Amenajari de Desecare

20
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

description

drenaje

Transcript of Amenajari de Desecare

Page 1: Amenajari de Desecare

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

Page 2: Amenajari de Desecare

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.

Page 3: Amenajari de Desecare

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.

Page 4: Amenajari de Desecare

- 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.

Page 5: Amenajari de Desecare

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.

Page 6: Amenajari de Desecare

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.

Page 7: Amenajari de Desecare

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.

Page 8: Amenajari de Desecare

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;

Page 9: Amenajari de Desecare

- 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.

Page 10: Amenajari de Desecare

4

7 6

4 2

4

4

3 3

3

6 5

1

10

2 9

0

9

Page 11: Amenajari de Desecare

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

Page 12: Amenajari de Desecare

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.

Page 13: Amenajari de Desecare

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

Page 14: Amenajari de Desecare

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 %

Page 15: Amenajari de Desecare

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.

Page 16: Amenajari de Desecare

Cutitul vertical H

Dren cârtita

Drenar L

a).

b).

Page 17: Amenajari de Desecare

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.

Page 18: Amenajari de Desecare

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

Page 19: Amenajari de Desecare

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?

Page 20: Amenajari de Desecare

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.