Выполнение человеком любых работ и мероприятий на территории суши приводит к нарушению естественного состояния земельных ресурсов. Территории и земельные участки, нарушенные в результате

Введение в РГР

Выполнение человеком любых работ и мероприятий на территории суши приводит к нарушению естественного состояния земельных ресурсов. Территории и земельные участки, нарушенные в результате техногенной, антропогенной деятельности и чрезвычайных ситуаций необходимо приводить в состояние пригодности их эффективного использования.

В соответствии с заданием в РГР проработано решение по восстановлению и рекультивации территории для использования в сельскохозяйственных целях.

Часть 1

Восстановление площади карьера глиной, используемой для производства кирпича.

1. Исходные данные для выполнения 1 части РГР

- Планируемый объём добычи глины в карьере тыс. м³,

- Расчетная продолжительность добычи глины в карьере лет,

- Предполагаемое использование площади карьера после рекультивации:

Сенокос,

- Крутизна откосов (бортов) карьера после рекультивации .

Сведения о слоях горных пород и их толщине (мощности) приведены в исходных данных к РГР.

2. Общие сведения о действующем карьере

Место для карьера выбрано с учетом его размещения:

- на территории залегания глин, пригодных для производства кирпича,

- на минимальном удалении от места использования глины,

- в местах, согласованных с федеральными, региональными местными службами, отвечающими за использование земельных ресурсов, охрану окружающей среды, экологическую безопасность.

Добычу грунтовых строительных материалов в сухих карьерах осуществляют одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием прямая лопата и с ковшами вместительностью м³ с погрузкой на транспорт.

В плане карьеры могут иметь любую геометрическую форму. При использовании одноковшовых экскаваторов карьерам следует придавать правильные формы, с прямолинейными сторонами.

Рисунок 1.1 «Схема карьера глины»

А – разработанная и нерекультивированная часть карьера

Б – часть карьера, подлежащая дальнейшей разработке

В – место размещения временных отвалов (кавальеров) растительного грунта, снимаемого с площади карьера

Г – выезд из карьера для транспортных средств (самосвалы)

Площадь, занимаемая выработанной частью карьера:

- объем добычи глины

– средняя глубина залегания глины на площади карьера

Общая глубина слоев горных пород, залегающих выше слоя глины:

Для доступа к полезному ископаемому (глина) этот слой должен быть заранее удален. Он называется вскрышей.

Общий объем вскрыши:

3. Этапы восстановления и рекультивация нарушенных земель для сельскохозяйственного использования

I. Горнотехнический (строительный)

С применением строительной техники и машин для земляных работ.

На этом этапе формируются рельеф территории и создается подстилающий подпочвенный слой, толщиной не менее 0,6 метров.

II. Биологический

Создание слоя почвенного покрова со свойствами, соответствующими агротехническим требованиям возделываемых культур.

Работы этого этапа выполняют агротехнические, агрохимические и мелиоративные службы землепользователей, с применением сельскохозяйственных машин и орудий. Поперечное сечение карьера после горнотехнического этапа рекультивации представлено на рисунке 1.2:

Рисунок 1.2 «Элементы поперечного сечения карьера после горно-технического этапа рекультивации ранее разработанного карьера»

1 – дно карьера,

2 – выполненная ранее засыпка смесью вскрышных пород, без учета их свойств и разравнивания,

3 – насыпка слоя, толщиной 0,6 метра из нетоксичных грунтов (суглинков) без каменистых включений,

4 – слой растительного грунта из временных отвалов h₁ = 0,38 м

5 – толщина слоя глины h₄ = 6,5 м

6 – слой вскрышных пород H’ = 5,38 м

Состав процессов и средства механизации, необходимые для горнотехнического этапа рекультивации площади карьера после добычи глины:

Наименование работ	Необходимые машины
1. Выравнивание поверхности отвалов вскрышных пород на дне карьера 2. Насыпка на выравненную поверхность слоя суглинка, толщиной 0,6 метров 3. Выравнивание поверхности насыпанного слоя суглинка после осадки в течение 3…4 месяцев 4. Насыпка слоя растительного грунта из временных отвалов 5. Выравнивание поверхности насыпанного слоя почвы с точностью +/- 5 сантиметров.	Бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130 Автосамосвалы, грузоподъемностью 8…12 тонн Бульдозер ДЗ-28 на базе трактора Т-130 Автосамосвалы, грузоподъемностью 5…8 тонн; погрузка одноковшовыми экскаваторами Бульдозер на базе трактора Т-75

Объемы земляных работ и дальности перемещения грунта определяются по чертежам при разработке проекта производства работ для конкретного объекта.

4. Уполаживание бортов (откосов) карьера для использования в сельскохозяйственных целях

4.1 Обоснование необходимости уполаживания откосов

Крутизна откосов в карьере должна быть уменьшена для того, чтобы:

- получить дополнительные площади пригодные для использования,

- обезопасить нахождение и передвижение людей, животных, машин вблизи бровок карьера,

- уменьшение эрозионных процессов на откосах,

- защита рекультивируемой площади карьера от заноса смываемыми с откоса частицами грунта

Уклоны поверхности территории не должны быть опасными на опрокидывание при передвижении прицепных, навесных и самоходных машин.

4.2 Технология уполаживания откосов

Крутизна откосов карьера после окончания работ по добыче глины, с учетом частичного обрушения m_к = 1,0…1,25.

После рекультивации крутизна откоса канала должна быть m = 10 (4…12).

Нижняя часть выработанного пространства будет засыпана грунтом вскрышных пород на глубину h^’ = h₂ + h₃ = 4,7 м.

Уполаживать потребуется только нижнюю часть откоса, выше насыпки вскрышных пород.

Рисунок 1.3 «Расчетная схема к определению площадей поперечных сечений срезки грунта»

а – выемочная часть срезки минерального грунта для уполаживания откоса

б – насыпная часть уположенного откоса

в – временный отвал растительного грунта с выемочной части

Глубина не засыпанной части карьера вскрышным грунтом:

h’’ = h_к - h’ = h₂ + h₃ + h₄ – h’ = 11,2 – 4,7 = 6,5 м

Длина горизонтальной проекции уположенной части откоса:

l₁ = m * h’’ = 10 * 6,5 = 65 м

Длина горизонтальных частей проекции выемочной и насыпной частей:

l₂ = l₁/2 = 65 / 2 = 32,5 м

Ширина полосы расчистки от слоя растительного грунта с выемочной части разработки:

l₃ = l₂ – m_к*h’’ = 32,5 – 1,0 * 6,5 = 26 м

Площадь поперечного сечения срезки растительного грунта с поверхности выемочной части:

w_р.сл. = h_р.сл. * l₃ = 0,38 * 26 = 9,9 м²

Площадь поперечного сечения срезки минерального грунта с выемочной части:

w_м = ½ * l₃ * h’’ = ½ * 26 * 6,5 = 84,5 м²

Объем разработки грунта при уполаживании откосов может быть найден как произведение площадей поперечного сечения срезок на длину периметра карьера в плане:

V_i = w_ср * P = w_ср * (2l_к + 2b_к)

При уполаживании откосов карьера потребуется выполнить бульдозерами:

1) Срезку растительного грунта с полосы l₃ вдоль бровки карьера

2) Срезку минерального грунта с выемочной части, с перемещением в насыпную часть

3) Насыпку слоя растительного грунта на поверхность уположенного откоса

4) Разравнивание и планировку слоя растительного грунта на откосе

5. Технология выполнения работ на биологическом этапе рекультивации земель сельскохозяйственного назначения

5.1 Задачи и состав работ

Биологический этап рекультивации выполняется с целями:

1) Воссоздания полноценного почвенного покрова

2) Восстановления травяного покрова

3) Накопления гумуса

Состав работ на биологическом этапе рекультивации:

1) Восстановление слоя почвы с использованием ранее снятого и сохраненного объема

2) Внесение и заделка минеральных и органических удобрений

3) Посев семян травосмесей для образования устойчивого травяного покрова

4) Агротехническая обработка с целью образования травяного покрова и накопления гумуса

5) Первичная обработка с подготовкой к посеву кормовых и других сельскохозяйственных культур – предшественников

6) Постепенный переход к посевам традиционных для региона сельскохозяйственных культур

Эти работы выполняются землепользователями с применением агротехнических, мелиоративных и землеустроительных технологий, с применением сельскохозяйственных машин и орудий.

5.2 Типичный состав процессов при выполнении работ на биологическом этапе рекультивации земель

Виды работ	Основные агротехнические и технологические требования	Применяемые машины
1. Дополнительное выравнивание и планировка после завершения осадок поверхности	Ликвидация возвышений и понижений в целях равномерного распределения выпадающих осадков и недопущения вымочек	Выравниватель – планировщик ВПМ-5,6 к трактору МТЗ
2. Внесение химических мелиорантов (известкование)	Дозы устанавливаются на основе анализа почв, выполняемого агрохимическими лабораториями (норма внесения от 2 до 10 т/га, в зависимости от рН)	Комплекс машин по транспортированию, разбрасыванию и заделке известковых материалов: Разбрасыватель удобрений, Бороны дисковые, Плуги
3. Комплекс работ по первичному освоению с посевом злако-бобовых смесей и многолетних трав; требуется 2…3 года	В зависимости от свойств почв	Комплекс сельскохозяйственных машин: Плуги, Бороны, Сеялки, Культиваторы
4. Введение специализированных севооборотов	По рекомендациям агрономических служб	Почвообрабатывающие, сеющие, уборочные машины
5. Введение зональных севооборотов, характерных для региона	По рекомендациям агрономических служб	Почвообрабатывающие, сеющие, уборочные машины

Работы по биологической рекультивации земель сельскохозяйственного назначения надо периодически повторять при снижении по разным причинам плодородия почвенного покрова. К таким причинам можно отнести:

- экономические и финансовые,

- природные: засухи, обильные осадки, низкие температуры,

- неорганизованность, неумение работать, безхозяйственность землепользователей.

Часть 2

Восстановление заовражинных земель.

2.1 Исходные данные

Овраги образуются вследствие размыва поверхности земли водной эрозией. Интенсивность образования оврагов зависит от:

- Климатических условий (осадки, температура в период снеготаяния)

- Рельефа местности (форма склонов, уклоны поверхности)

- Свойств грунтов (связность, размокаемость)

- Наличия и состояния травяного покрова

- Характера растительности на водосборной площади и в местах понижений (балки, лощины)

Негативные последствия от появления оврагов:

- Изменение и усложнение рельефа

- Расчленение площади на мелкие части

- Сокращение ценных и удобных для использования площадей

- Интенсификация смыва почвенного покрова

- Снижение плодородия земель на площадях конусов выноса грунта из оврагов

- Заиление и загрязнение водотоков и водоемов стоками из оврагов

- Перераспределение снежного покрова при сдувании снега ветром

- Разрушение инженерных сооружений и коммуникаций в зоне развития оврагов

Стадии образования оврагов:

1) Образование неглубоких водомоин и размывов, глубиной 0,1 – 0,5 м

2) Появление на их месте промоин, глубиной 0,5 – 2 м

3) Врезание оврага в склон в сторону водораздела

4) Выработка профиля равновесия с выходом устья на местный базис эрозии и образованием склоном, крутизной до 45 ˚

5) Затухание и прекращение роста оврага в глубину и длину, со стабилизацией крутизны откосов под углом 30…45 ˚

2.2 Показатели, характеризующие заовраженность рассматриваемой территории

1) Овражность

f – площадь, занимаемая оврагами, га

F – общая площаль территории, км²

2) Протяженность оврагов

n – число оврагов на всей территории

3) Расчленённость территории

L – общая протяженность оврагов, км

4) Напряженность (интенсивность) роста оврагов

l – величина прироста длины оврагов за год, м

2.3 Выбор способа ликвидации промоин и оврагов

Стадия образования	Глубина	Возможные способы ликвидации
1. Небольшие водомоины и промоины 2. Промоины и неглубокие овраги 3. Овраги на стадии выработки профиля равновесия со срезкой грунта с бортов оврага 4.Крупные овраги на стадии затухания и прекращения роста	До 0,5 м До 1,5…2 м 5…9 м > 10…15 м	Запашка плугом за 5-10 проходов с оборотом пласта Засыпка механическим способом, с использованием грунтов при планировке прилегающей территории (бульдозеры, скреперы, автосамосвалы) Частичная засыпка с уполаживанием прилегающей полосы механическим способом (бульдозеры) или взрывным способом с последующей доработкой. Аналогично п. 3 или с территории склонов для выравнивания посевных площадей.

2.4 Технология полной засыпки оврага небольшой глубины

Обследованный овраг №1 находится в стадии выработки профиля равновесия и осыпания грунта с бортов.

Схема перемещения грунта показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 «Схема перемещений грунта при полной засыпке оврага №1»

1 – снятие слоя растительного грунта с перемещением во временные отвалы

2 – срезка минерального грунта с перемещением в засыпаемый овраг с учетом запаса на осадку

3 – насыпка слоя растительного грунта из временных отвалов на обнаженные площади минерального грунта

2.5 Технология частичной засыпки оврага с уполаживанием откосов крупного оврага

Обследованный овраг №2 находится на стадии затухания и прекращения роста.

Схема перемещения грунта показана на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 «Схема перемещения грунта при частичной засыпке оврага №2»

1 – срезка растительного грунта с перемещением во временные отвалы

2 – уполаживание откоса оврага до крутизны 10-12 ˚, путем срезки минерального грунта

3 – насыпка и разравнивание растительного грунта на обнаженной площади минерального грунта

2.6 Обеспечение надежности выполнения работ на заовражинных землях от повторного оврагообразования

Во избежание повторного появления оврага необходимо:

1. Осуществлять противоэрозионную организацию использования территории

2. Осуществлять агротехнические приемы задержания стока за счет различных приемов обработки почвы (поперек склона, в свал, в развал)

3. Организовать лесонасаждения, в виде лесных посадок, отдельных куртин на опасных участках склона

4. Регулирование поверхностного стока с применением противоэрозионных гидротехнических сооружений: распылителей стока, водоудерживающих валов, водоотводящих каналов

5. Закрепление всех нарушенных поверхностей посевом трав и травосмесей

Для предотвращения реставрации оврагов необходимо выполнять:

1. Закрепление всех нарушенных поверхностей посевом трав

2. Управление поверхностным стоком с водосборных площадей засыпанного оврага

3. Устройство дренажей для перехвата и отвода воды из родников, ключей, ручьев, имеющихся в овраге до засыпки

4. Строительство противоэрозионных гидротехнических сооружений на водосборной площади оврага

Рисунок 2.3 «Система противоэрозионных ГТС на водосборной площади оврага»

а – водозадерживающие валы у вершин оврага и его отрогов

б – распылители стока

в – нагорный канал

г – сопрягающие сооружения в верховой части оврага (быстротоки, перепады, ГТС)

д – донные запруды на дне оврага из грунта, камня, бутобетона для недопущения размыва оврага в глубину.

Часть 3

Технология культуртехнических работ при расчистке территории от древесно-кустарниковой растительности.

3.1 Общие сведения и исходные данные

А. Показатели, характеризующие культуртехническое состояние сельскохозяйственных угодий:

1) Зарастание кустарником и мелколесьем

2) Сбитость кормовых угодий (наблюдается при выпасе животных)

3) Переувлажненность и заболачивание

4) Закочкаренность сенокосов и пастбищ

5) Переуплотнение почв

Б. Комплексы работ, выполняемых при рекультивации избыточно увлажненных земель в гумидной зоне:

1) Освобождение территории от ДКР и выравнивание поверхности

2) Первичная обработка почвы

- глубокая вспашка специальными плугами

- разделка пласта дисковыми и зубовыми боронами

- прикатывание водоналивными катками рыхлых и пористых почв

3) Окультуривание и целенаправленное улучшение свойств и структуры почвенного покрова

- известкование кислых почв

- пескование

- внесение минеральных удобрений, посев семян травосмесей

- введение специальных севооборотов

В. Освобождение территории от ДКР:

1) Уборка деревьев с применением лесозаготовительных технологий

К деревьям относят растения, с диаметром стволов d > 10…12 см, диаметр меряют на высоте 1,3 м от поверхности земли.

2) Уборка кустарника

Выполняют различными способами; чаще всего срезкой кусторезами.

Кустарником считают древесную растительность, с диаметром стволов менее 10…12 см.

После освобождения площади от ДКР выполняют корчевку пней, корней, остатков погребенной древесины; корчевку и уборку камней, диаметром d > 5 см; разделку кочек разного происхождения и размеров: земляных, травяных, торфо-моховых; выравнивание поверхности после выполнения всех работ.

3.2 Исходные данные для третьей части РГР

Общая площадь, расчищаемая от кустарников F = 94 га.

Высота кустарника и мелколесья Н = 6 м.

Число отвалов ДКР на одном гектаре n = 5800 шт/га.

Наибольший диаметр стволов ДКР d = 4,0 см.

Кустарник следует считать:

- Редким, при n < 3000 шт/га

- Средней густоты, при n = 3000…10000 шт/га

- Густым, при n > 10000 шт/га

В соответствии с рекомендациями ведомственных норм и расценок ВНиР-12-2 кустарник следует отнести к кустарнику средней густоты.

3.3 Технология расчистки участка от ДКР

Выбор способа освобождения площади от кустарника

Применяют:

- Срезку кустарника на уровне земли, с последующей ликвидацией остатков

- Корчевку кустарника вместе с корневой системой, без срезки надземной части

- Запашку кустарника в землю, на глубину h = 0,4…0,5 м болотно-кустарниковыми плугами, с полным оборотом пласта и ожиданием сгнивания в течение 3…5 лет

- Фрезерование вместе с верхним слоем почвы и заделка специальной машиной-фрезеровщиком

- Уничтожение с применением химических средств – арборицидов, приводящих к гибели и засыханию растительности.

Не рекомендуется по причинам экологической опасности для окружающей среды, людей и животных

- Сжигание на месте

Не рекомендуется в связи с пожароопасностью и загрязнением атмосферы продуктами сгорания

В РГР рассмотрим менее вредный для окружающей среды и наиболее распространенный способ ликвидации кустарника с раздельной срезкой надземной части кусторезами.

Рабочие перемещения машин при срезке и ликвидации кустарника выбирают с учетом размеров, площади, конфигурации расчищаемого участка, уклонов местности.

Участки с большими площадями делят на захватки (загоны), с площадями, равными производительности кустореза за одну смену (3…4 га). Рабочие проходы кусторезов располагают вдоль длинных сторон загонов так, чтобы срезаемая масса сваливалась вниз по склону.

Рисунок 3.1
«Схема деления площади на захватки по 3-4 га с перемещением кусторезов»

а – в круговую, от краев к центру б – в свал, начиная от середины

Для дальнейшей работы по ликвидации ДКР на каждой из этих площадок срезанные части кустарника сгребают в валы или в кучи; схемы сгребания показаны на рисунках 3.2 и 3.3:

Рисунок 3.2
«Схема сгребания срезанного кустарника в валы»

Рисунок 3.3

«Схема сгребания срезанного кустарника в кучи»

3.4 Ресурсно-технологический расчет на выполнение работ по расчистке площади от кустарника со срезкой надземной части

В ресурсно-технологическом расчете приведены:

Состав рабочих операций, условия их выполнения, необходимые средства механизации, использованная нормативная база (сборник В-12, выпуск 2), расчеты по определению затрат рабочего времени машин и труда рабочих, цены за 1 машино-час работы машин по уровню цен 2000 года, принятые сборникам ФЕР №1.

Дата добавления: 2015-09-30