amenajari de desecare
DESCRIPTION
drenajeTRANSCRIPT
AMENAJARI DE DESECARE - DRENAJ
În cadrul lucrarilor de îmbunatatiri funciare din România, lucrarile de
desecare - drenaj ocupa un loc deosebit prin implicatiile pe care le au
asupra evolutiei si calitatii solurilor.
În conditii de climat secetos, când 313g62d terenurile agricole
necesita cu stringenta irigatia, desecarea - drenajul este necesar pentru
protectia terenurilor împotriva saraturarii secundare a solurilor (prin
retinerea, interceptarea pierderilor de apa a ascensiunii capilare).
În conditii de climat umed, desecarea - drenajul trebuie sa
determine producerea în stratul activ de sol , a unui raport optim între
apa si aer. Deci indiferent de categoria climatica a unui teritoriu,
amenajarea lui hidroameliorativa necesita si lucrari de desecare - drenaj.
Prin drenaj - se întelege lucrarile aplicate cu scopul de a colecta si
evacua umiditatea
excesiva din sol.
Oameni ai
tinutului mlastinos din
estul Angliei. Înainte de
drena-re, aceste regiuni
erau mlastini
neospitaliere, va-
loroase doar pentru
pes-carii si vânatorii
aven-turieri. În secolul
al XVII - lea, îndrumati
de expertii olandezi, englezii au dre-nat zona, rezultând apro-ximativ
200.000 de hecta-re de pamânt fertil.
În limbaj international, drenajul prezinta doua subdiviziuni:
- a). Drenaj de suprafata, care se ocupa cu evacuarea excesului
de umiditate de la suprafata terenului si sin stratul superficial de
sol, folosind canale deschise. Pentru aceasta categorie de
lucrari, în tehnologia româneasca s-a folosit termenul de
desecare;
- b). Drenaj subteran, care cuprinde lucrari având drept scop
controlul nivelului apei freatice sau excesul de apa din profilul de
sol, folosind cu precadere tuburi perforate, îngropate, numite
drenuri.
Drenajul, ca lucrare hidroameliorativa î-si propune urmatoarele
obiective:
- pe terenurile cu regim hidrologic normal, sa previna producerea excesului de
umiditate, cauzat de irigatii si inundatii;
- pe terenurile cu regim hidrologic excedentar, sa asigure
colectarea si evacuarea umiditatii excesive din sol si terenul
respectiv sa poata fi utilizat cu randament agricol maxim;
- pe terenurile neproductive din zonele joase (luncile râurilor,
câmpii intramontane, etc.), sa colecteze umiditatea stagnanta la
suprafata solului si în sol, determinând astfel introducerea
terenului respectiv în circuitul agricol.
În afara rolului hidroameliorativ, lucrarile de drenaj au si un
pronuntat rol ecologic prin protectia calitatii solurilor împotriva degradarii
prin salinizare sau înmlastinire secundara.
În cazul terenurilor neproductive de lunca, lucrarile de drenaj
intervin brutal în mediul ambiant prin modificarea radicala a biotopului si
biocenozelor caracteristice acestor zone. Scopul acestor interventii,
însa, este strict economic si de aceea lucrarile trebuie aplicate cu
discernamânt, pentru a îmbina efectul lor economic favorabil cu
pastrarea unor ecosisteme tipice sau rare.
Suprafete afectate de exces de umuditate din România.
În functie de variatia climatica anuala, suprafata afectata de exces
de apa, are amploare diferita. În anii umezi, suprafata afectata de exces
de umiditate însumeaza 7.470.000 ha, iar în anii normali, din punct de
vedere pluviometric suprafata însumeaza 5.530.000 ha.
Fata de suprafata agricola a tarii, excesul de umiditate afecteaza
42% din aceasta, cu grade de intensitate diferite.
Repartizarea suprafetei cu exces de umiditate pe teritoriul tarii
noastre este diferita, în functie de caracteristicile climatice regionale.
Raportat la suprafata agricola, Câmpia de Vest a tarii reprezinta 65% din
terenurile cu exces de umiditate. Apoi urmeaza zona de N si zona de
munte cu 38%, zona de S care are 37% din terenurile cu exces de
umiditate, zona de centru (Podisul Transilvaniei) 28% sufera de exces
de umiditate, zona de E cu 25%, exces de umiditate si zona de S - E
(Baraganul si Dobrogea) 17% cu exces de umiditate si cu tendinta de
35% din suprafata agricola sa se produca ridicarea nivelului freatic la
cote care sa determine excesul de umiditate.
Notiunea de exces de umiditate. Stabilirea momentului în care
umiditatea din sol devine excesiva a constituit o problema în decursul
stabilirii raportului: apa - sol - planta. Conceptia moderna, actuala,
sustine ca excesul de umiditate începe atunci când umiditatea solului
depaseste capacitatea de câmp (C.C.) a solului pentru apa. Se
considera ca nivelul de umiditate corespunzator capacitatii de câmp
(C.C.), reprezinta limita superioara a umiditatii optime din sol. Depasirea
acestei limite determina excesul de apa, manifestat prin umplerea unui
volum de pori important, cu apa.
Concluzii:
- excesul de umiditate începe când se depaseste capacitatea de
câmp pentru apa;
- excesul de umiditate se manifesta cu intensitati diferite, fiind
vizibil numai în faza de baltire;
- variatia excesului de umiditate poate fi apreciata prin masuratori
asupra umiditatii solului sau prin metode expeditive, mai putin
exacte.
Cauzele excesului de umiditate.
- Producerea excesului de umiditate este dependenta de clima
zonei la care ne referim. România, î-si defineste clima prin efectul
combinat al asezarii sale geografice si prin distributia reliefului în
trepte, concentrice, dinspre centru spre periferie.
- Asezarea geografica determina ca evolutia climatica sa depinda
în principal de doi centri de maxima presiune numiti anticicloni si
anume: anticiclonul azoric (care persista 259 zile pe an) si
anticiclonul groso - siberian (care exista 130 zile pe an).
Sursele excesului de umiditate.
Principalele surse ale excesului de umiditate din zonele care
impun lucrari de drenaj si desecare sunt urmatoarele:
- precipitatiile atmosferice cazute sub forma de ploaie, zapada sau
condensatie atmosferica;
- scurgerile superficiale provenite din zonele adiacente
suprafetelor supuse lucrarilor de desecare - drenaj;
- debite provenite din pânza de apa freatica;
- infiltratiile provenite si produse prin diguri sau pe sub diguri, în
cazul incintelor aparate cu aceste tipuri de lucrari;
- aportul izvoarelor de la baza versantilor si a vailor afluente în
zonele amenajate;
- debitele provenite de pe suprafetele amenajate pentru irigatii, de
pe acumularile de apa sau de la amenajarile piscicole din zona;
- apele provenite din revarsarea cursurilor de apa neîndiguite in
timpul viiturilor (inundatiior).
Contributia diferitelor surse la realizarea excesului de umiditate
depinde de: contributia diferitelor surse la realizarea excesului de
umiditate, conditiile climatice, hidrogeologice, litologice si de formele de
relief a fiecarei zone.
Precipitatiile în sistemele de desecare - drenaj.
Durata (minute sau ore) si intensitatea ploii sunt caracteristici
determinante în procesele de eroziune si exces de umiditate.
O intensitatea si durata mare a ploii determina blocarea aerului în
porii solului, ceea ce face sa creasca volumul scurgerii fata de volumul
apei infiltrate.
Din totalul unei ploi, o parte este retinuta de catre vegetatie
(valoarea maxima a retinerii în cazul padurilor fiind de 10 - 25%), iar
ceea ce ramâne din ploaia respectiva se împarte în:
- scurgere la suprafata terenului;
- infiltratie.
Ploaia se poate suprapune si cu topirea zapezilor.
Apa freatica în sistemele de desecare - drenaj.
Apa freatica, este a doua cauza ca importanta a excesului de
umiditate. Efectul ei se produce atunci când nivelul apei freatice se
gaseste la adâncimea critica, de unde prin capilaritate se ridica spre
suprafata terenului.
Prin adâncime critica, se întelege adâncimea la care se afla apa
freatica, de la care, debitul capilar este < 1 mm/zi (si nu se depun
saruri):
- adâncimea critica = 1 -3 m;
- adâncimea subcritica = 3 - 5 m;
- adâncimea acritica > 5 m.
Inundatiile în sistemele de desecare - drenaj.
Reprezinta o cauza a excesului de umiditate cu caracter temporar
si întâmplator, deoarece toate cursurile de apa importante sunt îndiguite.
Atunci când se depaseste asigurarea de calcul a debitelor transportate,
are loc deversarea apei peste coronamentul digului, provocând inundatii.
Inundatiile se produc într-un complex de factori favorabili si
anume:
- precipitatiile abundente care cad pe versantii defrisati;
- când solurile sunt umede si eventual se topesc si zapezile.
Infiltratiile prin dig sau pe sub dig în sistemele de desecare - dre-
naj.
Se produce datorita deteriorarii lucrarilor de îndiguire, sau a unor
deficiente de calcul sau de executie. În mod obisnuit prin proiectare sunt
luate masuri de prevenire a acestor infiltratii. Totusi prin tasarea inegala
a pamântului din corpul digului, sau prin producerea de catre animalele
rozatoare a unor galerii prin dig (în cazul digurilor executate din pamânt),
apare posibilitatea ca pe durata viiturii, când nivelul apei atinge corpul
digului sa se produca inundatii prin acestea.
Cât timp curba de infiltratie si apa din dig este limpede, nu este
nici un pericol, trebuind colectata într-un canal paralel cu digul. Daca
apa din dig devine tulbure, înseamna ca antreneaza pamânt din corpul
digului, deci se produc goluri în dig si atunci se surpa digul si permite
accesul apei în incinta aparata.
Infiltratiile pe sub dig au loc când în fundatia digului exista un strat
cu permeabilitate ridicata, din nisipuri si pietrisuri, iar prin acestea se
produce o infiltratie intensa cu tendinta ca apa sa apara în incinta la
diverse distante de dig, sub forma de grifoane sau izbuc.
Irigatiile în sistemele de desecare - drenaj.
Desi scopul irigatiilor este sa asigure plantelor necesarul de apa
pentru crestere si dezvoltare, totusi cu ocazia transportului apei pe
canale si la aplicarea udarilor în câmp, se produc pierderi importante de
apa.
Efectul pierderilor de apa poate fi privit în diferite moduri:
- ca pierdere de resursa naturala - apa fiind resursa naturala
limitata, iar potentialul hidrologic al apelor de suprafata fiind deja
epuizat;
- ca pierdere de energie - prin treptele de pompare succesiva la
care este supusa apa pentru irigatii, aceasta înmagazinând un
volum important de energie. Orice pierdere de apa înseamna si
pierderea energiei folosita la pomparea acesteia;
- ca efect ecologic - pierderile de apa pot determina, fie
alimentarea pânzei freatice daca aceasta se afla la mica
adâncime sub canal, fie determina formarea unor pânze freatice
sezoniere care cu timpul se pot transforma în pânze freatice
permanente, modificând în sens defavorabil regimul natural al
solurilor.
Alte cauze ale excesului de umiditate în sistemele de desecare -
drenaj.
Amenajarile cu caracter special (orezarii, amenajari piscicole)
produc exces de umiditate prin infiltratii în subsol si cresterea nivelului
freatic în zonele limitrofe. La aceste pierderi de apa se adauga debite de
primenire (alimentare), pentru asigurarea calitatii apei folosita în
bazinele respective. Izolarea hidrogeologica a acestor amenajari se face
prin canale colectoare de centura (C.C.C.) care pot prelua debitele
infiltrate în apa freatica.
Un fenomen specific din amenajarile complexe îl constituie,
deversarea apelor uzate în canalele de drenaj de suprafata.
Desfasurarea acestor actiuni este considerata ilegala si se produce din
lipsa existentei unei solutii de utilizare a apelor uzate. Din aceasta cauza
canalele se colmateaza în masura importanta (mai mare de 40%),
producându-se si poluarea apelor freatice si a solului din zonele
respective.
Efectele eliminarii excesului de umiditate din sol, prin sistemele de
desecare - drenaj.
Prin aplicarea lucrarilor de desecare - drenaj, o parte din apa
cantonata in porii solului se elimina, în locul ei patrunde aer, cresterea
gradului de aerare al solului fiind principalul efect al eliminarii excesului
de umiditate.
Acesta determina o serie de procese favorabile pentru evolutia
solurilor si a fertilitatii acestuia si anume:
- îmbunatatirea regimului termic - solurile se încalzesc primavara
mai devreme, se lucreaza mai usor, lucrarile fiind de calitate mai
buna;
- creste gradul de mineralizare a materiilor organice, înnoindu-se
fondul nutritiv prin formarea humusului;
- îmbunatatirea structurii, a porozitatii si a permeabilitatii solului,
precum si cresterea capacitatii de retinere pentru apa a solului.
Aceste procese se desfasoara pe o durata de pâna la 5 - 8 ani,
intensitatea lor depinzând de tehnologia de utilizare a terenului si
aplicarea lucrarilor secundare de drenaj. Pentru reducerea duratei de
reabilitare a solurilor se propun lucrari de fertilizare cu materie organica
(gunoi de grajd). Efectul vizibil al îmbunatatirii calitatii solurilor se
manifesta prin disparitia buruienilor specifice terenurilor cu exces de
umiditate (coada calului, pipirig, piciorul cocosului, trestie, stuf, etc.),
precum si unor boli specifice (fainare, taciune, etc.).
IV.2. ELEMETELE COMPONENTE
ALE UNUI SISTEM DE DESECARE - DRENAJ
Lucrarile de desecare - drenaj pot fi clasificate dupa originea
excesului de umiditate, astfel:
- de suprafata, cuprinzând: canale deschise, afânare, modelarea,
nivelarea;
- de subsuprafata, cuprinzând: drenajul cârtita, drenajul cârtita plus
afânarea adânca;
- de adâncime, cuprinzând: drenajul orizontal închis cu tuburi de
ceramica sau plastic, drenajul încrucisat si drenajul vertical.
Sistemele de desecare - drenaj cuprind: totalitatea retelelor
închise sau deschise (de regularizare, colectare si evacuare), a
constructiilor, instalatiilor si retelelor de drumuri, care realizeaza:
- reglarea regimului aero - hidro - termic;
- colectarea, conducerea si evacuarea apelor de suprafata în
exces;
- împiedicarea apelor externe de suprafata si adâncime sa
patrunda în zonele desecate;
- asigurarea functionarii cailor de acces si de exploatare
hidrotehnica si agricola a suprafetelor amenajate.
Perimetrele interesate în lucrari de desecare - drenaj cuprind:
suprafata neteda, efectiv cultivata si suprafata bruta, incluzând suprafata
neteda, reteaua de canale, constructii hidrotehnice si zone de protectie.
Exploatarea acestor suprafete presupune reglarea umiditatii în
orizontul arabil si a normei de desecare în raport cu cerintele culturilor
agricole. Norma de desecare nu trebuie sa fie aceasi de-a lungul întregii
perioade de vegetatie, plantele manifestând sensibilitate maxima fata de
excesul de umiditate în stratul arabil poate conduce la compromiterea
culturilor.
4
7 6
4 2
4
4
3 3
3
6 5
1
10
2 9
0
9
Emisar
Rigole provizorii pentru
descarca-rea apelor din
de-presiuni a). sau din
spatele depo-nilor b).:
1-microdepresiuni; 2-
deponie nivelata sau
neîmprastiata; 3-rigola de
scurge-re.
Schema generala a unui sistem de desecare - drenaj: 0 - statie de
pompare evacuare, 1 - canal principal de evacuare, 2 - colector
principal; 3 - colector secundar; 4 - canal de regularizare; 5 - drenuri
absorbante; 6 - drum agricol; 7 - podet, 8 - stavilar, 9 - canal de
interceptie infiltratie, 10 - dren colector.
1
2
3
a).
2 2
3
b).
Zona de acces
Z2 Z1
1
2
Coborârea nivelului freatic prin
lucrari suplimentare de drenaj sau galerii cârtita în zonele insuficient
drenate: 1 - canal de desecare; 2 - drenuri tubulare sau cârtita; Z1 -
norma de desecare; Z2 - norma de desecare dupa completarea retelei.
Crov a). b).
strat greu
permeabil
balast strat permeabil
nesaturat (pietris
bolovanis)
Puturi filtrante umplute cu balast amplasate în crovuri: a -
sectiunea transversala; b - vedere în plan;
a).
Filtru în zona activa b). Filtru în zona activa
a drenului a drenului
scarificare
0,6 m
0,8 m umplutura
crav
filtru înalt
0,3-0,4 m
dren filtru normal
absorbant
dren absorbant canal
Drenuri absorbante executate în crovuri (zona activa si inactiva) vedere
în plan si în sectiune: a). - filtru înalt; b). - filtru normal.
Sensul pantei terenului
Canal colector
Nivelarea în panta
i % i %
l l
7
Modelare terenului în benzi cu coame.
p p p p p p p
S S
i
dc
Dc Dc
L L
N apa N apa N apa
a). b). c).
Afânarea adânca pe terenurile greu permeabile: a). - înainte de
afânare; b). - afânare cu drenaj tubular; c). - afânare cu drenaj tubular si
drenaj cârtita.
Cutitul vertical H
Dren cârtita
Drenar L
a).
b).
Executarea drenajului cârtita: a). -
schema cu executi cu plug special sau plug purtat; b). - profil prin galerie
cu sistemul de fisuri.
Asezarea tuburilor îngropate Asezarea tuburilor îngropate
la adâncimi diferite la aceiasi înaltime.
Fortele care actioneaza asupra terenului în care se amplaseaza
sistemul de desecare - drenaj (vectorial).
Referitor la exploatarea suprafetelor amenajate se impun o serie
de lucrari hidrotehnice sau de tehnica agricola, dupa cum urmeaza:
- asigurarea scurgerii apelor de suprafata din zonele depresionare
în reteaua de canale prin executarea unor rigole provizorii.
Rigolele se deschid cu plugul cu o singura trupita prin doua
treceri în sens opus, cu plugul purtat pentru canale sau cu
buldozerul, finisându-se zona de descarcare pe ultimii 2 - 3 m;
- coborârea nivelului apei freatice prin lucrari suplimentare de
drenaj sau prin galerii cârtita în spatiul dintre doua canale;
- executarea de puturi filtrante în zona crovurilor, umplute cu
balast, care perforeaza orizonturile greu permeabile;
- realizarea în zonele depresionare a unor drenuri absorbante
punctiforme, sau a unor drenuri asociate cu scarificarea;
- nivelarea în panta, pentru înlaturarea denivelarilor rezultate în
urma executiei lucrarilor agricole anuale;
- modelarea terenului în benzi cu coame prin executarea araturilor
în trei ani succesivi la cormana pe aceleasi aliniamente;
- afânarea adânca prin scarificare, în special pe terenurile agricole
grele;
- executarea unor galerii sau drenuri cârtita, având diametrul de 8 -
10 cm si adâncimea de 0,4 - 0,8 m;
- destufizarea zonelor invadate de stuf, prin arderea partilor
aeriene, scarificarea prin doua treceri succesive cu scarificatorul
în zonele cu rizomi, strângerea rizomilor si practicarea araturii
adânci la 35 - 40 cm;
- îmbunatatirea regimului umiditatii pe suprafetele limitrofe
canalelor în perioadele secetoase, realizând cresterea nivelelor
pe reteaua de canale de desecare prin închiderea stavilarilor.
TEMĂ:
Din cele studiate si dezbatute la orele de curs, lucrari de laborator si seminarii, raspundeti la
urmatoarele întrebari, dupa cum urmeaza:
1. Explicati notiunea de exces de umiditate si concluzionati?
2. Enumerati cauzele excesului de umiditate?
3. Care sunt principalele surse ale excesului de umiditate?
4. Cum influenteaza precipitatiile sistemele de desecare - drenaj?
5. Cum influenteaza apa freatica sistemele de desecare - drenaj?
6. Cum influenteaza inundatiile sistemele de desecare - drenaj?
7. Cum influenteaza infiltratiile prin dig sau pe sub dig sistemele
de desecare - drenaj?
8. Cum influenteaza irigatiile sistemele de desecare - drenaj?
9. Alte cauze ale excesului de umiditate în sistemele de desecare
- drenaj?
10. Care sunt efectele eliminarii excesului de umiditate din sol, prin
amenajarea sistemelor de desecare - drenaj?
11. Ce se întelege prin drenaj?
12. Care sunt sudiviziunile drenajului?
13. Care sunt obiectivele lucrarilor de drenaj?
14. Care sunt suprafetele afectate cu exces de umiditate din
România?
15. Concluzionati importanta lucrarilor de desecare - drenaj, în
cadrul amenajarilor hidroameliorative.