RU2763587C1 - Cascade method for containing water flows on smooth slopes - Google Patents
Cascade method for containing water flows on smooth slopes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763587C1 RU2763587C1 RU2021101773A RU2021101773A RU2763587C1 RU 2763587 C1 RU2763587 C1 RU 2763587C1 RU 2021101773 A RU2021101773 A RU 2021101773A RU 2021101773 A RU2021101773 A RU 2021101773A RU 2763587 C1 RU2763587 C1 RU 2763587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- ground
- slope
- small
- ridges
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B13/00—Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Description
Настоящие технические решения относятся к области глобальных воздействий на природные процессы и, в частности на гидрогеологические.These technical solutions relate to the field of global impacts on natural processes and, in particular, on hydrogeological ones.
Известна так называемая гофрировка местности - 1 (см. монографию Жака Греко), когда на пахотной площади нарезаются парные борозды с промежутком 1,5-2 м., с шагом по уклону 20-50 метров, а эти 18-48 метровые полосы пашни пускаются в севооборот, при этом соседние участки засеиваются разными культурами и в разные времена (то яровые, то озимые, то корнеплоды, то подсолнухи), а площадь промежутка между борозд не вспахивается и всегда остается необработанной. Это предложено учеными и широко освоено на западе с целью защиты почв от ветровой эрозии. Нарезаемые борозды в этом случае играют роль границ пахоты и препятствуют смыву гумуса при водяных потоках (ливневых или талых), в этом их основная цель. Известны и другие меры по защите от эрозии.The so-called corrugation of the terrain is known - 1 (see the monograph by Jacques Greco), when paired furrows are cut on the arable area with an interval of 1.5-2 m, with a step along the slope of 20-50 meters, and these 18-48 meter strips of arable land are started in a crop rotation, while neighboring plots are sown with different crops and at different times (either spring, then winter, then root crops, then sunflowers), and the area between the furrows is not plowed and always remains uncultivated. This was proposed by scientists and widely developed in the West in order to protect soils from wind erosion. Cut furrows in this case play the role of plowing boundaries and prevent humus from being washed away during water flows (storm or melt), this is their main purpose. Other erosion protection measures are also known.
Известно, также, лимано-ячеисто-каскадное землепашество - 2 (см. патент №2708921), где для сдерживания воды талой и дождевой разбивают пахотную площадь на квадратные участки с устройством по периметру грунтового бортика, образуя как бы чашу, где и сдерживается вода и, только заполняя ее, переливаясь, устремляется потоком дальше, такие переливания случаются крайне редко по весне при бурном таянии снегов и при мощных ливнях, что случается в несколько лет один раз.It is also known, firth-cellular-cascade tillage - 2 (see patent No. 2708921), where, in order to contain melt and rain water, the arable area is divided into square sections with a device along the perimeter of the soil border, forming, as it were, a bowl, where water and , only filling it, overflowing, rushes further with a stream, such overflows occur extremely rarely in the spring with rapid snowmelt and with powerful downpours, which happens once every few years.
Вышеприведенные примеры относятся к территориям, освоенным человеческой деятельностью, и предназначено использовать в народном хозяйстве.The above examples refer to territories developed by human activity and are intended to be used in the national economy.
Однако в природоохранном значении задача состоит не только в обеспечении в сельском хозяйстве водопитания посевов и защите почв от эрозии, но в глобальном смысле в обеспечении сохранности воды на территориях как можно больше и на всей площади как освоенных так и не освоенных человеческой деятельностью, тем самым обеспечивая лучшие условия круговорота воды в природе.However, in terms of nature conservation, the task is not only to provide water supply to crops in agriculture and protect soils from erosion, but in a global sense, to ensure the safety of water in the territories as much as possible and over the entire area, both developed and undeveloped by human activity, thereby ensuring the best conditions for the water cycle in nature.
Так, например, для не пахотных земель для сохранения вод на территориях предложен "Способ аккумулирования воды на склонах" - 3 (см. патент №2667727) по которому на всех территориях, не освоенных человеческой деятельностью, следует нарыть на склонах канавы (борозды) аккумулирующие воды.So, for example, for non-arable land to preserve water in the territories, a "Method of accumulating water on slopes" - 3 (see patent No. water.
С этой же целью настоящим решением и предлагается параллельно горизонталям на пологих склонах с крутизной до 8-10% не рыть канавы, а устраивать валы или земляные "гривы", (если так можно их назвать), в виде насыпи или нарытые в виде длинных небольших бугров (земляных валиков), или устраивать в виде земляных волн, параллельных горизонталям. Высоту этих грив можно рекомендовать 20-40 см, а волн -20 см, и располагать каскадами с шагом по уклону 10-50 м. При этом эти бугры (гривы) устраивать с земляной насыпью со скосом в сторону обратном направлению существующего уклона. И это позволяет сдерживать водяные потоки, образовывая при этом лагуны (попросту - лужи). При сильных ливнях водяные потоки, переливаясь, создадут каскад водопадиков, но это довольно редко (при мощных ливнях и бурном таянии). Вода в лагунах-ложбинах может находиться многие часы и даже несколько дней напитывая верхний слой почвы и происходит увлажнение территории, а далее инфильтруется вглубь, превращаясь в грунтовые воды, которые на долгие времена сохраняются на территориях и постоянно и постепенно подпитывают реки, способствуя их многоводию, препятствуя пересыханию и, следовательно, гарантируют обеспечение водой народного хозяйства.For the same purpose, this solution is proposed not to dig ditches parallel to horizontals on gentle slopes with a steepness of up to 8-10%, but to arrange shafts or earthen "manes" (if you can call them that), in the form of an embankment or dug in the form of long small mounds (earth rollers), or arrange in the form of earth waves parallel to the horizontals. The height of these ridges can be recommended to be 20-40 cm, and the waves -20 cm, and to have cascades with a step along the slope of 10-50 m. And this allows you to restrain water flows, while forming lagoons (simply - puddles). During heavy downpours, water streams, overflowing, will create a cascade of waterfalls, but this is quite rare (with powerful downpours and rapid melting). Water in lagoons-hollows can stay for many hours and even several days, saturating the top layer of soil and moistening the territory, and then it infiltrates deep into, turning into groundwater, which remains in the territories for a long time and constantly and gradually feeds the rivers, contributing to their high water, preventing drying out and, therefore, guarantee the supply of water to the national economy.
Организация устройств, сдерживающих потоки, поясняется на рисунках:The organization of flow restraint devices is illustrated in the figures:
на Фиг. 1 показано расположение в плане, где поз. 1 - грива (валик) различной длинны, поз. 2 - захлест по краям (закраина), поз. 3 - разрыв,in FIG. 1 shows the location in the plan, where pos. 1 - mane (roller) of various lengths, pos. 2 - overlap along the edges (rim), pos. 3 - gap,
на Фиг. 2 даны сечения двух типов, где поз. 1 - грива (в сечении), поз. 4 - гребень гривы, поз. 5 - высота, поз. 6 - обратный пологий скос гривы, поз. 7 - образованная ложбина поз. 8 - валик.in FIG. 2 sections of two types are given, where pos. 1 - mane (in section), pos. 4 - mane comb, pos. 5 - height, pos. 6 - reverse gentle bevel of the mane, pos. 7 - formed hollow pos. 8 - roller.
на Фиг. 3, где поз. 9 - волны, поз. 10 - ширина водяного зеркалаin FIG. 3, where pos. 9 - waves, pos. 10 - water mirror width
На Фиг. 4, где поз. 11 - слой приподнятой не тронутой дернины, поз. 12 - земляная подштопка, поз. 13 - канава (может быть, может не быть), поз. 14 - растительный покров. Следует отметить:On FIG. 4, where pos. 11 - a layer of raised untouched turf, pos. 12 - earthen darning, pos. 13 - ditch (maybe, maybe not), pos. 14 - vegetation cover. It should be noted:
Гривы (валы) выполняются участками различной длины цепью параллельно горизонталям. Между участками делаются проходы не менее 5 м. для связи каскадных зон, что особо оправданно при использовании территорий в качестве пастбищ. Это необходимо делать, чтобы не провоцировать их натаптывания, в любом месте, там, где и не надо.Manes (shafts) are made in sections of various lengths by a chain parallel to horizontal lines. Passages of at least 5 m are made between the plots to connect the cascade zones, which is especially justified when using the territories as pastures. This must be done in order not to provoke their trampling, in any place, where it is not necessary.
Нарытие грив производят в виде скоб (в плане) и по концам делают трех-пяти метровые захлесты (закраины), образующие при затоплении лагуны (это длинные лужи).The manes are dug up in the form of brackets (in plan) and at the ends they make three to five meter overlaps (edges), which form lagoons when flooded (these are long puddles).
Предлагаются для исполнения три типа сечений устраиваемых преград.Three types of sections of arranged barriers are offered for execution.
Первый - действительно в виде гривы с острым гребнем и могут выполняться либо подрывом слоя дернины (максимально не нарушая корневую систему, поднятого "земельного пирога"), с подштоптыванием земляной нагрунтовкой (подсыпкой), см. фиг. 4, либо земляной насыпкой (сгребанием) на заданную высоту со сглаживающей подсыпкой с уклоном в обратном направлению уклону местности. Такой профиль и позволяет образовывать как бы корыто для сбора воды.The first one is really in the form of a mane with a sharp ridge and can be performed either by undermining the turf layer (maximally without disturbing the root system of the raised "earth pie"), with darning with an earthen primer (filling), see Fig. 4, or by earth filling (raking) to a given height with smoothing filling with a slope in the opposite direction to the slope of the terrain. Such a profile allows you to form, as it were, a trough for collecting water.
Второй - в виде нарытого валика округлой формы. За валиком также может быть земляная насыпка, образовывая более широкую плотинку, большей устойчивости.The second is in the form of a dug rounded roller. Behind the roller there can also be an earth embankment, forming a wider dam, of greater stability.
Третий - в виде волнообразного каскада округлой сглаживающей формы с вогнутостями (ложбинками), обычно небольшой высоты не более 20 см. Такой (третий тип) рекомендуется применять вообще при вертикальной планировки местности (пощади городских территорий, микрорайонов, дворовых территорий, скверов и парков).The third one is in the form of a wave-like cascade of a rounded smoothing shape with concavities (hollows), usually of a small height of no more than 20 cm. This (third type) is recommended to be used in general for vertical planning of the area (sparing urban areas, microdistricts, courtyards, squares and parks).
Обычно вертикальная планировка предусматривается таким образом, чтобы все ливневые потоки с газонов, с придомовых территорий переливались через бордюр поступают на тротуары и дорожки, а с них на дорожные проезды микрорайонов, а далее на уличные дороги, скатываясь по уклону, или поступают в ливневую канализацию (если таковая имеется). Эта порочная практика, что и способствует затоплению улиц городов (такие катаклизмы происходят все чаще и чаще).Typically, vertical planning is provided in such a way that all storm flows from lawns, from adjacent territories overflow through the curb, enter the sidewalks and paths, and from them to the road passages of microdistricts, and then to street roads, rolling down the slope, or enter the storm sewer ( if there is one). This vicious practice, which contributes to the flooding of city streets (such cataclysms occur more and more often).
А настоящим предлагается коренным образом пересмотреть подход к осуществлению вертикальной планировки населенных мест, устраивая волнообразную планировку, что способствует сохранению воды на территориях и препятствует смыву гумуса. При этом в примыканиях газонов, травяного растительного покрова к бордюру тоже устраиваются ложбинки, которые заполняются водой и, постепенно переливаясь, уже осветленной, не загрязняя дорожки и тротуары.And hereby it is proposed to radically revise the approach to the implementation of the vertical planning of populated areas, arranging a wave-like planning, which contributes to the conservation of water in the territories and prevents the humus from being washed away. At the same time, in the junctions of lawns, grassy vegetation to the curb, hollows are also arranged, which are filled with water and, gradually overflowing, already clarified, without polluting the paths and sidewalks.
Настоящее техническое решение, как и по патенту №2667727, можно прокомментировать следующим образом - зарубежье давно подобным занимается и это широко применялось в США, в 70-е годы внедрилось во Франции (см. монографию Жака Греко «Защита почв от эрозии»).This technical solution, as well as according to patent No. 2667727, can be commented as follows - abroad have been doing this for a long time and it was widely used in the USA, it was introduced in France in the 70s (see Jacques Greco's monograph "Protection of Soils from Erosion").
Согласно этой работе, нарезание почв применялось и применяется в странах Запада, в сельхозпроизводстве, но с другой целью (защита от эрозии почв), и делается это следующим образом: так, например, для защиты почв от эрозии предлагается на пахотном поле нарезать парные борозды параллельно в метре друг от друга, перпендикулярно наклону с шагом 20-30 м (парных полос). И эти образованные на пашнях широкополосовые участки предлагается вспахивать и засевать, соблюдая севооборот (яровые, пары, озимые и чередование культур - то колосковые, то корнеплоды, то кукурузу, то подсолнух), и это бы способствовало, некоторым образом, защите от ветровой эрозии. А борозды предназначены для обозначения границ этих пахотных полос, в том числе чтобы сдерживали бы смыв гумуса (это и есть основная цель мероприятия).According to this work, soil cutting was used and is used in Western countries, in agricultural production, but with a different purpose (protection against soil erosion), and this is done as follows: for example, to protect soil from erosion, it is proposed to cut paired furrows in an arable field in parallel a meter apart, perpendicular to the slope with a step of 20-30 m (pair lanes). And it is proposed to plow and sow these broad-strip plots formed on arable land, observing crop rotation (spring, fallow, winter crops and alternation of crops - either spikelets, then root crops, then corn, then sunflower), and this would contribute, in some way, to protection from wind erosion. And the furrows are designed to mark the boundaries of these arable strips, including to hold back the washout of humus (this is the main goal of the event).
И все это делается на территориях, освоенных сельским хозяйством, а остальное без внимания. В нашем случае, наоборот, используются неосвоенные территории, и вместо нарезаемых борозд устраивают гривы, валы, сдерживающие воды и препятствующие смыву гумуса.And all this is done in the territories developed by agriculture, and the rest is ignored. In our case, on the contrary, undeveloped territories are used, and instead of cut furrows, manes, ramparts are arranged that hold back water and prevent humus from washing off.
В нашем случае предлагается использовать как на освоенных сельхозпроизводством территориях, так и наоборот (и в основном) на неосвоенных территориях.In our case, it is proposed to use both in the territories developed by agricultural production, and vice versa (and mainly) in undeveloped territories.
При этом подготовленные таким образом территории в последующем сплошь покрывается растительным ковром, а те ложбинки, периодически заполняемые водой, способствуют бурной растительности в этих зонах и тем самым представляют идеальные участки для покосов. Только это уже может обеспечить окупаемость проводимых мероприятий в последующем.At the same time, the territories prepared in this way are subsequently completely covered with a vegetative carpet, and those hollows, periodically filled with water, contribute to vigorous vegetation in these zones and thus represent ideal areas for mowing. Only this can already ensure the payback of ongoing activities in the future.
Итак, можно подытожить и подчеркнуть особую значимость предлагаемого:So, we can summarize and emphasize the special significance of the proposed:
Эти нарытые косы, гривы, валы не требует особых затрат.These dug braids, manes, shafts do not require special costs.
И имеют ряд плюсов:And they have a number of advantages:
1. Водозадержание сохраняет значительный объем воды на долгое время на территории, аккумулируя ее в виде грунтовых вод.1. Water retention retains a significant amount of water for a long time in the territory, accumulating it in the form of groundwater.
2. Упрятав в почву (в грунт), значительные объемы воды в виде грунтовых вод, сохраняем эти объемы от испарения, исключая его на долгие сроки (месяца и даже годы, вероятно не менее 15% от всей массы).2. Having hidden significant volumes of water in the form of groundwater in the soil (in the ground), we save these volumes from evaporation, excluding it for long periods (months and even years, probably at least 15% of the total mass).
3. Способствует постепенной постоянной подпитке рек, способствуя многоводью, спасая от пересыханий.3. Promotes a gradual constant recharge of rivers, contributing to high water, saving from drying out.
4. Снижает губительное воздействие от наводнений и весенних половодий.4. Reduces the damaging effects of floods and spring floods.
5. Препятствует смыву гумуса.5. Prevents humus from washing off.
6. Обеспечивает устойчивый подземный водозабор для нужд водообеспечения населения.6. Provides sustainable underground water intake for the needs of water supply to the population.
7. Позволяет организовывать покосы бурно растущих трав.7. Allows you to organize mowing of rapidly growing grasses.
8. Способствует более рационально организовывать вертикальную планировку населенных мест и особо в городах.8. Contributes to a more rational organization of the vertical planning of populated areas and especially in cities.
Источники информацииSources of information
1. Греко Жак. "Защита почв от эрозии", пер. с фр., М.: Лесная промышленность, 1983 г. 1. Greco Jacques. "Protection of soils from erosion", trans. from French, M.: Timber industry, 1983
2. RU 2708921 С2 (Малафеев Е.Д.), 24.03.2016 г.2. RU 2708921 C2 (Malafeev E.D.), March 24, 2016
3. RU 2667727 С1 (Малафеев Е.Д.), 27.03.2017 г.3. RU 2667727 C1 (Malafeev E.D.), March 27, 2017
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101773A RU2763587C1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Cascade method for containing water flows on smooth slopes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101773A RU2763587C1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Cascade method for containing water flows on smooth slopes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763587C1 true RU2763587C1 (en) | 2021-12-30 |
Family
ID=80039967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101773A RU2763587C1 (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Cascade method for containing water flows on smooth slopes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763587C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796663C1 (en) * | 2022-01-28 | 2023-05-29 | Евгений Дмитриевич Малафеев | Irrigation demonstration installation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU680673A1 (en) * | 1978-02-13 | 1979-08-25 | Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства | Method of fighting erosion of soil at grading sites |
RU2042298C1 (en) * | 1992-03-13 | 1995-08-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации | Method for reclamation of eroded slopes |
RU2667727C1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-09-24 | Евгений Дмитриевич Малафеев | Method of water accumulation on slopes |
CN110952578A (en) * | 2019-12-27 | 2020-04-03 | 西安建筑科技大学 | Slope protection structure for dealing with water and soil loss |
-
2021
- 2021-01-26 RU RU2021101773A patent/RU2763587C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU680673A1 (en) * | 1978-02-13 | 1979-08-25 | Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства | Method of fighting erosion of soil at grading sites |
RU2042298C1 (en) * | 1992-03-13 | 1995-08-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации | Method for reclamation of eroded slopes |
RU2667727C1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-09-24 | Евгений Дмитриевич Малафеев | Method of water accumulation on slopes |
CN110952578A (en) * | 2019-12-27 | 2020-04-03 | 西安建筑科技大学 | Slope protection structure for dealing with water and soil loss |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796663C1 (en) * | 2022-01-28 | 2023-05-29 | Евгений Дмитриевич Малафеев | Irrigation demonstration installation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104429207B (en) | Pitting field and hedgerow combined farming method and structure thereof | |
Hatibu et al. | Rainwater harvesting technologies for agricultural production: A case for Dodoma, Tanzania | |
CN108316243A (en) | Mountain bridge river technology | |
CN115316066B (en) | Comprehensive water and soil resource renovation method for loess hilly and gully region channel | |
Saxena | Water conservation: Traditional rain water harvesting systems in Rajasthan | |
RU2763587C1 (en) | Cascade method for containing water flows on smooth slopes | |
RU2667727C1 (en) | Method of water accumulation on slopes | |
Kumar et al. | Rain water harvesting in North-Western Himalayan Region-a case study | |
Kowalewski | Prehispanic settlement patterns of the central part of the Valley of Oaxaca, Mexico | |
Sivakumar et al. | Indian experiences in water harvesting systems | |
Barber | Erosion & Sediment Control Guidelines for Vegetable Production | |
Kravčík et al. | Projects implemented and lessons learnt from the new water paradigm | |
Sadeghi et al. | Road Water Harvesting | |
Hammer | Soil survey of clay county, Nebraska | |
Hans | Prevention and control of gullies | |
RU2813515C1 (en) | Method for integrated soil hydromelioration when draining agricultural lands with adjacent swamp area | |
Hoshikawa et al. | Study on structure and function of an earthen bund irrigation system in Northeast Thailand | |
Pathak et al. | Best-bet options on soil and water conservation | |
Pareek | ANCIENT METHODS OF WATER HARVESTING | |
Scheinost | Soil Survey of Hayes County, Nebraska | |
Ali | Soil erosion problems and solutions in Mosul city | |
Bowman | Soil Survey of Monroe County, Michigan | |
ALI | ivil En | |
Catchments et al. | 1.3. 1 Micro-Catchment Systems | |
RU2113776C1 (en) | Polyconic gully strengthening method |