2.4 Сквозная промывка вторично засоленных земель

Основным способом удаления солей является сквозная промывка на фоне дренажа. Она осуществляется путем растворения и вымымвания солей из всей толщи почвогрунта и верхнего горизонта грунтовых вод. При этом способе проводиться безвозвратное опреснение почвы, почвообразующей породы и верхнего слоя грунтовых вод. Промывка засоленных почв осуществляется одновременно с дренажем, который понижает уровень грунтовых вод, отводит промывные воды и исключает возможность подъема грунтовых вод до критической глубины их залегания.

Промывка засоленных почв складывается из двух фаз: 1) растворение солей; 2) удаление солевых растворов из почвенного профиля в грунтовые воды.

В первую фазу насыщают почву водой и происходит растворение солей.

В дальнейшем через (через 2-3 дня) для вытеснения полученных солевых растворов промывка осуществляется отдельными порциями воды. Каждая последующая порция воды подается после завершения просачивания предыдущей нормы. При просачивании промывных вод происходит постепенный вынос легкорастворимых солей. Вначале вымываются хлориды натрия и магния, затем сульфаты магния и последними сульфаты натрия.

Перед промывкой для равномерного распределения воды должна быть проведена планировка промываемой территории с выравниванием микрорельефа и глубокая вспашка почвы с боронованием. Промывку сочетают с агротехническими, гидротехническими и организационно-хозяйственными мероприятиями, направленными на восстановление плодородия почв. Промывные воды, поступающие на мелиорируемое поле, строго нормируется.

Промывную норму рассчитывают по следующей формуле:

M = 10000? ?lgSu/Sg , м?/га

М = 10000?1,12?lg0,9/0,4 = 3944

Заключение

В данном курсовом проекте нам удалось усвоить необходимые знания о причинах возникновения нарушенных земель, их классификации в зависимости от вида и степени нарушения, основный направления рекультивации, этапы и последовательность проведения рекультивационных работ. Мы изучили способы и приемы восстановления земель, нарушенных оврагами и вторично засоленные, рассчитали параметры и технологию строительства водоотводящего вала, рассчитали объем земляных работ при выполаживании оврага. С помощью данных расчетов возможно рекультивировать нарушенные земли, тем самым улучшать их состояние.

Список используемой литературы

1. Аверьянов С.Ф. Борьба с засолением орошаемых земель.

2. Голованов А.И., Зимин Ф.М., Сметанин В.И. Рекультивация нарушенных земель.

3. Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв.

4. Коваленко В.С., Штейнцайг Р.М., Голик Т.В. Рекультивация нарушенных земель на карьерах.

5. Костин Б.И., Гребенюков П.Г. Предупреждение засоления орошаемых земель Заволжья.

6. Плюснин И.И. Мелиоративное почвоведение.

7. Радько А.Ф. Инженерные противоэрозионные гидротехнические сооружения.

8. Рожков А.Г. Борьба с оврагами.

9. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель.

10. Степанов В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Характеристика месторасположения хозяйства и нарушенные участки. Почвы и почвообразующие породы. Восстановление земель, нарушенных оврагом. Расчет параметров и технология строительства водоотводящего вала. Мелиорация вторичного засоленных земель.

курсовая работа , добавлен 18.01.2014


Особенности рекультивации нарушенных земель при капитальном ремонте. Природно-климатическая и техническая характеристика объекта рекультивации нарушенных земель. Обоснование площади земель, подлежащих рекультивации. Составление сводной ведомости затрат.

курсовая работа , добавлен 10.11.2014


Сущность процесса рекультивации земель и требования к нему. Порядок проведения биологического этапа рекультивации земель, нарушенных при капитальном и аварийном ремонте нефтепроводов. Сравнение известных методов рекультивации нефтезагрязненных земель.

курсовая работа , добавлен 05.12.2010


Изучение сущности и задач направления рекультивации. Рекультивация земель, расположенных вне городской зоны. Рекультивация нарушенных земель в городской черте. Погодные и климатические условия. Выбор способа горнотехнической рекультивации. Охрана труда.

дипломная работа , добавлен 14.07.2010


Физико-географическая характеристика СПХ "Пригородное". Выделение категорий земель. Разделение земель на сельскохозяйственные и несельскохозяйственные угодья. Расчет фонда перераспределения земель. Площадь земельных участков в счет долевого участия.

лабораторная работа , добавлен 22.12.2010


Восстановление продуктивности и биологической ценности нарушенных и загрязненных земель. Механизация отвальных и рекультивационных работ. Расчет параметров навалов плодородного слоя почвы. Требования к рекультивации при сельскохозяйственном использовании.

курсовая работа , добавлен 27.11.2017


Обзор состояния государственной кадастровой оценки на федеральном уровне и на уровне субъектов Российской Федерации. Оценка рельефа и контурности земель. Кадастровая стоимость сельскохозяйственных земель Кизлярского района на примере СПК "Мирный".

дипломная работа , добавлен 30.09.2011


Инвентаризация дежурной кадастровой карты и присвоение номеров. Учёт земель административного района. Теоретическая бонитировка почв. Показатели и методика проведения работ по оценке земель. Государственная кадастровая оценка сельскохозяйственных угодий.

курсовая работа , добавлен 24.12.2010


Организация учёта земель в землепользовании. Ведение земельно-кадастровой книги района. Учет земель в административном районе с использованием компьютерных технологий. Определение интегральных значений и кадастровой стоимости единицы площади объекта.

дипломная работа , добавлен 09.01.2011


Основные виды мелиорации. Почвообразующие породы на Ловатской низменности. Культурно-технические работы на участках. Типы водного питания. Методы и способы осушения. Строительство закрытого дренажа. Трансформация угодий, планировка строительства загонов.

Некоторые земли на территории нашей планеты подвержены усиленному повреждению. Например, участки добычи полезных ископаемых, вырубки лесов, строительства городов, организации свалок мусора или проведения испытаний военного характера (таких как ядерное оружие). Чтобы восстановить земельный покров, применяется рекультивация. Что такой процесс представляет и как он проводится, описано в статье ниже.

Процесс рекультивации и цель проведения

Что такое рекультивация? Таким понятием называют комплекс работ по экономическому и экологическому восстановлению земель и водоемов.

В связи с добычей полезных ископаемых, строительными или ремонтными работами, в значительной степени происходит повреждение и разрушение почвы, земельных покровов, поэтому для их восстановления необходима рекультивация этих участков. Данный процесс предполагает совокупность мероприятий, нацеленных на воспроизводство поврежденных областей. К таким землям относят также загрязненные чем-либо территории. Например, проводится рекультивация полигонов ТБО.

Цель проведения мероприятия - улучшение состояния почвы, окружающей среды, восстановление работы разрушенных земель и водоемов. При проведении рекультивации необходимо учитывать степень загрязнения и повреждения, почвенно-климатические условия, ландшафтно-геохимические характеристики поврежденных земель.

Направления рекультивации

Различают 5 направлений рекультивации нарушенных земель в соответствии с дальнейшим их использованием:

1. Сельскохозяйственное - применяется для многолетних насаждений, пастбищ, лугов, под пашню и т. д.
2. Водохозяйственное - для водоемов всевозможных назначений, таких как пруды для разведения дичи или рыб, водохранилища.
3. Лесохозяйственное - используется для лесопосадки специального или эксплуатационного назначения (санитарно-защитные, почвозащитные, водоохранные и т. д.).
4. Архитектурно-планировочное - посев полевых трав (газонов), лесонасаждение, водоснабжение и орошение участков около жилых домов.
5. Рекреационное - зоны отдыха, пляжи, бассейны, парки и т. д.

Что такое рекультивация и какие этапы она включает?

Процесс рекультивации обычно включает в себя два главных этапа - технический и биологический, однако можно выделить и третий - подготовительный. Рассмотрим подробно все этапы.

1. Подготовительный этап - проводится подготовка рабочего оборудования, норм и документации, определяется предварительный бюджет, осуществляются работы по восстановлению почвы.
2. Технический этап - проводится подготовка ландшафта (разравнивание промышленных насыпей, засыпка ям, провалов грунта, траншей, впадин, рвов), создание гидротехнических сооружений, проводится захоронение отходов, реализуется план инженерно-технической составляющей проекта.
3. Биологический этап - завершающая часть реализации процесса рекультивации нарушенных земель. Включает в себя лесное насаждение, очистку грунта, озеленение, комплекс организационно-хозяйственных мероприятий по улучшению агроклиматических и почвенных условий, чтобы увеличить эффективность водных и земельных ресурсов. Проводятся специальные работы для улучшения состояния и свойств почвы.

Какие земли подлежат рекультивации?

В первую очередь нуждаются в рекультивации полигоны ТБО, земли, на которых осуществлялись ремонтно-строительные работы, а также выполнялась прокладка подземных трубопроводов. Помимо этого, рекультивации необходима и прилегающему земельному пространству, которое частично или полностью утратило продуктивность из-за отрицательного воздействия отходов.

Экологи утверждают, что самыми сложными в восстановлении являются земли, которые применялись для складирования и захоронения токсичных отходов. Для таких площадей необходима специальная рекультивация, которая может длиться годами, сроки зависят от вида отходов и тяжести воздействия на землю.

Рекультивация карьеров проводится постоянно, поскольку обычно процесс добычи ископаемых занимает длительное время. А восстановление гидроотвалов положено начинать только на 6-8 год после завершения их намыва, именно столько нужно для подсыхания и стабилизации территории. Так, для каждого отдельного случая составляется индивидуальный проект рекультивации.

Техническая рекультивация

Разработка проекта рекультивации - это тяжелый и многоступенчатый процесс, в котором принимают участие профессионалы из разных областей, начиная экологами и заканчивая инженерами. Исходя из целей проекта, подготавливается документация, осуществляется составление рабочих этапов и бюджета. Проект включает в себя техническую и биологическую рекультивацию.

Техническая рекультивация, в зависимости от бюджета, включает в себя следующие работы:

• химические - заключаются в использовании органических и химических удобрений;
• теплотехнические - состоят из непростых этапов рекультивации;
• водные - включают в себя осушение или орошение по мере необходимости, в зависимости от состояния земель;
• проективно-структурные - предполагают организацию свежих ландшафтных рельефов, планировку поверхности.

Этот этап проекта рекультивации исполняют горнодобывающие предприятия.

Биологическая рекультивация

Этап биологического восстановления выполняется после окончания технической части. Он предполагает восстановление плодородных свойств почвы.

Цели биологической рекультивации:

• возобновление плодородия земель;
• восстановление природного почвообразования;
• повышение уровня самоочищения и регенерации;
• возрождение флоры и фауны;
• высадка на поврежденной территории растений, которые хорошо приспосабливаются и обладают высокими показателями регенерации;
• целевое использование.

Никакой из этапов нельзя пропускать или нарушать, так как каждый имеет свою собственную важность. В завершении процесса производится посадка лесных свежих массивов - ее называют лесной рекультивацией.

Растения, используемые для рекультивации

Растения для рекультивации почв необходимо подбирать в соответствии со следующими требованиями:

• они должны быть адаптированы к местным почвенно-климатическим условиям;
• это должны быть «полезные растения», то есть те, которые используются в лесном и сельском хозяйстве.

Отличным вариантом станет засеивать земли лекарственными растениями. Важным условием является способность трав в короткие сроки создавать замкнутый и прочный травостой, устойчивый к смывам. Из растений, которые используются для улучшения качества почвы и земли, можно выделить:

• Красный клевер - это хороший источник накопления атмосферного азота полезными бактериями. Особые почвы для такого растения не требуются.
• Луговая тимофеевка - светолюбива, обладает высокой зимостойкостью, устойчива к затоплению.
• Луговая овсяница - злак, обладающий мощной корневой системой. Устойчив к скашиванию и быстро отрастает, долговечен и морозоустойчив. Не привередлив к влаге.
• Черемша - травянистое долговечное растение, один из самых ранних источников витаминов в лесу. Листья употребляют в пищу в качестве ингредиента горячих блюд, пирогов и хлеба, а также в сыром виде.

Для рекультивации карьеров применяется многолетние травы и древесно-кустарниковая растительность. Благодаря растениям ослабляется процесс эрозии почвы, повышается устойчивость откосов.

Восстановление хозяйственных земель

Рекультивация земельного участка, используемого для сельскохозяйственных нужд, применяется с целью высадки на разрушенных землях сельскохозяйственных растений, а также включает в себя обогащение продуктивных земельных участков с определенной средой для развития и роста насаждений.

Техническая часть сельскохозяйственной рекультивации земель подразумевает:

• формирование площади на пару метров выше дренажа или грунтовых вод;
• засыпку верхнего слоя грунтом пригодных для биологической рекультивации поврежденных земель с дальнейшим проведением совокупности мероприятий, повышающих свойства рекультивированного слоя, который достигается с помощью определенных действий и внесением удобрений;
• обогащение элементами питания насыпных пород, улучшение их структуры, активирование биологических процессов путем внесения установленных доз удобрения в комплексе с рекомендуемой обработкой для последующего их применения в сельском хозяйстве;
• образование сенокосных пастбищ на возобновляемой поверхности.

Что такое рекультивация и зачем она нужна? Можно сказать, что восстановление земельного покрова необходимо для дальнейшего целевого использования участка. Рекультивация особенно важна для очистки окружающей среды. Например, после закрытия полигона ТБО на этом месте продолжают накапливаться опасные химические соединения, которые вредят природе. В этом случае проводится процесс восстановления плодородия почв.

– это комплекс работ по восстановлению продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных земель и оптимизации условий окружающей среды в соответствии с интересами общества. В процессе строительной, хозяйственной деятельности человека, при разработке полезных ископаемых нарушается почвенный покров, гидрологический режим территории, формируется техногенный рельеф. Объект рекультивации – земли, утратившие первоначальную хозяйственную ценность и являющиеся источником негативного воздействия на окружающую среду. Рекультивационные работы в нашей стране начали регулярно проводиться после утверждения в 1976 году Советом Министров СССР Постановления № 407 «О рекультивации земель…». Успешно проводилась рекультивация на отвалах Подмосковного буроугольного бассейна, Кузбасса, Воскресенского фосфоритового месторождения, золотоотвалах Урала, гидроотвалах Западной Сибири. В России к началу 2004 насчитывалось более 600 тыс. га нарушенных земель, ежегодно рекультивируется в среднем 60 тыс. га, а нарушается – 55 тыс. га. Нарушенные земли наносят существенный ущерб прилегающим территориям, расчленяя угодья, ухудшая их качество за счет накопления на них отвалов, продуктов водной и ветровой эрозии иссушающего действия карьеров. Восстановление хозяйственных функций нарушенных земель осуществляется их рекультивацией в два этапа. На техническом этапе – планировка поверхности, снятие, транспортировка и нанесение гумусового или потенциально-плодородного слоя на рекультивируемые площади. На этапе биологической рекультивации интенсивное повышение плодородия нарушенных земель осуществляется применением системы агротехнических и фитомелиоративных мероприятий: внесение повышенных доз удобрений, посев многолетних бобовых культур и др. Нарушенные земли – резерв расширения площадей различного назначения. Перед началом рекультивационных работ определяется вид целевого использования восстановленных земель. Нарушенные площади можно восстановить для прежнего вида использования (сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, рекреационное) с созданием более продуктивных угодий, а в некоторых случаях только в санитарно-гигиенических целях. Рекультивация земель для хозяйственного использования связана с большими затратами, чем рекультивация только в средозащитных целях. Затраты на выполнение рекультивационных работ включают в технологический процесс основного производства. Виды рекультивации подчиняются единой цели – эффективному использованию территории, воспроизводству природных ресурсов, созданию гармоничных ландшафтов, наиболее полно отвечающих хозяйственным, эстетическим и санитарно-гигиеническим потребностям общества.

Источники: Методика определения экономической эффективности рекультивации нарушенных земель. -М., 1986; Промышленность и рекультивация земель. Моторина Л.В., Овчинников В.А. -М., 1975.

Рис. 10.3. Структуры экологического восстановления природно-технической геосистемы

необходимость восстановления утраченных свойств природных ландшафтов в соответствии с характером происшедших изменений.
Смысл восстановления промышленной экосистемы состоит в том, чтобы путем целенаправленных организационно-технических воздействий предупреждать появление опасных нарушений устойчивости системы и обеспечивать сохранность ее экологической безопасности.
Так как характер восстановления природных объектов обусловлен реальным процессом развития антропогенных изменений, то организационнотехнические принципы восстановления ПТГ должны бытЬ^обоснованы с точки зрения обеспечения и поддержания экологической безопасности на требуемом уровне (рис. 10.3, а).
Логически данная задача реализуется путем перехода от требуемого уровня экологической безопасности ПТГ /^[е(/)] через единичные парамет- 247
т п
ры антропогенных изменений 12gt;, природных объектов к характеристики »=1
ке восстановления экосистемы ej (рис. 10.3, б).
Vy=I)
Общее состояние ПТГ по совокупности ее техногенно-айтропогенных показателей гипотетически^приводит к произвольной картине чередования необходимых видов Q - ие^вбсстановлений.
Текущие плановые профилактические восстановления имеют, как правило, локальный характер и характеризуются работами, не связанными с экологически экстремальными ситуациями (профилактические работы в пределах экологических допусков еш ^ [Деш], со* lt; }