Ландшафтное планирование с элементами инженерной биологии

Наряду со знанием физиологии и экологии растений, представлениями о закономерностях строения и функционирования растительных сообществ, специалисты по инженерной биологии должны хорошо ориентироваться в почвоведении и мелиорации почв, в закономерностях развития современных геоморфологических процессов, в климатологии и особенно – в гидрологии. Дело в том, что одной из обширных областей применения инженерно-биологических мероприятий является укрепление берегов рек и водоемов, а также защита от эрозии. Необходимы инженерным биологам и знания из области строительного дела.

Вообще, надежный расчет инженерно-биологических сооружений основывается на совокупном учете многих биологических и технических закономерностей (например, закономерностей гидравлики), процессов и факторов. Все эти знания излагаются в специальных дисциплинах, и здесь нет необходимости говорить о них более подробно. Следует, однако, указать основные сферы применения инженерно-биологических методов и кратко охарактеризовать сами эти методы.

9.2. Области применения инженерно-биологических технологий и их основные типы

Спектр областей применения различных инженерно-биологических приемов очень разнообразен. Их краткий перечень таков:

• Мелиорация сельскохозяйственных земель, создания полезащитных насаждений, в том числе с целями защиты от эрозии, улучшения почв и повышения плодородия угодий.

• Регулирование водного режима ландшафтов, осушение переувлажненных земель, защита мелиоративных сооружений.

• Укрепление берегов рек и водоемов. Создание защитных насаждений вокруг прудов и водохранилищ.

• Защита горных склонов, предохранение от наводнений, селей, лавин.

• Озеленение населенных пунктов, в том числе жилых и промышленных зон. Участие в проектировании систем озелененных территорий, объектов ландшафтной архитектуры и в ландшафтном дизайне.

• Восстановление нарушенных ландшафтов – рекультивация отвалов, санация загрязненных территорий, в том числе свалок.

• Защита линейных транспортных сооружений от опасных воздействий и защита окружающих ландшафтов от вредного воздействия транспорта.

• Борьба с опустыниванием, в том числе мелиорация подвижных песков, засоленных земель (с использованием галофитов), улучшение пастбищ и др.

Очевидно, разнообразие объектов, с которыми имеет дело инженерная биология, требует от представителей этой специальности достаточно обширных знаний, как о самих этих объектах, так и об их взаимодействии с материалами и методами, используемыми в инженерной биологии. В каждом конкретном случае нужно использовать подходящее сочетание методов.

Примером такого специально подобранного ансамбля приемов может служить совокупность инженерно-биологических средств, используемых для укрепления оползней.

Причинами обвалов склонов и возникновения оползней обычно являются низкая прочность горных пород, их повышенное увлажнение, образование линии скольжения и часто слабое развитие растительного покрова. Инженерно-биологические мероприятия в сочетании с техническими элементами могут затормозить движение оползней, но не в состоянии полностью предотвратить их. Основное внимание должно уделяться эффективному осушению склонов. За счет посадки растений могут тормозиться, как правило, только поверхностные оползневые процессы.

В общем случае для уменьшения активности оползней целесообразно осуществлять следующие инженерно-биологические мероприятия:

• устранение и озеленение трещин в почве;

• строительство открытых дренажных систем и желобов;

• закрепление грунта кольями (сваями);

• укрепление склона подпорными стенами, габионами, фашинами;

• укладка дренажных фашин;

• повышение кустистости кустарников (посадка на пень, укоренение побегов);

• сохранение травяного покрова;

• посадка деревьев, имеющих мощную стержневую корневую систему.

Таковы общие рекомендации, но практика показывает, что иногда нужны иные, на первый взгляд, парадоксальные меры. Так, вопреки распространенным правильным представлениям о том, что на оползневых склонах следует сохранять лес, в некоторых случаях может быть полезна вырубка отдельно стоящих наклонившихся деревьев – для предотвращения вывала этих деревьев с корнями при сильных порывах ветра и возникновения в этих местах очагов развития оползней.

Другой пример еще радикальнее отличается от стандартной ситуации. Это борьба с оползнями на некоторых обращенных к океану склонах Бразильского нагорья. Там при строительстве дорог лес вырубили, а на склонах сформировали плотный дерновый покров, предохраняющий их от эрозии. В результате обильные осадки, прежде активно фильтровавшиеся в рыхлую лесную почву и питавшие грунтовые воды, стали быстро стекать по задернованной поверхности. Влагосодержание горных пород уменьшилось и оползней стало меньше.