Каковы аэродинамические свойства лесных полос разных конструкций

А) Полезащитные лесные конструкции.

Ветрозащитное действие находится в большой зависимости от конструкции лесных полос. Под конструкцией понимается сложение лесной полосы, характеризуемое размерами и распределением просветов по вертикальному профилю, то есть ветропроницаемость лесного насаждения.

Конструкция лесной полосы зависит от ее ширины, состава пород и ярусности. Чем шире полоса, тем меньше в ней просветов и ее ветропроницаемость. Обычно выделяют следующие основные конструкции, между которыми могут быть промежуточные (Рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 — Основные конструкции лесозащитных полос Непродуваемая (плотная) контрукция (Н) отличается почти полным отсутствием просветов на боковой поверхности лесной полосы; насаждение многоярусное, но может быть и простым. Основная масса потока ветра обтекает такую полосу сверху; через неё проходит не более 10% ветрового потока.

Ажурная конструкция (А) характеризуется равномерным размещением просветов (разной крупности) на боковой поверхности лесной полосы. Площадь просветов составляет 25−30% площади стены леса. Ширина таких полос 15−20 м; насаждения сложные. Основная часть потока воздуха проходит через такую ажурную стену, а остальная обтекает ее сверху.

Продуваемая конструкция (П) отличается от ажурной большей плотностью вверху и середине бокового профиля и более крупными просветами внизу. Площадь просветов между стволами более 60%, в кронах — 15%. Ширина таких лесных полос 10−15 м; насаждение двухъярусное, без подлеска или с низким кустарником.

Основная часть потока воздуха проходит через нижнюю часть такой полосы, а остальная — обтекает ее сверху.

Размещение лесных полос на равнине. Чтобы лучше использовать ветрозащитные свойства лесных полос, их надо правильно разместить на полях. На равнине, где нет выраженного поверхностного стока воды, основные (продольные) лесные полосы размещают перпендикулярно направлению ветров, вызывающих черные бури, метели и суховеи.

При проектировании размещения полезащитных лесных полос для каждого конкретного хозяйства выясняется более точно направление вредных ветров.

На рисунке (2.2) видно, что ширина защищенного поля в зависимости от угла встречи ветра с лесной полосой меняется следующим образом: при 900 — 25 Н (Н — высота лесной полосы, наибольшая), при отклонении от нормали на 300 — 21 Н, на 450 — 18 Н.

Рисунок 2.2 — Зависимость ширины защищенного поля от угла встречи ветра с лесной полосой Эту зависимость необходимо учитывать. Нарезать границы нужном так, чтобы лучше защитить поле от ветра. При прямоугольной форме полей севооборотов длинные их стороны размещают поперек направления вредных ветров. По этим границам проектируют основные лесные полосы, а по коротким — вспомогательные (поперечные).

На рисунке (2.3) показана схема размещения основных и вспомогательных лесных полос. Основные лесные полосы размещают на расстоянии 25−30 Н.

Рисунок 2.3 — Схеме размещения полезащитных лесных полос: а-основные; в-вспомогательные;

Б) Водорегулирующие лесные полосы На землях подверженных водной эрозии, лесные полосы надо размещать поперек направления линии стока, чтобы рассеянные струи воды входили в лесное насаждение под прямым углом и не могли стекать вдоль опушки (рисунок 2.4).

Лесные полосы, размещенные вдоль бровки лощины или балки, называю прибалочными. Прибалочные лесные полосы закладывают вдоль крутых берегов по границе пашни, отступая от бровки на 3−5 м, а вдоль пологих берегов, ниже границы пашни по берегу для большой экономии площади пашни.

Рисунок 2.4 — Схема размещения водорегулирующих (а) и прибалочных (б) лесных полос на прибалочном склоне; в — берег балки.

В настоящее время рекомендуются следующие наибольшие расстояния между водорегулирующими лесными полосами: а) на склонах крутизной менее 40 на серых лесных почвах и оподзоленных черноземах степи до 350 м, на выщелоченных, обыкновенных и южных черноземах до 400 м, на каштановых почвах до 300 м; б) на склонах крутизной более 40 расстояние уменьшается до 200 м.

В) Приовражные лесные полосы Приовражные полосы закладывают вдоль бровки оврага, отступая от неё на 3−5 м, с учетом возможности скалывания откосов оврага. Они могут быть созданы по типу прибалочной или полезащитной лесной полосы, в зависимости от условий поступления стока воды в овраг, что, в свою очередь, зависит от типа оврага и стадии его развития.

Приовражные лесные полосы при развитии первичных оврагов (береговые, склоновые). В первой и второй стадиях развитиях приовражную лесную полосу целесообразно закладывать только вдоль стокоударной бровки оврага по типу полезащитной шириной 12,5−15 м. основное назначение этой полосы — распределение снега.

В третьей и четвертой стадиях развития оврага при значительном его протяжении по склону и сбросе в него большого количества поверхностного стока через стокоударную бровку целесообразно вдоль этой бровки закладывать приовражную лесную полосу по типу прибалочной шириной 20 м. По стокоударной опушке через 20 -50 м устраивают валики-распылители для отвода воды в лесную полосу. Таким образом, первичные овраги имеют лесную полосу с одной стороны (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 — Схема размещения приовражной лесной полосы (а) вдоль первичного (б); в — валики-распылители по стокоударной опушке лесополосы.

Приовражные лесные полосы при развитии вторичных оврагов. Развитие этого типа оврагов происходит по дну гидрографической сети при поступлении в неё большого количества воды. В этих случаях приовражные лесные полосы закладывают по типу прибалочных, вдоль старых бровок балок, лощин и ложбин с обеих сторон, так как у них обе их бровки стокоударные (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 — Схема размещения приовражной лесных полос (а, г) при облесении данного оврага (в); б — остаток берега балки; д — остаток дна балки; е — прибалочная лесополоса.

При развитии оврага по дну ложбины (вершинный овраг) приовражную лесную полосу закладывают вдоль бровки оврага, отступая от неё на 4−5 м. В этом случае лесную полосу продолжают дальше вершины оврага до 50 м, то есть почти до конца ложбины, чтобы перехватить боковой сток, поступающий в ложбину (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 — Схема размещения приовражной лесной полосы (а) у вершины оврага (в); б — вершина балка.