СПОСОБ ЗАЩИТЫ МОРСКИХ ТЕРРАС, БЕРЕГОВЫХ ОТКОСОВ ОТ ВЕТРОВОЙ И ВОДНОЙ ЭРОЗИИ
METHOD TO PROTECT MARINE TERRACES, COASTAL SLOPES AGAINST WIND AND WATER EROSION

Изобретение относится к областям защиты объектов окружающей среды, и, в частности, покровных отложений верхних террас, берегов арктических морей от ветровой, водной эрозии (ветра, поверхностных, грунтовых вод), и может применяться в дорожном, гидротехническом и мелиоративном строительстве, а также при возведении на склонах нефтегазопроводов.
Известен способ защиты береговых откосов от разрушения (патент РФ №2075570) за счет повышения их устойчивости путем заглубления в грунты контакта приурезовой зоны откоса с водоемом армирующего элемента, укладки в него почвы и посадочного материала. К недостаткам данного способа относится то, что данное решение предотвращает разрушение берегового откоса лишь в приурезовой зоне и не обеспечивает защиту верхней части откоса от разрушения. Способ не учитывает тенденцию повышения уровня грунтовых вод (УГВ) в теле береговых террас при резких гидрологических изменениях в водоемах, сезонных колебаниях УГВ, увеличении "объемов сброса промышленных и сточных вод на осваиваемых прибрежных территориях. Повышение УГВ снижает устойчивость грунтовых террас, приводит к развитию оползневых процессов. Данный способ может использоваться только для пологих береговых склонов, сложенных нескальными породами.
Известен способ восстановления на осваиваемых участках устойчивого травостоя (патент РФ №2182749). По данному способу на поверхности морских побережий (склонов) возводятся грунтовые перегородки, вносятся удобрения, осуществляется посев многолетних трав, создаются участки, защищенные от ветровой, водной эрозии. Наряду с травяной растительностью при выполнении рекультивационных работ в Заполярье используется кустарниковая и кустарничковая растительность. Однако этот способ является трудоемким, дорогостоящим и недостаточно эффективным для борьбы с эрозией почв, приводит к уничтожению экотопов, к возникновению техногенных аварий в случаях размыва промышленных площадок, оснований под промысловыми сооружениями.
Известен способ укрепления грунтов, проведения технического этапа рекультивации нефтезагрязненных участков (патент РФ №2135680). Он предусматривает: сбор, перемешивание и нагрев грунта с нефтью, введение в смесь необходимого количества водной суспензии бактериальных культур, а также поддержание их жизнедеятельности, удаление с помощью бактериальных культур легких фракций нефти, повторный нагрев смеси, послойную укладку ее на поверхность нарушенных, участков. Данный способ позволяет рекультивировать грунты, загрязненные как «легкими», так и «тяжелыми» углеводородами, защищать поверхность осваиваемых участков от ветровой и водной эрозии. Однако способ не предусматривает мероприятий по биологической рекультивации нарушенных земель.
Известен способ рекультивации земляных сооружений, защиты поверхности осваиваемых участков на Крайнем Севере от ветровой и водной эрозии (патент РФ №2216889). Способ включает планировку участков, создание плодородного слоя почвы и снегозадерживающих обваловок (валиков), проведение на нарушенных участках биологической рекультивации. Практическая реализация способа выявила следующие недостатки: в течение 3…4 лет дождями, водами снеготаяния интенсивно размывается поверхность рекультивированных участков, проводятся дополнительные, многолетние, дорогостоящие работы по восстановлению почвенно-растительного покрова.
Наиболее близким к заявленному решению является способ защиты поверхности грунтового сооружения от ветровой и водной эрозии, раскрытый в патентном документе SU 1446220 А1 (опубл. 23.12.1988), предусматривающий отверждение грунтов «тяжелой» нефтью на ячеистых участках покровных отложений, при этом указанные участки закреплены анкерами.
Целью настоящего технического решения является снижение объемов, сроков и затрат на защиту верхних морских террас, откосов от ветровой, водной эрозии, восстановление нарушенных тундровых земель.
Это достигается тем, что отверждение грунтов «тяжелой» нефтью осуществляют на мозаично расположенных участках покровных отложений, при этом участки закрепляют к подстилающим грунтам полыми термоокисленными анкерами и размещают в их полостях биологически приемлемые для рекультивации вещества, активизированные семена многолетних трав, саженцы растений.
К существенным признакам заявляемого технического решения относятся следующие:
2
1. Покровные отложения верхних морских террас, откосов отверждают органическими вяжущими, например, «тяжелой» нефтью не по всей площади нарушенных ландшафтов, а только на мозаично расположенных участках, предпочтительно площадью 0,5…2,25 м. При этом участки отверждают вяжущими, предпочтительно на глубину 0,15…0,25 м и располагают друг от друга предпочтительно на расстоянии 1,5…3,5 м.
2. Упрочненные участки дополнительно закрепляют полыми термоокисленными анкерами к подстилающим грунтам и вносят в их полости биологически приемлемые для рекультивации вещества (донный ил, верховой торф, сфагнум), активизированные семена многолетних трав, саженцы растений.
3. По периметру рекультивируемых участков возводят снегозадерживающие обваловки из термоокисленного грунта на высоту предпочтительно 0,15…0,25 м.
По сравнению с прототипом указанные существенные признаки заявляемого технического решения позволяют проводить рекультивацию на автономно размещенных участках. С учетом наличия снегозадерживающих валиков на 25…35% снижаются объемы и сроки проведения восстановительных работ. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других решениях при изучении данной и смежных областей техники, а также не очевидны специалистам в данной области техники и, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется фиг.1, где показана схема реализации заявляемого способа.
Предлагаемый способ (см. фиг.1) реализуется следующим образом. Для защиты поверхности морских террас, откосов 1 от ветровой, водной эрозии, восстановления нарушенных тундровых покровов на их поверхности возводят локально упрочненные «тяжелой» нефтью на глубину 0,15…0,25 м площадки (участки) 2. Площадки дополнительно закрепляют к подстилаемым грунтам полыми анкерами 3 из термоокисленного грунта. Полости анкеров 4 заполняют биологически приемлемыми для рекультивационных работ веществами, например донным илом, минеральными удобрениями и активизированными семенами многолетних трав, саженцами растений 5. По периметру каждой площадки возводят высотой 0,15…0,25 м снегозадерживающие обваловки (валики) 6 из термоокисленного грунта. Реализация способа предусматривает использование «тяжелой» нефти, смесителей с возможностью перемешивания и нагрева смеси нефти с грунтом. При отверждении локально размещенных участков 2, их биологической рекультивации способ позволяет получить через 3…4 года сплошной почвенно-растительный покров.
Предлагаемый способ позволяет сохранять верхние морские террасы, откосы, восстанавливать нарушенные в ходе промышленного освоения тундровые ландшафты. Способ при оптимальных затратах позволяет на 25…35% снизить объемы и сроки проведения рекультивационных работ.
Способ рекомендуется для защиты объектов окружающей среды, и в частности, покровных отложений верхних террас арктических морей от ветровой и водной эрозии и может применяться в дорожном, гидротехническом и мелиоративном строительстве. Предлагаемое решение позволяет исключать применение дорогостоящих дорожно-строительных материалов (гидроизола, упрочненной полиэтиленовой пленки, природного щебня, цемента, битума, извести), а также снизить объемы и сроки проведения рекультивационных работ.