Проектирование стокорегулирующих лесных полос

Стокорегулирующие лесные полосы размещают на склонах круче 1,5 градусов. Проектирование лесных полос основано на детальном учете особенностей рельефа, почвенно-климатических и гидрологических условий местности. Основным требованием проектирования стокорегулирующих лесных полос является то, что они намечаются вдоль горизонталей. Вписываясь в сложный рельеф, лесные полосы создают на местности организационно-территориальную основу для выполнения обработки почвы поперек склона, обеспечивают оптимальные условия для регулирования поверхностного склонового стока и предотвращения эрозионных процессов.

В условиях ЦЧО, стокорегулирующие лесные полосы целесообразно размещать по границе начала формирования водной эрозии от весеннего поверхностного склонового стока.

Действующие рекомендаций (Волгоград 1987, Москва 1994 и др.) предусматривают следующие расстояния между стокорегулирующими лесными полосами, в зависимости от крутизны склонов и почв (табл. 6).

Таблица 6. Параметры проектирования стокорегулирующих лесных полос

Определить место размещения лесной полосы на склоне можно по формулам или номограмме (Приложение 3).

Ширина стокорегулирующих лесных полос равна 12,5 м при ширине междурядий – 2,5 м.

Важной особенностью стокорегулирующих лесных полос является то, что они часто имеют сложную конфигурацию предопределенную формой поперечного профиля склона.

На склонах поперечно прямого профиля со всеми видами продольного профиля – (прямого, вогнутого и выпуклого) лесные полосы проектируются прямолинейно.

На сложных склонах поперечно выпуклого и поперечно вогнутого профилей часто возникает необходимость контурной организации территории. Контурные лесные полосы проектируются в тесной увязке с нелобходимой обработки поперек склона. Основная задача заключается в том, чтобы лесные полосы, программировали на всем склоне обработку поперек склона и с допустимыми радиусами кривизны рабочих проходов агрегатов, которая не должна быть менее 60 м. Проектируемые линейные элементы на сложных склонах могут быть элементарно-круговыми, прямолинейно-круговыми, сопряженно-круговыми и сложно-сопряженными (Приложение 4).

Прямолинейные базисные рубежи проектируются на элементарных поперечно-прямых склонах. В этих условиях они обеспечивают максимально возможную стокорегулирующую способность агротехнических, лесо и гидромелиоративных мероприятий, т.к. размещаются и программируют выполнение технологических операций поперек склона. По своей конфигурации они представляют прямолинейный отрезок, размещенный вдоль основного направления горизонталей.

На однородных поперечно-выпуклых или поперечно-вогнутых склонах возникает необходимость проектирования криволинейных элементов устройства территории с постоянным радиусом поворота. Такие рубежи называют элементарно-круговыми. Они должны размещаться поперек склона с соблюдением допустимых параметров отклонения от горизонталей и обеспечивать поперечную обработку на всем протяжении склона.

Элементарно-круговая кривая, сопрягающаяся с прямолинейным отрезком, представляют собой прямолинейно-круговую разновидность контурных линейных элементов. Необходимость проектирования таких рубежей возникает на вытянутых поперечно-выпуклых или поперечно-вогнутых склонах. В зависимости от степени выпуклости или вогнутости поперечного профиля склона противоэрозионная обработка возможна на всем склоне или на его отдельных частях (выше или ниже по склону от линейного элемента).

На склонах, которые представлены совокупностью выпуклых и вогнутых поперечных профилей рельефа, довольно часто возникает необходимость проектирования линейных элементов устройства территории сложной конфигурации. Каждый такой линейный элемент может быть представлен как совокупностью сопряженных круговых кривых. Такие разновидности контурных рубежей называют сопряженно-круговыми. Сопряженно-круговые линейные элементы имеют довольно большое разнообразие по особенностям своей конфигурации.

На склонах, характеризующихся сочетанием выпуклых, вогнутых и прямых форм поперечного профиля проектируются линейные элементы сложно-сопряженной конфигурации. Они, как правило, представляют совокупность сопряженно-круговых кривых с прямолинейными отрезками.

При проектировании лесных полос необходимо исходить из учета кинематических возможностей машин и допустимых рабочих уклонов при устройстве территории склонов, так как лесные полосы создают каркас устройства пахотных земель и, следовательно, "программируют" технологические условия работы агрегатов, определяют необходимость выполнения основной обработки поперек склона. Размещая лесополосы в направлении горизонталей, необходимо детально анализировать, как выполняются указанные выше требования. Часто наблюдается, что лесополосы сами по себе располагаются хорошо, т.е. поперек движения стока воды, но не обеспечивают оптимального устройства территории всего склона. В результате обработки на полях образуются не только многочисленные клинья, но и не обеспечивается в полном объеме противоэрозионная обработка поперек склона. Создаются эрозионно-опасные зоны.

Для технического проектирования линейных элементов предназначена круговая палетка. Она представляет собой совокупность концентрических кривых, проведенных через определенный шаг (60 м), равный условной ширине загона обработки на вспашке зяби. Накладывая такую прозрачную палетку на устраиваемый участок, мы видим, как будут проходить линии рабочих загонов обработки по отношению к горизонталям. Основная задача при этом сводится к обеспечению максимально возможного «вписывания» обработки в рельеф. Необходимо обеспечить допустимую поперечную обработку на всей площади рабочего участка (с допустимыми рабочими участками).

При проектировании базисных рубежей необходимо выполнять следующие правила:

1. Минимальный радиус кривизны контурного линейного элемента должен быть равен 60 м.

В ряде случаев возникает необходимость обеспечения контурной обработки как с возрастающим, так и с убывающим радиусом кривизны на территории рабочего участка. Когда радиус кривизны увеличивается (т. е. > 60 м) условия обработки улучшаются. В случае уменьшения радиуса кривизны обработки, она будет агротехнически допустимой при радиусе равном 60 м. Этот последний проход агрегата с критическим радиусом кривизны может быть представлен на проектном чертеже и обозначен условным знаком технологической границы. В большинстве случаев, целесообразно центр круговой кривой выводить за пределы рабочего участка на 60 и более метров.

2. Точка сопряжения прямолинейного отрезка с круговой кривой лежит в точке касания (там, где радиус и прямой отрезок образуют угол в 90^о).

3. Точка сопряжения двух круговых кривых лежит в месте пересечения с прямой, проходящей через их центры.

4. При проектировании на склоне системы линейных элементов необходимо стремиться к их параллельности. Круговые кривые являются параллельными, если они имеют единый центр.

Взаимосвязь между радиусами лесных полос и радиусами движения агрегатов на рабочих участках, оценивается с помощью круговой палетки с изображением концентрических круговых кривых. Если радиусы обработки окажутся меньше допустимых, то увеличивают радиусы кривизны лесных полос, являющихся базисными рубежами («разгибают» лесную полосу). Однако «разгибание» часто приводит к увеличению отклонения трасс лесных полос и направления обработки от горизонталей. Эти отклонения могут оказаться недопустимыми. Поэтому, в процессе проектирования лесных полос анализируется допустимый параметр длины линии стока и уклона по заданному направлению (Приложение 5). При необходимости рассматривают несколько вариантов размещения линейных рубежей.