Аннотация

Цель: усовершенствование способа защиты склонов от водной эрозии для повышения эффективности функционирования противоэрозионного сооружения с учетом современных требований к обеспечению соблюдения норм экологического законодательства в области предотвращения загрязнения водных объектов.

Материалы и методы. Основу для усовершенствования способа защиты склонов от водной эрозии с помощью гидротехнических сооружений составили известные и авторские разработки отдельных элементов и конструкций противоэрозионных сооружений. При обобщении и сравнении технических характеристик и принципов работы сооружения использовались методы сравнения, анализа и синтеза. 

Результаты. Анализ различных материалов (научных трудов, публикаций, патентов, касающихся разработки способов защиты склонов от водной эрозии с помощью гидротехнических сооружений) показал их однотипность в плане конструктивного исполнения и необходимость доработки и усовершенствования с целью повышения эффективности функционирования и недопущения попадания биогенных веществ в водный объект. Выявлены недостатки: низкая эффективность на сложных склонах с различной крутизной и экспозицией рельефа вследствие «несовершенства» конструкции траншеи, временность действия устраиваемых засыпок в траншеях из-за разрушения, невысокая эффективность вследствие низкой водоудерживающей способности и быстрой отдачи воды, отсутствие предварительной очистки поверхностных вод перед сбросом их в водный объект. Направление усовершенствования способа борьбы с эрозией – разработка фильтрующей загрузки для пластмассовых шаров. 

Выводы. Усовершенствованный способ защиты склонов от водной эрозии включает создание траншеи, заполненной неорганическим наполнителем, с водоудерживающим земляным валом и водоудерживающим экраном. Наполнитель имеет вид шара с восемью сквозными отверстиями диаметром < 5 мм, расположенными попарно и соосно (шары заполнены фильтрующей загрузкой из агроперлита на 2/3 объема).

doi: 10.31774/2658-7890-2021-3-3-34-44

Для цитирования

Слабунова А. В., Суровикина А. П. Повышение эффективности задержания поверхностного стока // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. 2021. Т. 3, № 3. С. 34–44. URL: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=120 (дата обращения: 23.09.2021). DOI: 10.31774/2658-7890-2021-3-3-34-44.

Список литературы

1. The interactive effects of elevation, precipitation and lithology on karst rainfall and runoff erosivity / Y. Jiang, J. Gao, L. Yang, S. Wu, E. Dai // Catena. 2021. Vol. 207. 11 р. DOI: 10.1016/j.catena.2021.105588.

2. Кашутинa Е. А., Ясинский С. В., Коронкевич Н. И. Весенний поверхностный склоновый сток на Русской равнине в годы различной водности // Известия Российской академии наук. 2020. № 1. С. 37–46. DOI: 10.31857/S2587556620010100.

3. Варюшина Г. П. Обезвреживание поверхностного стока – важный вклад в охрану водных объектов // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 8. С. 48–54. DOI: 10/35776/MNP/2019.08.05.

4. Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты. М.: НИИ ВОДГЕО, 2014. 88 с.

5. Барабанов А. Т., Петелько А. И. Прогнозирование поверхностного стока талых вод с сельскохозяйственных угодий в лесостепной части бассейна Волги // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 4(52). С. 43–49. DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-5.

6. Пат. 2746485 Российская Федерация, МПК A 01 B 13/06. Способ защиты склонов от водной эрозии / Васильев С. М., Домашенко Ю. Е., Слабунова А. В., Слабунов В. В.; заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. № 2020125737; заявл. 24.07.20; опубл. 14.04.21, Бюл. № 11. 6 с.

7. Пат. 2467543 Российская Федерация, МПК A 01 B 13/16, E 02 B 11/00. Способ защиты склонов от водной эрозии / Щедрин В. Н., Васильев С. М., Козликина А. С., Щедрин М. А., Васильева Е. А., Васильев В. В.; заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. № 2011112135/13; заявл. 30.03.11; опубл. 27.11.12, Бюл. № 33. 6 с.

8. Разработка новых методов защиты склонов от водной эрозии / Д. Р. Хайруллин, А. Г. Набиуллина, А. С. Глазков, Д. А. Гулин, С. М. Султанмагомедов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020. № 5–6. С. 67–70. DOI: 10.24411/0131-4270-2020-6-67-70.

9. Адыев В. З. Анализ методов укрепления откосов // Инновации. Наука. Образование. 2020. № 11. С. 127–139.

10. Changes in runoff and water quality in the catchment areas of the reservoirs /

S. V. Dolgov, N. I. Koronkevich, E. A. Barabanova, I. S. Zaitseva, E. Kashutina, S. I. Shaporenko, S. V. Yasinsky // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 321(1). № 012036. DOI: 10.1088/1755-1315/321/1/012036.

11. Laboratory model test study of the hydrological effect on granite residual soil slopes considering different vegetation types / J. Chen, X. W. Lei, H. L. Zhang, Z. Lin, H. Wang, W. Hu // Scientific Reports. 2021. Vol. 11(1). 17 р. DOI: 10.1038/s41598-021-94276-4.

12. Applying different resampling strategies in machine learning models to predict head-cut gully erosion susceptibility / F. Wang, M. Sahana, B. Pahlevanzadeh, S. Chandra Pal, P. Kumar Shite, M. J. Piran, S. Janizadeh, S. S. Band, A. Mosavi // Alexandria Engineering Journal. 2021. Vol. 60, № 6. Р. 5813–5829. DOI: 10.1016/j.aej.2021.04.026.

13. Пат. 2578530 Российская Федерация, МПК A 01 B 79/00, A 01 B 13/16. Способ борьбы с эрозией почвы на склонах / Шуравилин А. В., Поддубский А. А., Бондарев Б. Е.; заявитель и патентообладатель Рос. ун-т дружбы народов. № 2014153332/13; заявл. 29.12.14; опубл. 27.03.16, Бюл. № 9. 4 с.

14. Способ борьбы с эрозией почв на склонах: а. с. 895297 СССР: МПК3 А 01 В 13/16 / Ю. В. Бондаренко, В. А. Калужский, А. А. Чуйков (СССР). № 4691326; заявл. 15.05.89; опубл. 30.04.91, Бюл. № 16. 6 с.

15. Пат. 2644569 Российская Федерация, МПК A 01 B 79/00. Способ защиты почв от водной эрозии / Борисенко И. Б., Овчинников А. С., Плескачев Ю. Н., Чамурлиев О. Г.; заявитель и патентообладатель Волгогр. гос. аграр. ун-т. № 2017107637; заявл. 07.03.17; опубл. 13.02.18, Бюл. № 5. 3 с.

16. ГОСТ 22648-77. Пластмассы. Методы определения гигиенических показателей. Введ. 1978-01-07. М.: Изд-во стандартов, 1997. 10 с.

17. ГОСТ 10832-2009. Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия. Введ. 2011-01-01. М.: Стандартинформ, 2011. 15 с.