Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
|
Овраги |
|
ОВРАГИ — узкие, крутосклонные, довольно короткие, молодые отрицательные линейные формы рельефа. В естественных условиях они возникают во время дождей или таяния снегов из промоин по высоким берегам рек, на крутых склонах при уничтожении растительности, при увлажнении климата. Оврагообразование происходит наиболее интенсивно на территориях с континентальным климатом. В развитии оврага выделяют три стадии: 1. Возникает мелкая рытвина. Водяные потоки ее постепенно углубляют. На этой стадии оврагообразование идет очень быстро. В степях России годовой прирост оврагов в длину составляет десятки и сотни метров, а во влажных субтропиках овраги удлиняются до 1000 и более метров за год. |
3. Постепенно овраг собирает со склона всю воду. Его рост в длину и глубину прекращается, склоны становятся пологими, исчезает перепад в устье. Склоны оврага начинают зарастать. На дне накапливаются рыхлые отложения, которые вода уже не может вынести. Зарастание оврагов характерно для влажного климата, в засушливом же климате овраги долго сохраняются в «свежем» состоянии. Зарастающий овраг постепенно превращается в балку, которая часто используется как сенокосные угодья, под огороды, сады, сельские населенные пункты. Чаще всего овраги развиваются в степной и лесостепной ландшафтных зонах в связи с неравномерным выпадением атмосферных осадков на иссушенные почвы. Для образования оврагов необходимы вязкие горные породы: глина, суглинки, лёсс, возвышенный и волнистый рельеф. Овраги наносят стране большой ущерб: они выводят из строя большие массивы земель, особенно сельскохозяйственных, разрушают почвенный покров. Только через 400-500 лет на склонах оврагов формируются настоящие почвы. От оврагов страдают дороги, трассы трубопроводов и многие города, расположенные на возвышенностях и по высоким речным берегам. В 1300 году в Торжке овраг, образовавшийся за один час во время ливня, снес до основания несколько домов. Быстро идет оврагообразование в тундре. При таянии грунтов в населенных пунктах, вдоль дорог, трубопроводов образуется сеть оврагов. Это явление часто сопровождается образованием оползней и течением грунтов, связанных с их переувлажнением.
Во многих засушливых предгорных районах овраги расположены так густо, что их склоны пересекаются. Такие земли ни для чего не пригодны. Они не редкость в Канаде, в предгорных холмах Средней Азии и Кавказа, а также в некоторых других областях.
Образованию оврагов способствуют люди, распахивая склоны и уничтожая при этом растительность и разрыхляя верхний слой почв. Усиленный рост оврагов произошел в России в 60-е годы XIX века, когда крестьяне, обретя свободу в результате отмены крепостного права, получили не очень удобную землю — на склонах.
Борьба с оврагами ведется повсеместно: в самых размываемых, опасных местах сажают кустарники и деревья, которые своими корнями удерживают горные породы от их дальнейшего размыва; выравнивают склоны и высевают на них травы; строят бетонные укрепления склонов; заваливают вершины оврагов щебнем, строительным мусором; на полях, расположенных на склонах, применяют различныОвраги — узкие, крутосклонные, довольно короткие, молодые отрицательные линейные формы рельефа. В естественных условиях они возникают во время дождей или таяния снегов из промоин по высоким берегам рек, на крутых склонах при уничтожении растительности, приувлажнении климата. Оврагообразование происходит наиболее интенсивно на территориях с континентальным климатом. В развитии оврага выделяют три стадии:
Возникает мелкая рытвина. Водяные потоки ее постепенно углубляют. На этой стадии оврагообразование идет очень быстро. В степях России годовой прирост оврагов в длину составляет десятки и сотни метров, а во влажных субтропиках овраги удлиняются до 1000 и более метров за год.
При углублении в начале (на вершине) оврага образуется уступ. Во время таяния снега и выпадения дождей вода падает с него водопадом, подмывая основание уступа. Вскоре он обваливается, и овраг медленно растет от вершины, образуя ответвления. Рост его может продолжаться до тех пор, пока вершина оврага не достигнет водораздела.
Постепенно овраг собирает со склона всю воду. Его рост в длину и глубину прекращается, склоны становятся пологими, исчезает перепад в устье. Склоны оврага начинают зарастать. На дне накапливаются рыхлые отложения, которые вода уже не может вынести. Зарастание оврагов характерно для влажного климата, в засушливом же климате овраги долго сохраняются в «свежем» состоянии. Зарастающий овраг постепенно превращается в балку, которая часто используется как сенокосные угодья, под огороды, сады, сельские населенные пункты.
Чаще всего овраги развиваются в степной и лесостепной ландшафтных зонах в связи с неравномерным выпадением атмосферных осадков на иссушенные почвы. Для образования оврагов необходимы вязкие горные породы: глина, суглинки, лёсс, возвышенный и волнистый рельеф.
Овраги наносят стране большой ущерб: они выводят из строя большие массивы земель, особенносельскохозяйственных, разрушают почвенный покров. Только через 400-500 лет на склонах оврагов формируются настоящие почвы. От оврагов страдают дороги, трассы трубопроводов и многие города, расположенные на возвышенностях и по высоким речным берегам. В 1300 году в Торжке овраг, образовавшийся за один час во время ливня, снес до основания несколько домов. Быстро идет оврагообразование в тундре. При таянии грунтов в населенных пунктах, вдоль дорог, трубопроводов образуется сеть оврагов. Это явление часто сопровождается образованием оползней и течением грунтов, связанных с их переувлажнением.
Во многих засушливых предгорных районах овраги расположены так густо, что их склоны пересекаются. Такие земли ни для чего не пригодны. Они не редкость в Канаде, в предгорных холмах Средней Азии и Кавказа, а также в некоторых других областях.
Образованию оврагов способствуют люди, распахивая склоны и уничтожая при этом растительность и разрыхляя верхний слой почв. Усиленный рост оврагов произошел в России в 60-е годы XIX века, когда крестьяне, обретя свободу в результате отмены крепостного права, получили не очень удобнуюземлю — на склонах.
Борьба с оврагами ведется повсеместно: в самых размываемых, опасных местах сажают кустарники и деревья, которые своими корнями удерживают горные породы от их дальнейшего размыва; выравнивают склоны и высевают на них травы; строят бетонные укрепления склонов; заваливают вершины оврагов щебнем, строительным мусором; на полях, расположенных на склонах, применяют различные агротехнические средства.
овраг
линейно вытянутая отрицательная форма рельефа, образованная эрозионной работой временных водотоков, стекающих по склонам или по днищам ложбин и балок. Достигают длины в несколько километров, глуб. до нескольких десятков метров. Борта крутые, оголённые, в вершине обычно крутой и даже нависающий уступ. Чётко выражены бровки. В верховьях овраги часто разветвляются на несколько отвершков, образуя овражные системы. Овраги формируются на холмистых и увалистых равнинах, покрытых сверху слабосцементированными наносами (лёссы, покровные суглинки и супеси). Различают склоновые и донные овраги, последние образуются в днищах ложбин и балок. Овраги типичны для лесостепной и степной зон, но встречаются и в юж. половине лесной зоны, в полупустынях и в тундре, гл. обр. на териториях, освоенных человеком.
Овраг
Оврагообразование – природный процесс, но деятельность человека, вызывающая концентрацию склонового и ложбинного стока в линейные временные потоки, часто провоцирует возникновение и рост оврагов в длину и глубину (напр., вдоль дорог, по краям полей, в тундре по следам тяжёлой техники, разрушающей защитный почвенно-растительный покров). Оврагообразование наносит значительный ущерб хозяйству и жизни людей, разрушая жилые и промышленные постройки, уничтожая плодородные земли на полях. Борьба с оврагами – трудоёмкий и дорогостоящий процесс, но имеются способы предотвращения и закрепления оврагов путём правильных приёмов освоения потенциально опасных земель (сохранение и восстановление растительного покрова, лесопосадки, специальная система севооборотов и обработки с.-х. угодий, перехват и отвод стекающих по поверхности вод специальными инженерными сооружениями).
|
Процесс оврагообразования |
|
Овраги расположены на территории многих городов. Обследование показало, что в пределах селитебной территории оврагами занято до 20% общей площади. В Новосибирске под оврагами находится примерно 15% всей территории, в Белгороде — 18%, в Волгограде насчитывается около 800 балок и оврагов общей площадью 2286 га. Площадь овражных территорий ежегодно растет. Например, в Волгограде овраги за год удлиняются на 3—4 м; в Ульяновске после одного ливня верховье Соловьева оврага удлинилось на 3—10 м; в Новосибирске за 10 лет площадь оврагов увеличилась на 500 га. Развитые овраги характерны для городов, расположенных на склонах высоких берегов рек (Горький, Волгоград, Ульяновск, Куйбышев и др.). Значительные территории с развивающимися оврагами в Казани, Брянске, Смоленске и других городах. Значительно развита овражная сеть в Ворошиловграде (овраги Иванищев, Бабий, Калмыцкий, Мощннский и др.), Киеве (Бабий яр, Протасов яр и др.), Днепропетровске, Каневе, Сумах, Чернигове и других городах. |
|
Освоение овражно-балочных территорий |
|
Освоение овражно-балочных территорий позволяет повысить степень благоустройства жилых районов и выделить дополнительные площади для городского строительства. Основной причиной появления оврагов в городах является особенность физико-механических свойств грунтов, нерегулирован-ность поверхностного стока и неорганизованный сброс хозяйственных и промышленных сточных вод. Чаще всего размыву подвергаются неблагоустроенные улицы или пониженные места рельефа, которые служат для пропуска поверхностного стока. Инженерные мероприятия, связанные с организацией поверхностного стока на территориях, подверженных эрозионным процессам, в зависимости от расположения их в городе, должны быть различными. Так, в пределах существующей застройки и на вновь осваиваемых территориях для поверхностных вод, поступающих с вышележащих территорий, необходимо создать систему открытых и закрытых водостоков для отвода их в пониженные места или в ливнесточный коллектор, проложенный по дну или вдоль бровки оврага. |
|
Мероприятия инженерной подготовки |
|
При проектировании городов территории оврагоообразования рассматриваются в вариантах : сохранение оврагов в естественном состоянии и исключение этой территории из общей площади города; проведение инженерных мероприятий по стабилизации оврагов и исключение этой территории из общей площади города; использование заовраженных территорий после проведения специальных инженерных мероприятий; использование территорий оврагов после проведения обычных мер по благоустройству. |
|
Зеленые насаждения, газоны |
|
В оврагах целесообразно прокладывать городские магистрали, потому что создаются наилучшие условия для увеличения скорости сообщения (повышение оптимальных скоростей, наличие пересечений в разных уровнях), наибольшей безопасности движения транспорта и пешеходов, снижается транспортный шум в зданиях и на территории близ улицы. Сооружение парков, и садов в оврагах является рациональным решением использования неудобных территорий в градостроительстве. Для этого наиболее удобны овраги шириной более 100 м с пологими склонами. Зеленые насаждения, газоны, цветочные клумбы, древесная и кустарниковая растительность оживляют и украшают природный ландшафт в местах отдыха. Создание садов, виноградников, питомников и т. п. может быть рекомендовано в оврагах, если они расположены недалеко от селитебной территории. Искусственные водоемы, созданные на территории оврагов, улучшают микроклимат в прилегающих микрорайонах, способствуют развитию водных видов спорта, повышают санитарно-гигиенические условия города. |
|
При крутых откосах высотой более 5 м |
|
Эффективна засыпка оврагов каньонного типа, т. е. с крутыми склонами и малой шириной поверху. В меньшей степени она целесообразна при неглубоких и пологих оврагах. Засыпка начинается с верховых участков оврага и постепенно передвигается к базису эрозии. Глубокие овраги засыпаются в несколько ярусов. При засыпке оврага привозным грунтом обязательно послойное уплотнение (чаще всего для этой цели используют автомобили, доставляющие грунт). Намытый грунт стабилизируется сам в процессе отдачи воды из смеси. Овраги часто являются главными тальвегами прилегающей территории. После ликвидации оврага поверхностный сток все равно будет тяготеть к этому направлению, поэтому по дну оврага до его засыпки прокладывают коллектор водосточной сети. |
Основное направление борьбы с ростом оврагов — регулирование стока талых и дождевых вод. Осуществляется это применением агротехнических, лесотехнических и гидротехнических мероприятий.
Агротехнические мероприятия применяют те же, что и для борьбы с плоскостной эрозией.
Лесотехнические мероприятия включают водопоглощающие лесные полосы (рассмотрены выше), а также приовражные и прибалочные лесные полосы. Последние размещают по границам полей на 3…5 м от бровок оврагов и балок. Ширина этих полос до 30…50 м. Кроме того, по склонам самого оврага, его отвершков и на днищах размещают сплошные лесонасаждения для закрепления берегов и предотвращения размыва.
Гидротехнические мероприятия по борьбе с оврагами можно подразделить на три группы: задерживающие сток на приовражной полосе; обеспечивающие сброс воды в овраг без размыва русла; сооружения для укрепления вершин, дна и откосов оврага от размыва.
Сооружения для задержания воды на приовражной полосе включают водозадерживающие валы и канавы. Канавы копают по горизонталям поверхности, из вынутой при этом земли с низовой стороны насыпают вал.
Водоуловительные канавы имеют глубину 0,6…0,7 м, ширину по дну 0,3 м, заложение откосов 1:1. Размеры вала те же: высота 0,6…0,7 м, ширина 0,3 м, гребень горизонтальный. Ширину бермы от бровки канавы до вала принимают 0,5 м. Водоуловительные канавы и валы располагают рядами вокруг вершин оврага и его отвершков, расстояние первого ряда от края оврага 5…10 м. Расстояние между рядами валов определяют расчетом в зависимости от уклона поверхности склона и объема стока воды к оврагу. Для повышения эффективности задержания вод концы вала (шпоры) плавно закругляют вверх по склону с радиусом закругления 15…25 м. Для сброса избыточной воды из обвалованных участков в нижележащие в валах устраивают разрывы, которые укрепляют дерном, камнем или плетнем.
Сооружения для спуска воды в овраги включают нагорные каналы, которыми окаймляют овраг с двух сторон. Вынутый грунт отсыпают в валы с низовой стороны канала. Каналы выводят в вершину оврага или его отвершков и сбрасывают воду через специальные гидротехнические сооружения. Нагорные каналы трассируют с уклоном более 0,005. При подходе к оврагу дно и откосы укрепляют камнем или дреном.
Вершинные овражные сооружения бывают трех типов: быстротоки, перепады и лотки-консоли.
Быстротоки делают из фашин при высоте уступа в вершине оврага до 2…3 м. Если рост оврага представляет опасность для долговременных сооружений (дороги, линии передачи и пр.), быстротоки делают из бетона и железобетона. Последние монтируют из сборных лотков, изготавливаемых на заводах. Любой быстроток состоит из трех частей: входной (горизонтальная площадка с боковыми стенками и открылками, заглубленными в дно, и откосы для предотвращения обхода лотка водой), наклонной с шириной по дну не менее 0,5 м и выходной, включающей водобойный колодец для гашения энергии падающей воды.
Перепады устраивают при глубине оврага в истоке более 2…3 м. Делают их многоступенчатыми с высотой ступени каждого уступа 0,3…0,7 м. В верхней подводящей части перепада поверхность делают горизонтальной, на ступенях — с обратным уклоном 0,01 для создания водяной подушки, гасящей водную энергию. Перепады сооружают из бетона или камня.
Консольные перепады применяют, если уступ оврага крутой и прочный; в нижнем бьефе устраивается водобойный колодец.
Донные сооружения делают на дне оврага для уменьшения уклона и скорости движения воды. Для укрепления дна и откосов от разрушения и оползания устраивают полузапруды из плетня, фашин, хвороста, дерева, камня и бетона.
Полузапруды располагают поперек русла, их врезают как минимум на 0,3…0,5 м в дно и 1 м в откосы оврага. Высота стенок в зависимости от материала может составлять 0,3…1 м. При устройстве плетневых полузапруд на дне делают траншею глубиной и шириной 30 см, в которую погружают ивовые колья на глубину не менее 25 см длиной 1 м и толщиной 3…6 см через 40…45 см один от другого. Колья заплетают ивовыми прутьями, образуя плетень. После этого траншею засыпают и утрамбовывают. «Живые» колья прорастают и плотно закрепляют плетень.
Грунт около полузапруд не отсыпают, поскольку за счет отложения наносов, содержащихся в воде, дно постепенно выровняется.
Более прочны и надежны каменные полузапруды. Размещают их через 10… 15 м и реже в зависимости от уклона оврага.
Образование оврагов, широко распространенных в степной и лесостепной зонах, является результатом водной эрозии — процесса размыва почв и рыхлых подстилающих их пород стекающими со склонов потоками воды от дождей и таяния снега. Возвышающиеся элементы рельефа земной поверхности образуют гидрографическую сеть — систему связанных между собой путей стока дождевых и талых вод. Образование в отдельных местах струй воды, объем которых по мере роста площади питающих их бассейнов возрастает, вызывает размыв поверхности грута. Эрозионные процессы начинают проявляться при крутизне склона 0,5—2°, заметно усиливаются на склонах с уклоном 2—6° и получают существенное развитие при крутизне 6—10°.
В процессе своего образования овраги проходят несколько закономерно сменяющихся стадий. На первой стадии размыва на крутом участке склона образуется промоина, или рытвина, треугольного поперечного сечения дно ее практически параллельно поверхности земли. На второй стадии происходит углубление рытвины с уменьшением продольного уклона дна. У вершины создается обрыв высотой 5—10 м. Рытвина расширяется и становится в поперечном сечении трапецеидальной. К концу второй стадии в нижней части оврага вырабатывается плавный продольный профиль — транзитное русло, в пределах которого размыв уравновешивается приносом грунта. У устья оврага, где вода, растекаясь, теряет скорость, откладывается конус выноса. На третьей стадии происходит дальнейший рост оврага по направлению к водоразделу и расширяется его поперечное сечение в результате подмывания и осыпания берегов. По боковым тальвегам, по которым к оврагу притекает вода, о второстепенных бассейнов, начинают образовываться ответвляющиеся овраги — отвертки.
Овраг продолжает развиваться до тех пор, пока не достигнет грунтовых слоев, не поддающихся размыву, или питающий его вершину водосборный бассейн не уменьшится вблизи от водораздела до такой степени, что размыв прекратится. В четвертой стадии глубинная эрозия и подмыв берегов постепенно прекращаются, овраг перестает расти. Склоны его принимают устойчивое очертание и зарастают траной. Овраг превращается в балку. Наибольшую крутизну боковые склоны имеют у вершины. По мере приближения к устью склоны оврага в результате осыпания грунта становятся более пологими и покрываются почвенным слоем.
Для уменьшения и замедления стока воды с площади водосборного бассейна наиболее целесообразны агротехнические мероприятия — распахивание почвы при подготовке к посевам сельскохозяйственных культур поперек склонов, полосное размещение сельскохозяйственных культур, создание травяного покрова на крутых склонах, выращивание полезащитных лесных полос. Наиболее интенсивно размывается вершина оврага. Для замедления притока к вершине воды во время ливней на непосредственно прилегающей полосе иногда устраивают систему земляных валов, замедляющих сток, задерживающих его или распределяющих между несколькими руслами, отводя его к расположенным поблизости отверткам.
Для удержания притекающей воды на придорожной полосе иногда устраивают два-три водозадерживающих вала высотой от 1 до 2 м и шириной по гребню от 0,5 (валы узкого профиля) до 2,5 м. Валы после уплотнения и осадки должны на 0,2—0,5 м возвышаться над уровнем воды, которая может за ними накопиться. Валы располагают вдоль горизонталей, загибая их конечные участки вверх по склону. Трассируют валы по отрезкам прямых, гребень их должен быть горизонтален. Валы могут быть защитными (глухими), когда вода из прудка может уходить, только достигнув высоты гребня вала, и открытыми, когда в конце загибов устраивают пониженное место для слива воды.
Ближайший к вершине оврага водозадерживающий вал располагают обычно на расстоянии 10—15 м от вершины оврага, причем не ближе чем на две-три глубины оврага в вершине. Через каждые 100 м задерживающих валов делают поперечные шпоры, прерывающие течение воды вдоль вала.