Реферат
В курсовом проекте разработаны планировка отвала, схемы смещения и схемы посадки, подобрана агротехнические мероприятия и подсчитана полная себестоимость для внешнего транспортного отвала и лесозащитной полосы.
Целью курсового проекта является рекультивирование внешнего транспортного отвала.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ОТВАЛ, ТРАНСПОРТНЫЙ ОТВАЛ, ПОСАДОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, СХЕМА ПОСАДКИ, ЧЕРНЫЙ ПАР, СИДЕРАЛЬНЫЙ ПАР.
Курсовая работа содержит: 29 страниц, 12 таблиц, библиографический список.

Содержание

Введение
1 Характеристика объекта проектирования
1.1 Местонахождение и общая характеристика
1.2 Климатические условия
1.3 Геоморфология, рельеф, почвы, гидрология
1.4 Вскрышные породы
1.5 Растительность
1.6 Экономические условия
2 Подготовка отвала к рекультивации
2.1 Классификация нарушенных земель
2.2  Классификация отвалов
2.3 Характеристика отвалов
2.4 Планировка отвалов
3.Биологическая рекультивация
3.1 Подбор ассортимента деревьев и кустарников
3.2 Моделирование типов отвалов
3.3 Определение себестоимости рекультивации отвалов
Заключение
Библиографический список

Введение

Рекультивация земель – это комплекс работ, направленных на восстановление продуктивности и народнохозяйственной ценности нарушенных и загрязненных земель, а также на улучшение условий окружающей среды.
Рекультивация состоит из трех последовательных этапов – подготовительного, технического и биологического. Последний из них включает в себя комплекс агротехнических и фитомелиоративных мероприятий по восстановлению плодородия нарушенных земель.
Основные задачи биологической рекультивации заключаются в активизации процесса почвообразования, повышении самоочищающей способности почвы и воспроизводстве биоценозов, а главные цели – в предотвращении и ликвидации ущерба, нанесенного ландшафту, а также создание условий для поддержания его экологической устойчивости[1].
В основе биологической рекультивации лежит использование преобразующих функций растительности, жизнедеятельность которой вызывает изменения геофизического и геохимического режимов биогеоценозов, формирующихся в условиях техногенных ландшафтов. Эти функции проявляются в фитогенном выветривании, гумусообразовании и других превращениях вещества, составляющих основу почвообразования.
Исходя из будущей профессиональной деятельности бакалавров, наибольшее внимание при изучении данной учебной дисциплины отводится рассмотрению лесохозяйственного направления биологической рекультивации. Изучение «Биологической рекультивации земель» базируется на знании ранее изученных курсов геодезии, ботаники, дендрологии, климатологии, почвоведения, экологии и, в свою очередь, служит научной основой для освоения такой специальной дисциплиной, как «Мелиорация ландшафтов».

1 Характеристика объекта проектирования

1.1 Местонахождение и общая характеристика

Назарово — город (с 25 декабря 1961 года) в Красноярском крае России. Назарово имеет координаты: 56 градусов с. ш.,90 градусов в.д.. Расстояние до Красноярска 196 км,  до Ачинска 30 км. Административный центр Назаровского района. В состав района не входит, образуя городской округ город Назарово. Город расположен на левом берегу Чулыма(приток Оби) Назаровской котловины в 192 километрах западнее Красноярска. Город находится на железной дороге Ачинск — Абакан, Транссиб проходит в 36 км севернее Назарово. Южносибирская железнодорожная магистраль связывает город с центральными, южными и приангарскими районами края. Железнодорожная ветка Красная Сопка — Кия-Шалтырь (Белогорск) соединяет город с Кемеровской областью.  Проходит автомобильная дорога Р408 Ачинск — Ужур — Шира — Троицкое, имеющая выход к трассам М53 «Байкал» и М54«Енисей».
В непосредственной близости от Назарова находятся месторождение бурого угля Канско-Ачинского бассейна. В административных границах города расположены 8 793 га земель. По данным Красноярскстата на 1 января 2014 г., численность населения города составляет 51 437 человек. Город расположен в Причулымской лесостепной зоне, в северной части Назаровской впадины Минусинского межгорного прогиба. С севера ограничена отрогами Кузнецкого Алатау и хребтом Арга, с юга — Солгонским кряжем. 

1.2 Климатические условия

Климатические показатели района расположения лесхоза характеризуются данными назаровской метеостанции. Среднегодовая температура  близка к нулю. Самый теплый месяц года - Июль со средней температурой 18.3 °C. Средняя температура в Январь - -18.6 °C. Это самая низкая средняя температура в течение года. Самый засушливый месяц - Февраль с осадками 17 мм. Большая часть осадков выпадает в Июль, в среднем 79 мм. Среднегодовое количество осадков несколько возросло в последние годы. Максимальное количество осадков приходится на июнь-август, что составляет 42 % годового количества. Количество осадков и их распределение по месяцам вполне достаточно для роста и развития лесной растительности. Появление снежного покрова приходится на начало октября, в отдельные годы снег выпадает в сентябре. К концу октября образуется устойчивый снежный покров, который держится до начала апреля. Полный сход снега наблюдается в конце апреля- начале мая. Продолжительность вегетационного периода дня с 4 мая по 29 сентября. Преобладающими ветрами во все времена года являются ветры  юго-западных направлений, они же имеют и наибольшую скорость. В целом климат местности резко-континентальный, весна скоротечна с резкими колебаниями температур, лето умеренно-теплое с достаточным увлажнением, теплыми днями и холодными ночами, безморозный период короткий.
Климат благоприятен для успешного произрастания следующих древесных  и кустарниковых пород: сосны, лиственницы, ели, пихты, кедра, осины, рябины, черемухи, жимолости. Что подтверждается наличием значительных площадей насаждений 1- 2 классов бонитета основных лесообразующих пород.
Климатическая характеристика по многолетним данным Назаровской метеостанции следующая:
1)	Среднемесячная температура января -17.9 С.
2)	Среднемесячная температура июля +18.1 С.
3)	Среднегодовая температура составляет -0.2 С.
4)	Продолжительность безморозного периода - 97 дней.
5)	Глубина промерзания грунта - 3.0 метра.
6)	Среднегодовое количество осадков составляет - 520мм, из них 372мм приходится на тёплый период.
7)	Число дней со снежным покровом - 172 дня. Снежный покров отличается небольшой мощностью.
8)	Среднее число дней с сильными ветрами за год - 34 дня.
9)	Средняя скорость ветра - 4/4 м/сек .
10)	Среднее число дней с метелью за год - 47 дней. 
11)	Дата первого заморозка осенью 8.09.
12) Дата последнего заморозка весной 2.06.
13) Продолжительность снеготаяния - 18 дней.
14) Дата весеннего оттаивания почвы на глубине 30 см. - 24.04.
На территории города преобладают ветра юго-западного и западного направления, в начале зимы и весной они достигают наибольшей силы. Зимой ветра выдувают снег в пониженные элементы рельефа и в колки, обнажая неветренные склоны, а весной они сильно иссушают верхние горизонты почвы. 
Климатические условия района проектирования обусловлены расположением в глубине континента и особенностями рельефа. Климат резко континентальный. Его основные показатели приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные климатические показатели района расположения объекта рекультивации

Месяцы	Среднемесячные температуры	Абсолютные	Среднемесячное 
количество осадков,мм	Относительная влажность 
воздуха , %	
		max.	min.			
Январь	-22,9	0,9	-51,5	12	76	
Февраль	-23,5	6,2	-49,6	10	75	
Март	-12	13,6	-41,9	10	72	
Апрель	-1,4	22,8	-32,7	33	62	
Май	7	32,4	-15	38	58	
Июнь	15,1	37,5	-5,5	45	60	
Июль	19	36,9	4,1	68	69	
Август	15	32,4	-0,8	75	76	
Сентябрь	7,4	30,4	-8,9	42	78	
Октябрь	-0,7	20,2	-24,2	35	75	
Ноябрь	-14,2	8,8	-45,3	37	77	
Декабрь	-24,1	4,2	-50,9	30	80	
Средняя	2,3	37,5	-51,5	43,5	72	

Осень продолжительная, относительно холодная, с затяжными дождями. Весна поздняя, короткая с резкими колебаниями суточных температур и большим количеством ветров, средняя скорость которых колеблется от 1,8 до 3,6 м/с.
Продолжительность периодов с различным температурным режимом и оптимальные сроки лесокультурных посадочных работ приведены в таблице 2.

Таблица 2- Начало, окончание и продолжительность периодов с различным температурным режимом, оптимальные сроки лесопосадочных работ.

Период	Дата	Продолжительность,
дней	
	начало	окончание		
Тёплый	15	16	185	
Большой вегетации	4	29	148	
Активной вегетации	21	10	112	
Оптимальные сроки лесопосадочных работ:
– весной 
– осенью	

4
10	

21
29	

17
19	

Ветровой режим местности характеризуется по данным таблицы 3.
Таблица 3- Повторяемость направления ветра и штилей,  %
Сезон	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль	
Зима	1	2	17	8	18	28	24	1	18	
Весна	3	4	12	7	13	24	32	5	13	
Лето	5	7	18	8	11	17	27	6	17	
Осень	2	4	15	7	13	27	27	4	13	
год	2	4	16	7	14	25	28	4	15	

         Данные таблицы 3 показывают, сто весенних засух в Назаровском районе не наблюдается, преобладающим ветрами являются западные и юго-западные. Не смотря на холодные ветра, хорошая обеспеченность влагой и достаточная продолжительность вегетативного периода позволяют выращивать здесь различные виды древесных и кустарниковых растений. Назаровский район относится к лесостепной зоне. Поэтому холодные западные ветра могут неблагоприятно влиять на открытые участки, не облесенные поля, сельскохозяйственные поля могут подвергнуться ветровой эрозии, выветриванию. В Назарово протекает несколько небольших рек, одна из которых р. Чулым, весной очень сильно разливается и размывание почвы может привести к образованию оврагов. Следовательно, в районе необходимо провести ряд лесомелиоративных мероприятий.
1.3 Геоморфология, рельеф, почвы, гидрология

Назаровский район находится на высоте 280 м над уровнем Северного Ледовитого океана. Рельеф Назаровской котловины слабо расчлененный. Основная водная артерия река Чулым.  В реку Чулым впадают реки Урюп, Сереж, Ададым, Ельник, Брюхановка и др. Русло реки Чулым извилистое, имеет равнинный характер и нередко дробится на рукава. Питаются реки в основном за счет атмосферных осадков и грунтовых вод. Река Чулым самый большой приток р. Оби, впадает в неё справа, длина реки 1799 км . Образуется от слияния рек Белого Июса и Чёрного Июса, берущих начало в Кузнецком Ала - Тау. В настоящее время вода в реке в черте города загрязнена промышленными и хозяйственно - бытовыми стоками. Все реки относятся к равнинному типу с ярко выраженным весенним половодьем, дождевыми паводками. В период паводка и половодья на р. Чулым устьевые участки малых рек находятся в подпоре. По данным гидрометеорологической службы годовой сток распределяется следующим образом (таблица 4).
Таблица 4- Годовой сток
Времена года	месяц	Сток( %)	
Весна	апрель - июнь	82 %	
Лето	июль - август	7 %	
Осень	сентябрь - октябрь	6 %	
Зима	ноябрь - март	5 %	

На малых реках спад половодья иногда сопровождается дополнительными кратковременными подъемами уровня от дождей на 0,4-0,5 (реже до 1 метра), продолжительностью 4-5 дней.
Поймы малых рек затопляются лишь при высоких паводках, глубина воды на поймах в это время составляет 0,5-1,0 метра. Наиболее низкие уровни воды наблюдаются в октябре - ноябре. В зимний период уровни воды малых рек стоят высоко вследствие промерзания на мелких местах и перекатах.
Средние даты вскрытия рек 19-27 марта.
Гидрологические условия характеризуются наличием двух типов подземных вод: грунтовых и трещинных. Грунтовые воды имеют широкое распространение на надпойменных террасах и пойме р. Чулым, а трещинные приурочены к нижнемеловым среднеюрским и кембрийским коренным отложениям.
Информация о почвах в районе представлена в таблице 5.

Таблица 5 – Почвы Назаровского района

Типы почв	Территория распространения	
1	2	
Темно-серые и серые оподзоленные 	Северные и северо-западные покатые и крутые склоны, покрыты лесом 	
Лугово-черноземные	По террасам рек, плоским лощинам и балкам 	
1	2	
Лугово-болотные	Низкие части приозерных впадин и глубоким бессточным западинам 	
Болотные 	К северо-востоку от городской застройки 	
Пойменные болотные почвы	В пойме реки Чулым 	
Продолжение таблицы 5

Глубина промерзания почвы 100 см, макс. – 170 см. Значительное влияние на развитие эрозионных процессов оказывают расчлененность поверхности и глубина местного базиса эрозии.
Коэффициент расчлененности представляет:

                                                           К=  K/ S                                                         (1.1)

 где: L- протяженность  всех элементов гидрографической сети, км.
        S- площадь водосборной площади, км/кв.
К= 11,8/314= 0,4 км/кв
При К=0,4  км/кв степень расчлененности признается слабой.
Глубина  местного базиса эрозии определяется как разница между отметками наивысшей и самой низкой горизонталей
Н б.э= Н мах – Н мин.
Где: Н б.э – глубина местного базиса эрозии, м
Н мах – отметка наивысшей горизонтали, м
Н мин – отметка самой низкой горизонтали, м
Н б.э = 100-35=65 м
По оценочной  шкале рельефа по основным морфометрическим показателям степень потенциальной опасности признается слабой.
Степень пораженности территории овражно-балочной системой оценивают по коэффициентам

                                                    Кр= Lо/S о.б                                                     (1.2)
                                             
                                                 Ко= S о/Sо.б                                                    (1.3)
                              
                                                       Кп= Nо/о.б                                                        (1.4)

При  сильной расчлененности оврагами, степень пораженности территории слабая. 

1.4 Вскрышные породы 

Мощность вскрышных пород на разрезе «Назаровский» изменяется в пределах от 20,0 до 70,0 м. Породы вскрыши представлены суглинками (иногда илистыми), глинами, песчано-галечниковыми отложениями, глинистыми песчаниками, алевролитами, сажистыми углями. В почве пласта «Мощный» залегают преимущественно алевролиты, реже аргиллиты и песчаники.
На разрезе «Назаровский» породные отвалы отсыпают с 1950 г. В настоящее время западная часть месторождения отрабатывается двумя участками, которые в перспективе должны сомкнуться в один карьер. В восточной части месторождения на отработанной его части сформирован горнопромышленный ландшафт. На месте отработанного угольного пласта размещены внутренние отвалы вскрышных пород. 
На отработанной части месторождения сформирован горнопромышленный ландшафт, состоящий из следующих элементов рельефа. Нерабочий борт карьера (вскрышные и добычные уступы в конечном положении) засыпан инертной подушкой из вскрышных пород с углом откоса до 300. Откос последней отвальной заходки внутреннего отвала сочленяется в
плане с откосом насыпи над угольным пластом. В результате образуется локальное понижение рельефа, в котором скапливаются талые и дождевые воды. Последние при их концентрации представляют собой водные потоки, размывающие откосы техногенного рельефа.
На территории старовозрастных породных отвалов широко распространены как начальные эрозионные формы в виде промоин (рытвин), приуроченные к откосам незадернованных склонов отвалов, так и активно формирующиеся овраги. В плане овраги имеют линейную форму на откосах и извилистую форму – на поверхности отвалов. Генеральный продольный профиль их соответствует направлению и форме склона, на котором они развиты. Водная эрозия формирует поверхность инертной породной насыпи над угольным пластом в виде многочисленных водопропускных канав переменным сечением. Комбинация канав имеет в плане вид сетки. Поскольку воздействие эрозии постоянное во времени, то и растительность в этом секторе полностью отсутствует.
В этой части горизонтальные поверхности участков внутренних отвалов спланированы на разных высотных отметках, поэтому образовываются каскадные водотоки, которые переливаются с более высоких горизонтальных участков на менее низкие. Всего на территории горнопромышленного ландшафта, созданного в период добычи угля с 1970 по 1995 гг. в ходе проявления водной эрозии образованы 21 овраг, формирующий вторичный рельеф и более 100 водопропускных мелких канав, принимающие
участие в трансформации рельефа.

1.5 Растительность

В настоящее время в Назаровском округе коренной растительности почти нет. В коренном или близком к нему состоянии находятся отдельные участки луговых степей на южных склонах гряд, небольшие массивы сосновых боров по террасам р. Чулым и болотная растительность в поймах рек и озер. Последние массивы коренных лиственных лесов на выровненных водоразделах впадины были сведены в середине XIX в. О былом широком распространении в Назаровской впадине (главным образом в ее западной части) и на левобережье р. Урюп лесов из лиственницы с участием березы, свидетельствуют литературные данные [Куминова, 1950], материалы лесоустройства Красноярского управления лесного хозяйства, а также наличие небольших массивов березовых лесов с участием лиственницы и кое-где сохранившихся огромных пней лиственниц. До освоения светлохвойные леса с березой занимали обширные пространства впадины, кроме южных и юго-западных склонов гряд, на которых были распространены степи. В восточной части кроме лиственницы в составе древостоев принимала участие сосна, в настоящее время единично встречающаяся в березовых лесах.
Антропогенное воздействие значительно сгладило разницу в растительном покрове западной и восточной частей впадины. Тем не менее, выделенные в составе округа Западно-Назаровский и Восточно-Назаровский геоботанические районы имеют некоторые свои характерные особенности. Главные из них это большая залесенность Восточно-Назаровского района в сравнении с Западно-Назаровским, а также участие сосны в древостое лесов. Общей особенностью для современного растительного покрова обоих районов Назаровского округа, как, впрочем, и для лесостепных округов Минусинской котловины, является наличие на фоне преобладающих распаханных пространств отдельных массивов березово-осиновых лесов и остепненных лугов на месте сведенных остепненных светлохвойных лесов.
Коренная группа ассоциаций - березово-лиственничный осоково-злаково-бобово-высокотравный лес (лиственница сибирская, береза плосколистная) на инсолируемых склонах и выположенных поверхностях. Травостой хорошо развит, отличается четырехъярусной структурой и разнообразным видовым составом (около 50 и выше видов на площади 100 м2).
Встречаются на пологих склонах гряд и выровненных поверхностях лиственнично-березовые осоково-злаково-бобово-высокотравные леса, березовые с единичной лиственницей и с тем же травяным покровом, березовые осоково-злаково-разнотравные и, наконец, березовые разнотравно-пырейные леса - это последовательные стадии деградации лиственничных осоково-злаково-бобово-высокотравных лесов.
Характерны для исследуемой территории также луговые ковыльные степи, которые встречаются преимущественно на сравнительно более сухих южных и юго-западных склонах гряд на черноземах обыкновенных маломощных в Западно-Назаровском геоботаническом районе. Эдификатором этих степей является ковыль перистый. Значительное участие в травостое принимают также виды мезофильного разнотравья, бобовые и осока стоповидная. Местами сохранились участки луговых степей с коренной структурой и видовым составом.
Луга и кустарники на террасах самой большой реки округа - Чулыма встречаются в сочетании с участками мелколиственных лесов и сосновых боров на почвах легкого механического состава. Сосняки в этих борах мощные, I и II классов бонитета, возрастом 60 - 80 (до 90) лет, высотой 17 56 25 м, диаметром 30 - 40 см. Отдельные экземпляры сосны достигают диаметра 1 м. Состав древостоя обычно с участием березы и осины. Подлесок разнообразен: свидина белая, черемуха, калина, рябина, ива пепельная, боярышник. Подрост сосны в хорошем состоянии только на открытых участках. После сведения таких боров возобновление идет без смены пород. Коренной травостой - травяно-кустарничковый.
Леса региона длительное время подвергаются различным формам хозяйственной деятельности человека, в результате чего его современная лесистость в некоторых районах (особенно Назаровском) оказалась ниже ( 20 %) пороговых величин с экологической точки зрения. По этим же причинам часть лесов, примерно 30 %, находится в нестабильном состоянии

1.6 Экономические условия

Назаровский район — лидер сельскохозяйственных районов Красноярского края. Помимо земли, хозяйств с их сельскохозяйственным производством, на территории района есть залежи полезных ископаемых. Прежде всего это уголь и цеолиты. С их разработкой связано экономическое развитие района. В основном население занято на ОАО «Разрез Назаровский», ОАО «Разрез Сереульский» и Назаровском ДРСП. В перспективе на угольном разрезе будет развита добыча и переработка цеолитов для производства стройматериалов, минеральных удобрений и фильтрующих элементов. Разрез «Сереульский» добывает сегодня 200 тысяч тонн бурого угля, который по качественным характеристикам превосходит угли Назаровского разреза. В перспективе добыча угля на «Сереульском» разрезе будет доведена до одного миллиона тонн в год. 
Назаровский разрез сдан в эксплуатацию в 1951 году. В 1980-е годы, когда потребности в буром угле были максимальными, добыча на предприятии достигала 14 млн тонн угля в год. Сейчас объём добычи на предприятии составляет около 4 млн тонн. Сложность Назаровского разреза заключается в большом объёме породы, под которой скрыты угольные пласты. Чтобы добраться до угля, нужно извлечь до 70 метров вскрыши — пустой породы, покрывающей залежи полезного ископаемого. Сейчас работают четыре вида вскрыши — железнодорожная, автомобильная, транспортно-отвальная и бестранспортная. Железнодорожная вскрыша производится экскаватором ЭКГ-10. Основной вскрышной уступ высотой до 35 м отрабатывается роторным экскаватором SRs (k) -4000. SRs (K) -4000 является ключевым звеном в технологии вскрышных работ Назаровского разреза и выполняет около 60 % всей вскрыши. После того как прошёл комплекс SRs (K) -4000, оставшийся нижний вскрышной уступ высотой до 20 метров отрабатывается шагающими экскаваторами. На Назаровском разрезе задействовано шесть шагающих экскаваторов: два ЭШ20/90-2, один Эш15/90-1 и три Эш10/70-3. Всего на Назаровском разрезе трудится около 900 чел. Выемка угля производится роторными экскаваторами ЭР-1250, производительностью 2 300 тонн угля в час. За годы эксплуатации этот экскаватор отгрузил потребителям около 23 млн тонн угля. Транспортировка угля осуществляется тепловозами на станцию «Угольная-2» и далее на Назаровскую ГРЭС. Она потребляет более 95 % угля и поэтому на разрезе добывают столько угля, сколько требуется станции. Остальной уголь вывозят самовывозом на котельные и для местного потребления. В 2013 году разрез добыл юбилейную 450-миллионную тонну угля с начала эксплуатации месторождения. За 9 месяцев 2015 года было добыто 2,5 млн тонн угля. Промышленные запасы Назаровского разреза — 210 млн тонн.

2 Подготовка отвала к рекультивации

2.1 Классификация нарушенных земель

Нарушенными считают земли, утратившие первоначальную природно-хозяйственную ценность и, как правило, являющиеся источником отрицательного воздействия на окружающую среду.
 Нарушают земли при выполнении открытых и подземных горных работ, складировании промышленных, строительных и коммунально-бытовых отходов, строительстве линейных сооружений, а также при проведении геологоразведочных, изыскательских, строительных и других работ. При этом нарушается почвенный покров, изменяются гидрогеологический и гидрологический режимы, образуется техногенный рельеф, а также происходят другие качественные изменения, ухудшающие экологическую обстановку в целом[1].
Нарушенные территории в результате хозяйственной деятельности разделяют на две группы:
1) земли, поврежденные насыпным грунтом — отвалы, терриконы, кавальеры и свалки;
2) территории, поврежденные выемкой грунта — карьеры открытых горных разработок, добычи местных строительных материалов и торфа, провалы и прогибы на месте подземных горных работ, резервы и траншеи при строительстве линейных сооружений[3]. По данным ГОСТ 17.5.1.02—85, в соответствии с классификацией нарушенных земель по техногенному рельефу карьеры, провалы и траншеи подразделяют:
–  По глубине, м:
1) Очень глубокие  более 100 м
2) Глубокие от 30 до 100 м
3) Средней глубины от 15 до 30 м
4) Неглубокие от 5 до 15 м
5) Мелкие менее 5 м
 – По величине склонов, град:
1) Обрывистые более 45
2) Очень крутые от 30 до 45
3) Крутые	от 15 до 30
4) Умеренно крутые от 10 до 15
5) Покатые	от 5 до 10
6) Пологие	до 5
Так же, отвалы, терриконы, насыпи, дамбы и кавальеры различают:  – По высоте, м: 
1) от 50 до 100 — высокие и очень высокие, 
2) от 30 до 50 — средневысокие, 
3) до 30 — невысокие.
Кроме того, все нарушенные земли различают по площади, га: свыше 50 — крупноплощадные, 1 – 50 —  среднеплощадные, до 1 — малоплощадные[4].

2.2  Классификация отвалов 

Отвал – остаточная карьерная выемка. В зависимости от способа укладки материала отвалы делятся на следующие типы:
1) конические (терриконы) — наиболее часто создаются при откатывании породы опрокидывающимися вагонетками или скипами;
2) хребтовые — создаются при вывозе породы вагонетками подвесной канатной дороги или конвейерами;
3) плоские — создаются при вывозе отходов (породы) в самосвалах и формировании штабеля при помощи бульдозеров; такие отвалы часто создаются в ближайшем от предприятия понижении рельефа[5].
При открытых горных работах в зависимости от места расположения отвалы разделяют на следующие виды:
1) внутренние — создаваемые в отработанном пространстве карьера;
2) внешние, расположенные за границами карьера;
3) комбинированные.
В зависимости от способа механизации работ, отвалы разделяют на:
- бульдозерные;
- экскаваторные;
- конвейерные;
- гидравлические.

2.3 Характеристика отвалов

Предполагается создавать конические отвалы. На отвалах будем создавать террасы с шириной 6,5 м.
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) – порода не очень требовательная в отношении климата и почвы. Растет сосна в среднем 150-200 лет, редко 300-400 и достигает в высоту до 40 м и в толщину (диаметр ствола) 1,5 м.
Корневая система сосны хорошо развита и всегда с длинным стержневым корнем, глубоко внедряющимся в землю, где почва тому не препятствует. Примерно до 40 лет стержневой корень растет, но по достижении этого возраста перестает развиваться, и взамен его начинают развиваться боковые корни. Благодаря такому устройству корней, сосна является ветроустойчивой породой.
Растет сосна чаще всего на почвах легкого механического состава, на подзолистых серых, бурых и на черноземах, часто на торфянисто – болотных почвах. В условиях Восточной Сибири растет даже на почвах, подстилаемых вечномерзлым грунтом.
К концу первого года сеянец вырастает до 5 см, а при очень благоприятных условиях даже до 10 см. Сильный прирост в высоту продолжается у сосны до 40 лет, а затем от постепенно ослабевает[6].
Ива козья, которую иначе называют брединой, красной лозой, талой, козьей вербой, представляет собой небольшое дерево, принадлежащее к семейству «ивовые», которое в высоту может достигать 8-10 метров. Зачастую она имеет форму, напоминающую высокий кустарник. Кора на стволе и молодых ветвях рассматриваемого дерева серо-зелёного цвета. На старых деревьях она более бурая, растрескивающаяся. Рассматриваемое дерево представляет собой двудомное растение (его цветки – раздельнополые). На одной иве козьей могут развиваться либо мужские, либо женские цветки. В любом случае они очень просто устроены (нет околоцветника), собранны в соцветиях-серёжках. Период цветения указанного дерева приходится на март-апрель, созревание плодов происходит в мае. Встречается дикая ива козья в умеренном поясе Евразии. Произрастает она преимущественно в подлеске широколиственного и смешанного леса[6]. В лекарственных целях применяется в основном кора ивы козьей, цветки и молодые ветки. Вследствие того, что в составе ивы козьей содержатся дубильные вещества, кора растения применяется в кожевенном производстве (тонкую кожу для перчаток, сафьян выделывают экстрактом, приготовленным на основе рассматриваемого дерева). Её также применяют в качестве чёрного красителя. Древесину козьей ивы используют в строительстве, как топливо. Ветви являются отличным материалом для сооружения изгороди. Ими кормят коз и овец. В отдельных местностях листья рассматриваемого растения заваривают вместо чая.
	Акация желтая (карагана) - это растение, представляющее собой кустарник (реже – небольшое деревце) с желтыми мотыльковыми цветками. Плоды (или бобы) караганы имеют вид стручков длиной в 3,5 – 5 см, в бобах находятся семена, напоминающие по своему виду мелкие горошинки. Стручки созревают в июле месяце, постепенно засыхая на деревьях, при этом створки бобов растрескиваются, что приводит к разбрасыванию семян вокруг дерева либо кустарника. К слову, плоды караганы съедобны, они по содержанию белков, жиров, а также углеводов не уступают ничем гороху (кроме того, плоды караганы на вкус тоже напоминают горох). Карагана в высоту может достигать порядка 6 – 7 м, но на территории России редко вырастают выше трех метров, преимущественно имея вид невысокого многоствольного куста с зеленовато-серой корой. Карагана – не только морозостойкое, а и засухоустойчивое растение, отлично адаптирующееся к городским условиям и произрастающее вдоль берегов пресных водоемов. Наиболее распространено это растение на территории Средней Азии, Сибири, а также Дальнего Востока.

2.4 Планировка отвалов

Планировка отвалов включает выравнивание поверхности нарушенных земель, в соответствии с последующим хозяйственным использованием. В нашем случае, исходя из рекреационного направления, выбираем частичную планировку, обеспечивающую создание благоприятных условий для отдыха людей. Графическое изображение отвала представлено на миллиметровой бумаге с указанием границ и размеров проектируемых террас.
Рекомендуется создавать смешанные типы лесокультур в составе главной породы 60  %, сопутствующей 20 – 30  %, и кустарников 10 – 20  %.
На  рекультивируемом отвале будем создавать лесные культуры сосны в смешении с ивой.  На верхнем отвале будем создавать рекреационную зону, для этого будем использовать сосну. 
Определяем R и d отвала, условно принимая, что его основание – круг. Площадь отвала составляет 65 га, по крутизне склона отвал относится к категории очень крутой. 

                                              d2=S/0,7854                                                  (2.1)

                                                 d=√d2                                                                                                (2.2)

d2= 650000/0,7854=827603,76;
d=√827603,76= 910 м – диаметр основания первого отвала
Определяем S террас по формуле 

                                   S (террасы) = п · (R2– r2)                                                      (2.3)  
                            
S1(террасы)=3,14 · (4502 – 446,752) =9151,3 м2;
S2(террасы)= 3,14 · (446,752 – 443,5)2= 9084,9 м2;
S3(террасы)= 3,14 · (443,52 – 440,25)2= 9018,66 м2;
S4(террасы)= 3,14 · (440,252 – 437)2= 8952,32 м2;
Площадь верхнего стола определяется по формуле 

                                        S(верхнего стола) =πd2/4                                                           (2.4)

S(верхнего стола) = (3,14*867,52)/4=590756,65 м2.
Затем проводим расчет протяженности террас по формуле:
                                              
                                        L=π/d                                                                        (2.5)

1)	L1=2826 м; 
2)	L2=2785,18 м;
3)	L3=2744,36 м; 
4)	L4=2703,54 м; 
5)	L5=2662,72 м; 
Нарезка террас шириной 6,5 м производится террасером Т-4У. Террасы разбивают строго по горизонталям нивелиром, намечая их на местности вешками.
Подготовку террас начинать нужно летом предшествующего посадке года, чтобы в осенне-зимний период получить дополнительное увлажнение. После нарезки на террасах производят глубокое безотвальное рыхление, а затем – культивацию.
Технологические карты на устройство террас и защитной полосы приведены в таблицах  6 и 7. 

Таблица 6 – Технологическая карта на устройство террас

Виды работ	Объем	Марки машин
 и орудий	Сроки выполнения	
			месяц	декада	
1	2	3	4	5	
Первый год	
1 Инструментальная разбивка на склоне верхней границы полос, намечаемых с закреплением прикопками через 10-15 м	1,5 км	вручную	август	II	
Продолжение таблицы 6
1	2	3	4	
2 Устройство террас	4,5 км	ДТ-75К
ТС-2,5 (ТР-2А)	сентябрь	I	
3 Осенняя безотвальная перепашка полотна террас на глубину до 30 см	1 га	ДТ-75
ПН-4-35А	сентябрь	II	
Второй год	
4 Культивация полотна террас	1,5 км	ДТ-75
КРТ-3	октябрь	I	
Третий год	
5.Предпосадочная культивация полотна террас	1,5 км	ДТ-75
КРТ-3	октябрь	II	

Таблица 7 – Технологическая карта на устройство защитной лесной полосы

Наименование
работ	Объём
работ	Марки машин и орудий	Сроки выполнения	
			месяц	декада	
Двукратное дискование дернины на глубину 10-12см	1га	ДТ-75К
БДНТ-2,2	май	II	
Боронование	1га	МТЗ-82
ЗБЗС-1,0	май	III	
Предпосевная культивация	0,002га	МТЗ-82
КПН-4Г
ЗБЗС-1,0	май	III	
Временная прикопка сеянцев и подготовка их к посадке	16,5 тыс. шт.	–	–	–	
Механизированная посадка сеянцев с подноской и оправкой их после посадки	0,02км	ДТ-75К
2ССН-1
СБ-9	июнь	I	
Дополнение рядов сеянцами в размере 20  %	3300 шт.	–	сентябрь	I	
Уходы, включающие пятикратную ручную прополку	100 м	–	июнь	I	

3.Биологическая рекультивация

3.1 Подбор ассортимента деревьев и кустарников

На основании выше изложенных данных выбираем на озеленение отвала следующие породы: сосна обыкновенная, ива козья и акация желтая.
Сосна обыкновенная – это самый ценный у нас строительный материал. Сосна дает ценную древесину, живицу, деготь, дубильные вещества и т.д. Эта порода не очень требовательная в отношении климата и почвы, поэтому «сосновое хозяйство» возможно в самых разнообразных почвенно-климатических условиях. Растет сосна чаще всего на почвах легкого механического состава, на подзолистых серых, бурых и на черноземах, часто на торфянисто – болотных почвах.  Почвоулучшающие качества этой породы, отсутствует, так как эта порода подкисляет почву. Растет сосна в среднем 150-200 лет, редко 300-400 и достигает в высоту до 40 м и в толщину (диаметр ствола) 1,5 м.
Ива козья, которую иначе называют брединой, красной лозой, талой, козьей вербой, представляет собой небольшое дерево, принадлежащее к семейству «ивовые», которое в высоту может достигать 8-10 метров. Зачастую она имеет форму, напоминающую высокий кустарник. Кора на стволе и молодых ветвях рассматриваемого дерева серо-зелёного цвета. На старых деревьях она более бурая, растрескивающаяся. Рассматриваемое дерево представляет собой двудомное растение (его цветки – раздельнополые). На одной иве козьей могут развиваться либо мужские, либо женские цветки. В любом случае они очень просто устроены (нет околоцветника), собранны в соцветиях-серёжках. Период цветения указанного дерева приходится на март-апрель, созревание плодов происходит в мае. Встречается дикая ива козья в умеренном поясе Евразии. Произрастает она преимущественно в подлеске широколиственного и смешанного леса. В лекарственных целях применяется в основном кора ивы козьей, цветки и молодые ветки. Вследствие того, что в составе ивы козьей содержатся дубильные вещества, кора растения применяется в кожевенном производстве (тонкую кожу для перчаток, сафьян выделывают экстрактом, приготовленным на основе рассматриваемого дерева). Её также применяют в качестве чёрного красителя. Древесину козьей ивы используют в строительстве, как топливо. Ветви являются отличным материалом для сооружения изгороди. Ими кормят коз и овец. В отдельных местностях листья рассматриваемого растения заваривают вместо чая. 
       Акация желтая (карагана) - это растение, представляющее собой кустарник (реже – небольшое деревце) с желтыми мотыльковыми цветками. Плоды (или бобы) караганы имеют вид стручков длиной в 3,5 – 5 см, в бобах находятся семена, напоминающие по своему виду мелкие горошинки. Стручки созревают в июле месяце, постепенно засыхая на деревьях, при этом створки бобов растрескиваются, что приводит к разбрасыванию семян вокруг дерева либо кустарника. К слову, плоды караганы съедобны, они по содержанию белков, жиров, а также углеводов не уступают ничем гороху (кроме того, плоды караганы на вкус тоже напоминают горох). Карагана в высоту может достигать порядка 6 – 7 м, но на территории России редко вырастают выше трех метров, преимущественно имея вид невысокого многоствольного куста с зеленовато-серой корой. Карагана – не только морозостойкое, а и засухоустойчивое растение, отлично адаптирующееся к городским условиям и произрастающее вдоль берегов пресных водоемов. Наиболее распространено это растение на территории Средней Азии, Сибири, а также Дальнего Востока. 

3.2 Моделирование типов отвалов

На первой террасе шириной 6,5 м проводится сплошная обработка почвы для создания смешанных насаждений. Схема посадки – рядовая, шаг посадки 1,5 м для сосны, 1м – для ивы, 0,5м – для акации, расстояние между рядами – 3 м. В первый ряд высаживаем главную породу сосну обыкновенную, во второй – сопутствующую породу иву козью, в третий – акацию желтую.
На второй и последующих террасах также планируется создание смешанных насаждений рядами по той же схеме посадки. 
На спланированной верхней части отвала создаются насаждения рекреационного назначения, которые уже в первые годы роста обладают сравнительно высоким декоративным эффектом и комфортны для отдыха. Данные насаждения создаются путем посадки со свободным и куртинным размещением растений, благодаря чему они более декоративны, чем рядовые. В то же время, с целью быстрейшего смыкания крон и создания лесной обстановки растения размещают через 3 м. В таблице 8 представлена ведомость защитных лесных насаждений.

Таблица 8 – Ведомость защитных лесных насаждений

Номер насаждения	Место создания	Размеры насаждений	
		ширина, м	длина, м 	площадь, га	
1	Первая терраса	5	2826	4919,3	
2	Вторая терраса	5	2785,18	4883,6	
3	Третья терраса	5	2744,36	4847,9	
4	Четвертая терраса	5	2703,54	4812	
5	Верхняя терраса	 	2662,72	586678	
6	Лесозащитная полоса	25	-	36600,6	

3.3 Определение себестоимости рекультивации отвалов

Ведомость потребности и стоимости посадочного материала для создания лесных насаждений представлена таблицей 9. Нормативно-технологические карты на обработку почвы и создание культур на террасе шириной 6,5 м и верхней площадке отвала, а так же создание защитной лесополосы – в таблицах 10 и 11 соответственно.

Место создания	S участка	Культивируемые виды деревьев	Вид посадочного материала	Необходимое количество посадочного материала, шт.	Цена за ед.,
руб.	Стоимость посадочного материала, руб.	
				На посадку	На дополнения	итого		1 га	всего	
				1 га	всего	1 га	всего	1 га	всего				
Террасы	
№1	0,49	Сосна	2х летние сеянцы	2845	1884	569	377	3414	2261	1,35	4609	3052	
		Ива		4267	2826	853	565	5121	3391	1,4	7169	4748	
		Акация		8535	5652	1707	1130	10241	6782	1,3	13314	8817	
№2	0,48	Сосна	2х летние сеянцы	2822	1857	564	371	3387	2228	1,35	4572	3008	
		Ива		4233	2785	847	557	5080	3342	1,4	7112	4679	
№3	0,48	Сосна	2х летние
сеянцы	5562	3659	1112	732	6674	4391	1,35	9010	5928	
		Ива		4171	2744	834	549	5005	3293	1,4	6757	4445	
№4	0,48	Сосна	2х летние сеянцы	2739	1802	548	360	3287	2162	1,35	4437	2919	
№5	5,8	Сосна	2х летние сеянцы	50576	293339	10115	58668	60691	352007	1,35	81933	475209	
Защит. полоса	3,6	Сосна	2х летние сеянцы	5083	18300	1017	3660	6100	21960	1,35	8235	29646	
Таблица 9 - Ведомость потребности и стоимости посадочного материала для создания лесных насаждений

Расчет полной себестоимости биологической рекультивации в рублях представлен в таблице 12.

Таблица 12- Расчет полной себестоимости биологической рекультивации, руб.

Статьи затрат	Числовые значения	
	террасы и верхняя площадка	лесозащитная полоса	
	на 1 га	на весь объем	на 1 га	на весь объем	
Сырье и материалы	5831,9	379076	456,0	29646	
Стоимость услуг машин и механизмов	5,1	335,6	0,4	26,2	
Тарифный фонд заработной платы	7,7	505,0	39,8	2589,3	
Доплата к тарифному фонду заработной платы	2,3	151,5	11,9	776,8	
Надбавка по районному коэффициенту	2,3	151,5	11,9	776,8	
Надбавка по северному коэффициенту	3,8	252,5	19,9	1294,6	
Основная зароботная плата	16,3	1060,6	83,6	5437,6	
Дополнительная заработная плата	1,9	127,2	10,0	652,5	
Отчисления на социальные нужды	7,1	463,2	36,5	2375,1	
Всего фонд оплаты труда	25,4	1651,1	130,2	8465,3	
Технологическая себестоимость	5862,5	381063	586,7	38138	
Общепроизводственные расходы	2638,1	171478,3	264,0	17161,9	
Прочие расходы	293,1	19053,1	29,3	1906,8	
Полная себестоимость	8793,7	571594	880,0	57206	

Заключение

Основные задачи биологической рекультивации заключаются в активизации процесса почвообразования, повышении самоочищающей способности почвы и воспроизводстве биоценозов, а главное – в предотвращении и ликвидации ущерба, нанесенного ландшафту, а также создании условий для поддержания его экологической устойчивости[7].
С помощью рекультивации можно восстановить нарушенные земли. Наиболее важным этапом рекультивации является биологический этап. С его помощью возможно восстановление плодородия нарушенных земель.
В основе биологической рекультивации лежит использование преобразующих функций растительности, жизнедеятельность которой вызывает изменения геофизического и геохимического режимов биогеоценозов, формирующихся в условиях техногенных ландшафтов. Эти функции проявляются в фитогенном выветривании, гумусообразовании и других превращениях вещества, составляющих основу почвообразования.

Библиографический список

1. Ковылин, Н.В. Лесомелиорация ландшафта. Проектирование защитных лесных насаждений: Учебное пособие к курсовому проектированию для студентов специальностей 250201.65, 250203.65, 280402 очной и заочной форм обучения/ Н.В. Ковылин, О.П. Ковылина, Л.Р. Нипа.-Красноярск:СибГТУ, 2010.-192 с.
2. Сборник расчетно-технологических карт на работы по защитному лесоразведению. – М.: Союзгипролесхоз. Том II. О. - облесение оврагов, балок и песков, 1976.-200 с.
3. Ковылин, Н.В. Биологическая рекультивация земель: учебное пособие к курсу для бакалавров по направлению подготовки 250100.62 (350301) «Лесное дело» профиля подготовки «Лесное хозяйство» очной, очной сокращенной, заочной и заочной сокращенной форм обучения/ Н.В. Ковылин, О.П. Ковылина, А.А. Жихарь.- Красноярск: СибГТУ, 2014. -80 с.
4. Мелиорация и рекультивация земель: Учебное пособие к курсовому проектированию по направлению 280100 «Природообустройство и водопользование» профиль подготовки «Природоохранное обустройство территорий» для бакалавров очной формы обучения.  –  Красноярск: СибГТУ, 2011. – 44 с.
5. Лесные культуры: лабораторный практикум по лесным питомникам делу для бакалавров направления подготовки 250100 Лесное дело;  250100 Лесное дело профиль Лесное хозяйство очной и заочной форм обучения / И.Н. Павлов, А.А. Агеев – Красноярск: СибГТУ,  2011. – 109 с.
6. Палкин, А.И. Дендрология. Характеристика основных лесообразователей лесной и лесостепной зон России: учебное пособие для бакалавров направления 250100 очной формы обучения / А.И. Палкин, И.И. Красиков, Е.М. Иншаков. – Красноярск: СибГТУ, 2011. – 105 с.
7. Тарасов П.А., Бакшеева Е.О., Иванов В.А. Биологическая рекультивация земель: Учебное пособие к курсовому проектированию по направлению 35.03.01 «Лесное дело» для бакалавров очной и заочной форм обучения / П.А. Тарасов, Е.О. Бакшеева, В.А. Иванов – Красноярск: СибГТУ, 2016. – 68 с.