NAZWA PRZEDMIOTU

KARTA PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu:
OCHRONA GLEB PRZED EROZJĄ
1.
Wydział:
2.
Kierunek studiów:
Inżynieria Środowiska
3.
Specjalność:
Inżynieria Ekologiczna
4.
Nazwa przedmiotu:
Ochrona gleb przed erozją
5.
Kategoria przedmiotu:
fakultatywny
6.
Rok studiów 4, semestr 8
7.
Liczba godzin ogółem
8.
Liczba godzin wykładów 15 h, liczba godzin ćwiczeń 15 h (rodzaj ćwiczeń - projektowe)
9.
Prowadzący: dr inż. Wojciech Mierzwa
10.
Forma zaliczenia: zaliczenie
11.
Cel przedmiotu
Trwale zubożając glebę erozja przynosi gospodarce wymierne szkody ekologiczne i ekonomiczne, powoduje
m.in. stałe obniżanie się plonów, nierównomierne przepływy wody w rzekach - gwałtowne powodzie i okresowe
niżówki, zanoszenie rumowiskiem zbiorników wodnych, zamulanie urządzeń wodno-melioracyjnych, deformowanie
koryt potoków i rzek. Gwałtowny przebieg niektórych procesów erozyjnych był przyczyną wielu katastrof, w których
ulegały zniszczeniu zlokalizowane na zboczach drogi i linie kolejowe, trakcje elektryczne, zabudowania gospodarcze
czy całe przysiółki. Zapobieganie erozji jest więc problemem niezwykle ważnym, zwłaszcza obecnie, podczas
zachodzących przemian strukturalnych w zagospodarowaniu terenów związanych z szybkimi przeobrażeniami
gospodarczymi zachodzącymi w naszym kraju.
Celem przedmiotu jest nabycie umiejętności rozpoznawania zjawisk erozyjnych, oceny ich nasilenia oraz
sposobów zapobiegania, a także likwidacji skutków erozyjnej degradacji gleb.
12.
Wymagane wiadomości (przedmioty poprzedzające):
Podstawy geologii, gleboznawstwo, hydrologia, klimatologia, inżynieria rzeczna, odwodnienia i nawodnienia
rolnicze, rolnicze i leśne podstawy inżynierii środowiska, systemy informacji o środowisku.
13.
Streszczenie programu (główna zawartość):
Rodzaje erozji, główne czynniki procesów erozji wietrznej i erozji wodnej oraz metody ich prognozowania i
oceny nasilenia, zabiegi przeciwerozyjne.
14.
Program przedmiotu z rozplanowaniem godzinowym
1
2
−
Inżynierii Środowiska i Geodezji
30h, liczba punktów ECTS 2,5
Wykłady (15 godz.)
Organizacja wykładów
Formalne i merytoryczne obowiązki studentów, bibliografia literatury uzupełniającej treść
wykładów.
Wiadomości wstępne
Główne cele melioracji przeciwerozyjnych, podstawowe zabiegi i ich oddziaływanie, nakłady
finansowe.
Kształtowanie powierzchni Ziemi
Fizyczne, chemiczne i biologiczne wietrzenie skał, pojęcia erozji naturalnej i przyspieszonej,
rodzaje, odmiany i formy erozji gleb, rejony występowania w Polsce nasilonej erozji wietrznej i
wodnej, przykłady skutków erozji.
1godz.
1godz.
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
Mechanizm i główne czynniki procesów erozji wietrznej oraz metody oceny jej
natężenia (1)
Próg ruchliwości - krytyczna prędkość wiatru, wpływ siły wiatru, podatności gleb, rzeźby terenu,
okrywy roślinnej i zabiegów agrotechnicznych na natężenie erozji wietrznej.
Mechanizm i główne czynniki procesów erozji wietrznej oraz metody oceny jej
natężenia (2)
Wzory Klimaszewskigo, Zachara, skala Beauforta, wzory Pasaka, Żarkowa, Barajewa, pomiary
geodezyjne, pomiary przy użyciu deflametrów oraz metody wskaźnikowe.
Mechanizm i główne czynniki procesów erozji wodnej oraz metody oceny jej natężenia
(1)
Wpływ budowy geologicznej, rzeźby terenu, podatności gleb, opadów atmosferycznych, sposobu
użytkowania gruntów i przebiegu roztopów śniegowych na natężenie erozji wodnej.
Mechanizm i główne czynniki procesów erozji wodnej oraz metody oceny jej natężenia
(2)
Kartograficzna i fotogrametryczna rejestracja różnych form erozji, metoda profilów niwelacyjnoglebowych, badania struktury powierzchniowych spływów wody i zmywu gleby, badania struktury
plonowania roślin uprawnych i wilgotności gleb w układzie strefowo-stokowym.
Mechanizm i główne czynniki procesów erozji wodnej oraz metody oceny jej natężenia
(3)
Batymetryczne pomiary rumowiska unoszonego, geodezyjne oraz znacznikowe pomiary wleczyn,
metody wskaźnikowe i empiryczne.
Skutki erozji
Prezentacja skutków erozji na przeźroczach, przyczyny wystąpienia.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
Modelowe badania intensywności procesów erozji
Statyczne i dynamiczne testy laboratoryjne podatności gleb na erozję wodną, badania rozbryzgu i
spłukiwania powierzchniowego przy zastosowaniu symulowanego deszczu, badania erozji liniowej
w wyniku symulowanego spływu strumienia wody, badania deflacji przy zastosowaniu
symulowanego wiatru. Modele prognozowania strat gleby w wyniku erozji wodnej oraz deflacji.
Ochrona przed erozją wietrzną
1godz.
Poprawa fizycznych i chemicznych właściwości gleby, zwiększenie wilgotności gleby, płodozmian
przeciwerozyjny, zadrzewienia śródpolne, pasy wiatrochronne.
Ochrona przed erozją wodną (1)
1godz.
Struktura oraz układ użytków leśnych i rolnych w terenach górskich, podgórskich i wyżynnych pod
kątem ochrony gleb przed erozją wodną, biologiczna zabudowa zlewni.
1godz.
Ochrona przed erozją wodną (2)
Poprawa fizycznych i chemicznych właściwości gleb, regulowanie stosunków powietrzno-wodnych w
glebie, tarasowanie zboczy, płodozmiany przeciwerozyjne. Użytkowanie gruntów zagrożonych
procesami osuwiskowymi, soliflukcją i sufozją - regulacja stosunków wodnych, ochronna funkcja
szaty roślinnej, zabudowa techniczna.
1godz.
Ochrona przed erozją wodną (3)
Techniczna i biologiczna zabudowa wąwozów oraz ich wykorzystanie - dobór budowli oraz
gatunków roślin utrwalających obrzeże, czoło i zbocze wąwozu, zasypywanie wąwozów,
przekształcanie wąwozów w zbiorniki retencyjne i retencyjno-kolmatacyjne, rolnicze oraz inne
zagospodarowanie wąwozów.
1godz.
Ochrona przed erozją wodną (4)
Charakterystyczne cechy rzek, cele regulacji rzek i jej projektowanie dla potrzeb rolnictwa,
kształtowanie profilu podłużnego i poprzecznego, biotechniczna obudowa koryt cieków nizinnych
i górskich.
1godz.
Ochrona przed erozją wodną (5)
Ochrona brzegów zbiorników śródlądowych przed abrazją - prognozowanie natężenia abrazji,
kształtowanie linii brzegowej, budowle techniczne, roślinność wodna i lądowa w pasie
przybrzeżnym
i na skarpach.
Komputerowe wspomaganie projektowania zabiegów przeciwerozyjnych
1godz.
Możliwość wykorzystania programów DIDGER, SURFER, MAPINFO oraz MICROSTATION do
pozyskania, przetworzenia oraz prezentacji informacji o terenie w aspekcie ochrony gleb przed
erozją.
− Ćwiczenia (15 godz.)
1godz.
Organizacja ćwiczeń
Formalne i merytoryczne obowiązki studentów, regulamin pracowni komputerowej.
Cel i zakres ćwiczeń
Temat ćwiczenia, bibliografia literatury pomocnej przy jego wykonaniu.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Opracowanie p. 1 tematu ćwiczenia
Metody oceny erozji potencjalnej, warunki do ich stosowania.
Praca z programem komputerowym SURFER
Wstępne zapoznanie się z programem, zapis w arkuszu kalkulacyjnym współrzędnych x,y,z
punktów terenowych (zapis na dyskietce).
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - opis położenia geograficznego i
administracyjnego.
Praca z programem komputerowym SURFER
Metody interpolacyjne, interpolacjach współrzędnych x,y,z metodą krigingu przy zadanych
parametrach siatki interpolacyjnej.
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - opis rzeźby terenu.
Praca z programem komputerowym SURFER
Wykreślenie map warstwicowych przy różnych cięciach warstwic, różnych kolorach, grubościach i
krojach linii i czcionek opisów.
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - opis rzeźby terenu (c.d.).
Praca z programem komputerowym SURFER
Interpolacjach współrzędnych x,y,z w celu wykreślenia mapy spadków powierzchni terenu,
wykreślenie map spadków powierzchni terenu przy różnych przedziałach spadków.
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - opis budowy geologicznej i gleb.
Praca z programem komputerowym SURFER
Wykreślenie mapy warstwicowej i spadków powierzchni terenu przy zadanych parametrach (zapis
na dyskietce).
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - charakterystyka warunków
klimatycznych.
Praca z programem komputerowym SURFER
Zapis w arkuszu kalkulacyjnym wysokości rocznych sum opadów atmosferycznych, interpolacja
danych, wykreślenie mapy izohiet (zapis na dyskietce).
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - opis sieci hydrograficznej.
Praca z programem komputerowym SURFER
Obliczanie powierzchni i objętości z wykorzystaniem wcześniej uzyskanych danych z interpolacji
(zapis na dyskietce).
Praca z programem komputerowym SURFER
Łączenie map, połączenie mapy warstwicowej z mapą spadków powierzchni terenu i mapą izohiet.
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - opis użytkowania gruntów.
Praca z programem komputerowym SURFER
Digitalizacja z map, digitalizacja granic kompleksów lasów, trwałych użytków zielonych
i gruntów ornych (zapis na dyskietce).
Opracowanie p. 3 tematu ćwiczenia
Przyrodnicza i gospodarcza charakterystyka wybranego obszaru - opis użytkowania gruntów (c.d.).
Praca z programem komputerowym SURFER
Digitalizacja z map, digitalizacja granic kompleksów gleb o różnej podatności na erozję wodną
(zapis na dyskietce). Zakrywanie fragmentów map.
Opracowanie p. 4 tematu ćwiczenia
Pilność ochrony gleb przed erozją wodną - ocena wpływu scharakteryzowanych elementów
przyrodniczych i czynników gospodarczych na zagrożenie gleb erozją wodną.
Praca z programem komputerowym SURFER
Łączenie map. Wykreślenie połączonej mapy warstwicowej, spadków powierzchni terenu i mapy
izohiet z granicami kompleksów użytków i gleb o różnej podatności na erozję wodną (zapis na
dyskietce). Zakrycie powierzchni nierolniczej, obliczenie powierzchni zakrytej (zapis na dyskietce).
Opracowanie p. 5 tematu ćwiczenia
Zabiegi ochronne - opis zabiegów przeciwerozyjnych stosowanych w makroregionie, w którym
położony jest obiekt.
Praca z programem komputerowym SURFER
Operacje matematyczne na danych z interpolacji, przypisywanie współczynników w celu
dodawania wyników interpolacji (zapis na dyskietce).
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
1godz.
14
15
15.
Praca z programem komputerowym SURFER
Graficzne i liczbowe zestawienie wyników inwentaryzacji gruntów rolnych zagrożonych erozją
wodną, wykonanej według metodyki podanej w Instrukcji nr 3 Ministrów Rolnictwa oraz Leśnictwa
i Przemysłu Drzewnego z dnia 18 sierpnia 1973 r. (zapis na dyskietce).
Opracowanie p. 5 tematu ćwiczenia
Zabiegi ochronne - opis zabiegów przeciwerozyjnych możliwych do zastosowania na obszarze
objętym studium.
1godz.
1godz.
Zalecana literatura
1. Józefaciuk A., Józefaciuk C. Erozja agrosystemów. Biblioteka monitoringu środowiska. Państwowa Inspekcja
Ochrony Środowiska, Warszawa 1998.
2. Józefaciuk A., Józefaciuk C. Ochrona gruntów przed erozją. Poradnik dla władz administracyjnych i
samorządowych oraz służb doradczych i użytkowników gruntów. Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa,
Puławy 1999.
3. Józefaciuk C., Józefaciuk A. 1996. Erozja i melioracje przeciwerozyjne. Państwowa Inspekcja Ochrony
Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa.
4. Józefaciuk C., Józefaciuk A. 1996. Erozja wąwozowa i metody zagospodarowania wąwozów. Państwowa
Inspekcja Ochrony Środowiska, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa.
5. Prochal P. Melioracje przeciwerozyjne. Skrypt AR w Krakowie, 1984.
6. Ziemnicki S. Melioracje przeciwerozyjne. PWRiL Warszawa, 1968.