Спосіб боротьби з водною ерозією ґрунтів

1. Спосіб боротьби з водною ерозією ґрунтів, який передбачає утворення ґрунтозахисних стокорегулюючих засобів для запобігання поверхневого стоку, повеней, паводків руйнівної сили і форму C2 2 (19) 1 3 вони теж потребують обробітків ґрунту, а їх створення великого об'єму земляних робіт та витрат коштів. Найбільш близьким до пропонованого способу є спосіб боротьби з водною ерозією ґрунтів (найближчий аналог), який включає будівництво поперек схилу зі спрямленням в улоговинах паралельних земляних стокорегулюючих (водозатримуючих або водоспрямовуючих) гідротехнічних споруд (валів-канав та валів-терас), які складаються з виїмкової частини та насипної (валу) висотою 0,40,8 м (Копистянський М.М., Протиерозійні гідротехнічні споруди. - К.: Урожай, 1983. - С 10-35). На схилах з улоговинами висота валів змінна. В улоговинах її збільшують на глибину, тому висота валів може досягати в улоговинах 2 м (Эрозии заслон: Справочник / Рук. авт. колл. А.П. Коваленко, В.И. Щербаков. - Донецк: Донбасс, 1979. - С. 160). Один або обидва укоси валу можуть бути необробленими, і тоді їх закріплюють багаторічними травами. Такі споруди затримують стік забезпеченістю до 10 %, а зайву частину води спрямовують в залужені водотоки та гідрографічну мережу, тому вони захищають схили найбільш ефективно і не утруднюють обробіток ґрунту. Недоліком способу є великий об'єм земляних робіт та витрат, пов'язаних з необхідністю збільшення висоти валів в улоговинах. Це перешкоджає масовому впровадженню способу на землях сільськогосподарських підприємств, особливо невеликих, в умовах обмеженого бюджетного фінансування протиерозійних робіт. Глибокі ставочки в улоговинах підвищують вірогідність прориву валів, утворюють загрозу вимокання посівів. В надзвичайних ситуаціях при надходженні небезпечних речовин на окремі дільниці території створюються внаслідок цього умови для їх поширення за межі місця забруднення до відкритих водойм. Створюються умови для інтенсифікації процесів фільтрації і потрапляння небезпечних речовин до ґрунтових вод. Створюються умови для повеней і підтоплень, паводків і руйнування русел. В основу винаходу поставлено задачу: у вказаному способі боротьби з водною ерозією ґрунтів (найближчий аналог) шляхом утворення у ґрунті споруд запропонувати створення нових утворень у вигляді переривистих колій конусоподібної форми задовго до початку дії опадів, тим самим понизити капітальні витрати і забезпечити можливість більш широкого впровадження протиерозійних утворень на землях сільськогосподарського призначення, підвищити їх захищеність від ерозії, втрат гумусу, змиву пестицидів і агрохімікатів та забруднення водних об'єктів небезпечними речовинами і особливо в надзвичайних ситуаціях. Вказана задача вирішується за рахунок того, що у способі боротьби з водною ерозією стокорегулюючі засоби утворюють на поверхні ґрунту під час руху транспортного засобу на колесах з малим тиском на ґрунт, оснащену додатково колесами високого тиску на ґрунт, які виконані у вигляді дисків з вирізними сегментами відповідної довжини дуги і які закріплені через вставки відповідної довжини на колесах транспортного засобу, внаслідок чого залишаються переривисті колії конусоподіб 94554 4 ної форми на глибину різниці діаметрів коліс високого тиску на ґрунт та коліс транспортного засобу. Відстань між колесами високого тиску на ґрунт і різниця діаметрів колеса низького і високого тиску на ґрунт визначається для кожного регіону окремо в залежності від ймовірності надходження обсягів короткочасних інтенсивних опадів з коректуванням на рослинність, рельєф місцевості, властивості ґрунтів. Стокорегулюючі засоби утворюють заздалегідь у зручний час задовго до початку дії метеорних опадів і поновлюють у міру втрати ними стокопоглинаючих властивостей. Стокорегулюючі засоби утворюють при русі машини в напрямку незалежно від ухилу місцевості. Порівняльний аналіз пропонованого способу та найближчого аналога показує, що спосіб, який пропонується, вигідно відрізняється тим, що він економічно, технологічно, екологічно доступніший для виробника, в розпорядженні якого є транспортні засоби - машини з колесами низького тиску на ґрунт при інших рівних умовах. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1, 2 показані етапи формування стокорегулюючих засобів. Здійснюють спосіб наступним чином. До транспортного засобу з колесами низького тиску 1 під'єднують колеса високого тиску на ґрунт, виконаний у формі дисків з вирізними сегментами 2 відповідної довжини дуги через вставки 3 відповідної довжини. При русі машини вперед за колесами високого тиску на ґрунт 2 залишається колія 4 конусоподібної форми з перемичками 5, яка утворюється за рахунок різниці діаметра колеса високого тиску 2 і колеса транспортного засобу 1. За прогнозами метеоопадів і карти ґрунтів у господарстві визначають вірогідні показники інтенсивності дощу Ід, мм/хв. (фіг. 2) і коефіцієнти фільтрації Кф, мм/хв. (фіг. 2). Нескладним розрахунком 3 можемо визначити обсяги води дощу W м /га (фіг. 2), які протягом тривалості дощу не можна допустити до поверхневого руху з наслідками ерозії ґрунту. Залишається визначити відстань В (м) між колесами високого тиску 2. Для цього достатньо визначити наступні показники, наведені на фіг. 1: радіус колеса 2 високого тиску на ґрунт r (м); довжину дуги lк (м) кромки колеса високого тиску на ґрунт 2; довжину дуги lп (м) перемички 5, різницю між діаметром колеса високого тиску і колеса малого тиску машини h (м); ширину колеса а (м) високого тиску на відстані h (м) від його кромки; та кількість перемичок k (шт.) на колесі 5. Отримані показники треба підставити в наступне рівняння: в = 796 а h(lк-k lп) / r W, м. Так, для запобігання поверхневого стоку при інтенсивності дощу Ід=2,16 мм/хв. (злива) і відсутності водопоглинання ґрунту Кф=0 (найкращі для водної ерозії умови) необхідно попередньо утворити на поверхні ґрунту відповідні за кількістю колії колеса високого тиску 2 з радіусом r = 0,90 м, lк= 5,65м, lп = 0,2 м, h = 0,4м, а = 0,07 м, k = 2. За зазначених умов протягом години на поверхню 3 ґрунту надійде обсяг дощової води W =130 м /га. Для усунення загрози ерозії ґрунтів на машину 1 з радіусом колеса низького тиску 1 м додатково треба приєднати чотири колеса високого тиску на 5 94554 ґрунт з зазначеними вище параметрами. Підставивши в рівняння визначені показники визначимо відстань В між колесами високого тиску 2, яка дорівнює 1 м. Обладнавши машину 1 з колесами 2 низького тиску на ґрунт 0,01 МПа з відповідними параметрами вставок 3 в умовах сільськогосподарського господарства при експлуатаційній масі 1,3 т, продуктивності 20 га/год і питомій витраті пального 0,4 кг/га за 6 місяців осіннє-зимововесняного періоду, коли властивості опор ґрунту з Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 6 причин перезволоженості незначний, при двозмінній роботі агрегату можна захистити від водної ерозії 42 тис.га. Це значить буде знята загроза утворення повені, паводку руйнування від руху 3 більше ніж 5,46 млн. м природної води. Витрати на усунення наслідків водної ерозії ґрунтів та можливої повені, підтоплення, паводку та руйнування в порядки разів вище витрат на їх попередження і запобігання. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601