Технологии мелиорации земель несельскохозяйственного назначения

Комплексное обустройство (мелиорация) земель поселений. Пе­ред строительством населенного пункта, а также при его реконст­рукции, расширении необходимы мелиорация или инженерное обустройство территории.

Причины неудовлетворительного состояния земель поселений: неудовлетворительный водный режим территории; исходная по­вышенная засоленность почв, грунтов и подземных вод; недоста­точная несущая способность грунтов как основании для сооружений; неудовлетворительный рельеф местности и др. Наиболее часто встречается проблема улучшения водного режима. Улучшение свойств грунтов, ре­льефа рассматривают при строительстве конкретных сооруже­ний.

Территории суще­ствующих населенных пунктов могут подтапливаться в результате техногенных факторов, связанных с изменением гидрогеологичес­ких условий территории (например, строительство водохрани­лищ). В некоторых случаях возможно строительство населенных пунктов на переувлажненных территориях.

Под затоплением понимают покрытие территории слоем воды в результате повышения уровня водотока, водоема или выклинива­ния подземных вод. Подтопление – это такое положение уровня грунтовых вод или вод сезонной верховодки, которое приводит к нарушению хозяй­ственной деятельности на данной территории и при котором про­является неблагоприятное воздействие воды на подземные части зданий и сооружений, на почвы и грунты, а также на общее сани­тарное состояние территории.

Подтопление приводит к переувлажнению грунтов основания сооружений, а следовательно, к ухудшению их несущей способности к сырости в подвальных помещениях, к повышенной влажности подземных конструкций. При этом если грунтовые воды аг­рессивны, то значительно сокращается срок службы сооружений и коммуникаций. На участках с крутыми склонами подтопление, вызывая переувлажнение грунтов, приводит к возникновению оползневых деформаций.

Факторы влияющие на переувлажнение территорий, можно разделить на естественные и искусственные. К естественным факторам относят:

1. климатические факторы, прежде всего сочетание количества атмосферных осадков и испарения;

2. геоморфологические: характер рельефа, уклоны поверхности, которые определяют условия стока ливневых и талых вод, а следо­вательно, влияют на инфильтрацию воды в почвы и грунты;

3. геологические и гидрогеологические: геологическое строение, условия формирования подземных вод, область формирования и разгрузки, взаимодействие поверхностных и напорных вод, есте­ственная дренированность территории (густота и глубина есте­ственных дрен в виде гидрографический сети, оврагов, пониже­ний);

4. гидрологические, т. е. режимы уровней воды и расходов в реках, формирование поверхностного стока;

5. фильтрационные свойства почвенного покрова и подстилаю­щих грунтов.

Искусственные факторы, влияющие на переувлажнение терри­торий:

1. ухудшение условий стока ливневых и талых вод в процессе строительства и эксплуатации объектов городского хозяйства;

2. эксплуатационные и аварийные утечки из водонесущих ком­муникаций (водопроводная сеть, теплосети, канализация);

3. подпор и повышение уровня подземных вод в результате стро­ительства на прилегающей территории гидротехнических соору­жений;

4. подпитывание подземных вод за счет инфильтрации на приле­гающих орошаемых землях;

5. неупорядоченный полив зеленых насаждений и т. п;

6. экранирование поверхности территории водонепроницаемыми объектами (асфальтовыми покрытиями, зданиями, сооружениями) и как следствие уменьшение испарения с непроницаемых поверхностей, конденсация влаги под покрытиями, перераспреде­ление атмосферных осадков на территории.

Для защиты территорий и сооружений от затопления поверх­ностными и подтопления подземными водами, а также для лока­лизации вредного действия этих вод на условия застройки широко применяют методы и способы гидротехнических мелиорации:

• Ускорение отвода поверхностного стока защищаемой территории производится с помощью вертикальной планировки и устройства водосточной сети. Вертикальная планировка заключается в исправлении и сглаживании рельефа с приданием местности определенных уклонов. Водосточная сеть служит для отвода с территории дождевых (ливневых) и талых вод. Бывает открытая, закрытая и смешанная.

• Ограждение территории от притока поверхностных, грунтовых и грунтово-напорных вод. Для предупреждения поступления поверхностных вод на защищаемую территорию со стороны водораздела устраивают нагорные каналы или лотки, перехватывающие сток этих вод.

• Понижение и регулирование уровня грунтовых вод. Для понижения уровня грунтовых вод устраивают подземные дренажи, предназначенные для защиты от подтопления подземных сооружений и коммуникаций. Это подвалы и фундаменты зданий, теплофикационные каналы, туннели и подземные галереи.

Подземные дренажи в зависимости от назначения можно разделить на следующие группы:

- городской и промышленный – для длительного понижения уровней подземных вод;

- строительный – для временного (на период строительства) понижения уровня грунтовых вод – строительное водопонижение;

- горный – для осушения обводненных пород при проведении горных работ;

- дорожный – для осушения тела дорожного полотна (насыпи) автомобильных и железных дорог для повышения его устойчивости;

- аэродромный – для осушения грунтов оснований летных полей аэродромов и предотвращения пучения глинистых грунтов при промерзании;

- противооползневый – для осушения оползневых массивов с целью повышения их устойчивости;

• Искусственное повышение поверхности территории применяется для освоения под застройку затопленных, временно затапливаемых и подтопленных территорий, для благоустройства прибрежной полосы водохранилищ и других водных объектов.

Комплексное обустройство (мелиорация) земель лесного фонда. Основное назначение земель лесного фонда – ведение лесного хозяйства т. е. рациональное использование лесов, их приумножение и охрана. Значительная часть земель лесного фонда России переувлажнена или заболочена и покрыта малопродуктивными лесами из-за неблагоприятного водного режима. Эффективным мероприятием по устранению неблагоприятных условий для произрастания древесных насаждений являются осу­шительные мелиорации земель лесного фонда.

Объектами мелиорации являются: заболоченные торфяные (с мощностью торфа менее 30 см) и минеральные избыточно увлажненные почвы, покрытые хвойным лесом; лесные болота с мощностью торфа более 30 см; лесные земли временного (весной и осенью) избыточного ув­лажнения.

Основные задачи осушительных мелиорации земель лесного фонда: повышение продуктивности лесов; улучшение породного состава леса и качества древесины; повышение уровня ведения лесного хозяйства в целом (лесовозобновление, сокращение сро­ков выращивания леса, улучшение транспортных условий, улуч­шение лесных сенокосных угодий).

Показатель хозяйственной производительности участка леса – его бонитет. Он характеризуется размером прироста древесины, выходом древесины с 1 га или высотой насаждения в сравнимом возрасте. Выделяют пять классов бонитета: от 1-го (наиболее про­изводительного) до 5-го. Обычно на заболоченных площадях произрастают леса 4-го и 5-го классов бонитета. После осушения продуктивное и, лесов повышается до 2-го класса бонитета. В результате осушения повышается не только продуктивность лесов, но и их качество, урожайность сенокосных лесных угодий, 1 питаются санитарно-гигиенические и эстетические условия мест­ности.

Земли лесного фонда осушают преимущественно сетью откры­тых каналов. Лесопитомники и лесопарки рекомендуется осушать закрытой или комбинированной осушительной сетью. Выбор метода и способа осушения зависит от типа водного питания. Поэтому проектирование осушительных систем начи­нают с анализа причин заболачивания, определяющих основную направленность технических и организационных мероприятий по ликвидации избыточной увлажненности корнеобитаемого слоя.

Комплексное обустройство водных объектов, их берегов и водосборов. Хозяйственное использование водных ресурсов речного бассейна существенно зависит от колебаний речного стока, в основном в течение года. В настоящее время существенно влияет на сток хозяйственная деятельность человека, в частности урбанизация речных бассейнов, орошение/осушение, сведение/восстановление лесов, распашка территории, речные водохранилища и т.д.

Под влиянием разнопланового антропогенного воздействия речной сток изменяется не только количественно, но и качественно. Происходит это из-за различных видов загрязнения. Это загрязнение вызвано деятельностью человека как на водосборе, так и непосредственным использованием водного объекта.

Регулирование речного стока с помощью водохранилищ – самый радикальный и наиболее распространенный способ преобразования естественного водного режима рек в интересах человека (т. е. водохранилище – это наиболее активная форма регулирования во времени речного стока в интересах различных водопользователей и водопотребителей).

Берега водных объектов подвергаются интенсивной абразии, т. е. разрушению под воздействием волн и течения. Способ защиты берега от разрушения волнами выбирают после прогноза параметров волн. При природоохранном обустройстве прибрежных территорий для защиты берегов от разрушительного воздействия волн применяют следующие способы: активный, пассивный и комбинированный (сочетает активный и пассивный.).

Активный – сохранение естественных, создание и сохранение искусственных пляжей отклонением от них потока волновой энергии конфигурационными подводными насыпями и выемками, возведением наносозадерживающих сооружений – бун, подводных волноломов с траверсами и т. п.

Пассивный – берег укрепляют волнозащитными сооружениями, воспринимающими воздействия волн с гашением энергии непосредственно на возведенных сооружениях – волноотбойные стенки и т. д.

На обустраиваемых территориях необходимо проводить содержание и восстановление малых рек. Предотвращение истощения, загрязнения и деградации малых рек требует целого комплекса мер. Устанавливается ширина водоохранных зон, и прибрежных защитных полос. На их территории выполняют противоэрозионные, лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия: посадка зеленых насаждений, защитного травостоя, несложные гидротехнические сооружения (валы, запруды и т. п.). Помимо запрещения хозяйственного использования водоохранных зон на обустраиваемых территориях применяют комплекс водоохранных мероприятий для того, чтобы: предупредить истощение водных объектов по показателям стока, исключить загрязнение вод.

Литература

[1] – Гл. 8; гл. 11; гл. 12; [2] – гл. 10; [3] – гл. 1, гл. 3.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите причины неудовлетворительного состояния земель поселений.

2. Назовите факторы влияющие на переувлажнение территорий.

3. Опишите методы инженерной защиты территорий поселений от затопления и подтопления.

4. Что является объектами мелиорации земель лесного фонда?

5. Каковы основные задачи осушительных мелиорации земель лесного фонда?

6. Дайте определение бонитета леса.

7. Как осуществляется регулирование речного стока?

8. Перечислите меры по борьбе с размывами берегов водных объектов.

9. Как происходит содержание и восстановление малых рек на обустраиваемых территориях?