Hidrosēšanas tehnoloģija kompleksajā teritorijas apzaļumošanā

2011. gada 14. novembrī SIA ISOTECH veica hidrosēšanas eksperimentu uz augsni, kas nesatur organiskās vielas

 

Problēmas izklāsts

Būvējot un rekonstruējot ceļus, būvniekiem nākas pārvietot lielus grunts apjomus, ievērojami mainīt reljefu darbu veikšanas vietās, noņemot vai iznīcinot auglīgo augsnes virskārtu. Arī ceļu uzbērumi tiek veidoti no minerālmateriāliem, kas nesatur organiskās vielas. Rezultātā, ceļu nogāžu uzbērumi un tiem tuvumā esošie laukumi, beidzot ceļu būvniecības darbus, ir bez auglīgās augsnes virskārtas. Turklāt, šajās vietās mēdz būt ievērojama slīpuma nogāzes - līdz 1:1. Šie divi apstākļi (stāvu nogāžu esamība un veģetācijas trūkums), kā zināms, provocē intensīvu ūdens eroziju.

Spēkā esošie normatīvie dokumenti paredz ceļu nogāžu apzaļumošanu kā līdzekli cīņai ar eroziju. Taču, tradicionālajai nogāžu apzaļumošanai, kas ietver grunts atvešanu, grunts uzklāšanu uz nogāzēm un zāles sēklu sēšanu, piemīt ievērojami trūkumi. Šīs metodes izmantošana paredz arī ievērojamus izdevumus auglīgās grunts transportēšanai, tās ieklāšanu (roku darbs) un nesniedz garantiju, ka laikā, kas ir nepieciešams, lai izveidotos zāles sakņu sistēma neveidosies erozija. Zināmi daudz gadījumi, kad sākoties stipram lietum, auglīgā zemes virskārta un sēklas tiek ieskalotas grāvī un nogāžu apzaļumošana ir jāsāk no jauna. Atsevišķos, pašos smagākajos gadījumos, tas noved līdz smagām ekonomiskām situācijām tieši apakšuzņēmējiem.

Tāda veidā, ceļu būvniecībā un rekonstrukcijā ir skaidra, ekonomiski pamatota nepieciešamība izmantot ātru un drošu nogāžu apzaļumošanu, kas līdz minimumam samazinātu erozijas risku.

 

Ideja par problēmas risinājumu

SIA ISOTECH sadarbojoties ar SIA BIKMA nolēma atrisināt šo sarežģīto jautājumu. Tika nolemts uzklāt auglīgo slāni, izmantojot hidraulisko tehnoloģiju. Dotajai tehnoloģijai ir augsta ražība, tā ļauj vienmērīgi uzklāt gan auglīgo slāni, gan sēklas un piedevas, kas uzlabo augu dīgtspēju.

Esošais uzdevums - auglīgās virskārtas izveidošana un tās aizsardzība no erozijas, tika sadalīts 2 darba etapos. Vispirms tika uzklāta auglīgā virskārta sajaucot to ar sēklām, pēc tam šī kārta tika nosegta ar preterozijas materiālu.

Izmēģinājuma darbiem bija izraudzīta ceļu nogāze ar 1.5:1 līdz 1:1 slīpumu un tās pamatā bija mālaina augsne. Slīpās nogāzes garums bija no 3 līdz 5 m. Esošajā teritorijā jau varēja novērot pirmās erozijas pazīmes. Pirms darbu uzsākšanas tika veikta nogāzes virsmas līdzināšana ar mērķi likvidēt erozijas izveidotās vagas.

 

Izmantotie materiāli

Auglīgās augsnes kārtas izveidošanai tika izmantots SIA ISOTECH un SIA BIKMA kompozītais materiāls TSS-Bio, kā pamatā ir kompostēti augu izcelsmes organiskie atkritumi un sapropelis. Kompozīta sastāvā ietilpst arī PROFILE PRODUCTS LLC (ASV) kompānijas ražotās piedevas, kas paredzētas, lai uzlabotu mitruma aizturēšanu un uzklājamā slāņa saķeri ar augsni. Svarīgi ir tas, ka kompozīta pamatā ir vietējās izcelsmes materiāls, kuru iegūst un ražo Latvijā.

Auglīgās virskārtas aizsardzībai pret eroziju tika izvēlēta hidrauliski uzklājama PROFILE PRODUCTS Flexterra HP-FGM koksnes mulča. Dotais materiāls droši aizsargā no erozijas platības ar stāvām nogāzēm. Īpaši svarīgi tā izmantošanai Latvijā ir tas, ka tas aizsargā augsni no erozijas uzreiz pēc tā uzklāšanas, un atšķirībā no citiem materiāliem, sējot šo materiālu nav jārūpējas, lai 24-48 stundu laikā tas netiktu lietus ietemē. Šo materiālu SIA ISOTECH jau veiksmīgi izmēģināja Rīgā, Pilsētas kanāla apzaļumošanā.

 

Tehnika un tehnoloģija

Darbu veikšanai tika izmantota ASV BOWIE Industries kompānijā ražotā BOWIE HydroMulcher 300 hidrosēšanas iekārta. Izšķirošā priekšrocība BOWIE iekārtas izvēlē ir pārnesuma sūkņa un mehāniskās sistēmas izmantošana maisījuma sajaukšanai iekārtas tvertnē. Jāsaka, ka iekārtas ar hidraulisko sajaukšanas mehānismu un centrbēdzes sūkņiem, nav piemērotas TSS-Bio un Flexterra HP-FGM sastāvu izsmidzināšanai.

Pirmā etapa darbu veikšanai, iekārtas tilpnē tika ievietots:

 

Kopējais maisījuma daudzums bija 1.3 m3, svars - apmēram 900 kg/m3.

Sagatavotais maisījums ar hidrosēšanas iekārtas palīdzību tika izsmidzināts uz grunts apmēram 200 m2 platībā. Tādā veidā TSS-Bio tika izlietoti 2 kg (0,005 m3) uz m2 vai 20.000 kg (50 m3) uz ha.

 

Otrā etapa darbu veikšanai, iekārtas tilpnē tika ievietots:

 

Pēc pirmā (TSS-Bio) slāņa uzklāšanas, otro preterozijas slāni ieteicams uzklāt pēc 30 minūtēm, lai no pirmās kārtas liekais mitrums jau būtu iesūcies gruntī.

 

Laika, tehnikas un cilvēkresursu izmantošana

Kopējais laiks maisījuma sagatavošanai un tā uzklāšanai bija 2 stundas.

Apstrādātā platība bija 200 m2 ar (H:V) 1.5:1 līdz 1:1 nogāzes slīpumu. Zāles stādīšanas blīvums, saskaņā ar sēklu piegādātāja rekomendācijām, ir 25 g/m2.

Izmantotā tehnika:

Izlietotais ūdens daudzums - aptuveni 2 m3.

 

Iesaistītais darbaspēks:

 

Pirmie secinājumi

Ideja par hidrosējas tehnoloģijas izmantošanu auglīgās virskārtas uzklāšanai uz grunts, kurā ir maz organisko vielu, tika veiksmīgi realizēta.

Izvēlētā TSS-Bio maisījuma koncentrācija ūdenī – 1 m3 uz 1.3 m3 iekārtas tvertnes tilpumu, kā izrādās, nav optimāla. Hidrosēšanas iekārtas jauda ļauj palielināt TSS-Bio koncentrāciju, kā minimums, par 10%, un līdz ar to ar vienas tilpnes materiālu noklājamo laukumu. Rodas risks, ka pārlieku biezais maisījums iestrēgs šļūtenē (darbi tika veikti ar 15 m garu šļūteni). Šo risku var samazināt, izmantojot īsas (ne garākas par 5 m) šļūtenes, veicot darbus no ceļa un izsmidzinot maisījumu ar 10-12 m strūklu, tādējādi atkrīt nepieciešamība izmantot garu šļūteni.

Maisījums, kura sastāvā ir TSS-Bio un ūdens, samērā viegli izdala ūdeni, tādēļ tā uzklāšana uz slīpajām platībām jāveic pakāpeniski, vēršot strūklu no šļūtenes uz augšu lietus veidā. Uzklājot maisījumu pārāk daudz, īsā laika periodā, uz nelielu laukumu, noved pie tā, ka rodas ūdens straumes un TSS-Bio tiek noskalots no nogāzes. Operatoram rūpīgi jāseko, lai maisījumu nepārdozētu vienā noteiktā laukumā.

Tāpat, šķiet, pārāk liels ir arī 3 cilvēku sastāvs visa darba cikla veikšanai. Visvairāk tiek noslogots operators, kurš nodrošina izsmidzināšanu. Otrs darbinieks nodrošina iekārtas darbības kontroli (iekārtas motora apgriezienu regulēšana, padeves vārstu stāvokli, sajūgu, maisījuma atlikumu tilpnē) un pilnībā var apvienot vadītāja pienākumus, pārvietojot automašīnu kopā ar iekārtu atbilstoši operatora darbam, veicot izsmidzināšanas darbus noteiktajā teritorijā. Šādā vienmērīgā izsmidzināšanas režīmā iekārtas pārvietošanai nav nepieciešams pārtraukt iekārtas darbu kā arī tās darbības režīmu.

Lai uzlabotu izsmidzināšanas operatora un iekārtas darbinieka saskaņotu darbību, tos nepieciešams nodrošināt ar balss radiosakariem, izmantojot mikrofonaustiņas vai, kā minimums, jau iepriekš vienojoties par zīmju valodu.

Ļoti lielu ietekmi uz darbu izpildi atstāj iekārtas uzpildīšana ar ūdeni. Optimāls ir variants, ja ūdens iekārtai tiek pievests ar smago auto vai traktoru, kas aprīkots ar 200 l/min. jaudīgu sūkni. Iekārtas transportēšana uz stacionāru ūdens uzpildes vietu arī ir pieņemams risinājums, bet tikai tajā gadījumā, ja laiks ceļā tiek patērēts ne vairāk kā 10 min. Kopējais maisījuma sagatavošanas-izsmidzināšanas cikls nedrīkst pārsniegt 40-45 minūtes, no kurām 1 cikla laikā 10-15 min. tiek patērētas tikai izsmidzināšanai. Citiem vārdiem sakot, darba organizācijai jānodrošina 8 stundu darba diena, t.i. 8 iekārtas tilpņu satura izsmidzināšana (2 TSS-Bio slāņu un preterozijas slāņa uzklāšana dienā kopā sastāda 4 pilnus ciklus). Darba dienas beigās, jāatvēl 30 minūtes laika iekārtas mazgāšanai un citiem iekārtas sakārtošanas darbiem.

Strādājot ar TSS-BIO vietās ar lielu darba apjomu, racionāli būtu izmantot 2 hidrosēšanas iekārtas ar apkalpojošo personālu, sadalot starp viņiem darba operācijas tā, lai viena strādnieku komanda klātu tikai pirmo - TSS-BIO slāni un sēklas, bet otra strādnieku grupa - preterozijas slāni. Svarīgi, ka starp slāņu uzklāšanu ir jāatstāj brīvs laiks, kura ilgums savukārt ir atkarīgs no augsnes drenāžas spējas uz kuras tiek uzklāts TSS-Bio, no gaisa temperatūras, no saules staru slīpuma. Turklāt nevajadzētu pieļaut pirmā slāņa pilnīgu izžūšanu līdz nākamā slāņa uzklāšanai. Pirmajam slānim jābūt mitram, bet jau tādam, kur liekais ūdens jau novadīts gruntī.


Tālākā darbu rezultātu izvērtēšana

Hidrosēšanas darbi tika veikti ekstremāli vēlā, pēc Latvijas laika apstākļiem laikā - 14 novembrī. Gaisa temperatūra darbu veikšanas dienā bija +5°C. Dotajā momentā mērķis ir sasniegts - nogāze ir aizsargāta no lietus, un galvenais, no palu ūdens erozijas.

Tajā sakarā, ka apstrādātā nogāze ir pavērsta uz dienvidiem, tad atkarībā no 2012. gada laika apstākļiem, marta vidū vai beigās, būs redzams, cik efektīva būs izdevusies augsnes preterozijas aizsargkārta (īpaši salīdzinājumā ar neaizsargātajām teritorijām), bet aprīļa beigās būs redzama arī izmantotās zāles sēšanas metodes efektivitāte.