Вопросы организации территории склонов, подлежащих террасированию под виноградники, решают на стадии составления проекта и осуществляют в процессе переноса его в натуру.
Принципы организации террасируемых склонов длительное время основывались на следующем:
соблюдали одинаковую ширину полотна террас во всех частях склонов и первичных единицах (клетки, кварталы) с одинаковым числом рядов насаждений на полотне;
территории террасируемых участков не увязывали по направленности использования с прилегающими угодьями;
дороги размещали на определенных расстояниях, не зависящих от рельефа;
на полотне террас при ширине его 4,0—5,0 м рекомендовали размещать два ряда винограда.
Такой подход к организации территории террасируемых склонов привел к множеству отрицательных последствий — чересполосице в землепользовании, недостаточно полному использованию поверхности склонов, низкому использованию механизации.
Разработанная и испытанная на Кабардино-Балкарской опытной станции садоводства система организации территории террасируемых склонов под виноградники основана на следующих принципах:
размещение террасируемых участков по направленности использования увязывается с существующей или проектируемой культурой на смежных территориях;
выделение первичных единиц подчинено условиям рельефа, главным образом изменениям экспозиции склонов;
в пределах первичной единицы ширина полотна на различных отметках склона может изменяться в зависимости от крутизны и гидрогеологических условий местности. На протяжении одноименных террас ширина полотна постоянная;
продольная по склону дорожная сеть привязывается к выпуклым элементам рельефа в местах значительного изменения экспозиции (более чем на 25—30°);
гидротехнические устройства по задержанию, регулированию и отводу стока привязываются к дорожной сети, а комплекс агротехнических и противоэрозионных мероприятий осуществляется на террасах.
Для создания укрывных или неукрывных привитых насаждений винограда террасированию подлежат склоны крутизной свыше 6°, а для неукрывных непривитых — более 8°.
На террасируемых склонах отдельные клетки (первичные единицы организации территории) выделяют при изменении экспозиции более чем на 25—30° в горизонтальном и в местах перехода пологих участков к покатым в вертикальном направлениях.
Исходя из того, что в пределах одноименных горизонталей крутизна склона и его морфология могут изменяться в значительных пределах, при устройстве террас с одинаковыми параметрами неизбежно происходит сближение их на крутых и увеличение межтеррасного пространства на пологих участках. Чтобы избежать этого и уменьшить потери земли на выключки, выделяют однотипные контуры по следующей схеме. На картографическом материале оконтуривают участки, где колебания крутизны профиля в пределах одноименных горизонталей колеблются не более чем на ±2° от средней для определенных градаций. Обычно оконтуривают участки крутизной 8+2, 12+2, 16+2 и 20±2°. На плане наносят трассы верхних границ террас, рассчитанные для средних значений крутизны по каждому оконтуренному участку. В местах увеличения крутизны по линии одноименных отметок допускается устройство полотна с прямым (вдоль склона) уклоном до 3—4°.
По местам перехода пологих склонов к покатым или крутым проектируют устройство магистральных дорог. При этом в зонах с усиленными ветрами вдоль расположенных выше по склону дорог проектируют закладку ветрозащитной лесной полосы (рис. 4). Лесную полосу размещают выше дороги и совмещают с водоотводящей задерненной канавой. Полотно магистральных дорог профилируют так, чтобы превышение между осевой линией и кюветами составляло не менее 25—30 см. Продольный уклон дороги по линии нижнего кювета планируют с уклоном менее 0,5%.
Ширина магистральных дорог на склонах, осваиваемых под виноградники, 8 м. Кроме того, с верхней по склону стороны дороги оставляют закрайку шириной 4—4,5 м под посадку одно- или двухрядной лесной полосы и для создания водоотводящей канавы с валом.
Вдоль нижних по склону магистральных дорог лесные полосы не закладывают, так как они препятствуют нормальному движению воздушных масс. Параллельно нижнему кювету дороги устраивают водоотводящую стокоприемную канаву.
Рис. 4. Схема организации территории склонов под виноградники: а — верхние границы террас; б — лесополосы; в — водопоглощающие канавы вдоль магистральных дорог; I—III — номера кварталов; 1—18 — номера клеток.
Поперечные межклеточные дороги на террасируемых склонах устраивают по выпуклым, водораздельным элементам рельефа. При этом возможно несколько вариантов размещения дорог и террасных клеток на склонах.
В случае, когда два смежных, но различных по экспозициям участка разграничиваются выпуклостью, вытянутым вниз по склону гребневидным водоразделом, целесообразно размещать террасируемые клетки по разомкнутому типу так, чтобы каждая из них являлась как бы «крылом» по отношению к межклеточной дороге (рис. 5, А). При этом заезжают на каждую террасу с одной дороги. Террасы на дальних концах тупиковые. Число рядов на полотне — нечетное.
Принцип разностороннего («крылатого») размещения клеток и кварталов террасируемых участков наиболее рациональный с точки зрения использования земель и эффективного применения машин и механизмов для ухода за культурами. Удельный вес дорог и стокорегулирующей сети при «крылатом» размещении клеток и кварталов составляет 8—14% всей используемой площади.
Рис. 5. Размещение террас на смежных участках различных экспозиций:
А — разделенных водоразделом; Б — разделенных ложбиной; 1 — ветрозащитная полоса; 2 — водоотводящие валы; 3 — водоотводящие канавы и трубопроводы; 4 — насыпные откосы террас; 5 — выемочные откосы террас; 6 — берма; 7 — ряды виноградников.
Если два смежных участка различной экспозиции разделены вогнутостью рельефа типа ложбины, то лучшим вариантом организации дорожной сети является замкнутая система (рис. 5, Б). При этом дороги устраивают с обеих сторон ложбинного участка. Террасы имеют выход в оба конца, а на их полотне размещается четное число рядов. В пределах участка по линии наибольшего изгиба горизонталей допускается устройство террасы с более узким полотном, достаточным для прохода машин и механизмов, при содержании их под задернением.
Дорожная и стокорегулирующая сеть при организации территории по замкнутой системе составляет 12— 20% используемой площади, но эффективна в противоэрозионной и эксплуатационном отношении.
В определенных условиях сложного рельефа описанные выше схемы размещения дорожной и стокорегулирующей сети, кварталов и клеток террасируемых склонов взаимно увязываются.
Стокорегулирующую и водоотводящую сеть на террасируемых склонах привязывают к дорогам. Поскольку сами дороги, направленные вниз по склону, в значительной степени концентрируют сток, то на них по местам наименьших уклонов, которые, как правило, располагаются у выездов с террас, устраивают водоотводящие валы. Ось валов ориентируют под углом 75— 80° к направлению дороги. Валы устраивают бульдозером так, чтобы их превышение над уровнем полотна дороги было не менее 25—30 см, с откосами — верхним 1:3—1:5 и нижним 1:8—1:10. По целинным (заросшим) участкам вдоль дорог устраивают водоотводящие канавы, по местам пересечения нижних концов водоотводящих валов с канавами — стокоприемники. На участках пересечения канав с проезжими частями террас или дорогами для отвода стока укладывают трубопроводы из гончарных труб. Водоотводящие канавы при длине их до 30—35 м можно содержать под задернением без применения специального материала для крепления стенок и днищ (галька, камни, бетон и т. п.).
В случае проектирования орошения на террасах водоотводящую сеть при «крылатом» размещении клеток устраивают в тупиковых концах террас. Сами террасы в этом случае должны иметь продольный уклон до 0,3—0,5%. Систему водоснабжения прокладывают вдоль дороги, разъединяющей участки (клетки).
При замкнутой системе организации территории сеть водоснабжения прокладывают с расчетом на двухстороннее командование, а водосброс устраивают по тальвегу ложбины с применением трубопроводов и мощеных водотоков.
При решении вопроса организации территории террасируемых склонов необходимо установить характер размещения растений на полотне. По данным многочисленных исследований, проводимых в различных природных зонах, ширина закрайки между крайним по выемке рядом и основанием откоса зависит от устойчивости грунтов к осыпанию, сформированности выемочного откоса, содержания кустов. Крайний по выемке ряд кустов непривитого винограда при крутизне выемочного откоса 70—75° высаживают на расстоянии 0,5—0,7, а привитого на 0,7—1,0 м от основания откоса. Различен подход к определению ширины закрайки по насыпной части полотна. По данным П. В. Иванова, для винограда ширина внешней закрайки (по насыпной части полотна) должна составлять 0,7—1,0 м. Однако такая ширина не позволяет вести механизированную обработку закрайки. С этой целью для виноградников рекомендуется оставлять закрайку шириной 2,0 м. По данным исследований, проведенных в Чехословакии, ширина внешней, по насыпи террас, закрайки для винограда должна составлять с учетом безопасности работы машин не менее 2—4 м. С увеличением ширины закрайки с 2 до 4 м количество размещаемых на полотне кустов винограда уменьшается на 10—20%, обработка закраек в этом случае ведется механизированно.
Наши исследования показывают, что при ширине закрайки по насыпной части полотна 1—1,25 м существенной разницы в росте и урожайности кустов, произрастающих в крайнем ряду, в сравнении с другими рядами на полотне не наблюдается. При меньшей ширине закрайки заметно снижается сила роста кустов и их урожайность. В то же время содержание закрайки под задернением со скашиванием трав на минерализацию способствует повышению противоэрозионной эффективности террас.
Рис. 6. Размещение рядов на полотне и якорных опор в местах поворота террасы, занятой виноградом:
1 — насыпной откос; 2 — материковый откос; 3 — ряды насаждений; 4 — якорные опоры.
Длина прямолинейных отрезков без изгиба рядов должна составлять для виноградников не менее 30— 35 м. В местах изгиба террас внутренние ряды прерывают, а в разрывах устанавливают якорные опоры (рис. 6).
Одним из важнейших моментов при решении вопроса об организации территории террасируемых склонов является выбор параметров полотна. Многолетними исследованиями, выполненными на Кабардино-Балкарской опытной станции садоводства, в Крыму, Молдавии, в Чехословакии, Венгрии, ФРГ, США, Италии, Индии доказана более высокая эффективность широкоступенчатых террас по сравнению с узкими. Однако увеличение ширины полотна лимитируется гидрогеологическими условиями склонов, их крутизной и экспозицией. Так, на склонах с наличием соленосных горизонтов или водоупорных глин на глубине менее 3—4 м устройство террас с широким полотном под многорядные насаждения винограда невозможно без дополнительных значительных затрат на мелиоративные мероприятия.
С увеличением крутизны склонов по мере нарастания ширины полотна увеличивается высота выемочного откоса. При крутизне его 70—75° в зоне промышленного виноградарства при размещении ряда на расстоянии менее 0,5 м от основания выемочного откоса наблюдается длительное затенение кустов, что сказывает ся на их урожайности и качестве ягод. При этом влияние высоты выемочного откоса на склонах различной экспозиции неодинаково, вследствие чего ширина полотна террас на склонах одинаковой крутизны должна быть разной на различных экспозициях. На склонах с прямым профилем и небольшой длины (до 300— 400 м) высота выемочного откоса может изменяться по экспозициям от 0,7 до 2,5 м. На склонах с вогнутым профилем, а также в средней и нижней частях с прямым профилем поверхности высота выемочного откоса берется по меньшему из приведенных ниже значений (в м):
Экспозиция:
южная, юго-западная .. 2,2—2,5
юго-восточная . 2,0—2,2
восточная . 1,5—2,0
западная ... 1,3—1,5
северная, северо-западная 0,8—4,0
северо-восточная . 1,0—1,3
На склонах гор со значительной длиной линии стока, а также при явлении затеняющего эффекта вершин смежных гор при благоприятных гидрогеологических и почвенных условиях ширину полотна выбирают в зависимости от высоты выемочного откоса, исходя из конкретных условий. Как правило, в горных условиях высота выемочного откоса на склонах холодных экспозиций не превышает 1—1,2 и на теплых 1,5—2,0 м.
Исходя из допустимых значений высоты выемочного откоса, на склонах крутизной от 8 до 24°, сложенных лёссовидными суглинками, максимальную ширину полотна террас определяют по следующей формуле:
где Вмах — максимальная ширина полотна террас в горизонтальном проложении (в м);
h — высота выемочного откоса (в м);
а — крутизна склона (в °).
С учетом агротехнических требований и принятой площади питания ширина полотна корректируется:
В = в(n—1) +Вв.з+Вн.з, где В — окончательная ширина полотна террас (в м);
в — ширина междурядий (в м);
n — число рядов на полотне;
вв.з — ширина закрайки по выемочной части полотна (в м);
Вн.з — ширина закрайки по насыпной части полотна (в м).
При этом
.
Скорректированная по размещению рядов ширина полотна является заданной для расчета ширины ленты террас по линии уклона.
После определения параметров полотна для целей переноса проекта в натуру устанавливают линейные размеры отдельных элементов террас, главным образом ширину лент по склону, в пределах которых будет выниматься грунт и образовываться насыпная часть с полотном и откосами — выемочным и насыпным:
где L — ширина ленты террасы по склону (в м);
а — ширина бермы (в м).
Предлагаемая зависимость используется для вычисления параметров ленты террас по склону, достаточной для устройства полотна заданной ширины. Для работы с картографическим материалом параметры ленты к значению ее проекции (заложению), изображенной на плане, приводят по формуле:
Ln=L-cosa,
где Ln — ширина ленты террасы по заложению (в м).
Важный момент при проектировании террас и в технологии устройства — определение объемов земляных работ. Обычно для этой цели используют эмпирическое выражение геометрических построений изменения сечения при устройстве террас. Это выражение громоздкое и включает от 11 до 18 элементов, что затрудняет расчет объемов земляных работ. Нами на основании закономерностей изменения площади сечения выемочной части склона в зависимости от крутизны склона и ширины полотна предлагается вести расчет объемов земляных работ по следующей формуле:
В процессе исследований установлено, что при ширине полотна более 3,8—4,0 м, в зависимости от типа почв и применяемой марки бульдозера, имеет место повторная переброска грунта, объем которой зависит от ширины полотна.
Общий объем земляных работ при устройстве террас шириной свыше 4 м будет равен
где К — число циклов движения бульдозера в одном сечении террасы.
Как правило, число циклов движения бульдозера в рабочем состоянии в одном сечении террасы в 2 раза меньше ширины полотна, выраженной в метрах. Так, для устройства террас шириной 6 м требуется 3 цикла, а 8 м — 4 цикла с полной нагрузкой бульдозера.
