Protierozní ochrana 4. cvičení 143PROZ ZS 2015 2 + 1; z, zk
Návrh protierozních opatření Od minula: Dnes: Kvantifikace erozních procesů Nalezení ohrožených profilů Komplexní návrh PEO koncepce Příští cvičení: Dimenzování navržených opatření, vzorové výkresy
Základní zásady PEO: Protierozní opatření se navrhují s cílem omezit negativní důsledky působení erozního procesu na půdu, vodní zdroje, intravilán, apod., dále pak za účelem regulace odtokového režimu a zvýšení ekologické stability území. 1. Ochrana půdy před přímým účinkem dešťových kapek a působením povrchového odtoku Na výrazných svazích s přihlédnutím k náchylnosti půd trvalé ochranné zatravnění nebo zalesnění (delimitace využití půdy) Pěstování vhodných plodin (delimitace kultur) Použití vhodných agrotechnických postupů 2. Zamezení soustřeďování plošného povrchového odtoku Nepřekročení přípustné délky svahu Zachycení povrchového odtoku a zajištění jeho infiltrace nebo bezpečného odvedení do recipientu 3. Zabezpečení míst přirozeného soustřeďování povrchového odtoku Zatravnění a údržba údolnic Ochrana hydrografické sítě před vstupem sedimentu
Dělení protierozních opatření Organizační Pouze rozvržení pozemků, druhů porostů a kultur. Minimální stavební zásahy, přírodě blízká opatření nejlevnější. Často ale administrativně nesmírně náročná až nemožná realizace. Př: ochranné zatravnění, protierozní rozmisťování plodin, změna tvaru a velikosti pozemků Agrotechnická a vegetační V rámci orné půdy, stanovení protierozních agrotechnických postupů. Nulové stavební zásahy, přírodě blízká opatření. ALE náročnější hospodaření, často vyžadující speciální agrotechniku dražší Př: vrstevnicové obdělávání, bezorebné setí, mulčování, ochranná plodina v meziřadí Technická Umělé prvky pro zachycení a/nebo odvedení povrchového odtoku. Přírodě blízká až čistě technická opatření. Vysoce efektivní, ALE drahá a náročná na administrativní vypořádání pozemků. Př: terasy, průlehy, příkopy, hrázkování
NÁROČNOST Dělení protierozních opatření Organizační Agrotechnická a vegetační Technická Jednotlivé druhy PEO spolu často souvisí - např. pro rozdělení pozemků je třeba vytvořit dělicí prvek (cestu, mez, příkop). Proto je třeba navrhovat PEO komplexně a pro každé území individuálně, nelze vypracovat žádný jednoznačný postup. Snahou je vytvořit co nejjednodušší systém dostatečně účinných opatření s co nejméně rušivými zásahy do krajiny a nejnižšími náklady na realizaci. V rámci cvičení budeme navrhovat (bio)technická opatření v kombinaci s některými organizačními. V následujícím přehledu budou pro přehled uvedeny všechny druhy, zvýrazněna budou ta opatření, jejichž užití budeme v rámci cvičení preferovat.
Dělení protierozních opatření Organizační Delimitace půdy ochranné zalesnění - svahy se sklonem nad 30 % - půdy nevhodné pro zemědělské využití (zamokřené, strže, balvanité svahy ) - půdy s nevyvinutým půdním profilem dle HPJ Delimitace půdy ochranné zatravnění - svahy se sklonem nad 20 % - mělké půdy na svazích 10 20 %, identifikace dle HPJ - prameniště, zamokřené těžké půdy identifikace terénním průzkumem + HPJ - OP v nadmořské výšce nad 800 850 m n. m. - sedimentační pásy podél břehů vodních toků a nádrží o šířce 15 30 m - zatravnění údolnic, pokud nejsou nutné terénní úpravy (jinak TPEO) - doprovodné travní pásy podél liniových TPEO viz později
Dělení protierozních opatření Organizační Delimitace půdy ochranné zalesnění / zatravnění Sklonitostní rozbor při daném měřítku mapy určete limitní rozestupy vrstevnic pro sklony 20 % resp. 30 % a zkontrolujte výskyt takto sklonitých svahů v rámci vašeho řešeného území
Dělení protierozních opatření Organizační Delimitace půdy ochranné zalesnění / zatravnění Delimitace kultur na orné půdě na svazích do 20 % - svahy do 5 % = pozemky mírně ohrožené lze pěstovat širokořádkové plodiny (okopaniny, kukuřici) - svahy od 5 % do 10 % = pozemky středně ohrožené lze pěstovat obiloviny, řepku, len; širokořádkové plodiny jen v kombinaci s agrotechnickými nebo biotechnickými opatřeními - svahy od 10 % do 20 % = pozemky výrazně ohrožené lze pěstovat pouze úzkořádkové plodiny. Ostatní jen v kombinaci s agrotechnickými nebo biotechnickými opatřeními Nebudeme navrhovat podrobné vymezení kultur. Pouze okomentujte v souhrnné zprávě, zda je vzhledem ke sklonitosti území (orientačně podle průměrného sklonu charakteristických profilů) použit vhodný osevní postup. V případě nevyhovující plodiny konstatujte nevhodný osevní postup a vypište v jaké části území je třeba jej změnit vypište procentuální podíl plochy řešeného území a postižené profily.
Dělení protierozních opatření Organizační Delimitace půdy ochranné zalesnění / zatravnění Delimitace kultur na orné půdě na svazích do 20 % Pásové střídání plodin Střídání různě širokých pásů plodin erozně nebezpečných a plodin s vyšším protierozním účinkem (obilniny, případně i travní porost) - vrstevnicové pásy - pásy s odklonem od vrstevnic do 30 Nebudeme navrhovat z důvodů: - Složité obdělávání, obzvlášť v členitých územích - Obtížně kvantifikovatelný účinek - Při odklonu od vrstevnic nebezpečí vzniku preferenčních drah odtoku na rozhraní pásů
Dělení protierozních opatření Organizační Delimitace půdy ochranné zalesnění / zatravnění Delimitace kultur na orné půdě na svazích do 20 % Pásové střídání plodin Tvar a velikost pozemku - Účelné přerozdělení a nové uspořádání pozemků se zemědělskou půdou. - Změna tvaru a velikosti pozemku je součástí pozemkových úprav (PÚ). ČR Rak.
Tvar a velikost pozemku - zásady
Tvar a velikost pozemku - zásady - ideální tvar = obdélník s poměrem stran 1:2 1:3, případně mnohoúhelník s dvěma nejdelšími stranami ve směru vrstevnic, vnitřní úhel ideálně > 60 - velikost pozemku podle sklonu svahu do 10 % (30 35 ha), 10-15% (20 25 ha), 15 % (8 10 ha) minimální velikost 2 ha nad 30 ha již zůstává efektivita hospodaření stejná, ale roste erozní ohroženost - situování pozemku paralelně s vrstevnicemi (dobré podmínky pro vrstevnicové obdělávání) - přístupnost k pozemku: min. z 1 strany (cestní síť) - Změna tvaru a velikosti pozemku ovlivní délku odtokových drah a tím hodnotu L faktoru. Proto ji budeme v rámci cvičení navrhovat pouze v návaznosti na technická opatření v ohrožených profilech. Neohrožené pozemky nedělte! - Pokud rozdělením pozemku dojde k odříznutí přístupu na jeho část, navrhněte přístupovou cestu viz technická opatření
Dělení protierozních opatření Agrotechnická a vegetační Nemění se tvar ani velikost pozemků, neprovádí se žádné technické zásahy do terénu. Pouze opatření upravující způsoby obdělávání. Velké množství možných postupů a kombinací. Často vyžadují pořízení speciální agrotechniky. Výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků mulčování meziřadí širokořádkové plodiny výsev do strniště
Agrotechnická opatření: - cukrovka s krycí plodinou -setí do strniště = bezorebné setí (předešlá plodina: pšenice ozimá) -obilní řádky zaseté v nakypřených stopách traktoru
Dělení protierozních opatření Agrotechnická a vegetační Nemění se tvar ani velikost pozemků, neprovádí se žádné technické zásahy do terénu. Pouze opatření upravující způsoby obdělávání. Velké množství možných postupů a kombinací. Často vyžadují pořízení speciální agrotechniky. Výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků Krátkodobé porosty v meziřadí, zatravnění meziřadí ozimé žito ve vinici kukuřice současně setá s žitem ozimým
Dělení protierozních opatření Agrotechnická a vegetační Nemění se tvar ani velikost pozemků, neprovádí se žádné technické zásahy do terénu. Pouze opatření upravující způsoby obdělávání. Velké množství možných postupů a kombinací. Často vyžadují pořízení speciální agrotechniky. Výsev do ochranné plodiny, strniště, mulče nebo posklizňových zbytků Krátkodobé porosty v meziřadí, zatravnění meziřadí Ochranné obdělávání půdy půdoochranné technologie Hrázkování a důlkování půdy Nebudeme navrhovat z důvodů: - Obtížně kvantifikovatelný účinek (ovlivnění C-faktoru stále předmětem výzkumu) - Potřebná odbornost v oblasti agrotechniky a konkrétní návrh postupů individuálně pro každé řešené území a zemědělský subjekt - Časová kapacita cvičení soustředíme se na technická a organizační opatření
Dělení protierozních opatření (Bio)Technická - TPEO Protierozní meze - Funkce protierozní, ekologická, estetická - Vznikaly historickými způsoby hospodaření - naorávání, v 50. letech rozorány. Umělá realizace složitá v rámci cvičení nepoužijeme
Dělení protierozních opatření (Bio)Technická - TPEO Protierozní meze Průlehy - přejezdné široké mělké příkopy s funkcí záchytnou, sběrnou a svodnou - často zpevněny trvalou vegetací (zatravněn), přejezdný - vrstevnicově vedené nebo s mírným odklonem, dle funkce záchytné ochrana pozemku před vnější vodou, sběrný i svodný sběrné - vsakovací 0 0,5 (1) % podélný sklon, propustné půdy, možno přidat drenáž vhodné pro zajištění obdělávatelnosti - odváděcí zpravidla zaústěny do zatravněných údolnic nebo zpevněných příkopů, podélný sklon do 3 % svodné zatravněné dráhy soustředěného odtoku, sklon dle terénu
Dělení protierozních opatření (Bio)Technická - TPEO Protierozní meze Průlehy - záchytné - sběrné vsakovací odváděcí - svodné PRŮLEH (s ozeleněním) Podmínky pro použití: Charakter pozemku: Pravidelné méně svažité pozemky s malou členitostí Sklon svahu: Do 10 % (max. 12 %) Návrh situace : Jednotlivý prvek, nebo soustava vrstevnicově orientovaných (nebo s malým odklonem od vrstevnic) paralelních průlehů s maximální osovou vzdáleností = L P. Vsakovací průleh neumísťovat nad infrastrukturu či zástavbu
Dělení protierozních opatření (Bio)Technická - TPEO Protierozní meze nepoužijeme Průlehy použijeme Příkopy použijeme - menší umělé otevřené koryto, sloužící k odvádění povrchové vody - hlubší než průlehy, strmé břehy nepřejezdné, ale realizovatelné i na svazích o vyšších sklonech (nad 10 %). - Větší podélné sklony, rychlost proudění často nutné technické opevnění - Jednotlivý prvek, nebo soustava paralelních průlehů s maximální osovou vzdáleností = L P. - Příkop nenavrhovat jako vsakovací bez odklonu od vrstevnic
Dělení protierozních opatření (Bio)Technická - TPEO Protierozní meze nepoužijeme Průlehy použijeme Příkopy použijeme Hrázky nepoužijeme Terasování nepoužijeme
Dělení protierozních opatření (Bio)Technická - TPEO Protierozní meze nepoužijeme Průlehy použijeme Příkopy použijeme Hrázky nepoužijeme Terasování nepoužijeme Zatravněné údolnice použijeme Polní PEO cesty použijeme jen v případě nutnosti zpřístupnění pozemků
Polní cesty s protierozní funkcí
Polní cesty s protierozní funkcí Funkce cest = dopravní, vodohospodářská (odvedení vody) a ochranná (zachycení objemu vody) - jsou-li vybaveny cestním příkopem situovaným na straně proti svahu. Trasa polních cest - v přímkách, změna směru se provádí zpravidla v lomech nivelety - niveleta kopíruje terén vyhnout se vedení cesty v násypu nebo v zářezu - max. sklon nivelety polní cesty a příkopu: 10 %, min. sklon: 0,5 3 %). - při změně sklonu nivelety ze záporných do kladných hodnot (a obráceně) nutné navrhnout propustek a způsob bezpečného odvedení zachycených vod pod ním! Typy cest (šířka, skladba) - katalog polních cest, stanovení parametrů podle zatížení a účelu Pro potřeby cvičení jen orientační návrh cesty dle výše uvedených zásad, podstatnější bude návrh (dimenzování) souběžného příkopu a celkový systém odvodnění území.
Stanovení přípustné délky svahu
Volba návrhové délky svahu l N Zaokrouhlení l P na celých 5 m dolů l N Lze realizovat rozdělením svahu příkopem, průlehem, mezí, atd. Zohledňuje se možnost hospodaření na dolní části pozemku (velikost, přístup ) a případně se provede zatravnění celé dolní části svahu. Minimální délka nepřerušeného svahu 100 m (užší pásy nelze efektivně obhospodařovat) Pozemky s l P < 100 m, nutné doplnit změnou osevního postupu Ověřit G pro nově navrženou délku svahu
Návrh postupu při navrhování systému protierozních opatření Vymezení bloků orné půdy a vynesení ohrožených profilů - V nové situaci vyznačte obvod ohrožených EUC - Do mapy přeneste ohrožené profily povrchového odtoku a graficky na nich znázorněte příp. délku. Návrh liniových TPEO - Navrhněte systém liniových prvků TPEO - záchytných, sběrných a svodných průlehů a příkopů (alespoň jeden vsakovací průleh). Jejich umístění volte podle zásad pro dělení pozemků s přihlédnutím k příp. délce svahu tzn. nejdále v místě l n. - Prvek může být navržen vzhledem k l n výše, umístění za přípustnou délkou je nutné vykompenzovat doplňkovým návrhem úpravy C faktoru viz další bod. Návrh změny osevního postupu úprava C faktoru - Svažité pozemky - Pozemky s l P menší než 100 m Označení navržených opatření, nově vzniklých pozemků a jejich výměry - Každé navržené opatření bude v mapě vyznačeno grafickou značkou a popiskem (zkratkou) s číslem opatření. Značení bude odpovídat seznamu opatření v souhrnné zprávě. - Nově vzniklé pozemky budou označeny (např. P1, P2 ) a bude uvedena jejich výměra.
Výkres PEO Sběrný vsakovací průleh Sběrný odváděcí průleh
Pomocná legenda:
Požadované výstupy Kompletně dopočítaná ztráta půdy podle USLE Pro ohrožené pozemky vypočtená přípustná i návrhová délka svahu Koncepční návrh systému opatření použity prvky: ochranné zatravnění, průlehy, příkopy, případně doplněny polní cesty (min. 1 sběrný vsakovací průleh, sběrný odváděcí průleh, svodný příkop, zatravněná údolnice) Souhrnná zpráva - popsat systém navržených PEO Na posledním cvičení krátká prezentace výsledků
Důležité informace Příští (5.) cvičení se koná 25.11.2015 Termín pro odevzdání projektů je 22.1.2016
Děkuji vám za pozornost Vedoucí cvičení Markéta VLÁČILOVÁ, Ing. místnost B606 marketa.vlacilova@fsv.cvut.cz Konzultační hodiny: Po 9:00-10:00, St 15:30-17:00 (sudý týden)