, ,
, ФБГОУ ВПО «МГТУ»
ПРИРОДНЫЕ АНАЛОГИ ИНЖЕНЕРНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Современное развитие общества требует осуществления мероприятий, направленных на поддержание природной среды в параметрах, обеспечивающих безопасное существование человека. В горных районах Северного Кавказа планируется строительство кластерных туристических объектов. Их создание и дальнейшее функционирование, несомненно, повлечет нарушение в экосистемах. Возникнет проблема снижения ущерба и ликвидации негативных последствий. В ряде случаев потребуются упреждающие действия, связанные с управлением природными и техногенными катастрофами. Важная роль в этом принадлежит инженерно-биологическим мероприятиям, ориентированным на «экологизацию» нарушенных территорий. Опыт в этом направлении показывает, что наиболее эффективными являются сооружения, близкие к природным аналогам. Подобные объекты изучались в береговой зоне горных рек.
Применяемые инженерно-биологические сооружения наиболее полно описаны в литературе [1,2,4] и их близкие прототипы в данной работе не рассматриваются. Во внимание взяты только те, которые отсутствуют в выше указанных работах, или являются существенной модификацией известных.
В местах береговых разливов встречаются скопления растительных остатков, ила. На них со временем появляется естественная растительность – ива, ольха, тополь. Абразия берега прекращается.
На практике при расчистке русел рек растительные остатки (стволы деревьев, ветви, пни и др.) сжигаются на месте или вывозятся. С учётом природного аналога целесообразно использовать этот материал для ликвидации береговых размывов. Для этого здесь растительные остатки складируются, укрепляются по линии русла кольями, сваями или крупными деревьями с корнями и засыпаются илом, гравием, а при наличии, крупными валунами. На поверхности производят посев, посадку ивы, ольхи, тополя, ближе к берегу лещины или оставляют для естественного заращивания (рис.1). Для повышения ценности объекта, целесообразно использовать селекционные формы лещины, отобранные в прибрежной зоне[3].
Рисунок 1. Естественное восстановление береговой зоны за счет скопления растительных остатков, заиливания и естественного возобновления ольхи и ивы.
Размыв береговой зоны и затопление нередко сопровождается усыханием древесной растительности, не выносящей этих условий. На Северо-Западном Кавказе это преимущественно дуб, граб, пихта, бук. Для ликвидации возможных заторов их спиливают на уровне земли. В тоже время оставляя невысокие, 0,5 - 0,8 м. пни с посадкой ив, ольхи эти сооружения способны образовывать «озелененные» буны, и тем самым защитить берег от дальнейшего размыва (рис.2). Данная конструкция создается в местах, где она не будет вызывать нежелательных последствий.
На плотных корненедоступных участках с небольшим по мощности поверхностным слоем легких почв, возможно создание посадок, посевов ольхи на бровке откоса, что обеспечивает образование густой корневой системы, хорошо закрепляющей береговую зону и предохраняющей вышележащие участки от интенсивного размыва (рис 3). Размещение в этой зоне тополей способствует образованию «защитной стенки» из разросшихся «плоских» корней (рис.4). Подмытые упавшие и наклоненные живые молодые деревья ольхи, ивы при расчистке берегов удаляются. В то же время их укладка вдоль береговой линии и закрепление способствует созданию защитных растительных зон (рис.5).
Рисунок 2. Естественно образующиеся отмели в виде бун с растительностью.
Рисунок 3. Развитие густой корневой системы ольхи.
Рисунок 4. «Защитная стена» из разросшихся корней тополя.
Рисунок 5. Образование естественных зарослей, из упавших живых подмытых деревьев (ольха).
Крупные валуны и скальные обломки, перегораживающие русла рек (рис.6) обычно удаляются за пределы водной поверхности. В тоже время размещение их по типу бун вдоль береговых откосов будет способствовать защите от абразии (рис.7,8,9).
Рисунок 6. Крупные скальные обломки в русле р. Курджипс.
Рисунок 7. Защита береговой зоны от абразии крупными валунами.
Рисунок 8. Защита берегов от размыва средними по размеру валунами.
Относительно небольшие камни, которые могут перемещаться водным потоком, хорошо закрепляются ольхой (рис. 9).
Рисунок 9. Закрепление валунов корнями ольхи.
При наличии оврагов и промоин в горных условиях камни, растительный отпад, эффективно прекращают эрозионные процессы (рис.10).
Рисунок 10.Засыпка оврага древесиной и камнями.
Для повышения привлекательности объектов рекомендуется озеленять их древесной, кустарниковой и травянистой растительностью[1,4]. В природных условиях они нередко покрыты мхами, лишайниками, папоротниками, низкостебельными травами (рис.11,12). Такие образования весьма эффектны в эстетическом плане и позволяют демонстрировать необходимые элементы.
Рисунок 11. Окаменелости, покрытые мхами, лишайниками и папоротниками.
Рисунок 12. Доисторические объекты, покрытые мхами, низкостебельной травянистой растительностью
Представленные естественные объекты не исчерпывают всего исследованного многообразия аналогов инженерно-биологических сооружений, и указывают на перспективность исследований в данном направлении.
Литература
Основы инженерной биологии с элементами ландшафтного планирования: Учебное пособие для студентов биологических и технических специальностей/Под ред. проф. . Майкоп – М.: Т-во научн. изданий КМК. 2006. 281 с. , Базалина словарь по инженерной биологии (русский, английский, немецкий, французский, итальянский, португальский, испанский)/ , . – Майкоп: Изд-во «», 2011. – 464 с. Лесные плодовые виды Северо-Западного Кавказа: в 3 кн./, , ; под ред. . – Майкоп: ,2010. – 192 с. Helgard Zen Ingenieurbiologie Handbuch bautypen, Zurich, 2007. – 441 р.