SU1724027A1 - Способ закреплени барханных песков - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в агролесомелиорации, строительстве. Сущность изобретени : у подножь  бархана с наветренной стороны устраивают траншеи в направлении эрозионно опасных ветров. Срезаемый почвогрунт, равный мощности почвообразующего сло , перемещают на нижнюю половину наветренного склона бархана и равномерно распредел ют по его поверхности. Сверху укладывают слой песка , который перемещают с верхней части склона бархана на его нижнюю часть. Поперек склона бархана высаживают се нцы древесных пескоукрепл ющих пород. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к агролесомелиорации песков и может быть использовано при закреплении и облесении барханных (подвижных) песков животноводческих, газопромысловых , технических (дорожных) ирригационных и других объектов в пустыне .

В современной агролесомелиорации при закреплении барханных песков примен ютс  различные виды механических и химических защит с лесомелиорацией. Материалами дл  механических защит служат высокостебельчатые растени  и хворост древесно-кустарниковых пород, Механические защиты устанавливаютс  на песке вручную. Материалами дл  химических защит (фиксаторов песка) служат различные химические препараты - битум, нефть, нэрозин , сульфито-спиртова  барда (ССБ) с модификатором ПВА (поливинилацетатна  эмульси ) и др.

Химические препараты нанос тс  на поверхность песка (опрыскиванием или разливанием ) битумовозами, автогудронатами, пескоукрепительным агрегатом АПН-1 и др.

Дл  рекультивации горных пород, защиты пыл щих поверхностей и песка используютс  почвогрунты. Использован способ песконакопительных борозд дл  естественной и искусственной фитомелиорации.

Известен способ нанесени  сло  суглинки 10 см дл  рекультивации горных пород на разрушенных промышленными разработками местах, когда используют 2-3 и 10-50-сантиметровые слои почвы дл  покрыти  открытых пыл щих поверхностей.

viК )

о ю VI

Известен способ использовани  песко- накопительных борозд, нарезанных тракторным плугом, глубиной 20-35 см, шириной 45-50 см. Отвал пахоты (насып) в одной стороне, длина до нескольких километров . Борозды предназначены дл  естественной и искусственной фитомелиорации на серо-бурых почвах (за пределами барханных песков).

Недостатком известных способов нанесени  почвогрунта на поверхность  вл етс  то, что на покрыти х образуетс  прочна  корка, котора  заметно преп тствует про- ростанию сем н, проникновению атмосферных осадков в глубину песка. Часть воды по склону бархана стекает (бесполезно) вниз и смывает поверхности покрытий. Кроме того, на покрыти х часто происходит растрескивание, раздробление поверхностного сло . На смытых и растресканных поверхност х развиваетс  дефл ци , в результате которой значительное количество нанесенных покрытий разрушаетс , в следствие чего снижаетс  результативность фитомелиоративных работ.

Защитный материал (почвогрунт) в известных способах заранее заготавливаетс  - выкапываетс  и подвозитс  на большое рассто ние и наноситс  на поверхность вручную или с помощью дополнительных соответствующих механизмов. Известные способы очень трудоемкие и непроизводительные . Дл  их осуществлени  требуетс  огромна  техника (автомашины, трактора, экскаваторы), рабоча  сила, денежные средства и т.д.

Известные фитомелиоративные песко- накопительные борозды имеют значительно меньшую емкость, котора  до момента созревани  сем н трав заполн етс  песком, и в дальнейшем туда не попадают семена растений.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности фитомелиоративных работ при закреплении барханных песков, расположенных на такырах и глинистых отложени х .

Барханные (голые, подвижные) пески встречаютс  на такырах, солончаках или в подобных геологических пустынных услови х и занимают обширную территорию в Средней Азии. Подвижные пески, засыпа  различные ценные объекты, принос т большой ущерб народному хоз йству. Огромные массивы барханов  вл ютс  непригодными дл  животноводческих пастбищ из-за своей подвижности и опустошенности.

Поставленна  цель достигаетс  закреплением наветренных половин барханов по- чвогрунтом при помощи бульдозера и

заращиванием этих объектов кустарниково- трав нистой растительностью. Дл  этого бульдозер срезает почвогрунт, наход щийс  при барханном пространстве, перемеща  его на 20-30 м и более и равномерно засыпает на поверхности бархана толщиной 15-20 см с последующей планировкой отвалом на заднем ходу. Засыпка грунта (закрепление) производитс  до половины

0 наветренных склонов барханов с последующей лесомелиорацией.

Применение сло  почвогрунта 15-20 см вызвано тем, что наносимый на поверхности бархана почвогрунт с меньшей мощно5 стью (5-10 см) оказываетс  неустойчивым против разрушени  ветром и механизмом. При работе бульдозера этот грунт разрушаетс  и перемешиваетс  с песком. Грунт мощностью более 20 см очень устойчив про0 тив разрушени , но допускаетс  большой расход почвогрунта, т.е. защитного материала , поэтому более оптимальным оказалс  слой мощностью 15-20 см.

В предлагаемом способе с целью за5 креплени  и заращивани  барханов в качестве защитного материала используетс  такыровидный почвогрунт (такыры), наход щийс  возле каждого бархана. Такыровид- на  почва характеризуетс  плохими

0 водными и физическими свойствами - низкой фальтрацией, большой св занностью, малой пористостью, т желым механическим составом, а также высокой карбонатностью, засоленностью, щелочностью ( рН 8-10 ),

5 малой плодородностью (гумус 0,5-0,7%).

Основные катионы: Na , Mg , Са , Н , анионы: CI, SO , COS , НСОз. Тип засолени  - хлористо-сульфатные-на.три,евые. Практика показала, что на покрыти х из по0 чвогрунта образуетс  плотна  корка, котора  заметно преп тствует прорастанию сем н и проникновению атмосферных осадков в глубину песка. Кроме того, она обусловливает возникновение водной эрозии

5 (кроме песков, все почвы подвержены водной эрозии). Часто происходит растрескива- ние поверхностного сло  покрытий (особенно после высыхани ).

На смытых и растресканных местах по0 крытий развиваетс  дефл ци , в процессе которой значительна  часть покрытий разрушаетс , в результате снижаетс  результативность фитомелиорации.

Дл  предотвращени  процессов корко5 образовани , растрескивани  и водной эрозии , а также дл  улучшени  водных и физических свойств (водопроницаемости) покрытий на поверхности нанесенного грунта (толщиной 15-20 см) дополнительно наноситс  слой песка толщиной 5-10 см, т.е.

в 2-3 раза меньшей, чем толщина покрытий. Технологи  следующа . После закреплени  бархана почвогрунтом бульдозер из незакрепленной выше средней части бархана сгребает отвалом песок и равномерно наносит его на поверхность покрытий толщиной 5-10 см на заднем ходу. В процессе двух - трех-кратного прохода трактора (бульдозера ) на покрыти х слой песка гусеницами придавливаетс , несколько перемешиваетс  и уплотн етс  (прессуетс ) в тело увлажненного покрыти  до 5 см и более. Благодар  вводу в тело покрыти  песчаного сло  создаетс  новое, более рыхлое почвенное свойство дл  водопроницани  и фито- мелиорации, так как песчана  масса обладает высокой водопроницаемостью, котора   вл етс  одной из мер предотвращени  процессов коркообразовани , растрескивани  и водной эрозии на поверхности покрытий. Слой песка более 10 см не продавливаетс , не уплотн етс  в тело покрытий бульдозером, таким образом использованный слой песка 5-10 см оказываетс  более целесообразным,

С целью создани  благопри тных почвенных условий естественного зарастани  объекта на межбарханных понижени х (та- кыровидна , засоленна  почва, где трудно или вообще не произрастают пастбищные растени , см. табл. № 1) создаетс  (бульдозером ) комплекс песконакопительных фито- мелиоративных траншей, которые характеризуютс  отсутствием насыпей (преп тствующих попаданию песка в траншеи ) с двух сторон (грунт выноситс  бульдо- зером дл  закреплени  барханов), наличием пологих склонов крутизной 15- 20° (дл  удобства работы бульдозера и при- текани  атмосферных осадков), большими физическими емкост ми. Ширина 9,6 м, глубина 20-40 см, длина 10-15 м и более. Рассто ние между транше ми или толщина стенки 20-40 и более.

Параметры траншеи песконакопительных емкостей завис т от длины отвалов, примен емого бульдозера и от крупности защищаемого бархана. Ширина траншеи может быть 2,6, 3,5 м и более или менее.

Дл  закреплени  крупного бархана требуетс  большое количество почвогрунта, т.е. больше выноситс  почвогрунт из траншеи , следовательно, и длиннее станов тс  траншеи, и наоборот.

Количество траншей зависит от ширины барханов или барханных цепей. Траншеи имеют большую емкость, поэтому в них накапливаютс  большие количества песка, сем н и осадков, т.е. траншеи  вл ютс  эффективным сооружением дл  создани 

благопри тных условий фитомелиорации. Устройство траншеи производитс  одновременно с закреплением барханов. После закреплени  барханов производитс  р дова  посадка однолетних се нцев песчаных пород (саксавула, кандыма, черкеза), рассто ние между р дами 3-4 м. В р ду 1-1,5 м. Посадка ручна . Р ды посадок размещаютс  поперечно к направлению бархана.

0 Посадку можно производить осенью или весной. Посадка се нцев песчаных пород по схеме (1-1,5) х (3-4) м обусловлена тем, что при посадке се нцев в р дах 1-1,5 м кроны культур в конце вегетации первого года на5 чинают смыкатьс  и надежно укрепл ют песок от дефл ции. Культуры в первом же году жизни достигают 1,5-2 м. Они способны защищать междур дное пространство от выдувани  ветром.

0 Указанные закрепление барханов и устройство траншей способствуют повышению результативности фитомелиорации дл  создани  пустынных пастбищ.

Через год незакрепленна  верхн  

5 часть бархана выдуваетс  глубиной до 2 м и рассеиваетс  до 20 м и более. Рельеф становитс  более пологим, стабильным,

На закрепленный бархан и в фитомели- оративные траншеи поступают задуваемые

0 ветром семена различных растений, произрастающих на прилегающих к объекту территори х (различные виды сол нки, селин, горонинова , куморчик).

Установлено, что на втором году вегета5 ции количество прижившихс  растений достигло 8-10 тыс. шт. на 1 га. Приживаемость культур составила 84,6% или на 14,5% больше , чем по известным способам. Высота культур достигла до 2 м. В р ду кроны час0 тично сомкнулись, начали семенноносить. Интенсивно происходило самозарастание объекта. Постепенно барханный массив покрылс  растени ми и через 4-6 лет преобразовалс  на пастбище (дл  отгонного

5 выпаса Каракульских овец, коз и верблюдов ).

Таким образом, в предлагаемом способе технологические процессы работы механизированы , осуществл ютс  только одним

0 бульдозером (различных марок), который имеетс  в каждом хоз йстве.

На фиг. 1 показан объект закрепленного почвогрунтом бархана с посадкой се нцев и траншеи, общий вид; на фиг.2 - то же,

5 разрез; на фиг.З - то же, разрез через год; на фиг.4 - транше , продольный разрез.

Способ осуществл ют следующим образом .

Бульдозер разрабатывает и перемещает наход щийс  на передней части подошвы наветреннего склона бархана почвог- рунт на рассто нии до 20 и более метров, равномерно засыпает его на поверхность бархана с последующей планировкой отвалом на обратном заднем ходу. При этом закрепл етс  только нижн   половина наветренного склона бархана, В зависимости от шероховатости поверхности и технической управл емости бульдозером толщина покрытий колеблетс  в пределах 5-25 см и более. Средн   толщина 15-20 см.

После закреплени  бархана почвогрун- том бульдозер из незакрепленной выше средней части бархана огребает отвалом песок и равномерно наносит его на поверхность покрытий слоем 5-10 см на заднем ходу (фиг.2,ж).

После 2-3-кратного прохода бульдозера на покрыти х слой песка (5-10 см) гусеницами придавливаетс , несколько перемешиваетс  и уплотн етс  (прессуетс ) в тело покрытий до 5 см и более. Тем самым улучшаетс  водно-физическое свойство покрытий (водопроницаемость).

Фитомелиоративные траншеи (фиг.1,6) устраиваютс  одновременно с закреплением бархана. Необходимое количество грунта дл  закреплени  объекта выноситс  бульдозером из траншеи. Дл  удобства работы бульдозера и притекани  атмосферных осадков начальна  и конечна  части устраиваютс  более пологими крутизной 15-20°, длина склонов 3-4 м, глубина до 40 см, длина траншеи 10-15 м и более. Ширина по ширине захвата отвала бульдозера 2,6 м, рассто ние между транше ми (стенки) 30- 40 см и более, количество зависит от шири- ны закреплени  бархана. Вид фитомелиоративной траншеи в разрезе показан на фиг.4 (1 - вертикальна  стенка, 2 - склоны, 3 - основание).

При осуществлении предлагаемого способа используют бульдозер на тракторе Т-4. Ширина захвата отвала 2,6 м. Закрепление барханов проводитс  весной влажным по- чвогрунтом. Высота бархана (фиг.2,н) 4,5 м, длина (фиг.2,л) 35-40 м.

После закреплени  барханов производитс  посадка однолетных се нцев саксаула и кандыма вручную (рассто ние в р ду 1-1,5 м, между р дами 3-4 м).

Испытаны следующие способы (варианты ) по нанесению такыровидного почвог- рунта на поверхность песка с лесомелиорацией и по устройству пескона- копителей: ленточное(полосное) нанесение покрытий (вручную) - ширина ленты 0,5-1 м, толщина 4-6 см, рассто ние между лентами 3-4 см; сплошное нанесение покрытий толщиной 4-6 см (вручную); сплошное нанесение покрытий толщиной 15-20 см с последующим нанесением сло  песка толщиной 5- 10 см (бульдозером); устройство песконакопительных траншей (бульдозером ); нарезка песконакопительных борозд (3-корпусным плугом) шириной 50-60 см, глубиной 25-35 см.

Дл  определени  степени аккумул ционных процессов производитс  нивелиро0 вание поверхности барханов, устанавливаетс  количество сохранившихс  лесных культур, покрытий, накопленных песков в транше х и бороздах. Проводитс  учет прижившихс  естественных трав на

5 транше х, бороздах, закрепленных барханах и их незакрепленных част х.

При использовании первого варианта кра  покрыти  сильно подвергаютс  выдуванию , значительна  часть покрытий раз0 дробл етс , разрушаетс  ветром, растени  выдуваютс , что  вл етс  недостатком. Сохранность покрытий и лесных культур составл ет не более 50-60%.

При использовании второго варианта

5 на покрыти х образуетс  плотна  корка, котора  заметно преп тствует прорастанию сем н и проникновению атмосферных осадков в глубину песка. Часть воды стекает по склону в них и смывает поверхности покры0 тий. Кроме того, на покрыти х почвогрунта часто происходит растрескивание поверхностного сло  (особенно после высыхани ). На смытых и растресканных поверхност х развиваетс  дефл ци , в результате чего

5 значительное количество покрытий разрушаетс , вследствие чего резко снижаетс  результативность фитомелиорации.

Технологи  в первом и втором вариантах ручна , работа очень трудоемка , неме0 ханизирована.

При использовании третьего варианта результаты нивелировани  поверхности барханов показали, что верхн   часть (незакрепленна ) закрепленного бархана в год

5 выдута на глубину до 2 м. Рассеивание песчаных масс достигает до 20 м и более. Рельеф стал более пологим, стабильным дл  дальнейшего самозарастани .

Установлено, что количество песка на 10

0 п/м в бороздах оказалось в среднем 2,2 м3, а в транше х 6,7 м , т.е. в три раза больше. Основные показатели способов приведены в табл.1 и 2.

Из табл.1 видно, что по числам растений

5 отличились фитомелиоративные траншеи. Данные табл.2 показывают, что предлагаемый способ имеет высокую результативность по всем показател м.

Использование такыровидного почвогрунта , наход щего на межбарханных понижени х , в качестве защитного материала дает возможность сэкономить большие трудовые , денежные затраты и технические средства.

Дополнительное нанесение сло  песка толщиной 5-10 см на поверхность покрытий из почвогрунта заметно улучшает водно-физическое свойство грунта. В результате этого повышаетс  (табл.2) сохранность покрытий до 91,7%, сохранность лесных культур до 84,6% или по сравнению с известным способом соответственно больше на 23,7 и 14,5%. Кроме того, количество естественных трав при предлагаемом способе в 3-4 раза больше, чем при известном.

Песконакопительныетраншеи оказываютс  эффективными сооружени ми дл  фи- томелиорации. Они имеют большую емкость, поэтому в них накапливаетс  большое количество песка, сем н и осадков. В результате количество прижившихс  растений в 10-метровой траншее достигает в среднем до 204 шт. (табл.1) или в 2-3 раза больше, чем при известном способе и в 5 раз больше, чем при открытом межбарханном пространстве.

Предлагаемый способ механизирован и отличаетс  простой технологией. Использование предлагаемого способа даст возможность улучшить и ускорить темпы создани  искусственных пастбищ на массивах барханных песков, которые раньше считались непригодными дл  выпаса скота.

0

5

0

5

0

5

Claims (4)

1.Способ закреплени  барханных песков , включающий создание песконакопи- тельных емкостей вдоль направлени  эрозионно опасных ветров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности фитомелиоративных работ при закреплении барханных песков, расположенных на такырах и глинистых отложени х , песконакопительные емкости ус- траивают у подножь  бархана с наветренной стороны, среза  слой почвогрунта , равный мощности почвообразующе- го сло , и перемеща  его на нижнюю половину наветренного склона бархана, равномерно распредел   по его поверхности , а сверху укладывают слой песка, перемеща  его с верхней части склона бархана на нижнюю его часть, а затем высаживают се нцы древесных пескоукрепл ющих пород , располага  их поперек склона.

2.Способ поп.1,отличающийс  тем, что почвогрунт нанос т слоем мощностью 15-20 см, а песок - слоем мощностью 5-10 м.

3.Способ по п.-1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что песконакопительные емкости создают в виде траншей шириной 2,6 м, длиной 10-15 м и более, глубиной 0,2-0,4 с на рассто нии одна от другой 0,2-0,4 м.

4.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что се нцы древесных пород размещают в р ду с шагом посадки 1,0-1.5 м при ширине междур дий 3-4 м.

Таблица 1

Таблица 2

Фиг. 2