Обоснование противоэрозионных мероприятий на склоновых землях Нижнего Дона

• Автор: Финошина, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 214 с. : ил.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Обоснование актуальности проведения исследований

1.2. Анализ существующих мероприятий по борьбе с водной эрозией

1.3. Анализ методов расчета поверхностного стока

1.4. Рабочая гипотеза, основные направления исследований

Выводы

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

I 2.1. Природные условия и характеристики объектов исследований

2.1.1. Климатические условия

2.1.2. Почвенный покров

2.1.3. Гидрогеологические условия

2.1.4. Характеристика объектов исследований
2.2. Программа исследований
2.3. Методика исследований
2.3.1. Выбор методов исследований
2.3.2. Описание принятой методики исследований
Выводы
3. ФАКТОРЫ, ПРЕДОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ РАЗВИТИЕ ПРОЦЕССОВ
> ЭРОЗИИ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
3.1. Анализ характеристик смыва почв при орошении
3.2. Изучение условий определяющих водную эрозию на полях богарного использования
3.2.1. Определение характеристик талого стока
3.2.2. Определение характеристик дождевого стока
3.3. Оценка влияния поверхностного стока на загрязнение
Веселовского водохранилища
Выводы

4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗЕМЛЯНЫХ ПРОТИВОЭРОЗИОН-* НЫХ СООРУЖЕНИЙ С УЧЕТОМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ
4.1. Эксплуатационная надежность и долговечность
4.1.1. Оценка надежности работы в условиях заиления и
длительной эксплуатации
4.1.2. Определение и оценка характеристик эксплуатационной надежности
4.1.3. Способ оценки эффективности и эксплуатационной надежности земляных противоэрозионных сооружений
4.2. Обоснование размещения и конструктивных размеров сооружений
на склоновых землях

4.3. Рекомендации производству
Выводы
5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Расчет экономической эффективности
5.2. Определение экономической целесообразности вариантов
земляных противоэрозионных сооружений
5.3. Расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба от загрязнения поверхностных водоемов
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность темы исследований заключается в том, что в настоящее время научными исследованиями установлено [91, 100, 105, 130, 152 и др.], что в процессе хозяйственной деятельности человека почвенное плодородие постоянно находится в негативном динамическом изменении. Земли, вовлеченные в сельскохозяйственный оборот, при интенсивном использовании эродируются, и, потеряв хозяйственную привлекательность, в дальнейшем не используются.
Более 54 % сельскохозяйственных угодий и 68 % пашни в настоящее время эродировано или эрозионно опасно. На таких землях урожайность снижается на 10-30 %, а порой и на 90 %. Оврагами разрушено 6,6 млн. га земель. С их ростом площадь пашни ежегодно сокращается на десятки тысяч гектаров, а площадь смытых земель увеличивается на сотни тысяч. По прогнозу Института наблюдений за состоянием мира [165], при существующих темпах эрозии и обезлесения к 2030 г. плодородной земли на планете станет меньше на 960 млрд. т, а лесов на 440 млн. га. Если сейчас на каждого жителя планеты приходится в среднем по 0,28 га плодородной земли, то к 2030 г. площадь сократится до 0,19 га.
По данным ФЦП «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как Национального достояния России на 2006-2010 годы» (ФЦП) [135], утвержденной постановлением Правительства РФ № 99 от 20 февраля 2006 г. в России сельскохозяйственные угодья, выбывшие из оборота за последние 15 лет, составили 15 млн. га.
В настоящее время технологические процессы строительства комплексов противоэрозионных гидротехнических сооружений (ПГТС), включая создание и единичных сооружений, в большинстве районов проходят бессистемно, не подкрепляются четкой направленностью и научным обоснованием. Поэтому ФЦП к важнейшим целевым индикаторам и пока-

участке уплотнение и образование глыбистости почвенных разностей наблюдается в верхней части пахотного слоя. Это обусловлено воздействием на почву сельхозтехники и наблюдается на 20-25 % площади.
В нашей работе информация о планово-высотном устройстве дневной поверхности саккумулирована в банке данных, согласно принятым представлениям о масштабе выявления компонентов рельефа на уровне минимальных достаточных размеров. Условие обеспечивалось посредством нивелирования по квадратам 5x5 м. Подготовка банка данных для компьютерной обработки выполнена исходя из конечно-разностной аппроксимации снятой геодезической поверхности, через использование алгоритма деления квадратов на элементарные треугольники. Рекуррентная форма алгоритма реализуется исходя из факта проведения плоскости через три точки в виде четырех уравнений, описывающих элементарные площадки в матричной форме. На следующем этапе обработки информации о дневной поверхности является группировка микрорельефа по элементам поверхности, с вычислением средневзвешенных значений локальных форм микрорельефа. В таблицах А 5. и А 6 приведены данные группировки по элементам микрорельефа для исследуемых участков достаточно типичного по устройству дневной поверхности.
Степень вариабельности уклонов в пределах основных ячеек микрорельефа представлены в таблице А 7. В этой таблице приведено распределение площадей ячеек с градацией по средневзвешенному уклону элементов микрорельефа согласно общепринятой геодезической шкале крутизны. Почти 20 % всей площади (строки 2, 3, 5) активно влияет на формирование поверхностного стока, что предполагает высокую вероятность неравномерности увлажнения согласно ячейки принадлежности элементарной микроплощадки.
На орошаемом участке физическая деградация захватывает не только пахотный слой, но и весь почвенный профиль. Наблюдаемое уплотнение пахотного слоя выражается сильнее. Глыбистая структура приобретает признаки столбчатости с округлыми головками сверху, что является одним из при-