Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей на водосборах малых рек Саратовского правобережья

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей на водосборах малых рек Саратовского правобережья"

На правах рукописи

ФИСЕНКО БОРИС ВИКТОРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫХ РУБЕЖЕЙ НА ВОДОСБОРАХ МАЛЫХ РЕК САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

Специальность 06.01.02 — Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов - 2006

Работа выполнена на кафедре «Геодезия, гидрология и гидрогеолог ия» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова».

Ведущая организация - Федеральное государственное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока».

Защита диссертации состоится «14» июля 2006 г. в ч. на заседании диссертационного совета К 220.061.01 при ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, 60, ауд. 241.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан « & » июня 2006 г.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Бондаренко Юрий Вячеславович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Слюсаренко Владимир Васильевич

кандидат технических наук, Егоров Владимир Семенович

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Состояние окружающей среды, обусловленное негативным взаимодействием естественных и антропогенных факторов, во многих регионах России нельзя назвать оптимальным. Об этом свидетельствует достаточно сложная экологическая обстановка, свойственная значительной территории страны.

Частью общей экологической проблемы является эрозия почв, распространение которой приобрело огромные масштабы. В Саратовской области смытые почвы занимают 30,4%, а эрозионноопасные 26,5% общей площади сельскохозяйственных угодий (А,И. Шабаев, 2003). Условия для максимального развития процессов водной эрозии на данной территории обусловлены, с одной стороны, высокой степенью хозяйственной освоенности, а с другой, широким распространением покровных отложений низкой противоэрозион-ной стойкости, значительным количеством осадков в эрозионноопасный период и высокой расчлененностью рельефа.

Наиболее подверженными процессам водной эрозии, в силу своих свойств и особенностей, являются водосборы малых рек. Следствием интенсификации эрозионно-гидрологических процессов на них, является ухудшение их общей гидроэкологической ситуации.

Как показывает практика, противоэрозионные инженерно-мелиоративные рубежи (ИМР), размещенные в. условиях склоново-ложбинного агроландшафта, существенно снижают интенсивность эрозионно-гидрологических процессов и положительно влияют на водный баланс водосборов. Повышение эффективности ИМР, как основного элемента системы адаптивно-ландшафтной мелиораций водосборов, в первую очередь должно заключаться в совершенствовании их технических параметров с детальным учетом максимально возможного количества природных и хозяйственных факторов и использования надежного гидрологического обоснования.

Таким образом, совершенствование параметров инженерно-мелиоративных рубежей, основанное на концепциях адаптивно-ландшафтного земледелия и сохранения окружающей среды является актуальной задачей современной мелиорации.

Цель работы - повышение надежности эксплуатации прогивоэрозион-ных инженерно-мелиоративных рубежей, за счет совершенствования их технических параметров.

Задачи исследований. В соответствии с выбранным направлением исследований программой работ предусматривалось решение следующих задач: .:.■„■;...■.■:...

1. Проведение комплексного анализа современной гидроэкологической ситуации малых речных систем,

2. Выявление закономерностей формирования основных элементов водного баланса водосборов малых рек с оценкой определяющих их природ-но-хозяйственных факторов. ;

3. Получение расчетных характеристик поверхностного стока талых и дождевых вод и эрозии, адекватно отражающих эрозионно-гидрологические процессы на водосборах.

4. Обоснование технических параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей с учетом продольного уклона, противоэрози-онной устойчивости почв и вида агрофона в склоново-ложбшшом агроланд-шафте.

5. Установление эколого-мелиоративной и энергетической эффективности противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей на водосборах малых рек.

Объект исследования — противоэрозионные инженерно-мелиоративные рубежи в системе адаптивно-ландшафтных мелиораций водосборов малых рек.

Методика исследования. В качестве основных при проведении экспериментальных исследования принимались балансовый, географо-гидроло-гический и сравнительно-исторический методы.

Статистическая обработка полученных результатов исследований выполнялась с использованием методов математической статистики, на основе действующих нормативных документов: СНиП 2.01.14-83, "Пособия но определению расчётных гидрологических характеристик" (1984) и др., с применением пакетов прикладных программ Excel (Microsoft), Statistica (StatSoft).

Научная новизна работы состоит в:

- комплексной оценке влияния хозяйственной трансформации ландшафтов водосборов малых рек на их гидроэкологическую ситуацию, с получением вероятностных характеристик последствий антропогенного изменения гидрохимического режима малых рек;

- установлении корреляционной связи между величинами слоя стока и снегозапасов, с учетом снежности года и вида агрофона;

- разработке методики определения допустимой протяженности водо-направляющих участков стокозадерживающих противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей;

-оценке энергетической эффективности противоэрозионных ИМР, учитывающей характеристику потенциальной стоково-эрозионной опасности и изменение энергетического потенциала водосборов в результате эрозионной дегумификации почв.

Положения, выносимые на защиту:

• результаты комплексной оценки современной гидроэкологической ситуации водосборов малых рек;

• расчетные значения характеристик весеннего, дождевого стока и эрозии на черноземах южных Саратовского Правобережья;

• методика расчета технических параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей в условиях склоново-ложбинного агро-ландшафта.

Практическая значимость работы. Разработанная методика определения параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей в

условиях склоново-ложбинного агроландшафта и полученные расчетные значения гидрологических характеристик стока и эрозии для черноземов южных могут быть использованы при разработке почвоводоохранных мероприятий на водосборах малых рек, проектируемых с соблюдением принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий.

Реализация результатов исследований проведена в условиях эрози-онно-гидрологических стационаров «Вязовский» и «Нееловский», расположенных на территории Объединенного Муниципального Образования Тати-щевского района Саратовской области.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на всероссийской научно-практической конференции «Адаптивные технологии производства качественного зерна в засушливом Поволжье» (Саратов, 2004 г.), всероссийских научно-практической конференциях, посвященных 117-й и 118-й годовщинам со дня рождения Н.И. Вавилова (Саратов, 2004, 2005 г.г.), научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» (2003, 2004,2005 г.г.).

Публикации. По материалам работы опубликовано 8 печатных работ, общим объемом 2,6 печ.л., из них лично соискателя — 2,1.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 213 страницах, включает 18 таблиц, 19 рисунков, 3 фотографии и 17 приложений. Список используемой литературы включает 167 наименований, в том числе 5 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «Введении» сформулирована цель работы, основные научные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость проведенных исследований.

В первой главе «Состояние изученности вопроса и обоснование выбора направления исследований» приведены причины и последствия активизации эрозионно-гидрологических процессов на водосборах малых рек, являющиеся частью общей экологической проблемы деградации почвенных и водных ресурсов. Сделан вывод, что в настоящее время наиболее актуальным является применение почвоводоохранных мероприятий, основанных на принципах адаптивно-ландшафгной организации территорий. По результатам анализа работ А.И. Кузника (1962), Г.П. Сурмача (1976), Г.И. Швебса (1974), В.В. Сластихина (1964), И.Е. Мирцхулавы (1970), Е.А. Гаршинева (1990) и др. обоснована необходимость исследований, направленных на повышение эрозионно-гидрологической, эколого-мелиоративной и энергетической эффективности инженерно-мелиоративных рубежей.

Во второй главе «Физико-географические условия, определяющие интенсивность эрозионно-гидрологических процессов на водосборах малых рек Саратовского Правобережья» приведен анализ зональных, азо-

нальных и местных факторов Саратовского Правобережья, оказывающих влияние на интенсивность эрозионно-гидрологических процессов. В результате чего сделан вывод, что большая территориальная изменчивость морфологических характеристик рельефа Саратовского Правобережья, инженерно-геологические свойств подстилающих горных пород формируют эрозионный потенциал рассматриваемой территории, а высокая антропогенная освоенность способствует интенсификации эрозионно-гидрологических процессов.

В третьей главе «Программа, методика и объекты исследований» сформулированы цель и задачи работы, изложена программа и методика исследований, дана характеристика изучаемых объектов.

Эрозионно-гидрологические исследования проводились на опытных противоэрозионных стационарах "Вязовский" и «Нееловский», расположенных на территории ЗАО СХО "Вязовское" Муниципального Образования Та-тищевского района Саратовской области.

Опытный стационар «Вязовский» расположен в бассейне малой реки Вязовка, являющейся притоком второго порядка р. Старый Курдюм. Стационар площадью 0,82 км2 расположен на выпукло-вогнутом склоне южной экспозиции, имеет асимметричное строение - вытянут с северо-запада на юго-восток на 1400 м.

Гидротехнические противоэрозионные сооружения представлены расположенными на присетевой части водосбора водозадерживаюгцими валами, устроенными по горизонталям. Защитные лесные насаждения представлены стокорегулирующей и приовражной лесными полосами.

Противоэрозионный стационар «Нееловский» расположен в верхней части овражно-балочной системы «Нееловская», относящийся к бассейну реки Старый Курдюм.

На территории опытного водосбора площадью 0,35 км2, расположена противоэрозионная система, включающая три противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежа, размещенных согласно принципам адаптивно-ландшафтной организации территорий. Первый ИМР представляет собой стокорегулирующую лесную полосу, усиленную валом-канавой по нижней опушке, второй - стокорегулирующую лесную полосу, усиленную валом по нижней опушке, третий — водозадерживающий вал.

Мелиоративное влияние противоэрозионных ИМР распространяется как на приводоразделышй, так и присетевой фонды опытного водосбора.

Площадь контрольного водосбора составляет 0,28 км2, средняя длина и ширина - соответственно 700 м и 200 м. Уклон склона составляет 0,05 — 0,03.

Почвы противоэрозионных стационаров - чернозем южный неполнопрофильный слабо и среднесмытый хрящевато-щебенчатый среднесуглини-стый, сформированный на делювии и аллювии коренных пород (опоке).

Для изучения современной гидроэкологической ситуации малых рек мониторинговые исследования за жидким и твердым стоком, а также химическим составом воды проводились на малой реке Вязовка на двух гидрометрических постах (ГП), приуроченных к водосборам с различной степенью хо-

зяйственной освоенности. Длина реки составляет 17,98 км, площадь водосбора 116,36 км2, средний уклон 0,013.

В четвертой главе «Гидроэкологическая ситуация водосборов малых рек» проведена оценка современного гидроэкологического состояния малой реки Вязовка, с установлением влияния степени антропогенной трансформации ландшафтов водосборов на гидрологический, гидрохимический режимы и сток наносов данной реки.

Водосбор, к которому приурочен ГП № 1, характеризуется большим коэффициентом лесистости - 81% и малой степенью хозяйственного использования (распаханность его составляет 15% от общей площади), водосбор к которому приурочен ГП № 2, находится в интенсивном сельскохозяйственном использовании (распаханность территории достигает 58 %), лесистость водосбора - 6 %.

Проведенные нами в 2003-2005 гг. наблюдения за гидрологическим режимом р. Вязовка, позволили дополнить дадные, полученные ранее Ю.В. Бондаренко (2003), и, используя метод компоновки, построить расчетные (80 % обеспеченности) гидрографы р. Вязовка (рис. 1). ?

О, м3/с <3, м3/с

Рис. 1. Расчетные (80% обеспеченности) гидрографы р. Вязовка: а - гидрометрический пост № 1,6- гидрометрический пост № 2

На ГП № 1 наблюдается более равномерное распределение расходов <3 в течение года (рис. 1 а), что объясняется водорегулирующим влиянием леса, преобразующим структуру стока. Трансформация лесом поверхностного стока в грунтовый существенно уменьшает весенний и дождевой сток, увеличивая подземное питание реки в меженные периоды.

Гидрограф, показывающий внутригодовое распределение речного стока на ГП № 2 (рис. 1 б), напротив, характеризуется крайне неравномерным распределением по сезонам. Более половины суммарного годового стока проходит в период весеннего половодья.

Анализ хронологических графиков стока наносов (рис. 2), свидетельствует о ярко выраженной тенденции увеличения стока взвешенных наносов Я с ростом антропогенной нагрузки на степной водосбор. Причём выросли как

абсолютные показатели — средпемноголетпие значения стока паносов (4,3 г/с по сравнению с 0,41 г/с па гидрометрическом посту № 1), так и амплитуда максимальных и минимальных значений — расход наносов в реке во время весеннего половодья в 50 раз больше, чем в период межени. Данный факт говорит о большей внутригодовой неравномерности и приобретении эрозион-но-аккумулятивным процессом признаков катастрофичности и неуправляемости.

Я, г/с Я, г/с

На фоне изменения режима жидкого и твердого стока угрожающими темпами происходит дестабилизация экологического состояния малых рек, выражающаяся в трансформации гидробиологического и гидрохимического режимов водотоков.

В створе гидрометрического поста № 2 (степной водосбор) наблюдается увеличение (по сравнению с фоновым лесным водосбором) концентрации практически всех анионов и катионов, особенно вызывает опасение увеличение концентраций таких «индикаторов» антропогенного загрязнения, как фосфора в форме Р2О5 и азота в форме К-КН4, концентрации которых увеличились соответственно на 50 % и 75 %. Азот в форме N-N03, вообще является несвойственным для рассматриваемой малой реки соединением.

Статистическая обработка данных многолетних наблюдений за анион-но-катионным составом воды реки Вязовка позволила получить расчетные параметры нормальных кривых распределения концентраций Р205 и N-N114 по гидрометрическим постам № 1 и № 2 и построить графики, характеризующие функции плотности распределения (вероятность Р) концентраций С, данных химических соединений (рис, 3).

Анализ величин вероятностей сохранности фоновых концентраций соединений Р2О5 и N-NH4 в воде малой р. Вязовка при интенсивной антропогенной освоенности ее водосборной площади, полученных по методике В.Н. Маркина (2004), позволил нам сделать заключение, что существует лишь 4% вероятность по N-№14 и 0% - по Р205 того, что по данным химическим соединениям изучаемая экосистема вернется к своему фоновому состоянию.

II Ш IV V VI VII VIII IX X XI XII

II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

а

6

Рис. 2. Гидрографы стока наносов р. Вязовка: а - гидрометрический пост № 1,6- гидрометрический пост № 2

р,%

1

0,8 0,6 0,4 0,2

С, мг\л о

А /Л ( \

Л ! * ! / * 1 / \ 1 ! \ 1

1 \ 1

/А , N

С, мг\г

0,2

0,4

0,6

а б

Рис. 3. Графики функции плотности распределения концентраций а - Р2О5, б - N-N114 (- гидрометрический пост №1, — —1 гидрометрический пост №2)

Кроме этого, необходимо констатировать, что на бассейновом уровне происходит процесс эволюционного изменения гидрохимического фона речного водосбора с появлением несвойственных ему компонентов.

Минимизировать отрицательные последствия хозяйственной деятельности позволяют, адаптированные к ландшафтам водосборов малых рек, про-тивоэрозионные системы, основным элементом которых являются инженерно-мелиоративные рубежи. Обоснование и разработка ИМР в составе систем адаптивно-ландшафтных мелиораций водосборов должна осуществляться с использованием достоверного гидрологического обоснования, полученного на основе изучения закономерностей формирования характеристик поверхностного стока различного генезиса.

В пятой главе «Эрозионно-гидрологические процессы на водосборах малых рек» рассмотрены закономерности формирования основных элементов водного баланса водосборов малых рек Саратовского Правобережья.

Исследования характеристик весеннего стока и эрозии и факторов, на них влияющих, проводились нами на опытном противоэрозионном стационаре «Вязовский» в период с 2003 по 2005 г.г. Результаты исследований представлены в табл. 1.

Как по величине слоя стока, так и по максимальному модулю стока, наиболее стокоформирукяцим угодьем являются озимые, наименее - лес. За годы исследований максимальный смыв почвы наблюдался с зяби, минимальный — в лесу.

Основными климатическими факторами, оказывающими влияние на формирование поверхностного стока, являются запасы воды в снеге, интенсивность снеготаяния, влажность и промерзание почвы.

Наличие длительных рядов наблюдений (1964-2005 г.г.) за характеристиками стока и факторами, на него влияющими, на опытном почвенпо-шдрологическом стационаре «Вязовский» позволило провести корреляционный анализ связи слоя стока А и величины снегозапасов Ж для четырех основных агрофонов.

Таблица 1. Элементы водного баланса и эрозия почв на основных угодьях в 2003-2005 гг. __и факторы, их определяющие__

Элементы водного Угодье Годы исследований

баланса 2003 2004 2005 Средние

Глубина промерзания Озимые 79 28 37 48,0

почвы, Зябь 71 21 29 40.3

см Пастбище 92 43 54 63,0

Лес 23 13 6 14,0

Запас снеговой води + Озимые 101 37 39 59.0

осадки за период Зябь 100 27 52 59,7

снеготаяния, Пастбище 104 48 68 73,3

ми Лес 112 56 76 81,3

Поверхностный сток, Озимые 9 8 8 8,3

мм Зябь 7 4 6 5,7

Пастбище 4 2 9 5,0

Лес 2 0 0 0,7

Испарение с поверхно- Озимые

сти снега, Зябь 7 10 9 8,7

мм Пастбище

Лес 2 4 3 3

Весеннее водопогло- Озимые 85 19 22 42

щение, Зябь 86 13 37 45,3

мм Пастбище 93 36 50 59,7

Лее 108 52 73 77,7

Максимальный модуль Озимые 3,15 0,72 0,84 1.57

стока, Зябь 2,05 0,98 1,15 1,39

л/с га Пастбище 1.95 0,57 3,42 1,98

Лес 0,32 0 0 0,11

Озимые

0,16 0,12 0,13 0,14

Зябь 1,02 0,68 0,79 0,83

Пастбище 0,06 0,05 0,10 0,07

Лес 0 0 0 0

Тип снеготаяния адвективный солярный солярный

Анализ был проведен по трем группам снежпости: многоснежной (вероятность превышения снегозапасов 33%), средней по снежности (33% < Рц'ч < 66%) и малоснежной (/V* > 66%).

Результаты проведенного корреляционного анализа (табл. 2) показали, что наиболее связанными между собой являются величины слоя стока и снегозапасов лишь для угодий, занятых озимыми культурами и пастбищем, причем, в малоснежные годы имеет место прямая связь, в то время как в многоснежные данная связь является обратной.

Отсутствие достоверной корреляционной связи между данной характеристикой поверхностного стока и величиной снегозапасов делает невозможным применение воднобалансового метода для получения расчетных гидрологических величин. В связи с этим в современных условиях превалирующее значение приобрели приемы получения расчетных значений гидрологических величин, опирающиеся на статистические закономерности.

Таблица 2. Коэффициенты парной корреляции г и их достоверности Кд, между величиной

снегозапасов Н' и слоем стока к (в различные по снежности годы)

Угодье Характеристика года

Многоснежный (Ри.,<33%) Средний пс (33% < Р снежности «<66%) Малоснежный (Рв*к > 66 %)

г Кд г Кд г Кд

Зябь 0.01 0,05 0.28 1.15 0,06 0.27

Озимые -0,30 1,19 0,18 0,70 0,45 2,05

Пастбище -0.17 0,63 -0.06 0.23 0,42 1.65

Лес -0,09 0,33 0.10 0,38 -0,14 0.55

При определении параметров биномиальных кривых распределения характеристик стока различного генезиса в качестве расчетного нами был принят графоаналитический метод, модифицированный с учетом неоднородности исходных данных при наличии в ряду нулевых значений.

Дополнение и обобщение исследований за формированием поверхностного стока на опытном противоэрозионном стационаре «Вязовский», послужили основанием для расчета статистических параметров аналитических кривых обеспеченности слоя, максимального модуля стока и модуля весеннего стока наносов с угодий на черноземах южных (рис. 4).

Рис. 4. Аналитические (биномиальные) кривые обеспеченности: а - слоя весеннего стока, И,\б- модуля весеннего стока, <?,; в — модуля весеннего стока

наносов, М,,

Норма слоя весеннего поверхностного стока составила: озимые - 19,0, зябь — 7,2, пастбище — 19,1 и лес - 3,9 мм; норма максимального модуля весеннего поверхностного стока и модуля стока наносов: 4,4, 1,0, 4,5, 0,36 л/с га и 0,6, 0,58, 0,28, 0,01 т\га соответственно.

Учитывая факт наличия устойчивой тенденции к увеличению доли жидких (летних) осадков в их общем годовом цикле, и все большей активизации эрозионных процессов, вызванных ими (И.Ф. Медведев, А,И. Шабаев, 1991, В.А. Гусев, 2001), вероятностная оценка расчетных характеристик дождевого стока имеет не менее важное значение, чем статистические исследования весеннего стока и эрозии.

Обобщение исследований ¡ливневого сгока с данными, полученными нами, послужило основанием для вычисления статистических параметров аналитических биномиальных кривых обеспеченности слоя, максимального модуля и модуля дождевого стока наносов графоаналитическим методом, модифицированным с учетом наличия в ряду нулевых значений ¡(рис. 5).

Рис. 5. Аналитические (биномиальные) кривые обеспеченности: а ' слоя дождевого стока, б - модуля дождевого стока, с/0; в - модуля дождевого стока

наносов, М^

Норма слоя дождевого поверхностного стока составила: озимые т- 1,6, зябь — 1,4, пастбище - 2,8 и лес - 0,5 мм; норма максимального модуля дождевого поверхностного стока и модуля стока наносов: 6,8, 6,3, 8,7, 1,3 л/с га и 0,48,1,07, 0,30, 0,02 т/га соотвегственно.

Для установления расчетных характеристик стока, определяемых совместным действием весеннего снеготаяния и дождей, были построены совместные аналитические кривые распределения слоя и модуля стока смешанного происхождения (рис. 6), рассчитанные на основании составных кривых распределения, относящихся к однородным совокупностям (СНи11 2.01.14-83).

а б ,, 1

Рис. 6. Совместные аналитические (биномиальные) кривые обеспеченности: а - слоя стока А; б - модуля стока ц.

Расчетные значения совместного смыва почвы от весеннего снеготаяния и дождевых осадков получили путем суммирования соответствующих норм эрозионных потерь.

Расчетные значения характеристик поверхностного стока и эрозии, образованных совместным действием весеннего снеготаяния и дождевых осадков представлены в табл. 3.

Таблица 3. Расчетные значения характеристик поверхностного стока и эрозии __смешанного происхождения___

Слой стока Максимальный модуль Модуль стока нано-

Угодье Н , мм стока я „ л/с га сов И„ т\га

норма 10% норма 10% 5% норма

Очимые 19,9 48,7 7.1 21,1 39,6 1.08

ЗябьПар 9,3 26,7 6,8 19,4 38,1 1,65

Пастбище 21,4 50,8 8,9 36,1 49,8 0,58

Лес 4.1 8,7 1,4 3,9 6,3 0,03

Полученные расчетные значения характеристик стока могут использоваться в качестве надежного гидрологического обоснования при определении параметров ИМР в условиях Саратовского Правобережья, так как адекватно отражают современную эрозионно-гидрологическую ситуацию.

В шестой главе «Обоснование параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей, размещаемых в условиях склоново-ложбинного агроландшафта» приводится методика определения расчетных параметров противоэрозионных рубежей, размещаемых на сложных склонах.

Размещение противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей (ИМР) на водосборах различных типов осуществляется с соблюдением принципов адйптивно-ландшафтпой организации территорий с учетом дифференциаций агроландшафтов до уровня фаций (элементарных водосборов). При назначении параметров ИМР обязательно соблюдение принципов их экологической однородности, регулирования расчетного поверхностного стока и предотвращение эрозии, максимальной лесомелиоративной защищенности полей, обеспечения необходимого экологического разнообразия ландшафтов и рационального использования затрачиваемой энергии.

Порядок расчета параметров инженерно-мелиоративных рубежей в составе систем адаптивно-ландшафтных мелиораций (САЛМ), размещенных под углом к горизонталям (т.е. имеющим уклон вдоль трассы) определяется значимостью предотвращенного ущерба или достигаемого положительного эффекта в водозадержании и водоотведении и в общем виде представляет собой логическую последовательность расчетов:

1) Расчет общей дайны-гидротехнического сооружения в составе ИМР ■ ПО Объему общего водозадержания (Ь,тс). ; , . ,

2) Расчет расстояния между вспомогательными ¡конструктивными элементами (йеремычками) (£„/).

3) Расчет параметров эффективного фронта затопления объема физического водозадержания расчетных участков, обеспечивающих оптимальную гидрологическую и гидравлическую работу сооружения (¿фР).

4) Расчет приведенной допустимой длины наклонных участков ИМР, исходя из допустимого уклона, характера подстилающей поверхности, условий прохождения стока и времени функционирования рубежа (L^*).

Расчетные длины наклонных участков водозадерживающих гидротехнических сооружений в составе инженерно-мелиоративных рубежей (i^,) целесообразно определять исходя из неравенства:

Каа — 1*доп — X ^ ^фр< L^, М (1)

i=l

Детальное определение технических параметров инженерно-мелиоративных рубежей в системе адаптивно-ландшафтных мелиораций производится на основе предлагаемой нами структурно-функциональной схемы (рис. 6).

Общая длина гидротехнических сооружений, в составе противоэрози-онных ИМР, определяется по формуле:

L^^WcJF^m (2)

где Wcm - объем стока с данной водосборной площади, м3; Г0ф — эффективная водосборная площадь стокозадерживающего сооружения, м2.

Значение эффективной водосборной площади Рзф в склоново-ложбинном агроландшафте принимают равным 10-20 га (А.Г. Рожков, 1981, В.М. Ивонин, 1993).

Так как в основе проектирования ИМР лежат принципы рубежности (т.е. полного задержания стока), оптимальной гидравлической эффективности и безаварийности работы, при определении длины гидротехнических сооружений необходимо исходить не только из топографических особенностей водосборной площади, но и из максимального фронта наполнения (затопления) физических емкостей сооружений:

±Ьт<Ьфр,м (3)

где ЬфР - эффективный фронт затопления объема физического водозадержания расчетных участков гидротехнических сооружений, м; L„i - расстояния между вспомогательными конструктивными элементами (перемычками), м.

Перемычки, как необходимый конструктивный элемент стокозадержи-вающих ГТС, необходимы для обеспечения надежности и сохранности сооружений - разрушенные рубежные конструкции не только не дают положительного эффекта, но и в некоторых случаях усиливают эрозионно-экологическую напряженность ахроландшафта. Вместе с тем, завышенное количество перемычек повышает стоимость стокорегулирующего комплекса и эксплуатационных мероприятий.

Максимально допустимая ширина ячеек (межперемычных пространств) L„i описывается функцией:

A,,=V4>>M (4)

.Гшротагд^йк'эд

о£*ен; фяЬ^есксо'о 1одоз адержани*-У^ июй'слйа к^ио^го '¡¡гтоза д)

Ж

Ширина : фровта с«»м . X дастаса рубсэйа?:

Ж

Эф|екпсквая дгск-: теки* .........

Д-4

Расстояние между 1сяоиог&-■ теяинымв ргнст-руЖТК(НШ1Ш:

.элемеимли (горежвчкалщ}

м

Г-У

Фитоцькстическив ' особеин>стк террягортаг

похрипев Р»: 'лод^иивкН,.).:

Пржюдеиия :паиусяа«ах.

учаг-ясирубета » ,

* ¿04

$—н

-У

еомлрфйтгогеиесгга хфаггерясттош (гтогфдв юдосбора Г, зф^^®11®" «одосбсрюя шющада Г,:, упек

иктжгстаго хиикг СТОУД цугажЕдот. трасск нлрузха '

'^.Мехищчесик гирахгерястиккхрчкеруиго! (1ра^гомЕтр^скин состав)

Ктататичйсий ' 05-збеию«г1и. террнюрда

Ярдадеюил р;«гтатялх : дална каклошшг: участки ру6«х1 Г *

Рис.6. Структурно-функциональная схема определения технических параметров инженерно-мелиоративных рубежей,

расположенных под углом к горизонталям

где Ир - рабочая высота водозадерживающего вала, м; ¡тр — уклон трассы гидротехнического сооружения.

С учетом соблюдения требований механизации, простоты возведения, эксплуатации, как самих сооружений, так и участков затопления, рекомендуется выполнение условия:

504 ¿„¡< 150, £„,(:5м) (5)

Таким образом, можно заключить, что:

1 ...5 Ь„1 < Ьфр, м (6)

Назначение дополнительных перемычек количеством п > 4 при максимально допустимой ширине фронта затопления не дает значимого повышения объемов физического водозадержания из-за отчуждения последних на возведение тел самих перемычек, потому следует принять данное условие оптимизации модели.

Допустимая протяженность наклонных участков инженерно-мелиоративных рубежей (1*доп) в большей степени определяется величиной допустимого уклона, и имеет вид следующей математической зависимости:

Ко„=1>Р'Срс"™*а,м (7)

где допустимый уклон вдоль трассы ИМР; а - угол, образованный

линией стока и осью трассы ИМР, град.

Допустимый уклон вдоль трассы линейных рубежей при глубине формирующихся водных потоков до 0,4 м, можно найти по выражению:

%Г=К2/0,5С11р, (8)

где Ун — средняя неразмывающая скорость течения воды для конкретного типа почв, м/с; С — коэффициент Шези, м0,5/с.

Расчетное расстояние наклонных участков водозадерживающих гидротехнических сооружений в составе ИМР (1~накл) определяется, исходя как из величины Ь*йоп, так и из хозяйственно-экономических требований и возможности механизации на территориях, прилегающих к ИМР, с обязательным выполнением условия:

Аююг ^ доп

Использование предложенной методики позволяет на стадии проектирования произвести учет максимального количества природных факторов и получить оптимальные параметры противоэрозионпых инженерно-мелиоративных рубежей в системе адаптивпо-ландшафтиых мелиораций водосборов.

Апробация представленной выше методики была осуществлена при определении расчетных параметров ИМР опытного противоэрозионного стационара «Нееловский» (табл. 4). Расстояния между противоэрозионными инженерно-мелиоративными рубежами были определены по методикам, предложенным Е.А. Гаршиневым (1999) и Ю.В. Бондаренко (2003).

В седьмой главе «Эколого-мелиоративная и энергетическая эффективность противоэрозионпых инженерно-мелиоративных рубежей» проведена оценка влияния противоэрозионпых ИМР на элементы водного баланса и энергетический потенциал водосборов.

Таблица 4. Расчетные параметры инженерно-мелиоративных рубежей ОПС «Нееловский»

ль п/п ВидИМР Расстояние между ИМР Технические параметры ИМР

Общая длина, м Максимальный уклон трассы на рабочих участках Рабочая высота вала, м Глубина канавы, м Расстояние между шпорами, м

Мин Макс

1 Стокорегули- рующая лесополоса, совмещенная с валом-канавой 500 0,01 0,7 1.2 30 50

150

2 Стохорегупи- рутащая лесополоса, совмещенная с валом 550 0.04 1.2 - 30 50

300

3 Комбинированный вал 600 0,03 1Л - 75 100

Климатические особенности Саратовского Правобережья ориентируют противоэрозионные комплексы не только на защиту почв от эрозии, но и на максимально возможное сокращение непродуктивных потерь снеговой и дождевой воды за счет увеличения снегозаласов на водосборах, поглощения поверхностного стока и уменьшения испарения, что, в конечном счете, положительно влияет на водный баланс территорий.

Элементы водного баланса контрольного и опытных водосборов «Вязовский» и «Нееловский» за период 2003-2005 г.г. представлены в таблице 5.

Таблица 5. Элементы водного баланса и эрозия почвы опытных и контрольного

Вид водосбора Осадки X, мм Слой стока уп, мм Испарение е, мм Суммарное аодопо-глощение Ш, мм Увеличение валового увлажнения водосбора, % Эрозия, М,. т/га

в период весеннего снеготаяния

Контрольный 59,0 8,3 8,7 42,0 100,0 0,79

Опытный «Вяговский» 78.9 2,9 5,7 70,3 167,4 0,12

Опытный «Нееловский» 94,7 1,2 7,0 86,5 206,0 0,08

в период д ождей"

Контрольный 60,5 8,5 0 52,0 100,0 3,42

Опытный «Вязовский» 60,5 1,7 0 58,8 113,1 1,00

Опытный «Нееловский» 60,5 0,8 0 59,7 114,8 0,37

суммарные

Контрольный 119,5 16,8 8,7 94,0 100,0 4,21

Опытный «Вязовский» 139,4 4,6 8.7 129.1 137,3 1,12

Опытный «Нееловский» 155,2 2,0 8,7 146,2 155,5 0,45

Примечание: - в расчет приняты только стокообразующие дожди

На мелиорируемом водосборе «Нееловский» среднегодовое валовое увлажнение территории увеличилось на 55,5 %, при 37,3 % на мелиорируемом водосборе «Вязовский». Наибольшая разница в увеличении валового увлажнения опытных водосборов по сравнению с контрольным водосбором проявляется в период весеннего снеготаяния - 106 % и 67,4 % соответственно. Соблюдение принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий при размещении противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей на опытном водосборе «Нееловский» способствовало снижению величины удельной потенциальной энергии поверхностного весеннего стока на приводораздельном - на 85,5 %, а на присетевом земельном фонде - на 85,1 % по сравнению с контрольным водосбором. Общая среднемноголетняя сто-ково-эрозиопная опасность опытного водосбора «Нееловский» оказалась на 63,3 % меньше, чем опытного водосбора «Вязовский».

В среднем за годы исследований потери энергии в результате эрозионной дегумификации почв на опытном водосборе «Нееловский», были на 88,9 % меньше, чем на контрольном водосборе, и на 65,5 % меньше, чем на мелиорируемом водосборе ОПС «Вязовский» (табл. 6).

Таблица 6. Среднемноголетние энергетические показатели опытных и контрольного __водосборов_

Земельный фонд Удельная потенциальная энергия вод поверхностного весеннего стока, ГДж Потери 3 дег> чергии в результа ^мификацяи почв ге эрозионной ГДж'га

Контроль Опытный «Вязовский» Опытный «Нееловский» Контроль Опытный «Вязовский» Опытный «Нееловский»

Приводо-раздельный 17,9 7,5 2,6 1,14 0,98 0,14

Присетевой 12,1 4,5 1,8 2,27 0,12 0,25

Итого 30,0 12,0 4,4 3,41 1,10 0,38

Таким образом, применение противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей в системе адаптивно-ландшафтных мелиораций склоновых агроландшафтов, позволяет сохранять и рационально использовать почвенное плодородие и влагу, эффективно снижать интенсивность эро-зионно-гидрологических процессов, стабилизировать экологическую и энергетическую обстановку на водосборах.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ современной гидроэкологической ситуации малых рек свидетельствует о том, что с ростом антропогенной нагрузки на естественные ландшафты возрастает внутригодовая неравномерность жидкого стока и абсолютные величины стока наносов, а эрозионно-гидрологические процессы на водосборах приобретают признаки катастрофичности и неуправляемости. Снижение экологической напряженности возможно путем рационального размещения на водосборах малых рек противоэрозионных инженерно-

мелиоративных рубежей, запроектированных с соблюдением принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий.

2. Результаты корреляционного анализа связи слоя стока и величины снегозапасов, проведенного с учетом снежности года и вида агрофона указывают на наличие тенденции связи лишь в малоснежные годы и для таких угодий как озимые и пастбище (г = 0,45 и 0,42 соответственно). Отсутствие достоверной корреляционной связи между поверхностным стоком и величиной снегозапасов делает невозможным применение воднобалансового метода для получения расчетных гидрологических величин.

3. Графоаналитическим методом расчета параметров теоретических кривых обеспеченностей, модифицированным с учетом неоднородности исходных данных при наличии в ряду нулевых значений, с необходимой точностью установлены следующие значения характеристик весеннего и дождевого стока для черноземов южных Саратовского Правобережья:

- норма слоя весеннего стока: с озимых — 19,0, с зяби - 7,2, с пастбища - 19,1, из леса — 3,9 мм, максимального модуля весеннего стока: с озимых

— 4,4, с зяби - 1,0, с пастбища — 4,5, из леса - 0,36 л/с га, модуля весеннего стока наносов: с озимых - 0,6, с зяби - 0,58, с пастбища - 0,28, из леса - 0,01 т/га; ;

- норма слоя дождевого стока: с озимых - 1,6, с пара — 1,4, с пастбища

- 2,8, из леса — 0,5 мм, максимального модуля дождевого стока: с озимых — 6,8, с пара — 6,3, с пастбища — 8,7, из леса - 1,3 л/с га, модуля дождевого стока наносов: с озимых - 0,48, с зяби - 1,07, с пастбища - 0,30, из леса - 0,02 т/га;

Расчетом параметров кривых распределения стока смешанного происхождения, образованного совместным действием весеннего стока и дождевых осадков, установлено, что:

- норма слоя стока: с озимых - 19,9, с зяби/пара - 9,3, с пастбища -21,4, из леса - 4,1 мм, максимального модуля стока: с озимых - 7,1, с зяби/пара - 6,8, с пастбища - 8,9, из леса - 1,4 л/с га;

4. Разработанная методика определения расчетных расстояний участков инженерно-мелиоративных рубежей, имеющих уклон вдоль своей трассы, обеспечивает получение оптимальных технических параметров инженерно-мелиоративных рубежей с учетом геоморфологических особенностей территории, гранулометрического состава почв, фитоценотических характеристик водосбора, климатических (термальных) условий эрозиопно-опасных периодов, расчетных гидрологических величин стока и хозяйственно-экономических требований.

5. Система взаимосвязанных противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей, созданная с соблюдением принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий, за счет сокращения непродуктивных потерь снеговой и дождевой воды способствует увеличению валового увлажнения водосбора на 55,5 % и уменьшению на 85,3 % (по сравнению с контрольным водосбором) величины удельной потенциальной энергии поверхностного стока.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При проектировании систем адаптивно-ландшафтных мелиораций особое внимание необходимо уделять наклонным (имеющим уклон вдоль своей трассы) и рабочим (концентрирующих сток) участкам нротивоэрози-онных инженерно-мелиоративных рубежей. Расстояния между концевыми шпорами, внутренними перемычками (открытыми и глухими) определяются последовательным расчетом длин инженерно-мелиоративного рубежа: по объему стокозадержания, по гидравлической эффективности фронта физического водозадержания (расчетному продольному уклону трассы и высоте элемента), по предельному уклону трассы (средней неразмывающей скорости и одернению поверхности), по условиям механизации и эксплуатации рубежей.

2. Гидрологическое обоснование водозадерживающих сооружений на черноземах южных Саратовского Правобережья рекомендуется проводить с учетом расчетных значений стока смешанного (от весеннего стока и дождевых осадков) происхождения. Слой стока 10 %-ой вероятности превышения по совместным аналитическим кривым составляет: с озимых — 48,7, с зяби/пара - 26,7, с пастбища — 50,8, из леса — 8,7 мм, максимальный модуль стока той же вероятности превышения: 21,1, 19,4, 36,1 и 3,9 л/с га соответственно.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Фисенко Б.В. Пространственно-временная эволюция почвенного плодородия эродированных склонов / Бондаренко Ю.В., Афонин В.В., Фисенко Б.В. // Адаптивные технологии производства качественного зерна в засушливом Поволжье: Материалы всероссийской научно-практической конференции. / ФГНУ НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 2004.- С. 156-160 (0,30 печ. л., авторские - 0,13).

2. Фисенко Б.В, Расчет водного баланса малых речных систем / Фисенко Б.В. // Передовой производственный и научно-технический опыт в сельскохозяйственном производстве: Сборник научных статей, посвященный памяти С.А. Делиникайтиса. / ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ". - Саратов, 2004,- С. 123-126. (0,25 печ. л., авторские - 0,25).

3. Фисенко Б.В. Коренная мелиорация заовраженных склонов / Калужский В.А., Фисенко Б.В. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. / ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ". - Саратов, 2004,- С. 39-41. (0,20 печ. л., авторские - 0,15).

4. Фисенко Б.В. Определение расчетного весеннего распределение стока с малых водосборов / Бондаренко Ю.В., Фисенко Б.В., Воробьев В.Ю. // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений: Межвузовский научный сборник. / ФГОУ ВПО " Саратовский ГТУ". - Саратов, 2004,- С. 97-102. (0,40 печ. л., авторские - 0,30).

5. Фисенко Б.В. Закономерности формирования дождевого стока и эрозии в зоне южных черноземов Приволжской возвышенности / Бондаренко

Ю.В., Афонин В.В., Фисенко Б.В. // Основы рационального природопользования: Сборник научных работ к 30-летию кафедры геодезии, гидрологии и гидрогеологии. / ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ". - Саратов, 2005,- С. 11-18. (0,50 печ. л., авторские - 0,25).

6. Фисенко Б.В. Вероятностная оценка последствий химического загрязнения малых рек / Бондаренко Ю.В., Фисенко Б.В., Афонин В.В. // Основы рационального природопользования: Сборник научных работ к 30-летию кафедры геодезии, гидрологии и гидрогеологии. / ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ". - Саратов, 2005.- С. 45-49. (0,30 печ. л., авторские - 0,15).

7. Фисенко Б.В. Особенности гидрологических расчетов при проектировании прудов на малых реках / Бондаренко Ю.В., Фисенко Б.В. // Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. / ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ". - Саратов, 2005.- С. 11-14. (0,25 печ. л., авторские - 0,12).

8. Фисенко Б.В. Методика определения параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративиых рубежей, размещаемых в условиях склоново-ложбинного агроландшафта / Фисенко Б.В. // Вестник Саратовского госагро-университета им. Н.И. Вавилова. - 2006, № 3, вып. 2.- С. 10-12. (0,4 печ. л., авторские — 0,4).

Подписано к печати 06.06.2006 г. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная. Усл. печ. л. 1.0 Тираж 100 экз. Заказ 1497 Отпечатано в типографии ООО «ЛОДИ» ул. Сакко и Ванцетти, 42, тел.: 26-54-53,279-278

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Фисенко, Борис Викторович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭРОЗИОННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ВОДОСБОРАХ МАЛЫХ РЕК.

2.1. Климат.

2.2. Геология и гидрогеология.

2.3. Геоморфология и гидрология.

2.4. Почвенный покров.

2.5. Растительность.

3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа исследований.

3.2. Методика исследований.

3.3. Характеристика объектов исследований.

4. ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ ВОДОСБОРОВ МАЛЫХ РЕК.

4.1. Влияние антропогенной деятельности на гидрологический режим и сток наносов малых рек.

4.2. Трансформация гидрохимического режима малых рек в результате антропогенной освоенности их водосборов.

4.2.1. Вероятностная оценка последствий химического загрязнения малых рек.

5. ЭРОЗИОННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА ВОДОСБОРАХ МАЛЫХ РЕК.

5.1. Водный баланс водосборов малых рек.

5.2. Факторы формирования поверхностного стока талых вод.

5.3. Определение расчетных характеристик стока и эрозии с угодий с обоснованием принятых теоретических кривых обеспеченности.

5.3.1. Аналитические кривые обеспеченности и расчетные значения характеристик весеннего стока и эрозии.

5.3.2. Аналитические кривые обеспеченности и расчетные значения характеристик стока и эрозии от дождевых осадков.

5.3.3. Совместные аналитические кривые обеспеченности и расчетные значения характеристик годового поверхностного стока.

6. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫХ РУБЕЖЕЙ, РАЗМЕЩАЕМЫХ В УСЛОВИЯХ СКЛОНОВО-ЛОЖБИННОГО АГРОЛАНД-ШАФТА.

6.1. Особенности размещения инженерно-мелиоративных рубежей в условиях склоново-ложбинного агроландшафта.

6.2. Влияние уклона на скорость движения поверхностного стока вдоль инженерно-мелиоративных рубежей.

6.3. Определение допустимой протяженности наклонных участков инженерно-мелиоративных рубежей.

6.4. Учет растительного покрова при проектировании противоэро-зионных инженерно-мелиоративных рубежей.

6.5. Разработка параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей в системе адаптивно-ландшафтных ме-лиораций водосборов малых рек.

7. ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫХ РУБЕЖЕЙ IIA ВОДОСБОРАХ МАЛЫХ РЕК

7.1. Эколого-мелиоративная эффективность противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей.

7.2. Энергетическая эффективность противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей на водосборах малых рек Саратовского правобережья"

Современная интенсивная технология возделывания сельскохозяйственных культур зачастую приводит к полному антропогенному преобразованию природных ландшафтов и превращению их в агроландшафты. Достигая предела в экологическом, энергетическом и продукционном аспектах, индустриализация земледелия влечет за собой резкое ухудшение состояния всех элементов ландшафтов, подавление механизмов саморегулирования, что, в конечном счете, приводит к их полной дестабилизации.

Частью общей проблемы деградации ландшафтов в результате их трансформации является эрозия почв, распространение которой приобрело огромные масштабы. В Саратовской области смытые почвы занимают 30,4 %, а эрозиошюопасные 26,5 % общей площади сельскохозяйственных угодий [148]. Условия для максимального развития процессов водной эрозии на данной территории обусловлены с одной стороны высокой степенью хозяйственной освоенности, а с другой, широким распространением покровных отложений низкой противоэрозионной стойкости, значительным количеством осадков в эрозионноопасный период и высокой расчлененностью рельефа.

Наиболее подверженными процессам водной эрозии, в силу своих свойств и особенностей, являются водосборы малых рек. Следствием интенсификации эрозионно-гидрологических процессов на них, является общее ухудшение гидроэкологичекого состояния малых рек. Так, в настоящее время трансформация количественных и качественных показателей стока малых рек под влиянием хозяйственной деятельности стало соизмеримым с влиянием естественных факторов (роста количества осадков, потепления зим, сокращения глубины промерзания и др.).

Инженерно-мелиоративные рубежи являются важнейшим элементом противоэрозионных мелиораций склоново-ложбинных агроландшафтов. Однако максимальную эффективность мероприятий по защите почв от эрозии можно гарантировать лишь в том случае, когда комплекс противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей запроектирован с соблюдением принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий на катенарной основе с дифференциацией агроландшафтов до уровня элементарных водосборов. Данный подход к определению параметров инженерно-мелиоративных рубежей требует детального учета максимального количества факторов и использования гидрологических характеристик, адекватно отражающих современную эрозионно-гидрологическую ситуацию на водосборах, так как лишь в этом случае экологическая эффективность противоэрозионных мероприятий будет наибольшей.

Таким образом, совершенствование способов защиты почв от эрозии, основанное на концепциях адаптивно-ландшафтного земледелия и сохранения окружающей среды является актуальной задачей современной противо-эрозиошюй мелиорации.

Целью работы является повышение надежности эксплуатации противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей, за счет совершенствования их технических параметров.

Научная новизна работы состоит в:

- комплексной оценке влияния хозяйственной трансформации ландшафтов водосборов малых рек на их гидроэкологическую ситуацию, с получением вероятностных характеристик последствий антропогенного изменения гидрохимического режима малых рек;

- установлении корреляционной связи между величинами слоя стока и снегозапасов, с учетом снежности года и вида агрофона;

- разработке методики определения допустимой протяженности водо-направляющих участков стокозадерживающих противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей;

- оценке энергетической эффективности противоэрозионных ИМР, учитывающей характеристику потенциальной стоково-эрозионной опасности и изменение энергетического потенциала водосборов в результате эрозионной дегумификации почв.

Практическая значимость работы заключается в разработанной методике определения параметров противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей в условиях склоново-ложбинного агролапдшафта и получение расчетных значений гидрологических характеристик стока и эрозии для черноземов южных, которые могут быть использованы при разработке почвоводоохранных мероприятий на водосборах малых рек, проектируемых с соблюдением принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий.

Полученные результаты могут использоваться при проектировании систем адаптивно-ландшафтных мелиораций склоновых земель в районах активного проявления водной эрозии почв, а также объектов водохозяйственного строительства на расчетной основе.

Основные положения диссертации освящены в семи опубликованных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 213 страницах, включает 18 таблиц, 19 рисунков, 3 фотографии, 17 приложений. Список используемых источников содержит 167 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Фисенко, Борис Викторович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ современной гидроэкологической ситуации малых рек свидетельствует о том, что с ростом антропогенной нагрузки на естественные ландшафты возрастает внутригодовая неравномерность жидкого стока и абсолютные величины стока наносов, а эрозиошю-гидрологические процессы на водосборах приобретают признаки катастрофичности и неуправляемости. Снижение экологической напряженности возможно путем рационального размещения на водосборах малых рек противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей, запроектированных с соблюдением принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий.

2. Результаты корреляционного анализа связи слоя стока и величины снегозапасов, проведенного с учетом снежности года и вида агрофона указывают на наличие тенденции связи лишь в малоснежные годы и для таких угодий как озимые и пастбище (г = 0,45 и 0,42 соответственно). Отсутствие достоверной корреляционной связи между поверхностным стоком и величиной снегозапасов делает невозможным применение воднобалансового метода для получения расчетных гидрологических величин.

3. Графоаналитическим методом расчета параметров теоретических кривых обеспеченностей, модифицированным с учетом неоднородности исходных данных при наличии в ряду нулевых значений, с необходимой точностью установлены следующие значения характеристик весеннего и дождевого стока для черноземов южных Саратовского Правобережья:

- норма слоя весеннего стока: с озимых - 19,0, с зяби - 7,2, с пастбища -19,1, из леса - 3,9 мм, максимального модуля весеннего стока: с озимых

- 4,4, с зяби - 1,0, с пастбища - 4,5, из леса - 0,36 л/с га, модуля весеннего стока наносов: с озимых - 0,6, с зяби - 0,58, с пастбища - 0,28, из леса - 0,01 т/га;

- норма слоя дождевого стока: с озимых -1,6, с пара - 1,4, с пастбища

- 2,8, из леса - 0,5 мм, максимального модуля дождевого стока: с озимых

6,8, с пара - 6,3, с пастбища - 8,7, из леса - 1,3 л/с га, модуля дождевого стока напосов: с озимых - 0,48, с зяби - 1,07, с пастбища - 0,30, из леса - 0,02 т/га;

Расчетом параметров кривых распределения стока смешашюго происхождения, образованного совместным действием весеннего стока и дождевых осадков, установлено, что:

- норма слоя стока: с озимых - 19,9, с зяби/пара - 9,3, с пастбища -21,4, из леса - 4,1 мм, максимального модуля стока: с озимых - 7,1, с зяби/пара - 6,8, с пастбища - 8,9, из леса -1,4 л/с га;

4. Разработанная методика определения расчетных расстояний участков инженерно-мелиоративных рубежей, имеющих уклон вдоль своей трассы, обеспечивает получение оптимальных технических параметров инженерно-мелиоративных рубежей с учетом геоморфологических особенностей территории, гранулометрического состава почв, фитоценотических характеристик водосбора, климатических (термальных) условий эрозионно-опасных периодов, расчетных гидрологических величин стока и хозяйственно-экономических требований.

5. Система взаимосвязанных противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей, созданная с соблюдением принципов адаптивно-ландшафтной организации территорий, за счет сокращения непродуктивных потерь снеговой и дождевой воды способствует увеличению валового увлажнения водосбора на 55,5 % и уменьшению на 85,3 % (по сравнению с контрольным водосбором) величины удельной потенциальной энергии поверхностного стока. Потери энергии в результате эрозионной дегумификации почвы на мелиорируемом водосборе на 89,9 % ниже, чем на контрольном.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При проектировании систем адаптивно-ландшафтных мелиораций особое внимание необходимо уделять наклонным (имеющим уклон вдоль своей трассы) и рабочим (концентрирующих сток) участкам противоэрозионных инженерно-мелиоративных рубежей. Расстояния между концевыми шпорами, внутренними перемычками (открытыми и глухими) определяются последовательным расчетом длин инженерно-мелиоративного рубежа: по объему стокозадержания, по гидравлической эффективности фронта физического водозадержания (расчетному продольному уклону трассы и высоте элемента), по предельному уклону трассы (средней неразмывающей скорости и одернению поверхности), по условиям механизации и эксплуатации рубежей.

2. Гидрологическое обоснование водозадерживающих сооружений на черноземах южных Саратовского Правобережья рекомендуется проводить с учетом расчетных значений стока смешанного (от весеннего стока и дождевых осадков) происхождения. Слой стока 10 %-ой вероятности превышения по совместным аналитическим кривым составляет: с озимых - 48,7, с зяби/пара - 26,7, с пастбища - 50,8, из леса - 8,7 мм, максимальный модуль стока той же вероятности превышения: 21,1, 19,4, 36,1 и 3,9 л/с га соответственно.

136

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Фисенко, Борис Викторович, Саратов

1. Агроклиматические ресурсы Саратовской области. - JL: Гидрометеоиз-дат, 1970. -123 с.

2. Аксенов П.И. Регулирование склонового стока в лесостепных районах Европейской части СССР для использования его в сельском хозяйстве. М.: 1965.-160 с.

3. Алексеев Г.А. Определение параметров кривых распределения по трем опорным точкам (квантилям) с проверкой выпрямления на соответствующих клетчатках вероятностей // Метеорология и гидрология. -1964. -№ 6. С. 16 -23.

4. Аполлов Б.А. Учение о реках. М.: Изд-во. Московского гос. ун-та, 1963.-422 с.

5. Арманд Д.Л. Развитие эрозионных процессов на Приволжской возвышенности // Сельскохозяйственная эрозия и новые методы ее изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - С. 5 - 76.

6. Арманд Д.Л. Физико-географические основы проектирования сети полезащитных лесных полос. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 367с.

7. Архангельский A.M. Методы полевых физико-географических исследований. М.: Высшая школа, 1972. 220 с.

8. Афонин В.В. Почводоохранная роль мелиоративных мероприятий на водосборах малых рек Приволжской возвышенности: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов.: 2002. - 24 с.

9. Барабанов А.Т. Агролесомелиорация в почвозащитном земледелии. -Волгоград, 1993.-156 с.

10. Барабанов А.Т., Гаршинев Е.А. Контурная организация территории и лесомелиорация // Земледелие, 1993, № 7. - С. 9 -10.

11. Басов Г.Ф., Грищенко М.Н. Гидрологическая роль лесных полос. М.: Гослесбумиздат, 1963.-201 с.

12. Бефани А.Н. Основы теории ливневого стока // Труды ОГМИ. Ч. 2. Вып. 14. Л.: ГИМИЗ, 1958. - С. 63 - 72.

13. Бегам Л.Г., Муромов B.C., Копац Л.Н. Гидравлика, гидрология, гидрометрия. -М: Транспорт, 1976. -199 с.

14. Бондаренко Ю.В. Системы адаптивно-ландшафтных мелиораций водосборов малых рек Нижнего Поволжья: Афтореф. дис.докт. с.-х. наук. Саратов.: 2003. - 47 с.

15. Бондаренко Ю.В. Методы полевых гидрологических и метеорологических исследований: Уч. пособие. Саратов: Сарат. гос. с.-х. акад., 1998. - 164 с.

16. Бондаренко Ю.В. Эрозионно-гидрологическое обоснование систем адаптивно-ландшафтных систем мелиораций водосборов. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2002. -184 с.

17. Борткевич В.М. Укрепление оврагов водосборными валами и канавами // Сб. статей по песчано-овражным работам. Вып. 5. Петербург, 1915. С. 112-115.

18. Братцева Н.Л. Динамика подземного стока и возможности использования наблюдения на малых водосборах для изучения стока рек // Вопросы географии: Ландшафт и воды. М.: Мысль, 1976. С. 69 - 75.

19. Брауде И.Д. Закрепление и освоение оврагов, балок и крутых склонов. М.: Сельхозгиз, 1959. - 283 с.

20. Быков В.Н., Павлов В.М. О критерии перехода от ламинарного движения к турбулентному при склоновом стоке // Почвоохранное земледелие. -М.: Россельхозиздат, 1984. С. 154 -162.

21. Вендров С.Л., Коронкевич Н.И., Субботин А.И. Проблемы малых рек // Малые реки.-М., 1981.-Вып. 118.-С. 11-18.t

22. Вильяме В.Р. Почвоведение. М.: Сельхозгиз, 1936. - 646 с.

23. Власовец В.Н. Роль противоэрозионных рубежей в формировании экологически устойчивых агроландшафтов Саратовского Правобережья: Авто-реф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 2001. -16 с.

24. Водогрецкий В.Е. Влияние агролесомелиорации на годовой сток. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. -184 с.

25. Восстановление и охрана малых рек: Теория и практика / Пер. с англ. А.Э. Габриэляна, Ю.А. Смирнова / Под ред. К.К. Эдельштейна, М.И. Сахаровой. М.: Агропромиздат, 1989. - 317 с.

26. Востряков А.В. Овраги. // Правда. № 306, 1982 г., стр. 3.

27. Востряков А.В. Геология Саратовского района и геологические процессы в окрестностях города. Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та, 1977. - 112 с.

28. Высоцкий Г.Н. Избранные сочинения. М.: Изд-во АН СССР, 1962. -499 с.

29. Высоцкий Г.Н. О гидрологическом и климатическом влиянии лесов. -М.: Гослесбумиздат, 1952. -112 с.

30. Гарпшнев Е.А. Изучение водорегулирующей роли противоэрозиошшх насаждений на серых лесных почвах Центральной лесостепи. Воронеж, 1971.-115 с.

31. Гаршинев Е.А. Обоснование расчета смыва и расстояний между лесными полосами на допустимую величину эрозии // Лесомелиорация малых рек. Волгоград, 1990. - Вып. 1(99). - С. 105 -115.

32. Гаршинев Е.А. Размещение противоэрозионных насаждений при контурной организации территории // Проблемы и резервы контурного земледелия. М.: Колос, 1982. С.87 - 98.

33. Гаршинев Е.А. Эрозионно-гидрологический процесс и лесомелиорация: Теория и модели. Волгоград, 1999. -196 с.

34. География Саратовской области. / Под ред. Н.В. Тельтевской. Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та, 1993. - 219 с.

35. Гефер Г., Семихатов А.Н. Подземные воды и источники. Артезианские и глубокие грунтовые воды европейской части СССР. JL, 1925. - 305 с.

36. Гидрологические расчеты при проектировании объектов водохозяйственного строительства / Ю.В. Бондаренко, С.В. Желудкова, И.В. Кожемячен-ко, С.А. Кузьминов: 2-е изд., перераб. и доп. Саратов: Сарат. гос. агр. ун-т, 2000. -144 с.

37. Глазовская М.А. Общее почвоведение и география почв. М., 1981400 с.

38. Глушков В.Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований. М., 1961.-315 с.

39. Голубчиков С.Н. Многовековое агро- и лесопользование как фактор мены гидроэкологической ситуации // Энергия, 2004. -№ 10. С.48 - 57.

40. Гусев В.А. Агроэкологические аспекты использования склоновых земель при возделывании зерновых культур в условиях Саратовского Правобережья: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 2001.-21 с.

41. Дедков А.П., Переведенцев Ю.П. Трофимов A.M. Общепланетарные проблемы исследования Земли // Изв. АН. Сер. географич., 1996. № 1. - С. 147-149.

42. Дик Э.П. Лесолуговое освоение эродированных склонов на Приволжской возвышенности в Красноармейском районе Саратовской области: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 1971.-24 с.

43. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь // СПб, М.: Сельхозгиз, 1949.-С. 450-512.

44. Докучаев В.В. Сочинения. Т.6. М.:

45. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. -351с.

46. Дрюченко М.М. Роль леса в борьбе с эрозией и дефляцией в проблеме большого Днепра. В кн.: «Борьба с эрозией почв в СССР». М. Л., Изд-во АН СССР, 1938.-427 с.

47. Езекиэл М., Фокс К.А. Методы анализа корреляций и регрессий. М.: «Статистика», 1966.-559 с.

48. Ершов Э.Д. Общая криология. М.: Недра, 1990. - 320 с.

49. Жаркова Ю.Г. Оценка почвозащитных свойств травяного покрова в связи с процессами эрозии. М., 1976. 43 с.

50. Жигалов В.Н. Лесная мелиорация оврагов Южно- Приволжского района Русской равнины: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Волгоград, 1994. -18 с.

51. Жученко А.А. Адаптивное растиневодство. Кишинев.: Штиинца, 1980.-250 с.

52. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). -Пущино.: ОНТИ ПНЦ РАП, 1994. 148 с.

53. Заславский М.Н. Эрозиоведение. Основы противоэрозионного земледелия. М.: Высш. шк., 1987. - 376 е.: ил.

54. Заславский М.Н. Эрозия почв и земледелие на склонах. Кишинев.: Катря Молдовеняскэ, 1966. - 494 с.

55. Заславский М.Н. Эрозия почв. М., 1979. 284 с.

56. Зацепин А.В. Влияние мелиоративных мероприятий на водную эрозию и плодородие южных щебенчатых черноземов Приволжской возвышенности: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 1997.-21 с.

57. Зволинский В.П. Рациональное природопользование путь к спасению России. Природные ресурсы - национальное богатство России. - М.: Изд-во РУДН, 2000. С. 18-25.

58. Зыков И.Г. Лесная мелиорация гидрографической сети районов интенсивного земледелия // Агролесомелиоративные защиты почв от водной эрозии и рациональное использование эродированных почв. Волгоград, 1980. -Вып. 3(24).-С. 17-19.

59. Зыков И.Г. Научные основы лесной мелиорации гидрографической сети степных районов Европейской части страны: Автореф. дис. .докт. с.-х. наук. Волгоград, 1983. - 35с.

60. Зыков И.Г., Калинин М.И., Панов В.И., Помещиков С.П. Энергетические основы проектирования почво-водоохранных мероприятий. Волгоград, 2001.-20 с.

61. Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Эрозия и охрана почв Центрального Черноземья России: Уч. Пособие. Воронеж.: ВГАУ, 2003. - 360 с.

62. Ивонин В.М. Агролесомелиорация водосборов. Новочеркасск, 1993. -200 с.

63. Ивонин В.М. Противоэрозионные системы водосборов. Новочеркасск, 1989.-95 с.

64. Исаченко А.Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. JL: Наука, 1980.-222 с.

65. Калшшченко Н.П. Защита малых рек. М.: Экология, 1992. - 354 с.

66. Калиниченко Н.П., Зыков И.Г. Противоэрозионная лесомелиорация. -М.: Агропромиздат, 1986. 279 с.

67. Калужский В.А. Комплекс агролесомелиоративных мероприятий и его воздействие на сток и водную эрозию почв на Приволжской возвышенности. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 1970.-21 с.

68. Каулин В.Н. Борьба с эрозией почв. М., 1968, С. 143 -165.

69. Каштанов А.Н. Защита почв от ветровой и водной эрозии. М.: Рос-сельхозиздат, 1974. - 207 с.

70. Каштанов А.Н. Концепция ландшафтной контурно-мелиоративной системы земледелия // Земледелие. -1992. №4. - С. 2 - 4.

71. Каштанов А.Н., Заславский М.Н. Почвоводоохранное земледелие. М.: Россельхозиздат, 1984.-31 с.

72. Каштанов А.Н., Явтушенко В.Е. Агроэкология почв склонов. М.: Колос, 1997.-240 с.

73. Кирюхин В.Д. Противоэрозионная организация территории. М.: Колос,1973.-121 с.

74. Кирюшин В.И. Основные принципы разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия // Земледелие. -1996. №4. - С. 38 - 41.

75. Козменко А.С. Борьба с эрозией почв. М.: Сельхозгиз, 1957. - 207 с.

76. Козменко А.С. Эрозия почв и борьба с ней //Агролесомелиорация. 2-е изд., М.: Сельхозгиз, 1948. С. 187-328.

77. Комаров М.И. Эрозия почв и почвозащитное земледелие. -М., 1975, -С. 135 137.

78. Константинов А.Р., Струзер JI.P. Лесные полосы и урожай. Л.: Гид-рометеоиздат, 1974. - 210 с.

79. Коронкевич Н.И. Вопросы формирования стока и влияния на него хо-зяйствешюй деятельности // Вопросы географии: Ландшафт и воды. М.: Мысль, 1976.-С. 29-47.

80. Костычев П.А. О борьбе с засухами посредством обработки полей и накопления на них снега. 7-е изд. М., 1914. - 83 с.

81. Котлярова О.Г. Ландшафтная система земледелия ЦентральноЧерноземной зоны. Белгород: Изд-во Белгородской ГСХА, 1995. - 294 с.

82. Кузник А.И. Агролесомелиоративные мероприятия, весенний сток и эрозия почв. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - 220 с.

83. Кузник И.А., Воронин Н.Г., Дик Э.П. Противоэрозионный комплекс в Поволжье. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1968.-92 с.

84. Кузник И.А., Ласточкин Г.В. Катастрофические ливневые паводки в Нижнем Поволжье. // Метеорология и гидрология. 1967. - № 10. - С. 89 -94.

85. Кузник И.А., Луконин Е.И., Пилипенко В.Я. Гидрология и гидрометрия. / под ред. И.А. Кузника: 2-е изд. перераб. и доп. Л.: Гидрометеоиздат,1974.-280 с.

86. Кузник И.А., Лысов А.В. Опыт проектирования противоэрозионных мероприятий и освоения эродированных склонов Приволжской возвышенности II Тр. Сарат. СХИ. Растениеводство. Т. 2 (XIII). - Саратов, 1966. - С. 215-232.

87. Левицкая Н.Г., Шаталова О.В. Современные тенденции изменения климата и их влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур в Нижнем Поволжье // Пробл. и пути преодоления засухи В Поволжье. Саратов, 2000.-С. 33-47.

88. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведения. Воронеж: ВГУ, 1995. -184 с.

89. Лучшева А.А. Практическая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. -468 с.

90. Лучшева А.А. Практическая гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. -424 с.

91. Лысов А.В. Сток и эрозия на Волжских склонах Приволжской возвышенности и воздействие на них комплекса противоэрозионных мероприятий: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Саратов, 1968. -18 с.

92. Львович М.И. Водный баланс СССР и его преобразование. М.: Наука, 1969.-337 с.

93. Львович М.И. Человек и воды. М.: Географиздат, 1963. - 567 с.

94. Маркин В.Н., Соколов С.А. Многофакторная оценка воздействия на водный объект // Методические указания для студентов эколого-мелиоративного и строительного факультета. -Изд-во. МГУП, 2004. 21 с.

95. Медведев И.Ф. Агроэкологические основы повышения плодородия склоновых черноземных почв Поволжья: Автореф. дис. . докт. с.-х. наук. -Саратов, 2001. 43 с.

96. Медведев И.Ф., Шабаев А.И. Эрозионные процессы на пашне Приволжской возвышенности // Почвоведение, 1991. № 11. - С. 61 - 69.

97. Мирцхулава Ц.Е. Инженерные методы расчета и прогноза водной эрозии. М.: Колос, 1970. - 239 с.

98. Молчанов А. А. Оптимальная лесистость. М.: Наука, 1966. -126 с.

99. Мосиенко Н.А. Испарение с поверхности почвы в условиях степных районов // Метеорология и гидрология. 1959. - № 8. - С. 27 - 34

100. Мясоедов С. С. Борьба с оврагами. М.: Россельхозиздат, 1984. - 87 с.

101. Небольсин С.И., Надеев П.П. Элементарный поверхностный сток. М. - Л.: Гидрометеоиздат, 1937.-64 с.

102. Отчет об экологическом состоянии территории России. / Под ред. С.А. Ушакова, Я.Г. Каца. -М.: Академия, 2004. -128 с.

103. Павловский Е.С. Устройство агролесомелиоративных насаждений. -М.: Лесн. пром-сть, 1973. -123 с.

104. Панов В.И. Некоторые особенности формирования поверхностного стока с различных сельхозугодий на черноземах Куйбышевского Заволжья // Эрозия почв. Защитное лесоразведение и урожай. Куйбышев, 1972. - Вып. 7.-С. 103-116.

105. Петров Г.Н. Гидролого-географическая изученность водных ресурсов среднего Поволжья. // Вопросы географии: Ландшафт и воды. М.: Мысль, 1976.-С. 13-29.

106. Полуэктов Е.В. Эрозия почв на Дону и меры борьбы с ней. Ростов на Дону.: Изд-во Ростов, ун-та, 1984. - 164 с.

107. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 446 с.

108. Потапенко Я.И. Защита почв от эрозии. М.: Колос, 1975. -128 с.

109. Потапенко Я.И. Мелиоративное земледелие- основа повышения урожайности сельскохозяйственных культур // Защита почв от эрозии. М.: Колос, 1971.-С. 79-96.

110. Практикум по гидрологии, гидрометрии и регулированию стока / под ред. Е.Е. Овчарова. -М.: Агропромиздат, 1988.-224 с.

111. Практикум по инженерной гидрологии и регулированию стока / Под ред. Овчарова Е.Е. -М.: Колос, 1996.-222 е.: ил.

112. Проездов П.Н. Воздействие мелиоративных мероприятий на элементы водного баланса и эрозию почв в черноземной степи Приволжской возвышенности: Автореф. дис. .канд. с.-х. наук. Саратов, 1983. - 20 с.

113. Проездов П.Н. Проектирование и создание противоэрозионных систем на Приволжской возвышенности // Лесоводство и агролесомелиорация. Саратов, 1994.-С. 108-111.

114. Проездов П.Н. Противоэрозионные гидротехнические сооружения: Учебн. Пособие. Саратов: Сарат. с.-х. академия, 1996.196 с.

115. Проездов П.Н. Теоретическое и экспериментальное обоснование комплекса противоэрозионных мелиораций в Нижнем Поволжье: Автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. Саратов, 1999. - 48 с.

116. Протодьяконов М.М. Теория стока поверхностных вод. М.: ОГИЗ Трансиздат, 1932. -132 с.

117. Прыткова М.Я. Малые водохранилища лесостепной и степной зон СССР. Л: Наука, 1979. -172 с.

118. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. -Т. 12.-Вып. 1-410 с.

119. Рождественский А.В., Чеботарев А.В. Статистические методы в гидрологии. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974.-424 с.

120. Рождественский А.В., Чеботарев А.В., Сахарюк А.В. Оценка точности гидрологических расчетов. -Л: Гидрометеоиздат, 1974. 424 с.

121. Рохмистров В. Л. Водные ресурсы ЯрославскогоПоволжья, их состояние и перспектива использования // Проблемы геоморфологии северной половины Русской равнины: Сб. науч. тр. ЯГПИ. Ярославль, 1976. С. 46—61.

122. Сильвестров С.И. Эрозия и севообороты. М.: Сельхозгиз, 1949. - 142 с.

123. Система ведения агропромышлешюго производства Саратовской области / Комаров Н.И., Шабаев А.И., Горбунов С.И. и др. Саратов, 1998. -321 с.

124. Скачков И.А. Борьба с эрозией почв. М.: Россельхозиздат, 1968. -166 с.

125. Скородумов А.С. Земледелие на склонах. Киев: Урожай, 1970. - 427 с.

126. Сластихин В.В. Вопросы мелиорации склонов Молдавии. Кишинев.: Картя Молдовеняскэ, 1964. - 212 с.

127. Соболев С.С. Методика полевого опыта по борьбе с водной и ветровой эрозтей. -М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 1970.-44 с.

128. Соболев С.С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними. М. - JI.: Изд-во АН СССР, 1948. - Т.1. -305 с.

129. Солнцев Н.А., Мамай И.И., Маркус Я.А. Ландшафтные исследования речных бассейнов для гидрологических целей // Вопросы географии: Ландшафт и воды. М.: Мысль, 1976. С. 75 92.

130. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск, 1978. -319 с.

131. Степанов П.М., Овчаренко И.Х. Гидротехнические противоэрозионные сооружения. М.: Колос, 1974. -96 с.

132. Строительные нормы и правила СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик. М.: Стройиздат, 1985. - 36 с.

133. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.-255 с.

134. Сурмач Г.П. Методика изучения водорегулирующей и противоэрози-онной эффективности лесных полос и агротехнических приемов. Волгоград, 1967.-39 с.

135. Сурмач Г.П. Рельефообразование, формирование лесостепи, современная эрозия и противоэрозионные мероприятия. Волгоград, 1992. - 175 с.

136. Сус Н.И. Эрозия почв и борьба с ней. М., 1949. - 350 с

137. Сухарев И.П. Гидрологическая и противоэрозионная роль лесных полос. Воронеж, 1966. - 120 с.

138. Сухарев И.П. Регулирование и использование местного стока. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Колос, 1986. 271 с.

139. Ткачев А.А. Обоснование и разработка методов борьбы с водной эрозией на водосборах малых рек Саратовского Правобережья: Автореф. дис. канд. тех. наук. Саратов.: 2003. - 21 с.

140. Труды экспедиции, снаряженной Лесным департаментом, под руководством проф. Докучаева // Изб. соч. М.: Сельхозгиз, 1954. - С. 514 - 542.

141. Турский Г.К. К вопросу о лесных мелиорациях // Лесовод. 1925. -№1. - С. 33-35.

142. Удачин С.А. Землеустроительное проектирование. М.: Колос, 1969. -220 с.

143. Урываев П.А. Сток по талой и мерзлой почве в период весеннего снеготаяния // Метеорология и гидрология. -1953. № 5. - С. 22 - 27.

144. Усов Н.И. Почвы Саратовской области. Часть I. Правобережье. -Саратов: Облиздат, 1948.-288 с.

145. Фролов В.Я. Исследование условий формирования стока наносов малых водотоков ЦЧО. Воронеж, 1964. -195 с.

146. Черкасов А.А. Мелиорация и сельскохозяйственное водоснабжение. -М.: Госсельхозиздат, 1950. 536 с.

147. Шабаев А.И. Адаптивно-экологические системы земледелия в агро-ландшафтах Поволжья. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2003. -320 с.

148. Шабаев А.И. Почвозащитное земледелие. Саратов: Приволж. кн. гад -во, 1985.-С.48-53.

149. Шабаев А.И. Развитие адаптивных систем почвозащитного земледелия в агроландшафтах Поволжья // Проблемы и пути преодоления засухи в Поволжье. Саратов, 2000. - С. 3 - 32.

150. Шабаев А.И. Эрозия почвы и совершенствование научных основ почвозащитного земледелия в Поволжье: Автореф. дис. . докт. с.-х. наук. -Кишинев, 1988.-46 с.

151. Шабаев А.И., Медведев И.Ф. Основы адаптивно-ландшафтных систем земледелия // Система ведения агропромышлешюго производства Саратовской области. Саратов: Детская литература, 1988. - С. 84 - 91.

152. Швебс Г.И. Формирование водной эрозии, стока наносов и их оценка (на примере Украины и Молдавии). Л.: Гидрометеоиздат, 1974. -184 с.

153. Шаров С.В. Коэффициент Шези склоновых водотоков. М.: Гидротех. стр-во, 2003.-С. 9-51.

154. Шикломанов И.А. О методах влияния комплекса факторов хозяйственной деятельности на водные ресурсы и водный режим водосборов // Тр. ГТИ. Л, 1973. - Вып. 206. - С. 3 - 21.

155. Шикула Н.К., Ломакин М.М. Потери питательных веществ из серых оподзолешшх почв с поверхностным стоком // Почвоведение. 1978. - № 4. -С. 113-121.

156. Шилов Л.Л., Карманов И.И., Дурманов Д.И. Критерии и модели плодородия почв. М.: Агропромиздат, 1987. - 83 с.

157. Щербаков А.П. Судьба российских черноземов. Природные ресурсы -национальное богатство России. М.: Изд-во РУДН, 2000. С. 75 - 84.

158. Эйтинген Г.Р. Лес как гидрологический фактор. // Труды моек. с.-х. акад. им. К.А. Тимирязева. -М., 1945. Вып. 30. С. 45-66.

159. Эрозионные процессы, (географическая наука практике). / Под ред. Н.И. Маккавеева и Р.С. Чалова. М.: Мысль, 1984 - 250 с.

160. Эрозия почвы / Пер. с англ. М.Ф. Пушкарева. М.: Колос, 1984.- 415 с.

161. Юнкевич Н.И. Экспериментальная геоморфология. М.: Недра, 1937-215 с.

162. Birkelend P.W. Pedology, weathering and geomorfological research. New York: Oxford. Univ. Press., 1974.-226 p.

163. Jenny H. The soil resource. Origin and behavior. New York Heidelberg -Berlin, 1980.-377 p.

164. Piers F.J., Larson W.E., Dowdy R.H. Soil loss tolerance: Maintenance of long-term soil productivity // J. soil and water conservation. 1984. - V.39. - № 2 .-P. 136-139.

165. Skempton A.W. Soil mechanics in relation to geology. Proc. Yorks. geol. Soc., 1953. -N29.-P. 33-62.

166. Wiscmeier W.H., Smith D.D. Evaluation of factor in the soil loss equation. Agric. Eng., 1958. Vol. 39. -№ 8. - P. 77 - 192.