Хозяйственное использование донных участков гидрографической сети. 
Лесные насаждения и гидротехнические сооружения для мелиорации дна гидрографической сети

Применяют водосбросные сооружения обычно в сочетании с донными запрудами. Каскад донных запруд уменьшает скорость водотока, задерживает твёрдые наносы, что приводит к поднятию и выравниванию дна оврага, улучшению лесорастительных условий.

Донные сооружения (запруды, полузапруды, донные перепады) предназначены для прекращения дальнейшего размыва и углубления дна оврага путём уменьшения скоростей потока, повышения шероховатости русла, задержания твёрдого стока и улучшения лесорастительных условий донных участков оврагов и балок. Овраги глубиной от 2 до 10 м можно закреплять земляными плотинами-перемычками с последующим их облесением. Водозадерживающие валы, широко применяемые для борьбы с оврагами, задерживают полевой сток, предотвращают рост оврагов, увлажняют почву на прилегающих участках и ослабляют эрозию на нижележащих угодьях. При невозможности задержать весь объём воды рекомендуются водоотводящие (водонаправляющие) валы.

Наибольший эффект водозадерживающие валы дают при величине водосборов до 30 га с уклоном поверхности до 2−3⁰ и до 5 га — при уклоне 3−6⁰. Количество водозадерживающих валов и их размеры зависят от объёма воды, подлежащей задержанию. Водозадерживающие валы чаще размещают перед вершиной действующего оврага — первый на расстоянии, равном двойной или тройной высоте вершины оврага. В зависимости от типа, стадии и особенностей развития оврага могут применяться различные приемы планового расположения валов на местности.

В зависимости от величины водосборной площади, грунтов и ложбинности применяют различные размеры водозадерживающих валов. Наиболее широкое распространение получили валы шириной по верху 2.2−2.5 м, высота валов составляет 1.5−1.8 м, ширина по низу — 8−9 м; крутизна мокрого откоса 1: 2, а сухого 1: 1.5 или равна естественной осыпи грунта при отсыпке вала.

Чтобы обеспечить лучшее задернение откосов и гребней валов, их засевают травами. Участки между валом и оврагом, а также вершина и откосы оврага подлежат облесению или задернению.

Водонаправляющие валы и нагорные каналы служат для сбора и отвода поверхностного стока талых и дождевых вод, стекающих непосредственно с вышележащих водосборных площадей или концентрирующихся по понижениям местности, а также грунтовых вод, выклинивающихся на поверхность. Перехваченный водонаправляющими валами или каналами поверхностный сток направляется к водозадерживающим или водосбросным сооружениям, к валам-распылителям, а также на хорошо задернованные склоны. Уклон водоотводящих канав не должен быть выше критической величины (по размыву) и находиться в пределах 0.5−0.3⁰. Распылители стока являются простейшими земляными сооружениями, предназначенными для рассредоточения и отвода в безопасные для размыва места поверхностного стока, концентрирующегося вдоль естественных и искусственных рубежей местности.

Если распылители устраивают перед промоинами и береговыми оврагами без прибалочных или приовражных полос, то первый из них располагают на расстоянии от вершины, равном 1.5−2.0 высоты перепада, а последующий — вверх по склону через 10 или 15 м по руслу склоновых промоин. Распылители стока прямолинейной формы устраивают под различным углом к линии основного водотока с уклоном, не допускающим размыва вдоль распылителя стока. Обычно уклон распылителя назначают в пределах от 0.01 (супесчаные грунты) до 0.03 (суглинистые грунты). Водосборная площадь, привязываемая к одному распылителю, составляет обычно не более 2 га. На слабоуклонной местности (до 3⁰) их применяют при водосборной площади до 3 га.

При наличии приовражных (прибалочных) полос и продолжающемся береговом размыве распылители стока можно закладывать ниже полосы от вершин боковых промоин и мелких береговых оврагов на залуженных берегах балок. В отдельных случаях появляется необходимость прокладки распылителей стока и в самой полосе. В зависимости от типа, стадии и особенностей развития оврагов могут применяться различные приёмы планового расположения валов и распылителей стока на местности на местности.

Водосбросные сооружения (лотки-быстротоки, перепады, водосбросы) устраивают, когда овраги не могут быть надёжно закреплены более простыми и дешёвыми способами: при большой водосборной площади и крутых склонах, на которых неэффективно применение земляных водозадерживающих валов; при значительной концентрации поверхностного стока ложбинами и промоинами; неблагоприятных для создания земляных сооружений рельефных, геологических или гидрологических условий; при отсутствии свободной приовражной территории.

Лотки-быстротоки обеспечивают безопасный сброс концентрированного стока талых и ливневых вод на нижние уровни. В практике строительства противоэрозионных сооружений лотки создают при перепадах в вершинной части оврага 5−30 м и уклонах 0.2−0.6. Перепады (одноступенчатые и многоступенчатые) применяют для сброса воды в овраг с вертикальным обрывом. Многоступенчатые перепады бывают двух типов: лестничные и колодезные. Первые устраиваются при сбросе воды в овраг при перепаде 4−10 м и расходах воды 0.5−5.0 м³/с; вторые — при сбросе воды в овраги с выположенной вершиной при общем перепаде — 4−15 м и расходах 1−10 м³/с и более.

Применяют водосбросные сооружения обычно в сочетании с донными запрудами. Каскад донных запруд уменьшает скорость водотока, задерживает твёрдые наносы, что приводит к поднятию и выравниванию дна оврага, улучшению лесорастительных условий.

Донные сооружения (запруды, полузапруды, донные перепады) предназначены для прекращения дальнейшего размыва и углубления дна оврага путём уменьшения скоростей потока, повышения шероховатости русла, задержания твёрдого стока и улучшения лесорастительных условий донных участков оврагов и балок. Овраги глубиной от 2 до 10 м можно закреплять земляными плотинами-перемычками с последующим их облесением.

Укрепление откосов оврага. Прежде чем укрепить откос, ему необходимо придать определенный угол наклона, который не должен превышать угла естественного откоса. Только в этом случае можно легко добиться быстрого закрепления откоса растительностью. Различают три вида откосов: а) материковый, когда необходимый угол наклона достигается путем срезания склона оврага на соответствующую величину; б) насыпной, когда к естественному откосу подсыпают и трамбуют необходимое количество земли и придают ему соответствующий угол наклона; в) смешанный, когда верхнюю часть откоса срезают, а получаемую землю подсыпают в нижнюю часть [4].

Наиболее прочен материковый откос, наиболее дорогой и наименее прочный — насыпной, самый дешевый — смешанный. К насыпному откосу следует прибегать лишь в том случае, если рядом с бровкой оврага проходит дорога или находятся постройки, препятствующие применению первых двух способов.

Величину откосов устанавливают в зависимости от гранулометрического состава грунта, чем больше примеси глинистых частиц, тем круче может быть угол.

Дернование откоса. Лучший дерн получается от черноземных почв. Форма дернин прямоугольная, ширина 20−30 см, длина 30−40 см, толщина 6−8 см. Дернование производят полосами, наклоненными к оси оврага под углом 45⁰. Оно может быть сплошным и частичным, когда дерн выкладывают полосами, между которыми образуются клетки. Величина сторон клеток 1−2 м. В местах стыка дернины скашиваются так, чтобы они заходили одна за другую.

Дерн укладывают в предварительно приготовленные выемки, глубина которых соответствует толщине дерна. Для лучшего прорастания дерна перед его устилкой поверхность откоса посыпают растительной землей. В этом случае глубина выемки увеличивается на 4−5 см. Каждую дернину прибивают к откосу тремя-четырьмя деревянными колышками из живого ивового хвороста длиной 20 см и толщиной около 2 см. Во внутреннюю незакрепленную часть клетки высевают смеси трав, соответствующие местному климату и почвенно-грунтовым условиям, или высаживают кустарники.

Дернование откосов производят весной, в это время дернина хорошо приживается и за лето успевает хорошо укорениться. При осеннем же дерновании дернина не успевает до зимы прижиться и весной смывается талыми водами.

Укрепление дна оврага хворостом. Укрепление дна оврага проводится с целью прекращения роста оврага в глубину и ширину. Укрепление дна оврага способствует кольматажу твердого стока, выравниванию и поднятию дна оврага, уменьшению базиса оврага и предотвращению роста конуса выноса.

Наиболее простым способом закрепления дна оврага является устилка его хворостом. Хворост лучше брать более суковатый и корявый. Укладывать его следует рядами поперек дна оврага с таким расчетом, чтобы вершины каждого ряда были прикрыты комлями вышележащего ряда.

Укладку хвороста начинают с устья оврага. Толщина выстилаемого слоя 0.5−0.7 м. Каждый слой притуживают слегами, которые привязывают ивовыми прутьями к вбитым в грунт кольями.

Потоки текущей по дну оврага воды после закрепления его проникают в хворост вместе с твердым стоком. Вследствие резкого уменьшения скорости течения ил отфильтровывается и заполняет все пустоты в хворосте. Через некоторое время (год-два) слой хвороста заполнится наносами и дно оврага поднимется. После заполнения илом первого слоя можно на него уложить другой, затем третий, пока дно оврага не будет поднято на желаемую высоту. К хворосту примешивают часть живых ивовых прутьев для естественного зарастания дна. Колья также делают из живых стволиков и ветвей ив, тополей и других древесных и кустарниковых растений, обладающих способностью к размножению древесными черенками.

Укрепление откосов плетнями и камнями. К этому способу укрепления прибегают в тех случаях, когда необходимо в короткий срок прекратить разрушение откосов и в последующем облесить их. Для этого на откосе разбивают сеть плетней под углом к оси оврага в 45⁰, со стороной квадрата в 1 м. По намеченной линии перпендикулярно поверхности откоса забивают ивовые живые колья длиной 70−80 см на глубину не менее 50 см. После забивки кольев заплетают плетень высотой около 20 см и плетневые клетки заполняют камнями. Если условия произрастания неблагоприятны для ивовых кольев и они могут прижиться не по всему откосу, прибегают к посадке более устойчивых древесных растений в ямки. После посадки следует укрепить почвы щебенкой или камнями.