Эрозия — в переводе с латинского «разъедание». В гидротехнике под водной эрозией понимают разрушение почв и грунтов на поверхности водосборного бассейна и в русле реки (русловая эрозия). Сопротивление разрушающему воздействию воды зависит от механического состава почвогрунтов, их структуры, влажности, защищенности растительностью или растительными остатками.
Тальвег — линия, соединяющая наиболее пониженные участки дна реки, долины, балки, оврага и др. вытянутых форм рельефа.
В системе противоэрозионных мероприятий, особенно в начальной стадии их реализации, важное место принадлежит гидротехническим сооружениям. Результаты лесомелиоративных мероприятий обычно начинают проявляться через несколько лет, в то же время в некоторых случаях: смыв почв и развитие оврагов принимают настолько опасные скорость и размеры, что необходимо оперативное вмешательство. В этом случае прибегают к строительству противоэрозионных гидротехнических сооружений (ПЭГС) (таблица), которые являются составной частью общего противоэрозионного комплекса. Они делятся на несколько типов: сооружения на водосборной площади, головные овражные, русловые и донные.
Наиболее целесообразна комплексная схема противоэрозионных гидротехнических мероприятий на едином водосборе для одной овражной системы (рисунок).
| Виды сооружений | Условия применения | Условия пропуска воды | Основные параметры сооружений |
| Сооружения на водосборной площади (простейшие земляные) | |||
| Водозадерживающие валы | Для полного или частичного задержания стока на водосборах до 20га и пологих до 5—6° склонах с небольшим количеством ложбин и при минимальном использовании под валы ценных сельскохозяйственных угодий | Сбор излишних вод через водообходы в концах боковых шпор. Водообходы устраиваются треугольной и трапецеидальной формы | Максимальная длина валов 400-500м. Через 60-150м длины вала устраиваются перемычки. Высота вала 0,8-1,5м. Ширина по верху 2,5м. Заложение откосов 1,5-2,0 |
| Водоотводные валы-канавы | Для сбора ливневых и талых вод с территорий, лежащих выше оврага, и отвода этих вод на задернованные склоны балок или к водосборным сооружениям и водозадерживающим валам | При расходах до 1 м3/с — сечение канав устраивается треугольным, при 0,8-3,0м3/с — трапецеидальным. Глубина канав 0,5-1,6м. Заложение откосов от 1,5 до 3 | Ширина трапецеидальных канав по дну 0,6 и 2м. Высота вала более 0,5м. |
| Распылители стока | Устраиваются на склонах для перехвата сосредоточенных потоков и отвода их на хорошо задернованные склоны или к водозадерживающим валам | Распылители нарезаются под углом к потоку до 40-45°. Продольный уклон канав не более 0,005 | Канавы глубиной 0,4м нарезаются плугом ППН-40; глубиной 0,6м — ППН-б0 на тракторах Т-75, Т- 100 |
| Головные овражные сооружения | |||
| Быстротоки, перепады, стенки падения, консольные сбросы | Этот тип сооружений устраивается для закрепления растущих вершин оврагов, угрожающих особо ценным землям и сооружениям, при площадях водосбора не менее 15—20га. При глубоких вершинах оврагов отдается предпочтение перепадам. Стенки падения устраиваются при высотах обрыва в вершине оврага до 5—6м. Консольные сбросы устраиваются без больших капитальных вложений из-за отсутствия устройств по гашению энергии сбрасываемой воды | Движение воды происходит без отрыва от поверхности лотка быстротока Движение воды в пределах сооружения происходит без отрыва от его поверхности, а на остальном пути поток воды падает свободно в воздухе | Быстротоки устраиваются открытые лотковые или закрытые трубчатые. Головные сооружения выполняются из бетона, железобетона и камня. Параметры сооружений определяются гидравлическими расчетами |
| Русловые и донные сооружения | |||
| Донные запруды | Устраиваются за водосбросными сооружениями по дну оврага для предотвращения его размыва сбрасываемыми водами. Материал донных запруд, как правило, местный — хворостяной плетень, фашина, выстилки в комплексе с отсыпкой грунта | Пропуск воды происходит через гребень запруды с напором на гребне 0,3 м и перепадах до 0,6 м и расходах 0,2—2,0 м3/с | Запруда строится со стрелой прогиба по фронту равной 1/6 – 1/10 ее длины |
| Противоэрозионные пруды | Для борьбы с донной эрозией имеют многоцелевое назначение и используются также для орошения, рыборазведения, водоснабжения, пожаротушения и отдыха трудящихся | Пропуск воды происходит через специальные водосбросные сооружения. Сооружения прудов относятся к IV классу капитальности | Все параметры сооружений определяются комплексом гидрологических и гидротехнических расчетов |
1 – границы водосборной площади; 2 – водоотводные валы-канавы; 3 — водозадерживающие валы; 4 – водосбросные сооружения; 5 – донные запруды; 6 – противоэрозионный пруд; 7 – выполаживание оврагов
Рисунок – Схема размещения гидротехнических сооружений
противоэрозионного назначения в пределах единого водосбора.