Технология рекультивации нарушенных земель

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 631.61631.171

Технология рекультивации нарушенных земель

М.Н. Продан

Государственный аграрный университет Молдовы, г. Кишинев, Р.еспублика Молдова

B отношениях человека с природой oдно из главных мест занимают его отношения с землей - основным источником материального обеспечения и средой его обитания. Рост народонаселения требует, с одной стороны, увеличения пахотных площадей, а с другой, - изъятия их из сельскохозяйственного оборота для строительства домов, промышленных предприятий, дорог и т.п. И как следствие, площади пригодных земель в расчете на одного человека уменьшаются. Однако уменьшение происходит не только по указанным причинам (процессы неотвратимые и необратимые), но и из-за водной эрозии и открытой разработки месторождений. Такие площади могут быть возвращены в севооборот- после рекультивации. В Молдавии работы по рекультивации земель широко проводились, начиная с 1960-х годов. В настоящее время рекультивация признана самостоятельным направлением защиты природы.

Одновременно потребовалось решить многие вопросы, связанные с технологией и механизацией работ, которые, как правило, велись без достаточной технической подготовки и необходимых исследований. Был разработан ряд технологических схем, начиная от самых несовершенных, рассчитанных на рекультивацию земель, на которых даже не сохранился растительный слой, и заканчивая рекомендациями по производству работ Минсельхоза СССР. Это относится к п. 8 «Технология производства работ» (с. 23-…30). «Указаний по разработке рабочих проектов по производству работ по выполаживанию и засыпке оврагов при землеустройстве»1), которые также содержат неточности с точки зрения технологии. Технология, как известно, это «перечень операций (простых процессов) по обработке (переработке) материала с помощью тех или иных средств с целью направленного изменения его свойств или состояния». Поэтому «вынос проекта в натуру», «разметку полос среза, разбивку оврага на рабочие участки» не следует включать в технологические операции, поскольку они относятся к вопросам организации работ. Включенные в технологию как операции «строительство противоэрозионных гидротехнических сооружений (ГТС)» и «устройство дренажа…», являются сложными процессами и должны осуществляться по своим разработанным технологиям. Относительно того, что отсыпанный грунт укатывают гусеницами бульдозера, а «уплотнение … выполняют за несколько проходов, при этом каждый последующий проход проводят со смещением бульдозера на ширину гусениц», - это нереально. Бульдозером вообще невозможно уплотнять грунт из-за низкого его удельного давления. Факт, подтвержденный расчетами 2, а практики указывают, что гусеницы трактора, перемалывая отдельные комья, уплотняют грунт на глубину примерно 5 см 3. Образовавшаяся между выступами башмаков «корка», создающая видимость уплотнения, уменьшает водопроницаемость, вызывая эрозию при выпадении обильных осадков. Более того, верхний (пахотный) слой должен быть в рыхлом состоянии, а его уплотнение противоречит требованиям технологии. Рекомендации «Указаний…» о содержании восстановленного участка в залуженном состоянии в течение 2...3 лет до полной усадки грунта перед включением его в сельскохозяйственный оборот, то это экономически невыгодно землепользователям, так как увеличивает нормативный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений.

Технология, как таковая, окончательно не была разработана, а приведенные в нормативных и литературных источниках рекомендации были далеки от совершенства. Одни технологические вопросы рекультивации решены наполовину, другие вообще не решены, а отдельные решены неточно. рекультивация землеустройство гидротехнический

Для того чтобы разработать приемлемую интенсивную технологию сначала были разработаны и обоснованы требования к ней. При этом подробно был изучен сам процесс рекультивации, а также имеющийся теоретический и практический опыт. При разработке требований к технологии был использован закон относительного оптимума /Ю. Либиха/, согласно которому наивысший урожай достигается при оптимальном удовлетворении потребностей растений в соответствии с их физиологическим состоянием. Общее требование к рекультивации в целом предусматривало получение максимального в данных условиях плодородия на площади выположенного или засыпанного оврага (карьера) и прилегающих к нему площадей. Но такое требование не может быть удовлетворено только сохранением имеющегося плодородного слоя, снятого с приовражных полос, поэтому в технологию необходимо включить дополнительные операции, способствующие повышению плодородия. Помимо напрашивающегося внесения удобрений, потребовалось включение в технологию процессов, позволяющих получить плодородной слой необходимой толщины, который пополняют землей, добытой у подножий склонов, на балках, в противоэрозионных прудах и других местах, где образовались намытые (делювиальное) почвы, а затем перенесенной на рекультивируемую площадь.

Следует иметь в виду, что максимальная продуктивность может быть достигнута при устойчивости нижележащих слоев грунта, то есть в толще засыпанного оврага (карьера), и при исправной работе построенных на восстановленных площадях гидротехнических сооружений. При этом содержание восстановленного участка в залуженном состоянии до полной усадки грунта в течение 2…3 лет необходимо* исключить.

Проведенный комплексный анализ показал, что предъявляемые к технологии требования, с этой точки зрения, должны учитывать две зоны отсыпаемого объема. Верхняя, толщина которой колеблется от 25...35 до 60...80 см в зависимости от вида насаждений или растений, которые на ней будут выращиваться, и нижняя - от верхней зоны до дна оврага (карьера). Верхняя зона, или пахотный слой, должна быть в рыхлом или малоуплотненном состоянии, а нижняя - доведена до плотности коренной породы для того, чтобы в дальнейшем исключить любые сдвиги (усадку или сползание грунта).

Удовлетворение требований к верхней зоне в процессе строительства может быть осуществлено благодаря организации работ, выбору машин для их производства и схем движения. При этом следует строго учитывать отрицательное воздействие ходовых систем машин и механизмов на почву. Установлено, что чрезмерное уплотнение почв ухудшает условия жизни растений, значительно снижает их урожайность и качество продукции ?4. В дальнейшем её состояние поддерживается согласно агротехническим требованиям.

Во второй, самой мощной зоне, укладываемый грунт должен быть в таком состоянии и иметь такие свойства (пористость, плотность, водопроницаемость), что и грунт коренной породы. Отклонения могут привести к нежелательным последствиям (усадке, сдвигам, соскальзыванию, повышенной фильтрации со смывом питательных веществ верхнего слоя и др.). Удовлетворение этих требований осуществляется путем включения в технологию таких операций, как срезка уступов на откосах, послойная укладка грунта с увлажнением и уплотнением до состояния, определенного заранее лабораторными исследованиями. Обоснование необходимости устройства уступов приведено в работах ?5, 6. Они позволяют избежать в процессе эксплуатации рекультивируемых земель смещений в теле засыпанного оврага (карьера) и оползней.

Технологические процессы рекультивации нарушенных земель и рекомендуемые типы машин для их осуществления.

В общем виде требования к технологии рекультивации земель могут быть сформулированы в следующем виде: 1/) засыпка оврага (карьера) грунтом, доведенным до состояния грунтов коренной породы и составляющим с ним впоследствии единый монолит без последующих чувствительных усадок и сдвигов; 2/) нанесение на восстановленную площадь и прилегающие к ней участки плодородного слоя необходимой толщины с заданными физическими и механическими свойствами и максимально возможным плодородием.

Исходя из указанных требований, была разработана интенсивная технология. В работе 5, (таблица 2.1) приведены составляющие ее процессы (без посева многолетних трав) и рекомендуемые в «Указаниях…»1 аналогичные операции, (включая посев трав с содержанием участка в залуженном состоянии в течение 2…3 лет).

Работы, проводимые при рекультивации земель, по условиям их производства близки к работам по строительству дамб, плотин, земляного полотна дорог и др. качественных земляных сооружений. Поэтому для их выполнения с успехом могут быть использованы те же машины и механизмы бульдозеры, скреперы, грейдеры, экскаваторы одноковшовые (объемом 0,15...0,65 максимум 1,0 м3), одноковшовые погрузчики, бульдозерно-рыхлительные агрегаты, катки, планировщики и др. /(см. таблицу/).

Разработанная технология была использована для засыпки оврагов в хозяйствах Республики Молдова с включением восстановленных площадей в сельскохозяйственный оборот сразу же после окончания строительных работ. Кроме того, на её основе в 2000 г. были разработаны «Временные технические указания по выполнению земляных работ «Технология рекультивации нарушенных земель», утвержденные Сенатом государственного аграрного университета Молдовы и Государственной республиканской ассоциацией по защите почв Молдовы, где и используются в настоящее время.

В заключение следует отметить, что оптимальный состав подобранных для выполнения работ машин и механизмов и научно обоснованная организация работ приводят к уменьшению как трудовых, так и финансовых затрат 8 уже в период строительства.

Библиографический список

1. Указания по разработке рабочих проектов по производству работ по выполаживанию и засыпке оврагов при землеустройстве. Минсельхоз СССР. - М., Колос, 1982. 54 с.

2. Prodan M.N. Compactarea pгmвntului cu maєinile terasiere-transport. // Lucrгri єt. ale conf. intern. consacrate jubileului de 50 ani a facultгюii, - Chiєinгu, 2001., pР. 20-23.

3. Неклюдов М.К. Методы и средства механизации уплотнения грунтов. -М. Стройиздат 1971. -112 с.

4. Макаров И.П., Кушнарев А.С. Последствия переуплотнения пахотных почв. //Вестник с-х. науки, 1989,. № 8,. сс. 50-…556.

5. Продан М. Н. Техноложия, меканизаря ши организаря лукрэрилор де рекултиваре а пэмынтурилор. Кишинэу, Картя Молдовеняскэ, 1990. 208 п.

6. Продан М.Н. Предупреждение оползней и вторичной эрозии почв на рекультивируемых землях //Buletinul Institutului Politehnic din Iaєi, tomul XLVII (LI). Fasc. 1-4 (II). 2001. SES. ЄT. HIDROTEHNICA XXI,- Iaєi (Romвnia), 2001,. Сс. 243-…246.

7. Волощук М., Продан М., Бородатый Ю. Усовершенствованный способ засыпки оврагов. //Сельск.ое хозяйство Молдавии, 1986,. № 5. сС. 43-…44.

Размещено на Allbest.ru