Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС ВДОЛЬ АВТОДОРОГ НА ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРОВОГО ПОТОКА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА'

ВЛИЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС ВДОЛЬ АВТОДОРОГ НА ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРОВОГО ПОТОКА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
28
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗАЩИТНЫЕ ЛЕСНЫЕ ПОЛОСЫ ВДОЛЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ / ВЕТРОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕСНЫХ ПОЛОС / КОНСТРУКЦИИ ПОЛОС / СКОРОСТЬ ВЕТРОВОГО ПОТОКА / HIGHWAY SHELTERBELTS / WINDPROOF PROPERTIES OF FOREST BELTS / SHELTERBELT STRUCTURE / SPEED OF WIND FLOW

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Здорнов Игорь Александрович, Капралов Анатолий Витальевич

В настоящей работе рассмотрены вопросы влияния защитных лесных полос на скорость ветрового потока в полосе отвода автомобильных дорог

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Здорнов Игорь Александрович, Капралов Анатолий Витальевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE IMPACT OF HIGHWAY SHELTERBELTS ON WIND SPEED CHANGE IN NORTHERN KAZAKHSTAN

The paper discusses the impact of shelterbelts on the speed of wind flow along highways

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС ВДОЛЬ АВТОДОРОГ НА ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРОВОГО ПОТОКА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА»

Таблица 3

Фитотоксичность снеговой воды

Точки отбора проб Фитотоксичность

pH Коэффициент токсичности Степень токсичности

Участок 1 (Берёза)

2* 6,75 -0,29 нетоксична

3* 6,08 0,24 слаботоксична

4* 6,40 -0,06 нетоксична

Участок 2 (Тополь)

2* 6,37 0,24 слаботоксична

3* 6,24 -0,06 нетоксична

4* 6,57 0,11 нетоксична

Участок 3 (Сосна)

2* 6,71 -0,16 нетоксична

3* 6,41 0,26 слаботоксична

4* 6,19 -0,11 нетоксична

Участок 4 (Тополь+вяз)

2* 6,12 0,26 слаботоксична

3* 5,42 -0,33 слаботоксична

4* 5,94 0,11 нетоксична

Участок 5 (Вяз)

2* 6,92 -0,27 нетоксична

3* 6,32 -0,11 нетоксична

4* 6,24 -0,11 нетоксична

Полосы продуваемой и ажурной конструкции оказали существенное влияние на накопление снежного покрова. Основная масса снега была задержана перед полосами и за ними. Надувания снежного покрова на полотно автодорог отмечено не было, защитные лесные полосы выполняют свои снегозащитные функции.

Таким образом, накопленное за зимний период в снежном покрове количество экотоксикантов, не оказывают заметного токсического влияния на ростовые функции тест-объекта. Однако, следует учитывать длительный период воздействия негативных факторов на состояние почв и насаждений лесных защитных полос.

Литература

1. Экологическая и экономическая роль защитных лесных насаждений в лесоаграрном степном ландшафте / под ред. Е. С.Павловского и др. Сборник научных трудов. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1985. -168 с.

2. Куров Б.А. Как уменьшить загрязнение окружающей среды автотранспортом // Россия в окружающем мире: 2000 ( Аналитический ежегодник ) / Отв. ред. Н.Н. Марфенин / Под общ. ред.: Н.Н. Моисеева, С.А. Степанова.- М.: Изд-во МНЭПУ, 2000.328 с.

3. Луканин В. Н., Трофименко Ю. В. Промышленно-транспортная экология. - М.: Высш. шк., 2001.273 с.

4. Быстрых В.В., Боев В.М. Загрязнение воздуха в районе автомагистрали как фактор риска // Экология большого города: Тез. докл. науч.- практ. конф.-Пермь, 1996. С. 14 -15.

5. Организационно-Хозяйственный план ведения лесного хозяйства Мамлютского Государственного учреждения по охране лесов и животного мира Акимата СКО. Пояснительная записка. - Т. I. - Ал-маты, 2002. С. 2-85.

6. Григорьев Ю. С. Методика определения токсичности проб поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, сточных вод, водных вытяжек из почвы, осадков сточных вод и отходов по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) (ПНД ФТ 14.1:2:3:4.10-04, 16.1:2:3:3.7-04). -М.: МПР России, 2004.- 25 с.

7. Никаноров А. М., Хоружая Т.А., Бражникова Л.В. и др. Мониторинг качества вод: оценка токсичности.-СПб.: Гидрометеоиздат, 2000.- 159 с.

8. Шавнин С.А., Марина Н.В., Голиков Д.Ю. Оценка фитотоксичности техногенных отходов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 4 (42). С. 204-206.

9. Козицкая Ю.С., Шавнин С.А., Исупов И.А и др. Влияние противогололедных материалов и проблемы фитотоксичности почвогрунтов придорожных территорий в городах ХМАО-Югры // Проблемы региональной экологии. 2006. № 3. С.11-16.

ВЛИЯНИЕ ЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС ВДОЛЬ АВТОДОРОГ НА ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРОВОГО ПОТОКА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

Здорнов Игорь Александрович,

Магистрант, Уральский государственный лесотехнический университет;

Капралов Анатолий Витальевич, к.с-х.н., доцент, Уральский государственный лесотехнический университет, г. Екатеринбург

THE IMPACT OF HIGHWAY SHELTERBELTS ON WIND SPEED CHANGE IN NORTHERN KAZAKHSTAN Zdornov Igor Aleksandrovich, Master's Student, Ural State Forest Engineering University;

Kapralov Anatoly Vitalyevich, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Ural State Forest Engineering University Ekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В настоящей работе рассмотрены вопросы влияния защитных лесных полос на скорость ветрового потока в полосе отвода автомобильных дорог ABSTRACT

The paper discusses the impact of shelterbelts on the speed of wind flow along highways

Ключевые слова: Защитные лесные полосы вдоль автомобильных дорог, ветрозащитные свойства лесных полос, конструкции полос, скорость ветрового потока

Keywords: highway shelterbelts, windproof properties of forest belts, shelterbelt structure, speed of wind flow

Придорожные защитные лесные полосы (далее ЗЛП) выполняют конкретные защитные функции: снегозадерживающие, ветроослабляющие, оградительные, пес-козащитные, почвоукрепительные и др. ЗЛП создают вдоль дороги для защиты её и прилегающей территории, а также для эстетического оформления местности [1]. Ветроослабляющие защитные лесные полосы создают в целях ослабления ветровой нагрузки на движущиеся транспортные средства, линии связи, контактную сеть и т.д. Такие насаждения выращивают на ветроударных склонах, в местах образования гололёда и т.д.

В свое время в СССР была создана сеть ЗЛП вдоль путей транспорта, которая достаточно эффективно действовала до наших дней. Но по прошествии 40-60 лет с момента их создания, произошли значительные изменения в состоянии этой системы, многие из полос утрачены, часть находится в состоянии распада. При строительстве новых автодорог защитные полосы часто не предусматриваются. Все это увеличивает вероятность возникновения на дорогах отрицательных явлений, связанных с воздействием ветров на открытых пространствах. В качестве примера, можно привести недавние события в Краснотурин-ском районе Ростовской области (29.03.15), где на 979 км

4

Воскресеновча

трассы М-4 «Дон» сильным боковым ветром, достигающим 30 м/с было перевернуто несколько пассажирских автобусов и произошел обрыв ЛЭП.

В связи с вышеизложенным, нами были проведены исследования скоростей ветрового потока вблизи автодорог с присутствием ЗЛП. Целью наших исследований являлось изучение ветрозащитных свойств лесных полос, их влияние на скорость и распределение ветрового потока в приделах придорожной полосы. Исследования проводились на территории Мамлютского района Северо-Казах-станской области, Республики Казахстан.

В качестве объекта исследования были выбраны 5 участков на автодорогах: «Трасса М51 Новосибирск-Челябинск»! и «Трасса А21 Мамлютка-Костанай»2.

Это участки дорог, примыкающие к населенным пунктам, на них сосредоточено основное движение транспорта района. На участках ежегодно фиксируются случаи снежных заносов дорожного полотна в зимний период времени. Величина снежных заносов и их повторяемость зависят от количества выпадающего снега и ветрового режима территории. Схема расположения участков исследования представлена на рисунке 1.

Коидратоека

Рисунок 1 - План-схема участков исследования

Защитные лесные полосы расположены на расстоянии от 20 до 25 м от дороги. Исследования были проведены 4 января 2015 года. На момент производимых измерений скорости ветрового потока в ЗЛП (по данным §1зте1ео.к2), направление ветра, по отношению к исследуемым лесным полосам было юго-западное ( Ю-3), скорость ветрового потока могла достигать до 20 м/с с сильными порывами.

В ходе наших исследований были определены конструкции защитных лесных полос, их структура и состав. Конструкция ЗЛП определялась на основании визуального исследования и по данным таблицы КазНИИЛХА

«Конструкция и полезащитная эффективность лесных полос» [2].

Видовой состав защитных лесных полос представлен:

Участок 1 - берёза пушистая (ЬеЫа pubëscens), полоса состоит из 8 рядом, расстояние между рядами - 2,0 м, в ряду между деревьями - 0,7 м. Полоса продуваемой конструкции. Участок 2 - тополь бальзамический (рорЫиБ balsamifera), полоса состоит из 8 рядов, расстояние между рядами - 3,5 м, в ряду между деревьями 1,5-2,0 м. Полоса продуваемой конструкции. Участок 3 - сосна обыкновен-

ная (pínus sylvëstпs), полоса состоит из 2 рядов, ряд главной породы (С) и ряда ивы кустарниковой. Полоса ажурной конструкции. Участок 4 - смешанная полоса, состоящая из тополя бальзамического и сопутствующего ему вяза обыкновенного, имеет 2 яруса, состоит из 3 рядов,

расстояние между рядами - 2,5 м, в ряду - 1,5-2,0 м. Полоса продуваемой конструкции. Участок 5 - вяз мелколистный (ulmus рат^Иа), полоса состоит из 3 рядов, расстояние между рядами - 2,5 м, в ряду - 0,7 м. Полоса ажурной конструкции. Продольные профили полос ажурной и продуваемой конструкции представлены на рисунке 2.

А. Берёза пушистая (Betula pubescens)

Н

В. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris)

Б. Тополь бальзамический (Populus balsamifera) Чч

Г. Вяз мелколистный (Ulmus parvifolia)

Рисунок 2 - Продольные профили защитных лесных полос продуваемой (А, Б) и ажурной (В, Г) конструкции

В исследуемых ЗЛП были проведены замеры ско- дились в центре, независимо от количества рядов и кон-рости ветрового потока в следующих точках: 1* - У дороги струкции ЗЛП); 4* - За полосой на расстоянии 10 м; 5* - 50

(бровка кювета); 2* - Перед полосой, на равноудаленном расстоянии от дороги и ЗЛП; 3* - В полосе (замеры прово-

м за полосой. Высота замеров для каждой точки была равна 2 м от уровня почвы (грунта). План-схема проводимых замеров представлена на рисунке 3.

Б

А - полотно автодороги Б - защитная лесополоса Рисунок 3 - План-схема точек замеров скорости ветрового потока

Было проведено по 5 замеров скорости ветрового потока на каждом участке исследования в полосах ЗЛП (измерения проводились в перпендикулярном направлении к ЗЛП как с наветренной, так и с заветренной стороны.). Замеры скорости ветра в каждой точке проводились с такой периодичностью, чтобы наиболее точно зафиксировать каждый последующий порыв ветра. Замеры

проводились ручным электронным анемометром АРЭ (диапазон измерения скорости ветра от 1 до 35 м/с).

На основании полученных данных были рассчитаны средние скорости ветра на выбранных точках, таблица 1. Расчет стандартного отклонения и стандартной ошибки среднего был произведен в программе Microsoft Exel.

Таблица 1

Результаты замеров скорости ветрового потока (участок 5) наветренная сторона

ЗЛП Вяз мелколистный

№ замера 1* 2* 3* 4* 5*

Скорость ветрового потока м/с

1) 5,6 4,2 4,3 11,9 12,0

2) 5,0 5,2 6,0 11,6 10,0

3) 4,7 4,6 7,3 9,0 10,4

4) 4,3 5,0 7,8 9,9 8,4

5) 5,0 4,8 6,2 13,4 11,2

Ср. значение м/с 4,9 4,8 6,3 11,2 10,4

Ст. отклонение 0,48 0,38 1,36 1,73 1,36

Ст. ошибка среднего 0,21 0,17 0,61 0,77 0,61

Для определения достоверности различий в скорости ветрового потока были проведены сравнения по точкам исследования (просчитан статистический критерий (^ Стьюдента в программе STATISTICA 8.0) [3]. Расчет был произведен методом сравнения полученных данных по каждой точке исследования (пример: 5*и 4*; 4*и 3*; 3*и 2*; 2*и 1* и т.д.) таблица 2.

_Значения ^критерия Стьюдента при сравн

Полученные нами результаты свидетельствуют, что ветровой поток существенно снизил свою скорость после преодоления ЗЛП.

Изменение скорости ветрового потока в защитных лесных полосах различных конструкций графически представлено на рисунках 4,5.

Таблица 2

/щ показателей скорости ветрового потока_

^табличн. = 2,21 (при уровне значимости = 0,05%)

Сравниваемые выборки

Точки замеров 5*и 4* 4*и 3* 3*и 2* 2*и 1* 5*и 3* 3*и 1* 5*и 1*

^вычислен. 0,77 4,92 2,48 0,58 4,76 2,18 8,52

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12

Участок 1

Участок 5

о

Й 10

и

о

и

о

с 8

о

и

о

И о 6

а

И

С1>

И 4

л

И

о

о 2

л

о

И

и

Точки проведенных замеров

0

1

2

3

4

5

Рисунок 4 - Изменение скорости ветрового потока на участках 1,5

Примечание к рисунку 4: точка «3» проходит по центру ЗЛП, слева от точки «1» находится автодорога. Движение ветрового потока осуществляется по направлению отточки «5» к точке «1»

Примечание к рисунку 5: точка «3» проходит по центру ЗЛП, слева от точки «1» находится автодорога. Движение ветрового потока осуществляется по направлению от точки «1» к точке «5»

Наши исследования показали, что защитные лесные полосы различных конструкций по-разному влияют на изменение скорости ветрового потока. Эффективность

полос различных конструкций, или так называемая ветрозащита, меняется в зависимости от степени ажурности и скорости ветра, как это видно на графиках, рисунок 4,5. Если скорость ветра в открытом поле по данным gismeteo.kz составляла от 15 до 20 м/с, то в приделах придорожных полос она была зафиксирована в диапазоне от 2,8 до 11,2 м/с. Даже при расположении одиночных полос с заветренной стороны от дороги, на самой дороге они значительно снизили скорость ветра в зависимости от конструкции в 2-3 раза. Перед полосой и в самой полосе продолжилось снижение скорости ветра, и вплоть до расстояния 50 м за полосой значительного изменения скорости ветра не наблюдается, рисунок 5. При расположении

полос с наветренной стороны от дороги основное снижение скорости ветра наблюдается перед полосой и в полосе, и практически не изменяется при выходе на дорожное полотно, рисунок 4. В конкретных условиях все конструкции ЗЛП значительно снижают скорость ветрового потока. Данные исследования явились нашим первым опытом по изучению влияния ЗЛП на ветровой поток в

данном районе и носили предварительный характер. В последующем предполагается детально изучить данный вопрос в течение летне-осеннего периодов 2015 года с увеличением числа пробных участков и диапазонов измерения скорости ветра. Полученные данные предполагается увязать со снегораспределением в полосах отвода дорог и степенью загрязнения почв.

й и о

ё с

S

о и о а н <и и л н о о

л §

о

12 10 8

■Участок 2

■Участок 3

Участок 4

2 3 4

Точки проведенных замеров

Рисунок 5 - Изменение скорости ветрового потока на участках 2,3,4

Литература

1. Защитное лесоразведение в СССР / Под ред. Е.С. Павловского. - М.: Агропромиздат, 1986. - 263 с.

2. Бозриков В.В., Муканов Б.М. Лесомелиоративное районирование лесостепной, степной и полупустынной зон Казахстана / КазНИИЛХА. - Алматы: РИИ «Бастау» НАЦАИ РК, 1997. - 200 с.

3. Ефимова М.Р. Практикум по общей теории статистики: учебное пособие для вузов / М.Р. Ефимова и др. - М.: Финансы и статистика, 2007. - 368 с.

4

2

0

1

5

АНАЛИЗ ФИТОСАНИТАРНОЙ СИТУАЦИИ ПОСЕВОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

В ШЕКИ-ЗАКАТАЛЬСКОЙ ЗОНЕ АЗЕРБАЙДЖАНА

Мехтиев И.Т.

Докторант, Азербайджанский Государственный Аграрный Университет, г. Гянджа;

Ведущий инспектор Шекинского Межрайонного Карантинного Пункта Растений Государственной Службы Фито-санитарного Надзора при Министерстве Сельского Хозяйства Азербайджанской Республики

ANALYSIS PHYTOSANITARY SITUATION OF WINTER WHEAT IN THE SHEKI-ZAGATALA ZONE OF AZERBAIJAN I.T.Mehdiyev, doctorant, Azerbaijan State Agrarian University

АННОТАЦИЯ

Проводимые исследования позволяют изучить характеристику действия фунгицидов, примененных в посевах озимой пшеницы, и правильный подбор нужного препарата.

Таким образом, для предотвращения болезней против патогена необходимы создание устойчивых районированных сортов, применение севооборота, сохранение черных паров, качественная обработка почвы, применение органических и сбалансированных минеральных удобрений, оптимальные сроки сева, нормы посева и другие мероприятия. В ходе исследований, проводимых 2013-2015 годах, выяснили, что на посевах озимой пшеницы в варианте с применением фунгицидов Алто Супер и Тилт против мучнистой росы, биологическая эффективность была намного выше. В варианте, где были применены Алто Супер, эффективность была 78,1 %, в варианте, обработанном Тилтом 76,0%.

Key words: winter wheat, phytosanitary condition, stress factors, diseases, fungicide, root rot.

ABSTRACT

Ongoing studies allow us to study the characteristic of action fungicides applied to winter wheat and the correct selection of the desired drug.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.