RU2787050C1 - Method for creating a water-regulating forest strip on a slope - Google Patents

Method for creating a water-regulating forest strip on a slope Download PDF

Info

Publication number
RU2787050C1
RU2787050C1 RU2022100142A RU2022100142A RU2787050C1 RU 2787050 C1 RU2787050 C1 RU 2787050C1 RU 2022100142 A RU2022100142 A RU 2022100142A RU 2022100142 A RU2022100142 A RU 2022100142A RU 2787050 C1 RU2787050 C1 RU 2787050C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
trench
soil
water
erosion
inorganic filler
Prior art date
Application number
RU2022100142A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Вытовтов
Анастасия Викторовна Прущик
Игорь Вячеславович Подлесных
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Курский федеральный аграрный научный центр"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Курский федеральный аграрный научный центр" filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Курский федеральный аграрный научный центр"
Application granted granted Critical
Publication of RU2787050C1 publication Critical patent/RU2787050C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to agriculture, in particular to methods for combating soil erosion on slopes that prevent the sheet erosion of frozen soil. The method includes the formation of a trench with a barrier and the planting of trees. At the bottom of the trench at a depth exceeding the maximum depth of soil freezing, an additional depression is formed with vertical wells, which are initially filled with a smaller, easily permeable inorganic filler: river sand. Then, at the bottom of the recess, a footing is poured out of a larger inorganic filler made of fine crushed stone, on which a vertical black pipe with a float valve is installed in the center from above and finally filled with soil from the outside to the level of the bottom of the trench. A footing of fine crushed stone is formed on the recess, with a cross section increasing from the edges to the center.
EFFECT: method provides an increase in the productivity of agricultural crops and protection of soils from erosion during the anti-erosion arrangement of slopes using forest strips located horizontally, reinforced with a trench having a barrier.
2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемый способ относится к сельскому хозяйству и может быть использован для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и защиты почв от эрозии, при противоэрозионном обустройстве склонов с использованием, расположенных по горизонталям, лесных полос, усиленных траншей с валом.The proposed method relates to agriculture and can be used to increase the productivity of crops and protect soils from erosion, with anti-erosion arrangement of slopes using horizontal forest strips, reinforced trenches with a shaft.

Известен способ борьбы с эрозией почв на склонах [1], в котором поперек склона нарезают траншеи с наполнителем и щели, а под углом к ним вдоль склона - кротовины. Известный способ трудоемок при изготовлении и не позволяет регулировать поверхностный сток во время весеннего снеготаяния, когда промоченный и замерзший наполнитель в траншее плохо пропускает воду.There is a method of combating soil erosion on slopes [1], in which trenches with filler and cracks are cut across the slope, and molehills are cut at an angle to them along the slope. The known method is laborious in manufacturing and does not allow to regulate the surface runoff during the spring snowmelt, when the soaked and frozen filler in the trench does not pass water well.

Известен способ защиты склонов от водной эрозии [2], заключающийся в создании у вершины оврага дугообразной траншеи, расположенной по горизонтали местности, с водозадерживающим земляным валом. Далее траншею заполняют неорганическим наполнителем и сверху закрывают его фильтрационным материалом. Известный способ обладает недостаточными фильтрационными способностями, особенно в период весеннего снеготаяния, когда ранее стекавшая с почвой вода уже закрыла почвой фильтрующий материал. Далее замерзая, закрытая сверху почвой траншея, перестав фильтровать воду, перестает работать.A known method of protecting slopes from water erosion [2], which consists in creating an arcuate trench at the top of the ravine, located horizontally, with a water-retaining earthen rampart. Next, the trench is filled with inorganic filler and covered with filtration material from above. The known method has insufficient filtration capacity, especially during the period of spring snowmelt, when the water that previously drained from the soil has already covered the filter material with soil. Further freezing, the trench closed from above by the soil, having ceased to filter water, ceases to work.

Известен способ создания водорегулирующей лесной полосы на склоне [3], состоящий из посадки деревьев, создании мульчированной траншеи с валом по горизонтали и расположении в ней емкостей для воды. В известном способе часть воды собирается в емкости, а часть переливается в траншею, где должна впитываться в ее боковые стенки и в мульчированное органическим наполнителем дно. Однако зимой, вся траншея и ее органический наполнитель намокают и замерзают, что препятствует интенсивной фильтрации воды, необходимой в период активного весеннего снеготаяния.A known method of creating a water-regulating forest belt on a slope [3], consisting of planting trees, creating a mulched trench with a horizontal shaft and locating water tanks in it. In the known method, part of the water is collected in containers, and part is poured into a trench, where it must be absorbed into its side walls and into the bottom mulched with organic filler. However, in winter, the entire trench and its organic fill get wet and freeze, which prevents the intensive water filtration needed during the period of active spring snowmelt.

Цель изобретения - повышение водопоглощающей способности траншеи с лесной полосой как в период весеннего снеготаяния, а так и во время сильных ливневых дождей путем создания в ней дополнительного, незамерзающего зимой, узла активной всесезонной фильтрации.The purpose of the invention is to increase the water-absorbing capacity of a trench with a forest belt both during spring snowmelt and during heavy rainstorms by creating in it an additional active all-season filtration unit that does not freeze in winter.

На фиг.1 изображено продольное сечение по центру траншеи с валом и посадкой, заполненной водой, а на фиг.2 - поперечное ее сечение.Figure 1 shows a longitudinal section along the center of the trench with a shaft and a landing filled with water, and figure 2 - its cross section.

Способ включает рытье траншеи 1 (фиг.1) по горизонтали склона и формирование вала 2 ниже ее, с последующей посадкой деревьев 3 (фиг.2) выше и ниже траншеи. При этом в дне траншеи 1, при нашем способе, формируется еще углубление 4, превышающее максимальную глубину промерзания почвы в данном регионе. Затем в этом углублении 4 делают ряд вертикальных скважин 5 (фиг 1), которые первоначально заполняют более мелким, легко пропускающим воду неорганическим наполнителем 6, например, речным песком. Сверху неорганического наполнителя 6 по дну углубления 4 укладывают подушку 7 из более крупного неорганического наполнителя, из мелкого щебня, еще лучше проводящего воду, с сечением, возрастающим от краев к центру. Щебень плохо заиливается грязной водой, что продляет срок службы гидротехнического сооружения, подготовленного по предлагаемому способу. На приподнятый центр подушки 7 из крупного неорганического наполнителя вертикально ставят трубу черного цвета 8 и окончательно засыпают ее снаружи почвой 9, до уровня дна траншеи 1. На верхний обрез вертикальной черной трубы 8, который находится на уровне верха траншеи 1, установлен поплавковый клапан 10, который под действием воды может автоматически всплывать и открывать ей доступ в вертикальную черную трубу 8 при наполнении траншеи 1.The method includes digging a trench 1 (figure 1) along the horizontal slope and forming a shaft 2 below it, followed by planting trees 3 (figure 2) above and below the trench. At the same time, in the bottom of the trench 1, with our method, another recess 4 is formed, which exceeds the maximum depth of soil freezing in this region. Then, in this recess 4, a series of vertical wells 5 are made (Fig. 1), which are initially filled with a finer, easily permeable inorganic filler 6, for example, river sand. On top of the inorganic filler 6, along the bottom of the recess 4, a pillow 7 is laid from a larger inorganic filler, from fine gravel, which conducts water even better, with a cross section increasing from the edges to the center. Crushed stone is poorly silted with dirty water, which prolongs the service life of the hydraulic structure prepared according to the proposed method. A black pipe 8 is vertically placed on the raised center of the pillow 7 from a large inorganic filler and finally covered with soil 9 from the outside, to the level of the bottom of the trench 1. A float valve 10 is installed on the upper edge of the vertical black pipe 8, which is at the level of the top of the trench 1, which, under the action of water, can automatically float up and give it access to the vertical black pipe 8 when trench 1 is filled.

Способ работает следующим образом.The method works as follows.

В период весеннего снеготаяния, когда вода начинает поступать со склона в замороженную траншею 1 (фиг.1), ее малая часть, после смешивания со снегом, фильтруется в дно и боковые стенки. Однако, основная масса воды накапливается в траншее 1 и постепенно поднимает уровень в ней до ее полного заполнения. При этом дальнейший сброс воды сдерживается валом 2 с деревьями 3 (фиг.2). Вода, затопившая траншею, подходит под поплавковый клапан 10, поднимает его и снизу заходит в его круглый с п-образным сечением водозаборник, оставляя на поверхности лед и плавающий мусор. По вертикальной черной трубе 8, удерживаемой в углублении 4 почвой 9, она падает вниз на подушку 7 из крупного неорганического наполнителя, расположенную ниже максимальной глубины промерзания почвы. По ней, как по незамерзшему водоводу, вода поступает в вертикальные скважины 5 (фиг.1), заполненные мелким неорганическим наполнителем 6, по которым опускается в более глубокие почвенные горизонты, где активно фильтруется в почву, формируя внутрипочвенный сток. Активный внутрипочвенный сток вод во время весеннего снеготаяния позволяет удерживать заданный уровень воды в траншее 1, предотвращает перелив ее через вал 2, размывание его и расположенного ниже эрозионноопасного склона. При чередующихся весной заморозках, когда воды в траншее 1 становится меньше, поплавковый клапан 10 опускается и перекрывает доступ в черную вертикальную трубу 8 холодного воздуха, предотвращая образованию на ее внутренней поверхности изморози. При очередном потеплении, под действием солнечного света, падающего на черную вертикальную трубу 8, происходит более быстрое прогревание ее верхней части. Так, совместно с поплавковым клапаном 10 вертикальная черная труба 8 подготавливается к сбросу очередной партии воды при наполнении траншеи 1. Таким образом, своевременный сброс талых вод в более глубокие незамерзшие почвенные горизонты позволяет предотвратить не только эрозию почв, но и способствует накоплению влаги в почве и как следствие повышению урожайности сельхоз культур на эрозионноопасных склонах.During the spring snowmelt, when water begins to flow from the slope into the frozen trench 1 (figure 1), a small part of it, after mixing with snow, is filtered into the bottom and side walls. However, the bulk of the water accumulates in trench 1 and gradually raises the level in it until it is completely filled. When this further discharge of water is held back by the shaft 2 with trees 3 (figure 2). The water that flooded the trench comes under the float valve 10, lifts it and enters its round water intake with a U-shaped section from below, leaving ice and floating debris on the surface. Through a vertical black pipe 8 held in a recess 4 by soil 9, it falls down onto a cushion 7 of coarse inorganic filler located below the maximum freezing depth of the soil. Through it, as through an unfrozen conduit, water enters vertical wells 5 (figure 1), filled with fine inorganic filler 6, through which it descends into deeper soil horizons, where it is actively filtered into the soil, forming subsoil runoff. Active intrasoil water runoff during spring snowmelt makes it possible to maintain a predetermined water level in trench 1, prevents it from overflowing through shaft 2, eroding it and the erosion-prone slope below. With alternating frosts in spring, when there is less water in trench 1, the float valve 10 drops and blocks access to the black vertical pipe 8 of cold air, preventing the formation of frost on its inner surface. With the next warming, under the action of sunlight falling on the black vertical pipe 8, its upper part warms up faster. So, together with the float valve 10, the vertical black pipe 8 is prepared for the discharge of the next batch of water when the trench 1 is filled. as a result of increasing crop yields on erosion-prone slopes.

Список литературыBibliography

1. Авторское свидетельство 1644734 СССР МПК А01В 13/16 Способ борьбы с эрозией почв на склонах / Бондаренко Ю.В., Калужский В.А., Чуйков А.А.; заявитель и патентообладатель Саратовский институт механизации сельского хозяйства им. М.И. Калинина - №4691326/15 заявл. 15.05.1989, опубл. 30.04.1991, бюл. №16.1. Author's certificate 1644734 USSR MPK A01V 13/16 A method of combating soil erosion on slopes / Bondarenko Yu.V., Kaluga V.A., Chuikov A.A.; applicant and patentee Saratov Institute of Agricultural Mechanization named after V.I. M.I. Kalinin - No. 4691326/15 bid. 05/15/1989, publ. 04/30/1991, bul. No. 16.

2. Патент на изобретение 2467543 RU МПК А01В 13/16 Способ защиты склонов от водной эрозии / Щедрин В.Н., Васильев С.М., Козликина А.С., Щедрин М.А., Васильева Е.А., Васильев В.В.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации - №20111112135/13, заявл. 30.03.2011, опубл. 27.11.2012, бюл. №33.2. Patent for invention 2467543 RU IPC A01V 13/16 Method for protecting slopes from water erosion / Shchedrin V.N., Vasiliev S.M., Kozlikina A.S., Shchedrin M.A., Vasilyeva E.A., Vasiliev VV; applicant and patent holder of the Federal State Budget Scientific Institution "Russian Research Institute for Land Reclamation Problems - No. 20111112135/13, Appl. 03/30/2011, publ. November 27, 2012, bul. No. 33.

3. Патент на изобретение 2092988 RU МПК А01В 13/16 Способ создания водорегулирующей лесной полосы на склоне / Котлярова О.Г., Ломакин М.М., Скурятин Н.Ф.; заявитель и патентообладатель Белгородская государственная сельскохозяйственная академия - №94016572/13 заявл. 04.05.1994, опубл. 207.10.1997.3. Patent for invention 2092988 RU IPC A01V 13/16 Method for creating a water-regulating forest belt on a slope / O. G. Kotlyarova, M. M. Lomakin, N. F. Skuryatin; applicant and patent holder Belgorod State Agricultural Academy - No. 94016572/13 05/04/1994, publ. October 207, 1997.

Claims (2)

1. Способ создания водорегулирующей лесной полосы на склоне, включающий формирование траншеи с валом и посадку деревьев, отличающийся тем, что на дне траншеи на глубине, превышающей максимальную глубину промерзания почвы, дополнительно формируют углубление с вертикальными скважинами, которые первоначально заполняют более мелким, легко пропускающим воду неорганическим наполнителем, – речным песком, затем на дне углубления отсыпают подушку из более крупного неорганического наполнителя из мелкого щебня, на которую по центру сверху устанавливают вертикальную трубу черного цвета с поплавковым клапаном и окончательно снаружи засыпают ее до уровня дна траншеи почвой.1. A method for creating a water-regulating forest belt on a slope, including the formation of a trench with a shaft and planting trees, characterized in that at the bottom of the trench at a depth exceeding the maximum depth of soil freezing, an additional depression is formed with vertical wells, which are initially filled with a smaller, easily passing water with an inorganic filler, - river sand, then at the bottom of the recess, a pillow is poured from a larger inorganic filler from fine gravel, on which a vertical black pipe with a float valve is installed in the center from above and finally it is covered from the outside to the level of the bottom of the trench with soil. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на углублении формируют подушку из мелкого щебня, с сечением, возрастающим от краев к центру.2. The method according to claim 1, characterized in that a pillow of fine gravel is formed on the recess, with a section increasing from the edges to the center.
RU2022100142A 2022-01-10 Method for creating a water-regulating forest strip on a slope RU2787050C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2787050C1 true RU2787050C1 (en) 2022-12-28

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092988C1 (en) * 1994-05-04 1997-10-20 Белгородская государственная сельскохозяйственная академия Method for making water regulating forest strip on slope
CN101790931B (en) * 2010-01-29 2011-04-27 华中农业大学 Restoration method for damaged ecosystem in steep-slope area in water-level-fluctuating zone of reservoir
RU2467543C1 (en) * 2011-03-30 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" Method of protection slopes from water erosion
CN106638512A (en) * 2016-10-11 2017-05-10 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 Plain river-net area farmland non-point source pollution whole-process ecological control network system and construction method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2092988C1 (en) * 1994-05-04 1997-10-20 Белгородская государственная сельскохозяйственная академия Method for making water regulating forest strip on slope
CN101790931B (en) * 2010-01-29 2011-04-27 华中农业大学 Restoration method for damaged ecosystem in steep-slope area in water-level-fluctuating zone of reservoir
RU2467543C1 (en) * 2011-03-30 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" Method of protection slopes from water erosion
CN106638512A (en) * 2016-10-11 2017-05-10 中国林业科学研究院亚热带林业研究所 Plain river-net area farmland non-point source pollution whole-process ecological control network system and construction method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2379405C1 (en) Embankment on frozen soil
Mishra et al. Soil and water conservation engineering
US8877048B1 (en) Cascading system of floodway stormwater containment basins
US20090290936A1 (en) Regenerative stormwater conveyance system and method
RU2618108C2 (en) Drainage system on permafrost soils
RU2787050C1 (en) Method for creating a water-regulating forest strip on a slope
Sidorchuk et al. Soil erosion on the Yamal Peninsula (Russian Arctic) due to gas field exploitation
Leaf Sediment yields from central Colorado snow zone
Raadsma Current draining practices in flat areas of humid regions in Europe
RU2746485C1 (en) Method of protecting slopes from water erosion
CN219604506U (en) Processing structure of flexible bee gridding applied to powdery clay side slope
CN214992755U (en) Surface type water collecting road structure
RU2059752C1 (en) Embankment on hillsides at terrain with strong icy permafrost soils
RU2753329C2 (en) Method for protection of frozen base of embankment from negative impact of flooding
Spoor Application of mole drainage in the solution of subsoil management problems
Radder et al. Water harvesting procedures for dryland areas
Lembke et al. Dewatering dredged sediment for agriculture
CN217711015U (en) Rainwater garden communication overflow system based on different water level gradients
RU2761272C1 (en) Drainage system for stabilising the roadway on thawed soft soils
McCoy Drainage systems for golf courses
Burroughs et al. Slope stability in road construction: a guide to the construction of stable roads in western Oregon and northern California
RU2763640C1 (en) Method for increasing the carrying capacity of aerodrome coatings in the conditions of saline permafrost soils
RU2553738C1 (en) Surface and ground water discharge device
RU2785656C1 (en) Thaw-type embankment dam on a permafrost foundation
Fox Bioengineering technology of quick grass establishment for erosion control on railway batters