AMENAJĂRI ŞI CONSTRUCŢII HIDROTEHNICE CURS Silvica... · Hidrologia este ştiinţa care se...

145
1 AMENAJĂRI ŞI CONSTRUCŢII HIDROTEHNICE CURS Prof.dr. ONCIA SILVICA

Transcript of AMENAJĂRI ŞI CONSTRUCŢII HIDROTEHNICE CURS Silvica... · Hidrologia este ştiinţa care se...

1

AMENAJĂRI ŞI CONSTRUCŢII HIDROTEHNICE

CURS

Prof.dr. ONCIA SILVICA

2

1. CONSIDERAŢII GENERALE

Amenajările şi construcţiile hidrotehnice sunt importante pentru ţara noastrădatorită condiţiilor variate de sol, climă, relief etc., ele determină ca resursele de apăde pe un anumit teritoriu să fie folosite în interesul omului.

Obiectivul principal al acestor lucrări constă în reglarea relaţiilor dintreresursele mediului înconjurător (sol, apă, plantă etc.) şi dezvoltarea durabilă.

Amenajările şi construcţiile hidrotehnice contribuie, prin efectul lor, la protecţiaşi ameliorarea factorilor de mediu, având prin aceasta şi un rol ecologic profund.

1.1. Obiectul disciplinei, scopul şi importanţaObiectul disciplinei îl reprezintă studierea teoretică şi aplicarea în practică a

lucrărilor tehnice de gospodărire a apei.Amenajările şi construcţiile hidrotehnice sunt lucrări prin care resursele de apă

de pe un anumit teritoriu sunt folosite în interesul omului.Principalele obiective ale acestor lucrări se realizează prin sistematizarea

spaţiului rural, prin lucrări de alimentare cu apă şi canalizări, prin dirijarea raţională aapei în sensul de a o aduce atunci când lipseşte (irigaţii) de a o elimina când este însurplus (îndiguiri şi desecări) sau de a apăra terenurile agricole de efectele eimecanice dăunătoare (combaterea eroziunii solului).

Teritoriul României ridică probleme multiple şi complexe datorită condiţiilorvariate de relief, climă, sol, hidrografie, hidrologie şi de infrastructură rurală pe care leare.

Studiile întreprinse au scos în evidenţă că sunt zone întinse cu soluri caresuferă permanent de secetă, de eroziune, de inundaţii şi exces de umiditate,adeseori pe aceleaşi terenuri suprapunându-se acţiunea negativă a doi sau mai mulţifactori.

De asemenea, prin lucrările de construcţii hidrotehnice se poate asiguraprotecţie localităţilor, căilor de comunicaţii, împotriva procesului de eroziune, dealunecare a terenurilor şi de inundaţii.

Amenajările şi construcţiile hidrotehnice contribuie, prin efectul lor, la protecţiaşi ameliorarea factorilor de mediu, având şi un rol ecologic profund.

După scopul urmărit, lucrările se clasifică în: lucrări de gospodărire activă:

lucrări de irigaţii; amenajări piscicole; alimentarea cu apă şi canalizări; epurarea apei.

lucrări de gospodărire cu caracter defensiv: lucrări de apărare împotriva inundaţiilor; lucrări de regularizarea albiilor; lucrări de desecare-drenaj; lucrări de prevenirea şi combaterea eroziunii solului.

Lucrările de irigaţii au rolul de a combate deficitul de umiditate din sol şi dinatmosferă.

Amenajările piscicole pun în valoare terenurile cu exces de umiditate princrearea condiţiilor biologice favorabile dezvoltării peştilor.

3

Alimentările cu apă asigură apa necesară pentru populaţie, animale şi pentrudezvoltarea economică a comunităţilor umane.

Lucrările de canalizare şi de epurare a apelor de canalizare au rolul de aproteja mediul şi sănătatea publică.

Lucrările de îndiguire apără terenurile agricole şi obiectivele social-economicede revărsările cursurilor de apă.

Regularizările albiilor îmbunătăţesc condiţiile de curgere a apelor prin albii.Desecările şi drenajele au ca obiect eliminarea excesului de apă de la

suprafaţă şi din profilul solului.Lucrările de combaterea eroziunii au rolul de a proteja solul împotriva acţiunii

mecanice a apei şi vântului.Mediul înconjurător legat de resursele de apă cuprinde totalitatea elementelor

cadrului natural în care se produc fenomenele hidrologice. Este vorba de relief, sol,climă, faună, floră etc., elemente care influenţează sau sunt influenţate de lucrărilede geniu rural.

După cum este cunoscut, resursele de apă sunt vitale pentru activitateasocietăţii, dar şi cele care suferă cel mai mult influenţa activităţii umane.

1.2. Modificări ale regimului de scurgere a apelor ca urmare a lucrărilorhidrotehnice

Lucrările hidrotehnice au implicaţii profunde asupra mediului. Ele modificăregimul apelor de suprafaţă şi subterane, dând naştere unor noi ecosisteme, diferitede ecosistemele vechi naturale.

Lucrările de îndiguire apără terenurile, localităţile şi alte obiective social-economice de revărsările cursurilor de apă. Ele determină modificări asupranivelurilor, vitezelor şi debitelor acestor cursuri generând fenomene neîntâlnite încondiţii naturale.

Îndiguirile reduc zonele cu bălţi din luncile râurilor şi suprafeţele aflatetemporar sub apă şi influenţează în mod direct regimul apelor freatice.

Aceste lucrări au şi efecte nedorite. Astfel ele îngustează secţiunea descurgere pe sectoarele amenajate, provocând o supraînălţare a nivelurilor de apă,fenomen ce se resimte în amonte, prin remuul creat.

Totodată, datorită creşterii vitezelor şi debitelor de apă albiile râurilor suferăeroziuni puternice şi uneori chiar schimbări de trasee, afectând terenurile şiobiectivele apărate.

Trebuie amintit în acelaşi timp pericolul apariţiei fenomenului de sărăturaresecundară a incintelor îndiguite.

Regularizările de albii îmbunătăţesc condiţiile de scurgere, dau stabilitatetraseelor, desfiinţează meandrele şi braţele secundare, micşorează zoneleinundabile din lunci, diminuează depunerile de aluviuni şi produc erodarea malurilor,modifică regimul apelor subterane, reduc posibilităţile de dezvoltare a florei şi fauneiprin micşorarea luciilor de apă şi a suprafeţelor inundate frecvent.

Desecarea terenurilor asigură punerea în valoare şi asanează zonele demlaştini.

Impactul esenţial al lucrărilor de desecare-drenaj îl constituie posibilitateaobţinerii unor recolte în condiţii economice pe terenuri cu exces de umiditate, la carese adaugă procesele de evoluţie favorabilă a solurilor datorită, în primul rând,îmbunătăţirii aerării lor.

Irigarea terenurilor are ca scop înlăturarea efectelor secetelor.

4

Irigaţiile consumă din resursele de apă, schimbă bilanţul natural al apei dinsol, creşte evaporaţia şi infiltraţia.

Principalul impact al irigaţiei asupra mediilor îl constituie stabilitatea şisiguranţa recoltelor, precum şi cultivarea intensivă a suprafeţelor amenajate.

Prin folosirea corectă a sistemelor de irigaţie se modifică ecosistemul existent,vegetaţia de stepă dispare, potenţialul productiv al solurilor este pus în valoare,creşte ponderea culturilor agricole cu producţii mai stabile, depopularea zonei esteoprită, sunt amenajate căi de acces pentru valorificarea producţiei, creşte nivelul detrai al comunităţii.

Printr-o exploatare excesivă pot avea loc ridicări ale nivelului freatic şi scurgericare antrenează îngrăşămintele chimice şi pesticidele, poluând sursele subterane.

Construcţiile hidroedilitare, prin sistemul de alimentări cu apă, asigură apanecesară pentru populaţie, animale dar şi dezvoltarea economică a localităţilor.

Acestea preiau debite importante de apă din surse de suprafaţă sausubterane pe care le restituie diminuate în zonele din aval prin reţeaua de canalizare.

Aduc un aport de apă din exterior schimbând bilanţul natural al apei din zonă.Prin evacuarea unor ape de canalizare neepurate se produce poluarea apelor

din emisari, se modifică ecosistemul natural putând compromite fauna şi flora (prinpoluare).

Barajele şi lacurile de acumulare asigură reţinerea volumelor de apă necesarepopulaţiei, industriei, irigaţiilor sau dezafectează viiturile.

Aceste lucrări modifică distribuţia în timp a scurgerii naturale, amplificânddebitele minime şi antrenând pe cele maxime, reţin transportul de aluviuni care însăcolmatează luncile, modifică calitatea apei prin micşorarea oxigenării, influenţeazăapele subterane din zonă.

Derivaţiile de debite realizează transportul de apă spre zonele fără resursesuficiente sau pentru apărarea de inundaţii a unor zone importante. Lucrările dederivare modifică scurgerea ca mărime, crescând sau micşorând resursele de apă,după caz, influenţează apele subterane dacă au pierderi, modifică regimulaluviunilor, favorizând depunerile pe râurile din care s-a luat debitul de apă şiprovocând eroziuni pe cele care primesc apa.

Modificările în regimul scurgerilor, ies în evidenţă în situaţiile hidrologiceextreme de ape mari sau mici.

Influenţele negative ale scurgerii apelor asupra mediului au loc şi în condiţiinaturale.

Astfel, debitele mici de apă şi chiar secarea râurilor afectează, până ladistrugere, fauna şi flora acvatică, iar apele mari produc inundaţii, uneori catastrofale,compromiţând culturile agricole şi vegetaţia din luncă, favorizând înmlăştinireaterenurilor şi crearea unui mediu insalubru, alunecarea versanţilor şi a malurilor ca şievoluţia proceselor de albie.

Deşi impactul dintre situaţiile extreme ale regimului hidrografic şi mediulînconjurător cunoaşte în timp o dinamică aparte, cu oscilaţii între anumite limite,acesta nu are un caracter ireversibil, permiţând menţinerea, pe termen lung, aechilibrului ecologic natural.

1.3. Istoricul amenajărilor şi construcţiilor hidrotehniceSe poate spune că lucrările hidrotehnice au apărut odată cu primele aşezări

umane.Din cele mai vechi timpuri, viaţa popoarelor a fost condiţionată de distribuţia

5

pe pământ a resurselor de apă. Ele au început să se dezvolte şi să ia amploareodată cu înflorirea civilizaţiilor.

Istoricii au stabilit că cele mai vechi civilizaţii au apărut în văile unor maricursuri de apă: Nil, Tigru, Eufrat, Gange, Fluviul Galben, unde s-a impus efectuareade lucrări de apărare împotriva inundaţiilor şi de combaterea secetei.

Chinezii, egiptenii, evreii, persanii, grecii, romanii au lăsat numeroase lucrărimărturii a cunoaşterii lor în domeniul captării şi folosirii apelor. Alimentarea cu apă sefăcea în unele timpuri prin conducte din trunchiuri de copac găurite.

Se pot aminti cetăţile: Babilon, Ninive, Ierusalimul, Roma etc. care aveau unsistem centralizat de alimentare cu apă şi canalizare.

În Europa s-au dezvoltat cu prioritate lucrările de îndiguire şi desecări înOlanda şi în Delta Rinului (sec.al III-lea). În sec.al XVIII-lea se îndiguieşte Padul, apoiDunărea şi Tisa.

S-au asanat sute de mii de hectare de terenuri mlăştinoase.La noi în ţară, preocupările vechi ale dacilor cât şi ale romanilor sunt mai ales

în domeniul lucrărilor complexe de acumulare a apelor, drenaj şi irigaţii.Aceste începuturi atestă în mod vădit o activitate multiseculară a românilor în

acest domeniu.După anul 1200 în Ţara Bârsei apar suprafeţe mari desecate, care

funcţionează în condiţii satisfăcătoare timp de peste 600 ani.În Moldova, începând din sec.al XIV-lea, s-au amenajat o serie de iazuri şi

eleştee pentru piscicultură.Spre sfârşitul secolului al XVII-lea au început să se extindă în ţară lucrări de

îndiguiri şi desecări. În anul 1780 s-au executat lucrări în preajma Bucureştiului, iar în1717-1760 s-au executat lucrări de desecare în Banat (s-a construit canalul Begaşi s-au realizat primele îndiguiri ale râurilor Mureş, Bârzava, Timiş).

În acelaşi timp au început lucrările pentru regularizarea râurilor Crasna,Someş, Criş.

Se poate spune că în secolele al XVIII-lea şi al XIX-lea s-au dezvoltatîndeosebi lucrările de prevenire a inundaţiilor, de înlăturare a excesului de umiditateşi de regularizare a unor cursuri de apă.

În ultimii 50-60 de ani s-au executat numeroase lucrări, ele purtând amprentamomentului respectiv, atât din punct de vedere tehnic, dar mai ales din punct devedere economic.

Având în vedere durata de existenţă a acestor lucrări precum şi schimbările înstructura de proprietate, sunt necesare măsuri de reabilitare a amenajărilor, deeficientizare a activităţilor şi de adaptare la economia de piaţă.

6

2. NOŢIUNI DE BAZĂ

2.1. Noţiuni de hidrologie. Circuitul apei în naturăHidrologia este ştiinţa care se ocupă de studierea resurselor de apă din

natură, în vederea folosirii lor în economie. Mai precis, se ocupă de proprietăţileapelor de suprafaţă, de dinamica apelor şi de prognoza evoluţiei elementelorhidrologice.

Una dintre noţiunile de hidrologie care interesează lucrările hidrotehnice estecircuitul apei în natură.

Definiţie: circuitul apei este un proces complex prin care apele din natură trecsuccesiv prin stadiile de evaporaţie, de nori, de precipitaţii, de infiltraţie şi descurgere. Acest proces care se repetă la nesfârşit, are loc sub influenţa energieisolare, a curenţilor de aer şi a gravitaţiei.

Schematic, circuitul apei în natură se prezintă ca în fig. 2.1.

Fig.2.1 – Circuitul apei în natură

În principiu există două circuite: unul, la suprafaţa uscatului şi altul, lasuprafaţa lacurilor, mărilor şi oceanelor.

În ambele cazuri, apa evaporată ajunge în atmosferă sub formă de nori, secondensează şi revine de unde a plecat prin precipitaţii.

O parte din precipitaţii este reţinută de plante, o parte se infiltrează în sol, oparte se evaporă şi o altă parte se scurge, ajungând înapoi în mări şi oceane.

Nu se poate face o delimitare strictă între cele două circuite, pentru că datorităcurenţilor de aer, vaporii de apă trec dinspre uscat spre mări şi oceane şi invers.

Circuitul apei în natură nu are o desfăşurare uniformă, ci prezintă diferenţierimari în distribuţia elementelor sale în timp şi spaţiu, din care cauză determinăapariţia pe glob a mai multor climate: foarte umede, umede şi aride.

Lucrările hidrotehnice, împreună cu celelalte lucrări de mediu pot influenţa,într-o mare măsură distribuţia elementelor circuitului hidrologic. Ele pot interveni înreducerea evaporaţiei, diminuarea scurgerilor de apă şi sporirea infiltraţiei apei în sol.

Apa este singura resursă naturală care nu variază cantitativ dar şi singuracare nu poate fi înlocuită (Pleşa, 2001).

7

Elementele circuitului apei în natură sunt următoarele: precipitaţiile atmosferice; infiltraţia şi filtraţia; evaporaţia şi transpiraţia; scurgerea.

2.1.1. Precipitaţiile atmosfericeÎn hidrologie interesează cunoaşterea precipitaţiilor sub formă de ploaie şi

zăpadă, deoarece numai acestea constituie surse primare ale scurgerilor.Ploile se analizează din mai multe puncte de vedere:

cantitatea căzută într-un anumit interval de timp; durata de cădere; intensitatea; distribuţia în timp.

Cantitatea de precipitaţii (hp) se măsoară în pluviometre şi se înregistrează înpluviografe.

Se exprimă în mm coloană de apă sau în l/m2, precum şi în m3/ha.1 mm c.a = 1 l/m2=10 m3/ha

Intensitatea precipitaţiilor reprezintă raportul dintre cantitate (hp) şi durata decădere (tp).

p

p

t

hi

Se măsoară, de obicei, în mm/min. sau în l/s.hal mm/min. = 166,7 l/s.ha

Din punct de vedere al intensităţii, ploile se împart în: ploi torenţiale; ploi de durată.

Torenţialitatea unei ploi se apreciază după mai multe criterii. Cel mai folositeste criteriul Helmann, care ia în considerare atât intensitatea ploii, cât şi durata decădere.

Astfel:Se consideră torenţială o ploaie cu durata (tp) :

tp = 1-5 dacă i 1 mm/min; tp = 15-45 dacă i 0,5 mm/min.; tp 180 dacă i 0,1 mm/min.

Ploile torenţiale sunt de mai multe tipuri (fig.2.2): cu intensitate uniformă pe toată durata ploii; cu intensitate mare la începutul, la mijlocul şi la sfârşitul perioadei de

cădere.Intervalul de timp cu intensitatea maximă se numeşte nucleul ploii torenţiale.

8

Fig.2.2 – Poziţiile nucleului ploilor torenţiale

Tipul ploii torenţiale are o mare importanţă pentru că ne arată modul cum serealizează scurgerea apei pe teren:

- ploile cu nucleul la început nu produc scurgeri mari deoarece intensitateaploii coincide cu dinamica infiltraţiei apei în sol (mai mare la începutul ploii când soluleste uscat);

- ploile cu nucleul la sfârşitul duratei dau naştere la scurgeri foarte mari, pentrucă infiltraţia este redusă în acel moment (solul fiind aproape saturat cu apă).

2.1.2. Infiltraţia şi filtraţiaAceste elemente ale circuitului apei în natură sunt considerate moderatori ai

scurgerilor, deoarece la valori mari ale infiltraţiei şi filtraţiei, scurgerea apei esteredusă şi invers.

Infiltraţia, ca şi filtraţia, se află în strânsă legătură cu permeabilitatea pentruapă a solului, acea proprietate care permite circulaţia mai lentă sau mai rapidă a apeiîn profilul solului.

De permeabilitate este legată micşorarea apei în sol, iar mişcarea apei, larândul ei, depinde de însuşirile solului (mai ales de textură) şi de gradul de umezire asolului.

În solul nesaturat cu apă se întâlneşte fenomenul de infiltraţie, iar în solulsaturat, fenomenul de filtraţie.

La începutul ploii solul fiind, de obicei, uscat se comportă ca un burete, adicăabsoarbe apa. Când solul ajunge la saturaţie, când toţi porii sunt plini cu apă, secomportă ca un filtru.

2.1.3. Evaporaţia şi transpiraţiaSunt la rândul lor elemente ale circuitului apei în natură, moderatori ai

scurgerilor.Evaporaţia reprezintă cantitatea totală de apă care se răspândeşte în

atmosferă sub formă de vapori, prin acţiunea radiaţiilor solare, a influenţei umidităţiiatmosferice şi a curenţilor de aer.

Transpiraţia este cantitatea de apă efectiv consumată de plante.Atât evaporaţia cât şi transpiraţia se măsoară în mm c.a sau în m3/ha.

9

Se întâlnesc mai multe forme de evaporaţie: evaporaţie la suprafaţa apei; cunoaşterea ei permite determinarea

pierderilor de apă din lacuri, canale etc.; evaporaţie la suprafaţa solului lipsit de vegetaţie; evaporaţie la suprafaţa solului cu vegetaţie.

Cea de a treia formă se mai numeşte evapotranspiraţie. Se ştie că pe un terencultivat este foarte greu să se măsoare distinct evaporaţia şi transpiraţia, de aceeacele două elemente se determină împreună ca evapotranspiraţie.

Pentru lucrările de îmbunătăţiri funciare interesează cunoaşterea evaporaţieila suprafaţa apei şi a evapotranspiraţiei.

2.1.4. ScurgereaDin cantitatea totală de precipitaţii căzute, partea care nu se infiltrează şi nu

se evaporă reprezintă scurgerea. Scurgerea are loc pe terenurile în pantă. Prezintăimportanţă în formarea debitelor cursurilor de apă, în alimentarea lacurilor, mărilor şioceanelor. În acelaşi timp are şi efecte negative prin fenomenele de eroziune pe carele provoacă.

Scurgerea se întâlneşte pe versanţi şi în albii. Pe versanţi scurgerea poate fidispersată când se produce pe suprafeţe întinse şi concentrată sub formă de şuvoaiede apă. Scurgerea în albii se întâlneşte în cursurile de apă: pâraie, râuri, fluvii.

Scurgerea este influenţată de factori naturali şi de factori antropici.

Factorii naturali clima: precipitaţii; caracteristicile bazinului hidrografic: forma şi mărimea bazinului, relieful,

solul, vegetaţia.Factorii antropici

activitatea omului: poate mări sau micşora scurgerea.Parametrii scurgeriiScurgerea pe versanţi se caracterizează printr-o serie de parametri:

coeficientul de scurgere; scurgerea medie specifică; viteza de scurgere a apei; timpul de concentrare; volumul şi debitul scurgerii.

2.2. Noţiuni de hidrografieHidrografia este o ramură a hidrologiei care se ocupă cu descrierea şi

caracterizarea apelor de suprafaţă de pe un anumit teritoriu, precum şi cu modul dereprezentare grafică a diverselor elemente ale cursurilor de apă.

În cadrul hidrografiei se studiază următoarele noţiuni: bazinul hidrografic şireţeaua hidrografică, precum şi elementele unui curs de apă.

2.2.1. Bazinul hidrografic al unui curs de apăSinonime: bazin de recepţie sau bazin de colectare a apei.Definiţie: Bazinul hidrografic este teritoriul de pe care un curs de apă îşi

colectează scurgerea.Are, obişnuit, forma unei frunze (fig.2.3).

10

Fig.2.3 – Bazinul hidrografic al unui curs de apă

Parametrii bazinului hidrografic1. Perimetrul bazinului hidrografic (Pb)Reprezintă linia închisă a cotelor celor mai înalte ale suprafeţei bazinului

hidrografic, care separă teritoriul interesat de bazinele hidrografice limitrofe. Se mainumeşte cumpăna apelor sau linia de despărţire a apelor. Trasarea perimetrului seface pe hărţi topografice având relieful redat prin curbe de nivel. Se măsoară în Km.

2. Suprafaţa bazinului hidrografic (Sb)Reprezintă aria teritoriului delimitată de cumpăna apelor. Se măsoară în Km2

sau în ha ( 1 Km2 = 100 ha).Suprafeţele bazinelor hidrografice pot fi de la câţiva Km2, până la zeci, sute de

mii şi chiar milioane de Km2.3. Forma bazinului hidrograficSe exprimă prin lăţimea medie a bazinului (Bmed):

L

SB b

med

în care:Sb este suprafaţa bazinului;L – lungimea bazinului pe axul median.

Din punct de vedere al formei se întâlnesc: bazine înguste (alungite), ovalesau circulare, triunghiulare, sub formă de pară etc.

În legătură cu forma bazinului se calculează indicele de formă () careexprimă abaterea de la forma circulară de aceiaşi suprafaţă.

b

b

S

P282,0

(Poate avea o valoare maximă de 1)

4. Altitudinea medie a bazinului (Hm)Se determină de pe planuri de situaţie nivelitice.

121

iiib

m HHsS

H

în care:

11

si – suprafeţele parţiale dintre două curbe de nivel;Hi, Hi+1 – cotele curbelor de nivel care delimitează suprafeţele parţiale.

5. Panta medie a bazinului hidrografic (Im)Se calculează cu formula:

bm S

lHI

în care:ΔH este echidistanţa curbelor de nivel;Σl – lungimea totală a curbelor.

6. Orientarea bazinelor hidrograficeBazinele hidrografice pot avea orientări N-S, E-V etc.Orientarea bazinelor influenţează viteza de topire a zăpezilor de pe versanţi.

Orientarea N-S determină o topire mai puţin accentuată, versanţii fiind expuşialternativ razelor solare. În schimb orientarea E-V provoacă topiri bruşte şi caurmare, scurgeri mari de apă.

2.2.2. Reţeaua hidrograficăDefiniţie: Totalitatea firelor de apă permanente sau temporare, naturale sau

artificiale de pe un anumit teritoriu.După mărimea lor reţelele pot fi:

elementare: izvoare, şuvoaie, pâraie; principale: râuri mici, mijlocii şi mari; magistrale (fluviale): fluvii.

Reţeaua hidrografică se prezintă sub forma unui trunchi de copac cu multeramificaţii (fig.2.4).

Fig. 2.4 – Reţeaua hidrografică

Parametrii reţelei hidrografice1. Lungimea reţelei (L)Reprezintă suma lungimii tuturor ramificaţiilor. Se măsoară în Km.2. Desimea reţelei (d)Există mai multe criterii pentru a defini desimea unei reţele hidrografice:- ca raport între numărul total al afluenţilor (nr.afl.) şi suprafaţa bazinului (Sb);- ca raport între lungimea totală a reţelei (L) şi suprafaţa bazinului (Sb).

12

2/....Kmaflnr

S

aflnrd

b

2/ KmKmS

Ld

b

2.2.3. Elementele cursurilor de apăAlbia unui curs de apă este determinată hidrografic prin trei elemente:

traseul în plan; profilele transversale; profilul longitudinal.

Traseul în planÎn general, se prezintă sub forma unor sinuozităţi normale şi pronunţate, curbe

şi contracurbe legate între ele prin aliniamente de lungimi diferite. Sinuozităţilepronunţate se numesc meandre.

In fig. 2.5. este redat traseul unui curs de apă (dispoziţie sinuoasă normală şimeandră) unde se observă principalele elemente: talvegul (linia care uneşte cotelecele mai joase ale traseului albiei; arată şi traiectoria curenţilor de apă), malul concavcu procese de erodare şi malul convex cu depuneri de aluviuni.

Fig.2.5 – Traseul unui curs de apă

În legătură cu traseul în plan se determină coeficientul de sinuozitate (Cs) careeste raportul dintre lungimea reală a sectorului de râu şi lungimea segmentului dedreaptă dintre capetele sectorului.

Cu cât râul este mai rectiliniu, cu atât coeficientul Cs se apropie de l.

În profil transversalCursurile de apă prezintă o albie minoră în care se scurg apele mici şi mijlocii

şi o albie majoră prin care se scurg apele mari (viiturile), la revărsări (fig.2.6).

13

Fig.2.6 – Profilul transversal al unui curs de apă

Albia minoră are, în general, o formă parabolică, iar albia majoră are o formăaproape dreptunghiulară.

În profil longitudinalProfilul longitudinal al unei albii se prezintă ca o linie frântă, cu pante repezi

urmate de pante domoale şi chiar contrapante (rampe). La profilul longitudinal sedisting trei sectoare:

I. Sectorul amonte (sau superior) cu pante mari caracterizate prin procesede eroziune datorate vitezelor mari de scurgere a apei;

II. Sectorul de tranzit (sau mijlociu) cu pante mai mici decât cele alesectorului amonte. Prezintă o stare de echilibru între eroziune şi depunere.

III. Sectorul aval (sau inferior) cu pantele cele mai mici rezultând depuneri şi otendinţă de ridicare a fundului albiei.

2.3. Noţiuni de hidrogeologieHidrogeologia este ştiinţa care se ocupă cu studiul apelor subterane. Mai

precis, cu geneza, dinamica şi cu proprietăţile fizico-chimice şi biologice ale apelorsubterane.

După originea lor apele subterane sunt de două feluri: ape vadoase şi apejuvenile.

Apele vadoase provin din apele de infiltraţie rezultate în urma precipitaţiilor.Apele juvenile provin din condensarea vaporilor de apă rezultaţi din procese

fizico-chimice de adâncime.Pentru lucrările de îmbunătăţiri funciare interesează îndeosebi cunoaşterea

apelor vadoase.Apele vadoase se împart în: ape freatice şi ape de adâncime. La rândul lor

apele freatice se împart în mai multe categorii, cele mai importante fiind: apelesuprafreatice şi apele freatice propriu-zise.

Apele suprafreatice apar în perioadele umede ale anului, mai frecvent înprimăverile ploioase când apa gravitaţională în exces se acumulează în parteainferioară a profilului de sol. Aceste ape nu au caracter permanent.

Apele freatice propriu-zise sunt cantonate în straturi permeabile situatedeasupra unui strat impermeabil. Se găsesc sub formă de pânze de apă libere, maiprofunde decât apele suprafreatice, având un caracter permanent. Aceste ape suntinfluenţate direct de condiţiile climatice.

Nivelul apelor freatice urmăreşte, în linii generale, alura terenului.Apele de adâncime sunt situate la adâncimi mari, în straturi permeabile sub

14

cel puţin un strat impermeabil, alimentarea cu apă făcându-se numai prin capetele destrat (fig.2.7.).

Fig.2.7 – Apele de adâncime

Fiind cuprinse între straturi impermeabile aceste ape sunt captive. Cândstraturile acvifere au poziţie orizontală, apele sunt fără presiune. Când straturile suntcurbate, apele sunt sub presiune. În această situaţie apele pot avea un caracterascendent sau artezian.

2.3.1. Distribuţia apelor subterane pe verticalăÎn urma infiltrării apei în sol şi a răspândirii diferitelor forme de apă se pot

deosebi, pe verticală, de sus în jos, două zone principale: zona de aeraţie şi zona desaturaţie (fig.2.8).

Fig.2.8. – Distribuţia pe verticală a apelor subterane

I. Zona de aeraţie este cuprinsă între nivelul terenului şi nivelul apei freatice.Grosimea ei variază de la zero sau câţiva centimetri pe terenurile mlăştinoase, pânăla zeci de metri în regiunile aride. Această zonă se caracterizează prin existenţa, înperii solului, atât a apei cât şi a aerului.

Cuprinde trei subzone: de evaporaţie, intermediară şi capilară.1. Subzona de evaporaţie se află imediat sub nivelul terenului. Are grosimea

de până la 1-2 m. În această subzonă evaporaţia este intensă, atât la contactul aer-sol, cât şi în interiorul solului.

15

2. Subzona intermediară este caracterizată printr-o umiditate practicconstantă.

3. Subzona capilară este situată deasupra zonei de saturaţie. Se datoreşteascensiunii capilare a apelor freatice şi din acest motiv se mai numeşte franj capilar.

II. Zona de saturaţie este acea zonă în care se află apa freatică, unde toţiporii solului sunt plini cu apă. Zona de saturaţie se sprijină pe un strat impermeabil.

Prin lucrările de îmbunătăţiri funciare, în special cele de irigaţii intereseazăsubzona capilară (franjul capilar) a cărei grosime depinde de înălţimea ascensiuniicapilare.

Franjul capilar poate să ocupe în profilul solului trei situaţii:a) – la suprafaţa terenului (lipsesc subzonele de evaporaţie şi intermediară);b) – în zona rădăcinilor sau foarte apropiat;c) – în adâncime, sub zona rădăcinilor plantelor.În prima situaţie solul este în permanenţă umed, suferind şi de un oarecare

grad de sărăturare. Se pune problema îndepărtării excesului de umiditate prin lucrăride desecare-drenaj.

A doua situaţie se întâlneşte în solurile freatic umede, unde aportul freaticreprezintă o sursă importantă de apă, dar insuficientă pentru plante. Irigarea seimpune în acest caz, dar trebuie făcută cu grijă mai ales când apa freatică estemineralizată.

A treia situaţie este întâlnită în solurile zonale cu apa freatică la peste 5 m.Sunt cele mai interesate la irigaţii pentru că aici singura sursă de alimentare cu apă oreprezintă precipitaţiile atmosferice.

În legătură cu solurile freatic umede se pune problema cunoaşterii aportuluifreatic care influenţează mărimea normei de irigare a unei culturi agricole. Acestaport are valori cuprinse între 500 şi 3000 m3/ha, depinzând de textura solului şi deadâncimea la care se află nivelul freatic.

2.3.2. Regimul apelor freatice şi hidrometria lorRegimul apelor freatice se caracterizează prin variaţii periodice (lunare,

anuale, multianuale) influenţate de: factori naturali şi factori artificiali (antropici).

Factorii naturali precipitaţiile atmosferice determină creşterea nivelului freatic; evapotranspiraţia: scade nivelul freatic; cursurile de apă din apropiere influenţează variaţia nivelului freatic: la

debite mari în râu, creşte şi nivelul freatic (se spune că râul alimenteazăfreaticul), iar la ape mici scade şi pânza freatică (râul drenează).

Factorii artificiali în urma executării bazinelor de acumulare în zonă, nivelul freatic suferă

o creştere; irigaţiile excesive determină creşterea nivelului freatic; lucrările de desecare-drenaj scad şi până la urmă echilibrează stratul

freatic; nivelul freatic scade şi atunci când stratul este exploatat exagerat

pentru alimentări cu apă, irigaţii etc.

2.3.3. Măsurarea şi prelucrarea elementelor hidrogeologiceÎn scopul cunoaşterii regimului apelor subterane se fac observaţii şi măsurători

16

periodice asupra nivelului, debitului şi chimismului. Pentru aceasta sunt organizatereţele de posturi hidrogeologice sub formă de foraje.

Nivelurile apei subterane se măsoară cu dispozitive simple sau cu aparatespeciale denumite sonde. În fig. 2.9 sunt prezentate sonda cu fluier şi sondaelectrică.

Fig.2.9. – Dispozitive pentru măsurarea nivelurilor de apă subterană

Sonda cu fluier are ca piesă activă un cilindru deschis la un capăt, prevăzutcu un orificiu de fluier. Când se introduce în foraj şi atinge nivelul de apă, aerul dincilindru se comprimă, iese prin orificiul de fluiere şi emite un semnal.

Sonda electrică are la bază un circuit care se închide atunci când firul de oţelintrodus în foraj atinge nivelul de apă.

Pe planurile de situaţie nivelul apelor subterane se prezintă prin hidroizohipse(linii curbe care unesc punctele de aceiaşi cotă a apelor subterane) şi prinhidroizopieze (când apele subterane sunt sub presiune).

Nivelul freatic se reprezintă prin izofreate (linii curbe de egală adâncime aapelor freatice).

17

3. NOŢIUNI DESPRE FUNDAŢII

Fundaţia este subansamblul structural al construcţiei în contact direct cuterenul bun de fundare şi care transmite acestuia încărcările care solicită construcţiaastfel încât să nu fie depăşită capacitatea portantă a terenului iar tasările care rezultăsă fie cât mai uniforme şi în limitele admise.

Capacitatea portantă a terenului (presiunea de calcul) este determinată depresiunea maximă pe care o poate prelua terenul de fundare, fără pericolul ruperiiacestuia sau al apariţiei unor tasări care să pericliteze siguranţa construcţiei.Presiunea de calcul depinde de natura pământurilor din amplasamentul construcţiei.Geotehnica consideră pământurile ca fiind constituite din particule solide, proveniteprin dezagregarea pe cale fizică sau chimică a diferitelor roci întâlnite în scoarţaterestră. Existenţa unor forţe de legătură între particulele solide delimiteazăpământurile coezive de cele necoezive.

În categoria pământurilor coezive se încadrează pământurile prăfoase şi celeargiloase.

Pământurile prăfoase au coeziune şi plasticitate mijlocie sau redusă şi punprobleme dificile de fundare datorită compresibilităţii mari, tendinţei de a fi uşorantrenate de apa în mişcare şi sensibilităţii la cicluri repetate de îngheţ-dezgheţ.

Pământurile argiloase cu coeziune şi plasticitate mijlocie, mare sau foartemare, şi conţinut mare de particule foarte fine. Compactarea pământurilor argiloasesub solicitări este influenţată de umiditatea lor.

În categoria pământurilor necoezive se încadrează blocurile formate din bucăţimari de roci, bolovani, pietrişurile şi nisipurile. Acestea constituie în general terenuribune de fundare, având un grad redus de compresibilitate, sensibilitate redusă laînmuiere şi la ciclurile repetate de îngheţ-dezgheţ.

3.1.Clasificarea fundaţiilorFundaţiile se pot clasifica după diverse criterii:a. După adâncimea de fundare:

- fundaţii de suprafaţă (de mică adâncime) sau fundaţii directe;- fundaţii de adâncime sau fundaţii indirecte.

b. După modul de execuţie faţă de nivelul apei subterane:- fundaţii executate deasupra nivelului apei freatice

(executate în uscat);- fundaţii executate sub nivelul apei freatice (executate

sub apă).c. După materialele folosite pot fi:

- fundaţii rigide (din piatră, cărămidă, beton simplu,beton ciclopia)preiau numai solicitările de compresie;

- fundaţii elastice (din beton armat) preiau şi solicitărilede întindere.

d. După forma lor în plan:- fundaţii izolate;- fundaţii continue sub ziduri sau sub stâlpi;- fundaţii cu reţele de grinzi;- fundaţii pe radier general (placă continuă, placă cu grinzi).

18

e. După tehnologia de execuţie:- fundaţii executate la faţa locului direct în groapa de fundaţie;- fundaţii prefabricate.

3.2. Alegerea tipului de fundaţieTipul de fundaţie, adâncimile de fundare, presiunile efective pe teren,

materialele pentru fundaţii, se stabilesc ţinând seama de: condiţiile climatice (adâncimea de îngheţ, cantitatea de precipitaţii); condiţiile de stabilitate generală a amplasamentului; condiţiile hidrogeologice ale terenului (ape subterane şi de suprafaţă,

proprietăţile lor chimice, agresivitatea, posibilitatea pătrunderii acesteiala fundaţii);

gradul de importanţă a clădirii; gradul de protecţie antiseismică a clădirii; mărimea şi uniformitatea în plan a încărcărilor transmise de structură la

teren.Pentru a-şi îndeplini rolul în cadrul structurii, fundaţiile trebuie să satisfacă o

serie de condiţii: sistemul de fundare trebuie astfel ales încât să prezinte siguranţă în

exploatare (deoarece reparaţiile şi consolidările acestuia sunt dificile şicostisitoare);

soluţiile de fundare trebuie să asigure evitarea tasărilor diferenţiate, înacelaşi scop se urmăreşte ca repartiţia presiunilor pe talpa fundaţiei săfie cât mai uniformă;

fundaţiile se execută din materiale rezistente la acţiunea agresivă aapei subterane şi a terenului de fundare;

fundaţiile trebuie să fie economice, să necesite manoperă cât mairedusă şi să folosească pe cât posibil materiale locale, să permitămecanizarea şi industrializarea lucrărilor.

3.3. Stabilirea cotei de fundareCota de fundare se alege ţinându-se seama de următoarele elemente:

cota minimă de îngheţ; cota fundaţiilor vecine; cota apelor freatice; caracteristicile geotehnice ale pământului; cota minimă constructivă de fundare.

Cota minimă de îngheţ (Hi) - Adâncimea de îngheţ este în funcţie de zonaclimatică şi are valori cuprinse între 60-70 cm şi 1,10-1,15 m (max.) Cota minimă defundare pentru talpa fundaţiei se stabileşte întotdeauna cu 10-20 cm sub adâncimeaminimă de îngheţ.

Cota fundaţiilor vecine. La stabilirea cotei de fundare se impune corelareaîntre cota noii fundaţii şi cele ale fundaţiilor vecine pentru a se evita perturbareastabilităţii acestora.

Cota apelor freatice. Se urmăreşte proiectarea fundaţiilor astfel încât cota defundare să rămână deasupra cotei apelor freatice, deoarece execuţia fundaţiilor înapă este dificilă şi necesită cheltuieli ridicate.

Caracteristicile geotehnice. Cercetările geotehnice sunt indispensabile învederea furnizării datelor cu privire la terenul de fundare şi determină soluţiile ce

19

urmează a fi adoptate.Cota minimă constructivă de fundare H este pentru ziduri exterioare între Hi şi

Hi+20 cm, unde Hi şi în general nu este mai puţin de 80-90 cm pentru construcţiidefinitive şi 60-70 cm pentru construcţii provizorii, pentru ziduri interioare, în spaţiicalde şi la construcţii fără subsol de 40-50 cm, la construcţii cu subsol 40 cm de lanivelul plăcii subsolului.

Tălpile fundaţiilor trebuie să pătrundă cel puţin 20 cm în stratul de teren bunde fundare.

Cota minimă de fundare poate fi determinată şi de elementele funcţionale aleclădirii.

Având în vedere cota de fundare, rezultă următoarele sisteme de fundare: fundarea directă când cota minimă de fundare coincide practic cu cota

terenului bun de fundare. În acest caz fundaţiile se numesc fundaţii desuprafaţă sau fundaţii de mică adâncime;

fundarea indirectă, când terenul bun de fundare se află la adâncime,transmiterea încărcărilor de la construcţii la terenul bun de fundare seface indirect rezultând fundaţiile de adâncime sau fundaţii indirecte.

3.4. Fundaţii directeFundaţiile directe sau de mică adâncime pot fi:

fundaţii rigide continue sau izolate, executate din piatră naturală, betonsimplu sau beton ciclopian, care se comportă avantajos numai lacompresiune;

fundaţii elastice, continue sau izolate executate din beton armat,lucrează avantajos atât pentru solicitările de compresiune cât şi celorde întindere.

Principii de calcul privind fundaţiileFundaţiile trebuie să asigure transmiterea încărcărilor de la construcţie şi din

greutatea proprie, la terenul bun de fundare, astfel încât să nu se depăşeascăcapacitatea portantă a acestuia. Pentru calcul este necesar să se cunoască:

rezultanta încărcărilor la nivelul tălpii fundaţiei în care sunt cuprinseîncărcările permanente, utile, accidentale şi extraordinare, inclusivgreutatea fundaţiei;

presiunea convenţională de calcul p la nivelul tălpii fundaţiei, cândcalculul se face la starea limită de capacitate portantă. Calculul uneifundaţii poate avea două aspecte: dimensionarea unei fundaţii care seproiectează şi verificarea unei fundaţii existente.

a. Calculul fundaţiilor rigide solicitate centric.Dimensionarea fundaţiei.

În cazul încărcării centrice, presiunile se repartizează uniform pe talpafundaţiei (fig.3.1).

20

Fig.3.1 – Schema de calcul a unei fundaţii solicitată centric

Dacă fundaţia are în plan dimensiunile A şi B, presiunea efectivă uniformrepartizată pe talpă are expresia:

pBA

GNpef

unde:N este rezultanta tuturor încărcărilor de calcul (permanente, utile, accidentale

etc.) care solicită fundaţie, în daN;G – greutatea proprie a fundaţiei, în daN;A,B – dimensiunile în plan ale tălpii fundaţiei, în cm;p – presiunea convenţională sau de calcul, în daN/cm2, stabilită conform

normelor.Din această condiţie rezultă suprafaţa necesară a tălpii de fundaţie:

2cmp

GNBA

Dimensionarea fundaţiilor continue rigide sub pereţi se reduce la determinarealăţimii tălpii fundaţiei, considerând un tronson de 1 m din lungimea fundaţiei, adicăA=100 cm, deci,

cmp

GNB

100

Greutatea proprie a fundaţiei fiind funcţie de dimensiunile acesteia, deci totnecunoscută, în practica de proiectare se procedează la aproximarea ei şi anume,G= (0,1...0,15)N, deci:

cmp

NB

10015,0...10,1

Deoarece fundaţiile rigide lucrează numai la compresiune, înălţimea minimă Ha blocului depinde de unghiul min de repartizare a presiunilor în masivul fundaţiei:

cmtgbB

H min0

2

în care:B este lăţimea fundaţiei, în cm;b0 – grosimea peretelui care reazemă pe fundaţie, în cm.

21

Dimensionarea fundaţiilor rigide izolate, sub stâlpi constă în determinareablocului de fundaţie (A, B, H), respectiv ale cuzinetului (a, b, h), precum şi calculareaarmăturii din cuzinet.

Dimensiunile în plan ale blocului de fundaţie (A, B) se aleg astfel ca presiuneatransmisă terenului să nu depăşească presiunea de calcul, adică:

pBA

GNpef

Înălţimea minimă H a blocului rezultă din condiţia de rigiditate.Procentul de armare pe fiecare direcţie trebuie să fie de cel puţin 0,05 %.Verificarea fundaţiei. Cunoscând dimensiunile fundaţiei şi încărcarea la care

este solicitată, se pot verifica presiunile efective pe teren: la fundaţii rigide continue, sub pereţi:

pB

GNpef

100 ; la fundaţii rigide izolate, sub stâlpi:

pBA

GNpef

unde pef este presiunea efectivă pe teren, în daN/cm2.

b. Calculul fundaţiilor rigide solicitate excentricÎn cazul încărcării excentrice, rezultanta P a tuturor forţelor ce acţionează

asupra fundaţiei nu coincide cu centrul de greutate al acesteia; în acest cazdiagrama presiunilor pe talpa fundaţiei poate avea una din formele din figura 3.2. Însituaţia unei diagrame trapezoidale (fig.3.5.a), presiunea maximă are expresia:

W

M

S

Pp 1

unde: GNP M este momentul încovoietor care acţionează în planul tălpii fundaţiei şi are

valoarea ePM ;S – suprafaţa tălpii fundaţiei, egală cu BA ;e – excentricitatea încărcării P faţă de axul fundaţiei;

2

61

BAW

- modulul de rezistenţă al suprafeţei tălpii fundaţiei în raport cu axa deîncovoiere.

22

Fig.3.2 – Schema de calcul a fundaţiilor solicitate excentric

a) când eB/6; b) când e=B/6; c) când eB/6

Rezultă relaţia:

B

e

S

P

B

e

BA

Pp

61612,1

care este valabilă pentru cazul când rezultanta P nu iese din limitele sâmbureluicentral 6/Be . În acest caz, presiunile p1 şi p2 sunt eforturi unitare decompresiune.

Dacă excentricitatea 6B

e (rezultanta se găseşte la marginea sâmburelui

central) relaţia devine:

BA

P

B

B

BA

Ppp

2661max1

respectiv:opp mim 2

Diagrama presiunilor rezultă triunghiulară (fig.3.5. b).Dacă excentricitatea e creşte peste valoarea B/6, în planul tălpii fundaţiei apar

şi eforturi unitare de întindere (fig.3.5.c). Deoarece în teren nu se pot dezvolta astfelde eforturi se consideră numai lăţimea (zona) activă a fundaţiei, adică zona undeapar eforturi de compresiune: eBcB 5,0331 .

În cazul când fundaţia este solicitată excentric se va urmări ca rezultantatuturor încărcărilor să se menţină în treimea mijlocie a bazei, astfel ca întreaga eilăţime să fie activă la transmiterea presiunilor pe teren, iar pmax nu trebuie sădepăşească presiunea convenţională de calcul p:

pp max

Dimensionarea fundaţiilor continue rigide sub ziduri solicitate excentric când e> B/6 se face cu relaţia:

c

P

cA

P

BA

Ppp

32

322

11max

, pentru A=1 mÎn cazul fundaţiilor rigide izolate sub stâlpi, solicitate excentric după o direcţie,

dimensionarea blocului de fundaţie se face cu relaţia:

;612,1

B

e

BA

GNp

23

;2,1 .max1 convppp ;0min2 pp

.2

21 pppmed

Excentricitatea e are valoarea:

,GN

Me

unde M este momentul tuturor încărcărilor în raport cu axa fundaţiei.

3.5. Fundaţii indirecteFundaţiile de adâncime se execută cu scopul de a transmite încărcările la

terenul bun de fundare situat la adâncime mare (30 - 40 m ad), străpungându-sestraturile intermediare neconsistente şi incapabile de a suporta încărcări dinconstrucţie.

Soluţia se poate aplica şi în situaţia apelor freatice ridicate, iar fundareadirectă devine neeconomică sau chiar necorespunzătoare din punct de vederetehnic.

Acestea sunt mai scumpe decât fundaţiile de suprafaţă, necesită utilajespeciale şi personal de înaltă calificare pentru execuţia lor.

Din categoria fundaţiilor de adâncime fac parte: fundaţiile pe piloţi, pe puţuripe coloane şi chesoane.

Fundaţiile pe piloţiPiloţii sunt elemente structurale ale fundaţiilor caracterizate printr-un raport

mare între lungimea l şi latura sau diametrul prin intermediul cărora încărcarea setransmite straturilor de teren rezistente.

După modul în care piloţii transmit încărcările din construcţii la teren seclasifică în:

piloţi purtători pe vârf, care străpung straturile neconsistente ale terenului şi seînfig în stratul rezistent pe o adâncime de circa 1,00 m;

piloţi flotanţi care transmit încărcarea prin frecare între suprafaţa laterală apilotului şi teren.Piloţii pot fi confecţionaţi din lemn, metal sau din beton armat (prefabricaţi sau

monolit).Piloţii foraţi (puţuri) se realizează prin betonarea unui foraj după introducerea

unei armături sub formă de carcasă.Procedeele folosite la realizarea forajului pot fi diferite: forarea uscată, forarea

hidraulică şi forarea cu tubare (cămăşuială metalică) recuperabilă sau pierdută.Pentru mărirea capacităţii portante a piloţilor se utilizează uneori, procedeul

lărgirii bazei forajului (crearea unui bulb), cu dispozitive mecanice sau mici exploziidirijate în foraj.

Fundaţiile pe chesoaneChesoanele sunt construcţii din lemn, metal, beton sau beton armat, în formă

de cutie, care pătrund în teren prin săparea şi evacuarea pământului din interiorul lor.Chesoanele pot fi: deschise sau cu aer comprimat.Fundaţiile pe chesoane deschise se utilizează în terenuri îmbibate cu apă

când terenul bun de fundare se află la adâncime nu prea mare.

24

Chesonul are numai pereţi laterali şi diafragme interioare orizontale derigidizare.

Forma în plan poate fi dreptunghiulară, circulară, pătrată, eliptică.Pentru a facilita pătrunderea chesonului în pământ partea inferioară a pereţilor

este prevăzută cu un cuţit din oţel laminat.Săparea pământului din interiorul chesoanelor se face manual sau folosind

mijloace mecanice (graifere, draga cu lanţ) sau jet de apă sub presiune. După cechesonul a ajuns la cota din proiect, se umple cu beton simplu, ciclopian sau piatră.

Fundaţiile pe chesoane cu aer precomprimat se folosesc când terenul bun defundare se găseşte la adâncime mare faţă de nivelul apei sau când în teren segăsesc obstacole (bolovănişuri, stânci, fundaţii vechi) din care cauză nu se poateexecuta fundaţia pe piloţi sau chesoane deschise. Chesoanele se execută în modobişnuit din beton armat.

Adâncimea maximă până la care poate ajunge un cheson cu aer comprimateste de aproximativ 38 m sub nivelul apei. După ce s-a ajuns la adâncimea defundare se evacuează cutia chesonului şi pe măsură ce se extrag treptat instalaţiiledin coş se betonează şi acesta.

O instalaţie de lucru cuprinde: chesonul propriu-zis, masivul de zidărie şiinstalaţia de exploatare.

Fundaţiile pe coloane. Coloanele sunt elemente structurale de fundare deformă tubulară de diametru mare, din beton armat sau metal, introduse în teren prinvibrare, respectiv forare-excavare şi umplere.

În practică se folosesc:- piloţi coloane – piloţi prefabricaţi, centrifugaţi cu diametre până la 1,00 m

având grosimea pereţilor de 6-8 cm, asamblaţi din tronsoane de 10-14 mlungime.

- coloane propriu-zise – tuburi cu diametrul 1,6-2,5 m – grosimea pereţiloraproximativ 12 cm, tronsoane de 6-10 m lungime;

- puţuri coloane – tuburi cu ø 3-6 m, grosimea pereţilor 14 cm, asamblatedin tronsoane de 6-8 m lungime.

Coloanele pot avea o adâncime de 40 m.

25

4. ÎNDIGUIREA TERENURILOR INUNDABILE

4.1. Generalităţi

Îndiguirile sunt acele lucrări de îmbunătăţiri funciare alcătuite dintr-unansamblu de construcţii, instalaţii şi amenajări, care au drept scop apărarea uneisuprafeţe de teren împotriva inundaţiilor provocate de apele de viitură ale râurilor.

Prin viitură se înţelege creşterea apreciabilă, într-un interval de timp relativscurt, a debitului şi nivelului unui curs de apă.

Inundaţiile se produc de obicei în sectorul inferior al râurilor, acolo unde albiamajoră se prezintă sub forma unei lunci largi cu terenuri pentru agricultură, centrepopulate, centre industriale şi căi de comunicaţie.

Apariţia viiturilor este determinată de coincidenţa nefavorabilă a unui complexde factori şi anume:

- cantitatea, durata şi distribuţia precipitaţiilor;- mărimea, forma şi panta generală a bazinului hidrografic;- permeabilitatea şi starea de umiditate a solului;- extinderea şi gradul de dezvoltare a vegetaţiei;- mărimea pierderilor de apă prin evaporaţie şi transpiraţie;- capacitatea de scurgere a reţelei hidrografice;- capacitatea de reţinere şi înmagazinare a luncilor.Debitul maxim al undei de viitură (pentru o anumită intensitate a precipitaţiilor)

are loc când durata precipitaţiilor (t) este cel puţin egală cu durata de scurgere () apicăturilor de apă formate în punctul cel mai îndepărtat al bazinului de colectare.

Durata undei de viitură (T) este egală cu durata ploii (t) plus durata descurgere (), deci:

T = t + Ca urmare a creşterii debitului, are loc şi creşterea nivelului apei. Când nivelul

apelor depăşeşte malurile, apele se revarsă în luncă, aceste zone comportându-seca nişte bazine de acumulare cu efect important în atenuarea viiturilor.

După trecerea culminaţiei undei de viitură, când debitele care sosesc dinamonte descresc, apele revărsate în luncă se retrag înspre albia minoră,suplimentând debitul în aval şi prelungind durata undei de viitură. În urma îndiguirii,participarea luncii la scurgerea apelor mari se restrânge apreciabil şi ca urmareapare o nouă distribuţie a debitului.

Prin încorsetarea cursului de apă cu diguri, apele se ridică în sectoarele dinamonte la niveluri mai mari decât cele dinaintea îndiguirii, punând în pericolterenurile situate în aceste zone (fenomenul de dezatenuare a viiturilor).

Modificările ce revin în regimul debitelor şi nivelurilor de apă în urma îndiguiriitrebuie avute în vedere deoarece ele pot afecta o bună parte din obiectiveleexistente.

4.2. Elementele componente ale îndiguirilor

Un sistem de îndiguire este alcătuit din următoarele componente:- digul propriu-zis;- lucrările pentru protecţia digului (consolidare, perdele forestiere de

protecţie împotriva valurilor şi gheţurilor etc);

26

- lucrările pentru dirijarea şi asigurarea circulaţiei (rampe de trecere,bariere, eventual drumuri de acces);

- construcţiile de întreţinere şi exploatare (clădiri, depozite de materialepentru apărare).

În cazul îndiguirilor terenurilor agricole sunt necesare adeseori lucrări deamenajare a terenurilor ca de exemplu: astuparea albiilor părăsite, defrişareaarborilor nevaloroşi, a stufărişurilor, nivelarea gropilor de împrumut etc.

Digul este construcţia hidrotehnică caracterizată prin trasee lungi, în raport cuînălţimea care apără împotriva inundaţiilor diverse obiective. Se realizează dinpământ.

Digul împarte lunca inundabilă în două zone (fig.4.1):- zona interioară sau incinta îndiguită, adică suprafaţa de teren apărată de

diguri împotriva apelor de inundaţie;- zona exterioară sau zona dig-mal, care reprezintă fâşia de teren rămasă

în regim de inundaţie între dig şi malul albiei minore.

Fig.4.1. – Zonele îndiguirii

Clasificarea digurilorDupă rolul lor funcţional, digurile sunt:

- diguri de râu (fluviale) executate pentru stăvilirea inundaţiilor de pecursurile de apă;

- diguri de lac, executate în jurul lacurilor naturale sau artificiale;- diguri marine, pentru apărarea terenurilor riverane mărilor şi oceanelor.

După modul de amplasare şi funcţionare, digurile de râu (fluviale) pot fi(fig.4.2):

- longitudinale;- transversale;- de remuu;- de separare a folosinţelor;- de centură.Digurile longitudinale (1) sunt trasate pe cât posibil paralel cu axa

hidrodinamică a albiei active.Digurile transversale (2) se folosesc fie pentru a închide îndiguirea unităţii

inundabile pe extremităţile amonte şi aval, fie pentru a compartimenta incinta (diguride compartimentare 3).

Digurile de remuu (5) sunt diguri longitudinale pentru afluentul pe care secrează remuul. Racordarea cu digul longitudinal se face prin curbe, urmărindu-se

27

evitarea formării vârtejurilor sau a unor viteze locale mărite.Digurile de separarea folosinţelor (6) se întâlnesc în interiorul incintelor cu

folosinţă mixtă (agropiscicolă), ce reclamă menţinerea unor niveluri de apă ridicate.Digurile care înconjoară terenul apărat pe toate laturile (în cazul insulelor şi al

deltelor) sunt denumite diguri de centură sau diguri inelare (4).

Fig.4.2 – Diferite tipuri de diguri fluvialeA – îndiguire închisă; B-îndiguire deschisă

4.3. Proiectarea îndiguirilor

La proiectarea îndiguirilor stau datele studiilor topografice, hidrologice,hidraulice precum şi cele social-economice. Prelucrarea şi interpretarea acestor datetrebuie să conducă la stabilirea cauzelor inundaţiilor, la justificarea necesităţiiîndiguirilor, la stabilirea pământului pentru construcţie.

Trasarea digurilorStabilirea traseului digului se face pe cât posibil paralel cu direcţia de scurgere

a apelor mari, ţinând seama de următoarelor criterii şi anume:- criteriul hidraulic;- criteriul geotehnic;- criteriul economic;- criteriul punctelor obligate.

Criteriul hidraulicPotrivit acestui criteriu traseul digului trebuie ales în aşa fel încât să nu

modifice decât în mică măsură regimul natural de scurgere a viiturilor. Acest criteriuridică probleme importante îndeosebi pe sectoarele sinuoase ale albiei minore, deaceea digul nu trebuie să urmărească traseul albiei minore ci al axei hidrodinamiceformate de apele mari.

Criteriul geotehnicDigurile trebuie să fie amplasate pe un teren bun de fundaţie. Se pot amplasa

pe majoritatea terenurilor întâlnite în luncile râurilor, trebuie evitate însă terenurileturboase, mâloase slabe sau pământurile cu multe substanţe organice.

Se recomandă ca în zonele cu privaluri dese şi bălţi să se studieze şi altetrasee mai favorabile.

28

Criteriul economicTraseul ales trebuie să asigure apărarea unei suprafeţe de teren cât mai mari,

iar volumul de lucrări, deci investiţia şi cheltuielile de întreţinere şi exploatare adigurilor, raportate la unitatea de suprafaţă apărată de inundaţii să fie cât mai mici.

Pentru ca volumul de terasamente să fie minim este necesar ca traseul diguluisă urmărească grindurile înalte.

La trasarea digului se ţine seama şi de necesitatea ca materialul deconstrucţie a terasamentului să poată fi asigurat din zona dig-mal, evitându-setransporturile costisitoare de la distanţe mari ori amplasarea gropilor de împrumut înincinta apărată.

Criteriul punctelor obligateDupă acest criteriu, traseul digului trebuie să fie stabilit în funcţie de cerinţele

de apărare ale centrelor populate, construcţiilor industriale, căilor de comunicaţie,lucrărilor de traversare, precum şi de prezenţa eventualelor locuri de eroziune activăa malurilor sau cu privaluri, albii vechi, obstacole care ar provoca la ape mari vitezelocale periculoase în apropierea digului.

Dimensionarea digurilorDimensionarea digurilor de pământ constă în trasarea profilului longitudinal şi

stabilirea elementelor secţiunii transversale.Dimensiunile digului se proiectează astfel încât, în condiţiile producerii

nivelului maxim de calcul şi a duratei maxime admise a undei de viitură, digul să nufie deversat de ape, masa de pământ să echilibreze (cu 3...5 ori) presiunea laterală aapei, valurile să nu spele coronamentul şi să nu erodeze taluzul exterior, iar apele cese infiltrează prin corpul digului şi pe sub dig să nu pericliteze stabilitateaterasamentului prin înmuiere, surparea taluzurilor sau antrenarea particulelor solide.

O problemă de bază în proiectarea îndiguirilor este stabilirea distanţei întrediguri. Aceasta se determină, urmărind a nu se realiza supraînălţări primejdioase alenivelurilor maxime, iar viteza curentului să nu depăşească valorile admise pentruneerodare, ca urmare a îngustării excesive a albiei.

Valorile distanţei între diguri şi ale supraînălţării nivelului maxim (datorităîncorsetării) sunt mărimi invers proporţionale, supraînălţarea nivelului fiind cu atâtmai mare cu cât distanţa între diguri se alege mai mică şi invers. Determinareaacestor două mărimi se poate face prin încercări succesive, dând anumite valoriuneia dintre ele şi calculând pe cea de-a doua până când se obţin pentru amândouăvalori admisibile.

La stabilirea distanţei între diguri trebuie ţinut seama ca zona dig-mal să aibăo lăţime suficient de mare pentru amplasarea gropilor de împrumut, cât şi a perdeleiforestiere de protecţie. De obicei distanţa dig-mal care determină distanţa dintrediguri este de 250-300 m la Dunăre şi de 50-200 m pe celelalte cursuri de apă,putând să scadă la 25 m şi chiar mai puţin în cazul îndiguirilor de interes local, perâurile mici. Valoarea supraînălţării depinde de efectul de dezatenuare a viiturii,determinat de sustragerea de la inundare a unei suprafeţe din luncă, precum şi deîncorsetarea scurgerii între cele două diguri. Este bine ca supraînălţarea să nudepăşească 0,5–1,0 m. Pentru îndiguirea terenurilor agricole se pot folosi şi metodede calcul simplificate, aproximaţiile acestora înscriindu-se în înălţimea de siguranţăsuplimentară ce se ia în considerare la dimensionarea digului. Un procedeu expeditivde calcul este acela care se bazează pe echivalenţa debitelor maxime ce trece prin

29

secţiunea de calcul, înainte şi după îndiguire.

Fig.4.3 – Determinarea distanţei între diguria – profilul longitudinal al sectorului îndiguit;

b - secţiunea transversală prin albie; c – detaliu

Trasarea profilului longitudinal constă în stabilirea cotelor coronamentului,respectiv a înălţimii digului pe toată lungimea, urmărind traseul proiectat.

Cotele coronamentului digului se stabilesc în funcţie de nivelul maxim decalcul al apei în diverse secţiuni, în lungul traseului.

Nivelul maxim de calcul Nc – într-o secţiune dată a albiei este nivelulcorespunzător debitului maxim cu asigurarea de calcul admisă, în regim îndiguit. Else obţine însumând la nivelul maxim cu asigurarea de calcul aleasă Nmax realizat însituaţia dinainte de îndiguire, valoarea supraînălţării (x) datorită încorsetării provocată

de îndiguire: xNNc max

Linia coronamentului se trasează paralelă cu linia nivelurilor maxime de calculiar cota de calcul Cc a coronamentului se obţine adăugând la nivelul maxim de calculNc o înălţime de siguranţă (gardă, h1).

1hNC cc Înălţimea de siguranţă reprezintă înălţimea de ridicare a valurilor pe taluz h'v şi

înălţimea suplimentară de siguranţă hs.sv hhh '

1

Fig.4.4 – Înălţimea de ridicare a valului pe taluz

Înălţimea de ridicare a valului pe taluz'vh rezultă din însumarea înălţimii valului

deasupra nivelului static al apei şi înălţimea de rostogolire a valului de taluz. Pentrucondiţiile ţării noastre înălţimea de ridicare a valului are valori cuprinse între 0,6-1,0m la Dunăre şi de 0,5 m la râurile interioare.

30

Înălţimea suplimentară de siguranţă sh constituie o rezervă pentru o eventualăsupraînălţare a patului albiei prin împotmolire şi colmatare şi pentru aproximaţiileaferente metodelor de calcul folosite la determinarea elementelor care stau la bazadimensionării digului.

În mod obişnuit se adoptă o valoare de 0,2-0,5 m.Cota de calcul a coronamentului astfel obţinută se compară cu nivelul maxim

de verificare Nv şi se adoptă drept cotă a coronamentului valoarea cea mai maredintre ele.

Sub greutatea masei de pământ din corpul digului are loc în timp o tasare aterenului de fundaţie. Rambleul digului suferă şi el o tasare în timp, care depinde decaracteristicile mecanice ale pământului, mijloacele folosite pentru compactare şiînălţimea rambleului. Valorile tasărilor (ht) se însumează la cota de calcul a

coronamentului (Cc), obţinându-se cota de execuţie a digului exC .tcex hCC

Prezentarea profilului longitudinal al digului se face în mod obişnuit la scaraplanului pentru lungimi 1:2.000 – 1:10.000 iar scara înălţimilor 1:50 sau 1:100.

În profilul longitudinale se înscriu elementele de bază şi datele rezultate dincalcul (numărul profilului, cota terenului, cota coronamentului, diferenţe de cote, cotaapelor maxime, aliniamente şi curbe, distanţe parţiale şi cumulate, kilometrajuldigului, secţiuni parţiale şi medii, volume parţiale şi cumulate).

Stabilirea elementelor profilului transversal al diguluiTransversal, digul poate avea forma trapezoidală simplă sau compusă (cu

taluzurile frânte în mai multe pante sau cu banchetă interioară).Profilul transversal al digului se stabileşte geometric prin:

- lăţimea coronamentului;- lăţimea amprizei;- înclinarea taluzurilor.

Fig.4.5 – Profilul transversal al digului

Lăţimea coronamentului (c) este, în funcţie de categoria digului şi de cerinţelede exploatare, între 2 şi 4 m. În cazul în care digul este carosabil, lăţimeacoronamentului este impusă de gabaritele căii de circulaţie, dar nu mai mică decâtcea specificată.

Pe râurile cu niveluri ridicate de lungă durată este indicat ca lăţimeacoronamentului să nu fie mai mică de 4 m.

Pentru băltirea apelor meteorice se recomandă să se execute un bombamentîn două ape sau cu o singură pantă de la muchia interioară la cea exterioară avândvalori de 10-15 %.

Lăţimea amprizei (B) rezultă din însumarea proiecţiilor taluzurilor şi a lăţimii

31

coronamentului. În lungul digului ea este variabilă, în funcţie de înălţimea digului(profilul longitudinal).

Înclinarea taluzurilor (1:m, 1:n), se alege astfel încât digul să-şi păstrezestabilitatea în diferite condiţii de funcţionare şi exploatare. Pentru diguri cu înălţimeade până la 3 m înclinarea taluzurilor poate fi de 1:3 pentru cel exterior şi de 1:1,5 –1:3,5 pentru cel interior. Una din cauzele care duc la slăbirea rezistenţei digurilor şi abarajelor de pământ, putând provoca chiar ruperea lor sub presiunea apei, oconstituie infiltraţia apei din râu prin corpul digului şi prin terenul de fundaţie.

Pământul din care se construiesc digurile este într-o măsură mai mare saumai mică, întotdeauna permeabil. Din această cauză, pe timpul nivelurilor ridicate înrâu, ia naştere un curent lent de infiltraţie prin corpul digului, dinspre taluzul exteriorcătre taluzul interior.

Chiar şi pământurile cele mai argiloase şi mai compacte nu pot rezista totalcurentului de infiltraţie.

Faţa superioară a stratului umezit poartă denumirea de suprafaţă de depresiesau suprafaţă liberă şi are, în secţiune, o formă parabolică. Forma şi poziţia linieisuprafeţei libere (curbei de infiltraţie) depinde de regimul nivelurilor şi decaracteristicile geotehnice ale materialului din corpul digului şi din terenul de fundaţie.

În cazul lucrărilor mai mici, poziţia curbei de infiltraţie se determină asimilând-ocu o linie dreaptă, având înclinarea 1:5 – 1:6 pentru pământurile argiloase şi 1:7 –1:8 pentru cele nisipoase.

Această linie trebuie să intersecteze interiorul bazei digului, în caz contrar estenecesar a se lărgi secţiunea digului printr-o pantă mai mică a taluzului interior (1:4 –1:6) ori să se construiască taluzul interior cu mai multe pante sau o banchetă(fig.4.6).

Fig.4.6 – Secţiuni transversale prin diga – taluz interior cu pantă variabilă;

b – banchetă interioară

Primele două variante sunt avantajoase în privinţa stabilităţii digului dar primaimplică volum de terasamente mare, iar a doua este greu de executat.

Înălţimea banchetei (pentru varianta a treia) se ia jumătate din adâncimeaapei în faţa digului, coronamentul are o mică pantă spre incintă iar panta taluzuluieste egală cu cea a taluzului interior al digului.

În cazul unei permeabilităţi ridicate a materialului din corpul digului, se recurgela lucrări de impermeabilizare (fig.4.7) şi anume:

- nucleu de argilă (a);- ecran (mască) din argilă (b);- o membrană impermeabilă (din beton sau materiale plastice) (c).

Pentru diguri cu terenuri de fundaţie permeabile se execută o pană sau unpinten de argilă sau chiar o membrană din beton (fig.4.8).

32

Fig.4.7 – Etanşarea digului construit din materialpermeabil

Fig.4.8 - Prevenirea infiltraţiilor pe sub dig

4.4. Executarea lucrărilor de îndiguireProcesul tehnologic al execuţiei digurilor de pământ cuprinde:- operaţii preliminare de amplasare pe teren a lucrărilor, de pregătire a

amprizei digului şi a gropilor de împrumut;- săparea, transportul şi aşezarea în corpul digului a pământului, inclusiv

compactarea lui;- finisarea lucrărilor.Amplasarea lucrărilor constă din materializarea pe teren a punctelor care

definesc traseul şi conturul digurilor.Pornind de la reperii şi bornele instalate cu ocazia studiilor topografice, se

identifică mai întâi traseul lucrării şi se marchează axa digului. Se folosesc balize saujaloane distanţate la 300-500 m, după care se pichetează cu ţăruşi din 50 în 50 m.

După pichetarea axei, se reface nivelmentul pe traseu şi se întocmeşte profilullongitudinal de execuţie, apoi se marchează în dreptul fiecărui ţăruş de pe axă,lăţimea amprizei digului. Totodată se materializează pe teren prin ţăruşi colţurilegropilor de împrumut, care de regulă se găsesc în zona dig-mal.

Distanţa minimă dintre talpa digului şi marginea gropii de împrumut trebuie săfie de 5-10 m.

Pregătirea amprizei digului şi a gropilor de împrumut cuprinde ca operaţiiprincipale defrişarea arborilor, îndepărtarea bolovanilor, a stratului vegetal, precum şimobilizarea fundaţiei digului. După pregătirea amprizei se procedează lamaterializarea în plan vertical a profilului digului prin şabloane (gabariţi) din lemn,potrivit dimensiunilor.

În cadrul pregătirii terenului se efectuează şi alte lucrări, care condiţioneazăprocesul tehnologic de execuţie şi anume:

- asigurarea scurgerii apelor stagnante de pe traseul digului;- construirea drumurilor de acces la şantier şi a podeţelor;- demolarea diverselor lucrări de pe traseul digului.Săparea, transportul şi aşezarea pământului în dig sunt operaţiile cu ponderea

cea mai mare din volumul lucrărilor de îndiguire. Se execută mecanizat, folosinddiverse utilaje, în funcţie de secţiunea digului, distanţa de transport şi dotarea

33

unităţilor de execuţie. Cel mai folosit este screperul, care sapă pământul din gropi deîmprumut, îl transportă şi îl depune sub formă de straturi în corpul digului. Pentru arealiza randamente mari, distanţa medie de transport nu trebuie să depăşească 500m pentru screperul de 6 m3 şi 1000 m pentru autoscreperul de 10-14 m3.

Stabilirea pământurilor de construcţie a digurilor este dificilă pentru că în ceamai mare parte terenul aluvionar este mai puţin corespunzător execuţiei digurilor. Nuse justifică economic folosirea pământurilor aduse de la distanţe mari. Se pot utilizapământurile din lunci cu excepţia mâlurilor, argilelor moi sau curgătoare, sau cu maimult de 8 % materie organică sau peste 6 % săruri solubile.

Pământurile bune sunt constituite din fracţiuni grosiere (nisipuri) înglobate înmaterial argilos. În scopul realizării unei permeabilităţi cât mai reduse în corpuldigului şi a unei stabilităţi şi rezistenţe necesare, terasamentele din corpul diguluitrebuie compactate. Factorii care influenţează gradul de compactare sunt naturaterenului, umiditatea, utilajul de compactare şi numărul de treceri.

Pământul din gropile de împrumut amplasate în zona dig-mal se sapă până laadâncimea de 60-80 cm, iar dacă sunt în incintă până la 40– 50 cm, pentru a putea firedate în folosinţă.

Alte utilaje folosite sunt grederul, excavatorul şi buldozerul iar pentrucompactare tăvălugul.

După ce digul a căpătat forma proiectată ca secţiune şi înălţime se realizeazăfinisarea taluzurilor şi coronamentului prin nivelare şi politură pentru a se realizasuprafeţe cât mai plane.

În final se iau măsuri de sistematizare a gropilor de împrumut şi a depozitelorde pământ, pentru a reduce la minim suprafeţele scoase din cultură şi a nu stânjenidesfăşurarea normală a activităţilor din zona digului.

Digurile se pot executa şi prin hidromecanizare.

4.5. Măsuri şi lucrări de protecţie, întreţinere şi apărare a digurilorLucrări de protecţieLucrările de protejare a digului au rolul de a preveni degradarea taluzurilor şi

coronamentului împotriva agenţilor atmosferici, a valurilor şi a corpurilor plutitoare.Protejarea directă se realizează prin lucrări ca înierbarea, anrocamente şi

diverse îmbrăcăminţi (din piatră, beton, material plastic etc.). Cea mai răspânditămăsură de protecţie a taluzurilor şi coronamentului o constituie înierbarea realizatăprin însămânţarea digului cu amestecuri de ierburi. Speciile folosite trebuie săîndeplinească următoarele condiţii:

să aibă un sistem radicular superficial, însă viguros, care să fixeze binesolul;

să aibă durată de vegetaţie şi longevitate mare şi să formeze un covorbine încheiat;

să suporte condiţiile de sol; să reziste la inundaţii dar şi la secetă.

Amestecul de ierburi se stabileşte în funcţie de climatul zonei şi naturapământului din care este realizat digul, alegându-se specii cu perioade de vegetaţiediferite, care asigură covorul verde o perioadă cât mai lungă din an.

Protejarea indirectă se realizează prin lucrări executate în zona dig-mal cuscopul de a micşora forţa de eroziune a apei şi a sloiurilor. Cele mai bune rezultatesunt date de plantaţiile forestiere care reduc viteza curentului şi atenuează valurileînainte de a ajunge la dig.

34

Pe sectoarele fără plantaţii se pot executa pinteni (epiuri) de dirijare din piatrăsau pământ.

Lucrările de consolidare se prevăd pe taluzul exterior, acolo unde măsurile deprotecţie nu sunt suficiente. Tipurile de consolidări sunt cele din piatră, beton, asfalt,bitum şi alte materiale impermeabile.

Lucrările cu caracter specialÎn unele situaţii întâlnite la traversarea oraşelor, când nu este posibilă execuţia

digurilor de pământ, se utilizează zidurile de apărare care preiau rolul funcţional aldigului. Ele ocupă un spaţiu mai redus, sunt mai rezistente şi nu necesită cheltuieliimportante pentru întreţinere şi exploatare.

Se execută din beton armat, sub formă de pereţi subţiri, verticali, cu talpă dereazem (fig.9).

Zid de apărare perâul Mureş, la Arad

Fig.4.9 – Ziduri de apărare contra inundaţiilor

Lucrările şi instalaţiile anexe se grupează în: construcţii de subtraversare; pentru deservirea circulaţiei; pentru supravegherea şi întreţinerea digului.

Construcţiile de subtraversare au rolul de a permite evacuarea apelor dinincinta îndiguită în emisar. Constau dintr-o conductă de beton armat sau metal cetraversează digul la bază. La intrare există un clapet rabatabil care se deschideautomat la presiunea apelor din incintă şi se închide la presiunea apelor mari dinemisar.

Lucrările pentru deservirea circulaţiei în zona digului asigură legătura întreincinta îndiguită şi zona exterioară, cât şi cea legată de întreţinerea şi apărareadigului în timpul apelor mari.

Unde digul întretaie drumuri, se construiesc rampe de traversare, iar pentruactivităţile de întreţinere şi apărare, din loc în loc, se realizează rampe de acces pedig.

Rampele au lăţimea căii de 4-5 m, panta de 1:10 ... 1:20 şi înclinareataluzurilor de 1:2 – 1:2,5. Rampa interioară se trasează în mod obişnuit,perpendicular pe dig, iar rampa exterioară sub un unghi de 450 spre aval sau chiarlipită de taluz (fig.10). Pentru a împiedica circulaţia abuzivă pe coronamentul diguluise instalează bariere cu închizători.

35

Fig.4.10 – Rampă de trecere peste dig

Lucrările pentru supravegherea şi întreţinerea digului constau din centregospodăreşti (sedii de secţie, contoare) cu depozite de materiale de apărare, unelteşi carburanţi.

Ca instalaţii întâlnim linii telefonice, staţii radio, mire hidrometrice, bornekilometrice, reperi nivelitici, bariere ş.a.

Lucrări de întreţinere şi apărare a digurilorDigurile şi celelalte construcţii aferente îndiguirii sunt supuse acţiunii

distructive a apelor, gheţurilor, agenţilor atmosferici, vieţuitoarelor etc. Pentruprevenirea şi repararea degradărilor survenite, se impun măsuri de întreţinere şiapărare.

Lucrările de întreţinere constau din:- refacerea coronamentului degradat de ploi sau vehicule, prin nivelare şi

completare cu pământ;- combaterea dăunătorilor animali prin otrăvire sau astuparea galeriilor;- întreţinerea covorului vegetal prin cosiri repetate, lucrări de reînsămânţare şi

supraînsămânţare;- întreţinerea perdelelor de protecţie din zona dig-mal, completarea golurilor,

efectuarea tăierilor etc.;- refacerea consolidărilor de pe taluzuri, întocmirea sau completarea

materialelor de construcţie;- repararea lucrărilor anexe.Lucrările de apărare pe timpul apelor mari au rolul de a preveni avarierea,

ruperea sau depăşirea digului, iar în cazul când acestea s-au produs, să localizezeinundaţiile pe o suprafaţă cât mai mică. Aceste lucrări se referă la apărarea împotrivavalurilor, a infiltraţiilor periculoase, a înmuierii şi alunecării digului.

Apărarea împotriva valurilor se face prin diverse lucrări provizorii care pot fiaşezate culcat pe taluz sau vertical.

Se folosesc astfel sisteme flexibile formate din saltele de fascine, plăci destufit, pachete de nuiele (4.11) sau sistemele verticale din pereţi rigizi din cleionajefascine şi scânduri (fig.4.12).

36

Fig.4.11 - Micşorareaamplitudinii valurilor prin plutitori

ancoraţi de taluz1-sul de fascine; 2-plută de fascine;

3-prăjină;4-frânghie;5-bolovan

Fig.4.12–Diguleţ pentru supraînălţareadigului;a-din pământ;

1-pari distanţaţi la 50 cm;2-nuiele;3-paie 4-pământ;b-panouri de

scânduri; 1-panouri;2-prelată; 3-balast

Erupţiile de noroi sau izvoarele de la baza taluzului interior se înlătură princonstruirea în jurul lor a unui dig de izolare din pământ sau saci cu nisip care creeazăo contrapresiune prin stratul de apă ce se acumulează.

Apărarea împotriva înmuierii şi alunecării digului se realizează prin lucrări deoprire sau reducere a infiltraţiilor încât să se preîntâmpine spălarea particulelor depământ care constau din executarea unor pereţi de palplanşe sau întinderea unorprelate impermeabile pe taluzul exterior. O altă măsură constă în executarea decontradiguri, spaţiul dintre dig şi contradig umplându-se cu apă de infiltraţie până laechilibrarea presiunii hidrostatice.

Împotriva apelor care depăşesc coronamentul se realizează o supraînălţare adigului din saci cu pământ şi nisip sau pereţi din scânduri etanşate.

Fig.4.13 – Dig epuresc din saci cupământ

Fig.4.14 – Dig epuresc cu perete dinscânduri

În cazul ruperii digului se localizează mai întâi breşa prin consolidareacapeţilor digurilor cu garduri de nuiele şi apoi închiderea rupturii cu saci de nisip,pământ, anrocamente, pereţi de palplanşe.

Fig.4.15 – Consolidarea capeţilor Fig.4.16 - Închiderea rupturii digului

37

Planul de apărare împotriva inundaţiilor se întocmeşte în perioada apelor micide către comisia centrală de apărare. În ţara noastră apărarea împotriva inundaţiilorse desfăşoară teritorial, răspunderea apărării revenind organelor locale aleadministraţiei de stat pe diverse nivele: judeţ, municipiu, oraş, comună.

În perioada de viitură se disting mai multe cote ale nivelului apei: cota de atenţie - este nivelul apei stabilit astfel încât, în funcţie de viteza

de creştere a nivelului apei, să se asigure timpul necesar pentruavertizarea forţelor de intervenţie;

cota de inundaţie – este nivelul la care apa ajunge să se reverse înalbia majoră, atingând piciorul exterior al digului;

cota de pericol – este nivelul apei care ameninţă în zona apărată prininfiltraţii, deversări, ruperi etc.

Considerând H înălţimea maximă a apei în faţa digului în timpul viiturii, sedisting trei faze de apărare, dacă nivelul apei este acelaşi p cel puţin 1/3 din sectorulîndiguit considerat:

faza I de apărare, când apa iese din albia minoră; faza a II-a de apărare, când nivelul apei este între piciorul exterior al

digului şi H/2; faza a III-a de apărare, când nivelul apei este peste H/2.

Alte măsuri de combaterea inundaţiilorÎndiguirea este unul din cel mai vechi şi folosit mijloc de combatere a

inundaţiilor.În acelaşi scop se mai recurge şi la alte măsuri pentru atenuarea viiturilor,

care pot fi adoptate independent sau împreună cu îndiguirea.Soluţiile tehnice care pot fi aplicate în complex cu lucrările de îndiguire sunt:

reţinerea viiturilor în bazinul superior sau în zona de şes; descărcarea viiturii într-un alt curs de apă sau fracţionarea printr-un

canal de derivaţie; încetinirea sau grăbirea scurgerii viiturii.

Reţinerea viiturilor în bazinul superior se bazează pe efectul de atenuare aundei de viitură în bazine de acumulare cu caracter temporar.

Această măsură este suficientă pentru combaterea completă a inundaţiilor,numai în cazul râurilor mici sau în bazinele unde există condiţii de acumulare foartefavorabile.

Pe cursurile de apă mari atenuarea viiturilor trebuie desăvârşită prin lucrări deîndiguire pe sectorul mijlociu şi inferior al râului. Este mai redusă distanţa între digurişi înălţimea lor.

Acumulările de şes au rolul de a reţine o parte din viitură reducând astfelnivelul apelor mari din sectorul aval. Se folosesc în acest scop depresiunile naturalesau bazine laterale, amplasate pe suprafeţe cu folosinţă de mică valoare. Inundareaacestor suprafeţe se face dirijat printr-un deversor lateral care descarcă numai apelece depăşesc un anumit nivel.

Descărcarea viiturii într-un curs de apă apropiat se foloseşte atunci cândviiturile celor două cursuri nu coincid în timp.

Descărcarea poate avea loc într-un singur sens, când numai unul din cursuribeneficiază de reducerea vârfului de viitură ori în ambele sensuri, cum este în cazulrâurilor Timiş şi Bega, prin nodurile hidrotehnice Coştei (canalul de legătură Timiş-Bega) şi Topolovăţu Mare (canalul de legătură Bega-Timiş) (fig.4.17).

38

Fig.4.17 – Dubla conexiune Timiş-Bega

Fracţionarea viiturii prin canalul de derivaţie se utilizează în cazul unorobiective importante, în condiţii care nu permit apărarea lor prin îndiguirea râului.

Canalul de derivaţie preia o anumită fracţiune din debitul apelor mari înamonte şi o descarcă în râu, în aval de obiectiv, la o distanţă echivalentă culungimea remuului (efectul supraînălţării apei) care se produce în punctul deconfluenţă; exemplu: pe râul Ghimbăşel, canalul de derivaţie preia 25 m3/s din 53m3/s cât este debitul maxim şi deversează în Olt (fig.4.18).

Fig.4.18 – Canalul de derivaţie Ghimbăşel

Încetinirea scurgerii se realizează pentru decalarea în timp a culminaţiei undeide viitură pe afluenţi din sectorul superior al cursului de apă.

Se realizează prin praguri de fund şi epiuri în albia minoră care reduc vitezade deplasare a apei (fig.4.19).

Fig.4.19 – Încetinirea scurgerii

Grăbirea scurgerii viiturii se adoptă pe sectorul mijlociu şi inferior al cursului deapă pentru a scurta durată apelor mari, se realizează prin tăierea meandrelor, ori prinamenajarea albiei pentru mărirea vitezei curentului (îndepărtarea obstacolelornaturale sau artificiale, micşorarea rugozităţii albiei, lărgirea strangulării etc., fig.4.20).

Fig.4.20 – Grăbireascurgerii

39

5. AMENAJĂRI PENTRU REGULARIZAREA ALBIILOR

Albiile râurilor, sub acţiunea curenţilor de apă, suferă modificări, atât înprivinţa pantei şi secţiunii cât mai ales în privinţa traseului, ceea ce creiază dificultăţizonelor riverane. Astfel, schimbarea traseului albiei afectează terenuri bune pentruagricultură, construcţii, căi de comunicaţie, centre populate şi industriale, iar afuierileşi depunerile care au loc în albie înrăutăţesc condiţiile de scurgere, făcând imposibilăcaptarea apei pentru folosinţe la debite minime, sau ducând la inundarea luncii, ladegradarea ei prin înmlăştinire şi sărăturare.

Toate acestea impun aplicarea unor lucrări de stabilizare a cursurilor de apă,de modificare a profilului lor longitudinal şi transversal, cunoscute sub denumirea delucrări pentru regularizarea albiilor.

Prin regularizarea albiei se înţelege ansamblul de măsuri şi lucrări inginereştiaplicate pentru modificarea sau consolidarea artificială a cursului de apă în vedereaunei albii stabile, a protejării diferitelor obiective, a diminuării proceselor de afuire saude colmatare în albie, a asigurării unor anumite condiţii de scurgere sau în vedereafolosirii eficace a apei pentru nevoile economiei.

La alegerea, trasarea şi dimensionarea lucrărilor de regularizare a albieitrebuie respectate anumite principii, dintre care cele mai importante sunturmătoarele:

realizarea unui echilibru hidrodinamic între curent şi albie,cunoscându-se că prin acţiunea lucrărilor asupra curentului de apă semodifică forma albiei, iar aceasta la rândul ei, modifică structuracurentului;

respectarea pe cât posibil a tendinţei naturale de evoluţie a albieirâului;

încadrarea lucrărilor de regularizare în ansamblul amenajărilorprevăzute pe râul respectiv:

menţinerea direcţiei scurgerii apelor de viitură şi a capacităţii de debita apelor mari, evitarea introducerii unor rezistenţe suplimentare încalea scurgerii;

realizarea lucrărilor, pe cât posibil în etape, urmărindu-se evoluţia întimp şi spaţiu a fenomenelor, evitându-se în acest fel efecte nedorite.

Lucrările de regularizare a albiei pot fi grupate în: lucrări pentru corectareatraseului, lucrări de apărare şi consolidare a malurilor, lucrări pentru consolidareafundului.

Corectarea traseului albieiSe realizează, de regulă, prin folosirea digurilor de dirijare a curenţilor de apă,

prin executarea de epiuri şi prin tăiere de coturi (străpungeri).Digurile de dirijare a curenţilor de apă se construiesc de obicei pe malurile

concave ale râurilor cu scopul de a creia o nouă albie, dar ele se pot construi şi peambele maluri, în special în zonele punctelor de inflexiune unde curentul trebuiedirijat mai ferm (fig.5.1).

Zona din spatele digului se compartimentează cu ajutorul unor traverseamplasate la distanţe egale cu de 1-5 ori lăţimea albiei regularizate, pentru aaccelera procesul de colmatare (de sedimentare a aluviunilor transportate de apă).

40

Înălţimea digurilor de dirijate, ca şi a traverselor se ia de obicei pe malurile cu0,5 m peste nivelul mediu de regularizare. În acest caz digurile se numescsubmersibile deoarece pot fi depăşite de ape mari.

Fig.5.1 – Regularizarea unui sector de râu prin folosirea digurilor de dirijare

Dacă digurile se fac insubmersibile este necesar ca în corpul lor să se lasedeschideri pentru deversarea apei în compartimente (fig.5.2.b).

a bFig.5.2 – Diguri de dirijare, submersibile (a) şi insubmersibile (b)

Materialele din care se execută digurile de dirijare se aleg în funcţie de naturaşi stabilitatea fundului albiei. Astfel pe funduri stabile digurile se pot executa dinpiatră, iar pe funduri afuiabile, din anrocamente de piatră amplasate pe saltea defascine, rachetaj, căsoaie, garduri de nuiele etc. (fig.5.3).

41

Fig.5.3 – Diguri de dirijare executate din diferite materiale

Epiurile sunt construcţii de regularizare care se amplasează transversal înalbie, având un capăt încastrat intr-unul din maluri, iar celălalt capăt incintat spre firulcurentului de apă.

Epiurile îndeplinesc acelaşi rol ca şi digurile de dirijate, dar spre deosebire dediguri, a căror influenţă asupra recurgerii se resimte practic numai pe lungimea lor,influenţa epiurilor este mult mai mare, resimţindu-se pe o lungime de peste 4-5 orilungimea construcţiei însăşi.

Din această cauză epiurile sunt preferate digurilor de dirijare.Epiurile se amplasează după caz, numai pe unul din maluri, sau pe

amândouă. Pentru a avea un efect mai puternic ele se construiesc în serie, formândaşa numitele suite de epiuri (fig.5.4).

42

Fig.5.4 – Corectarea albiei prin suite de epiuri

Corectarea traseului albiei cu ajutorul epiurilor se realizează în felul următor:apa care intră în spaţiile dintre epiuri sau care traversează epiurile în timpul viiturilor,îşi micşorează viteza, fapt ce favorizează depunerea aluviunilor aflate în suspensie.Prin depuneri repetate spaţiile dintre epiuri se colmatează, rămânând liberă numaizona centrală a cursului de apă, ocupată de noua albie.

După poziţia lor faţă de direcţia curentului de apă epiurile pot fi:- normale (perpendiculare pe firul apei);- înclinate (spre aval);- declinate (spre amonte).

Epiurile normale sunt cele mai des folosite deoarece necesită un volum mairedus de materiale şi au asupra curentului o influenţă mijlocie.

Epiurile înclinate sunt cele mai puţin solicitate, de forţa de antrenare a apei,dar au şi efectele cele mai reduse.

Epiurile declinate sunt cele mai eficace în privinţa colmatării, dar sunt şi celemai solicitate, prevenind cele mai mari perturbări ale curentului.

La un epiu se deosebesc următoarele părţi componente: capul, corpul şirădăcina. Secţiunea transversală de regulă este trapezoidală, având lăţimea lacoronament de 1-3 m, iar taluzurile 1:2 în amonte şi 1:2 – 1:4 în aval. Capul epiuluise execută mai îngroşat decât corpul (fig.5.5).

Fig.5.5 – Tip de epiu

Rădăcina epiului se încastrează în mal pe o lungime de peste 4 m. În zona deîncastrare malul se consolidează de o parte şi de alta a epiului pe circa 5 m.

Epiurile se execută din aceleaşi materiale ca şi digurile de dirijate: garduri denuiele, pachetaje, saltele de fascine, anrocamente aşezate pe o saltea de fascine,căsoaie, gabioane etc. (fig.5.6).

43

Fig.5.6 – Secţiuni prin câteva tipuri de epiuri

La baza epiului, în zona capului, se prevede o saltea de fascine, care poate ficontinuată pe toată lungimea, dacă există pericolul spălării epiului prin deversare.

Tăierile de coturi (străpungerile) se execută în sectoarele unde traseul râuluieste prea sinuos, nestabil şi cu adâncimi insuficiente.

Asemenea sectoare se caracterizează prin pante şi viteze mici de scurgere,care au ca efect înămolirea albiei, inundarea obiectivelor existente în apropiere şiridicarea nivelului apelor freatice din luncă (ceea ce provoacă înmlăştinirea şisărăturarea secundară a solului).

Pentru a înlătura aceste neajunsuri este necesar să se rectifice traseelesinuoase ale râurilor, prin tăieri de coturi (străpungeri), lucrări care, dacă sunt bineexecutate, modifică favorabil regimul de scurgere şi configuraţia profilului longitudinalşi transversal.

Fig.5.7 – Schema de tăiere aunui cot

Prin tăierea unui cot (fig.5.7) lungimea râului se scurtează de la ABC la AC,panta fundului se măreşte şi odată cu ea şi viteza apei.

44

Dacă se notează cu I1 şi I2 panta traseului înainte şi după amenajare, cu L1lungimea traseului ABC (înainte de amenajare) şi cu L2 – lungimea rectificată, iar cu∆H, diferenţa de nivel între puntele A şi C, care rămâne contanta în ambele situaţii,se poate scrie:

11 L

HI

(panta înainte de corectare)

22 L

HI

(după corectare)Cum 12 LL , înseamnă că 12 II .Faptul că panta creşte în urma tăierilor de coturi, impune ca această lucrare

să se efectueze cu foarte mare atenţie, întrucât panta nou creiată poate să ducă laefecte nedorite.

Problemele pe care le ridică execuţia lucrărilor de străpungeri se referă la:- alegerea noului traseu;- stabilirea secţiunii transversale a albiei nou create.

Noul traseu se alege în aşa fel încât să se racordeze la albia existentă şi săaibă o uşoară curbură înspre interiorul buclei. Cât priveşte secţiunea transversală,aceasta nu trebuie să aibă de la început lăţimea vechii albii, ci doar 1/4 – 1/2 dinmărimea ei, urmând ca prin autodragaj să se dezvolte până la valoarea de echilibru.

Noua albie se consolidează cu anrocamente în zona concavă, iar pe vecheaalbie se construiesc traverse de închidere prevăzute cu ferestre pentru accelerareaprocesului de colmatare (fig.5.8).

Fig.5.8 – Traverse de închidere a albiei vechi la tăiere de cot

Apărări şi consolidări de maluriApărările de maluri sunt construcţii de protejare a malului albiei râului

împotriva acţiunii de erodare sau de degradare de apă, de scurgerea sloiurilor de

45

gheaţă, de valuri etc.Acţiunea factorilor distructivi asupra malului nu se exercită cu aceeaşi

intensitate pe toată înălţimea sa, de aceea lucrările de consolidare trebuie executatediferenţiat pe zone verticale.

În cazul râurilor mici se disting, din acest punct de vedere, trei zone:- zona de fund (zona I), situată între fundul albiei şi nivelul apelor mici,

caracterizată prin aceea că în permanenţă este acoperită cu apă;- zona a II-a de apărare, situată între nivelul apelor mici şi nivelul apelor

mijlocii;- zona a III-a de apărare, situată între nivelul apelor mijlocii şi nivelul

apelor mari.Apărarea malurilor se face de regulă prin lucrări de tip permanent, care o dată

executate cer doar o întreţinere curentă, eventual reparaţii, sau prin lucrări provizoriicare au caracter de intervenţie.

Lucrările de apărare de tip permanent, de la cele mai uşoare până la celemasive, sunt următoarele:

Lucrări din vegetaţie vieÎnierbarea, obţinută prin însămânţare sau brăzduire. Însămânţarea se face cu

amestecuri de ierburi (graminee şi leguminoase) specifice zonei respective. În ultimultimp se practică însămânţarea combinată cu acoperirea malului cu emulsie de bitum,care consolidează malul pe o adâncime de 10-15 cm. Când malul nu are condiţiicorespunzătoare pentru însămânţare, se aplică brăzduirea.

a bFig.5.9. – Brăzduire pe lat (a) şi în straturi suprapuse (b)

Această lucrare constă din aşezarea pe mal a unor brazde înierbate îngrosime de 6-10 cm şi dimensiuni în plan de 20x25, 25x25, 30x35 cm. Brăzduireapoate fi executată pe lat sau în straturi suprapuse (fig.5.9). Pe malurile cu înclinaţiemare brazdele se fixează cu ţăruşi.

Plantaţiile se folosesc de obicei pentru apărarea malurilor nisipoase. Aplicarealor trebuie făcută cu multă grijă deoarece pot modifica sensibil capacitatea detransport a albiei la apele mari.

Plantaţiile dau rezultate foarte bune în stabilizarea malurilor şi reducereavitezei curentului de apă, dar efectul lor maxim se obţine numai după 2-3 ani de laplantare, când ajung la un stadiu înaintat de creştere.

Lucrări din nuiele şi fascineConsolidarea cu nuiele se foloseşte atunci când curentul de apă are o viteză

sub 1,5 m/s, iar scurgerea gheţurilor nu se produce pe o perioadă de timpîndelungat.

Nuielele se aşează în rânduri perpendiculare pe direcţia de scurgere a apei,

46

având cotoarele îndreptate spre apă (fig.5.10). Pentru a nu fi antrenate de apănuielele se fixează pe orizontală cu suluri subţiri de fascine sau cu prăjini solidarizateprin ţăruşi. Piciorul malului se apără cu un gard de nuiele.

Îmbrăcămintea din nuiele se execută asemănător consolidării, însă la ogrosime mai mare. Nuielele se leagă mai întâi cu sârmă arsă, în mănunchiuri, dupăcare se aşează pe mal şi se fixează cu prăjini sau cu suluri de fascine.

Protecţia din nuiele lestate se realizează din mănunchiuri de nuiele pe unstrat de paie, după care se lestează cu pământ şi piatră.

Fig.5.10 – Consolidare cu nuiele: 1- suluri de fascine; 2 – nuiele;3 – gard de nuiele

Gardurile de nuiele sub formă de caroiaj constau dintr-o reţea romboidală culaturile de 0,75 - 1,00 m (fig.5.11).

Fig.5.11 – Consolidarea malului cu garduri de nuiele sub formă de caroiaj

În ochiurile care se formează se introduce piatră spartă sau de râu pe ogrosime de 20 – 30 cm.

La această lucrare, ca şi la celelalte, nuielele trebuie să se pună în operătoamna, imediat după recoltare, pentru ca ele să prindă rădăcini.

Lucrări din piatrăAnrocamentele sunt îngrămădiri de piatră brută sau de bolovani aşezate în

mod relativ regulat, fără o aranjare deosebită. Se execută în special în zona de funda malului (fig.5.12).

47

Fig.5.12 – Consolidare de mal cu anrocamente

Pereurile sunt îmbrăcăminţi din blocuri de piatră moloane, lespezi aşezateunele lângă altele, îndesate (pereu uscat) sau legate cu mortar de ciment (pereurostuit).

Pereurile uscate se aşează pe un filtru invers format din două straturi, unul denisip (la bază) şi altul de pietriş, fiecare cu grosimea de 10-15 cm (fig.5.13).

Fig.5.13 – Apărare de mal cu pereu uscat

Pereurile rostuite se pot aşeza direct pe un pat de balast.

Lucrări de consolidare cu gabioane şi căsoaieConsolidările cu gabioane reprezintă un mijloc eficace de apărare a malului

datorită calităţilor elementelor sale: greutate mare, rezistenţă la forţa de antrenare,stabilitate. Aceste lucrări sunt deosebit de elastice putând lua forma malului în caz dedegradări sau tasări (fig.5.14).

48

Fig.5.14 – Apărări cu gabioane şi căsoaie

Se folosesc de regulă în zona de fund a malului, dar şi în zona a II-a deoarecerezistă foarte bine la variaţiile de umed – uscat ale mediului.

Apărările din căsoaie sunt rezistente la acţiunea curenţilor de apă, din carecauză se utilizează pe râuri cu pante repezi.

Căsoaiele se amplasează la piciorul malului, servind ca suport pentru lucrărilede apărare din zonele II şi III.

Pentru apărarea malurilor înalte se recomandă căsoaiele din prefabricate debeton armat care rezistă mai bine decât cele din lemn, atât la acţiunea apei cât şi laintemperii.

Lucrări din beton simplu şi armatApărările din beton simplu sau armat se aplică destul de rar la consolidarea

malurilor cursurilor de apă, fiind costisitoare şi uneori ridicând probleme deîntreţinere.

Ele prezintă totuşi interes în cazurile când celelalte materiale (piatra, nuielele)ar trebui aduse de la distanţe foarte mari.

Cele mai folosite sunt pereurile din dale de beton prefabricate, rosturile cumastic de bitum sau cu mortar de ciment (fig.5.15).

Fig.5.15 - Pereu din dale de beton armat: 1-dale de beton (50x50 cm); 2-pat depietriş (15 cm); 3-bloc de beton de fundaţie; 4-palplanşe din lemn.

49

Alte lucrări de consolidare sunt saltele din beton formate din plăci armate,flexibile articulate între ele, fiecare element având dimensiunea unei laturi de până la1,50 m şi grosimea de 8-40 cm.

Saltelele din beton se folosesc la malurile cu fund afuiabil.Pentru apărarea malurilor, în afară de lucrările descrise se mai folosesc şi

lucrări cu caracter provizoriu, care au o durată de 1-5 ani.Dintre acestea, în fig.5.16 se prezintă un tip de apărare care constă din

trunchiuri de arbori, cu ramurile netăiate, amplasate în vecinătatea malului erodat.

Fig.5.16 – Apărarea malurilor cu ajutorul trunchiurilor: a-pe mal; b-în apă

Pentru trunchiurile amplasate la suprafaţa apei ancorarea se face la mal, iarpentru trunchiurile aşezate în curent ancorarea se asigură cu blocuri de beton saupiatră, cu greutatea de două ori mai mare decât a arborelui scufundat.

Alegerea unuia sau altuia dintre tipurile de consolidare prezentate se face înfuncţie de rezistenţa acestora la forţa de antrenare a curentului de apă.

Forţa de antrenare se poate determina cu formula:IHFa (kgf/m2)

în care:γ este greutatea specifică a apei, în kgf/m3;H – adâncimea medie a apei în secţiunea considerată, în m;I – panta de scurgere a râului.

În tabelul 1 se dau valorile maxime ale forţei de antrenare pentru diferiteletipuri de îmbrăcăminţi ale malului.

Tabelul 5.1Valorile limită ale forţei de antrenare

Nr.crt. Felul îmbrăcăminţii Fa (kgf/m2)

0 1 21 Ierburi însămânţate 1,00 – 1,202 Brazde, acţiune de scurtă durată 2,00 – 3,003 Brazde, acţiune de lungă durată 1,50 – 1,804 Brazde fixate cu ţăruşi 2,50 – 3,005 Garduri simple din nuiele 4,00

50

0 1 26 Saltele din fascine 3,00 – 7,007 Pereu din dale de beton în funcţie de

greutate6,00 – 15,00

8 Pereu uscat din moloame 8,00 – 16,009 Anrocamente de minimum 30 cm

diametru16,00 – 24,00

10 Gabioane cu piatră de dimensiuni mici 16,00 – 20,0011 Gabioane cu piatră de dimensiuni mari 25,00 – 150,0012 Căsoaie 16,00 – 100,0013 Saltele din plăci de beton 100,00 – 300,00

Din acest tabel se observă că lucrările de consolidare a malului pot avea orezistenţă la forţa de antrenare, de la 1 kgf/m2 pentru lucrările cele mai uşoare, la300 kgf/m2 pentru lucrările masive.

Aceste cifre trebuie însă interpretate în funcţie de condiţiile locale deoarecepericolul de erodare depinde nu numai de forţa de antrenare a apei, ci şi de gradulde înclinare a malului, de regularitatea scurgerii, de posibilitatea apariţiei curenţilorlocali şi de alţi factori influenţi.

Lucrări pentru consolidarea funduluiSe folosesc pentru oprirea afuierii fundului albiei sau pentru micşorarea pantei

la râurile repezi.Sunt de forma pragurilor de fund şi se execută în zona superioară a râului

acolo unde există tendinţa de adâncire a albiei ca urmare a pantei şi vitezei mari descurgere (fig.5.17).

Fig.5.17 – Profilul longitudinal al albiei unui râu

Pragurile de fund se construiesc transversal pe toată lăţimea albiei,încastrându-se bine în maluri.

Înălţimea lor este în general mică, de ordinul a (0,1 – 0,2) H, unde H esteadâncimea albiei minore.

Distanţa dintre praguri se determină în funcţie de profilul longitudinal al albieicare urmează a fi realizat şi de afuierile probabile din aval de prag.

Pragurile de fund se execută din aceleaşi materiale şi elemente de construcţie

51

ca la digurile de dirijare şi epiuri. În fig.5.18 se prezintă câteva tipuri de praguri defund.

Fig.5.18 – Secţiuni prin câteva tipuri de praguri de fund

52

6. LUCRĂRI DE DESECARE - DRENAJ

Excesul de umiditate din sol şi de la suprafaţa solului influenţează în modnegativ atât evoluţia solurilor, cât şi vegetaţia plantelor. Totodată poate creia unmediu de viaţă insalubru, poluat.

Sursele excesului de umiditate pot fi naturale, cum sunt: precipitaţiileatmosferice, apa freatică, apa de infiltraţie, aportul izvoarelor de la baza versantului,apele provenite din revărsarea cursurilor neîndiguite sau antropice (irigaţii cu normefoarte mari).

Metodele de eliminare a excesului de umiditate sunt: desecarea prin canaledeschise, drenajul, desecarea biologică, colmatarea biologică. La acestea se adaugămăsurile agropedoameliorative care, prin specificul lor şi prin influenţa pe care oexercită asupra umidităţii solului sunt considerate o verigă între lucrările hidrotehnicede desecare-drenaj şi cele agrotehnice.

Pentru menţinerea la parametri proiectaţi a tuturor elementelor componenteale sistemului de desecare – drenaj sunt necesare lucrări de exploatare şi întreţinere.

Obiectivele acestor activităţi sunt: realizarea producţiei agricole propuse, prinevacuarea excesului de apă în timp util, menţinerea şi sporirea fertilităţii solului etc.,ca şi apărarea şi protejarea mediului înconjurător.

6.1. GeneralităţiExcesul de umiditate constituie unul din factorii limitativi ai producţiei agricole,

determină reducerea sau chiar calamitarea recoltelor, prin stânjenirea sauîntreruperea vegetaţiei plantelor.

Formele de manifestare a excesului de apă pot fi: de băltire la suprafaţaterenului şi de îmbibaţie în profilul solului.

Se consideră umiditate în exces acea mărime a umidităţii care depăşeştecapacitatea de câmp pentru apă a solului, precum şi limita inferioară de plasticitate,de la care solul nu mai poate fi lucrat în vederea cultivării.

Excesul de umiditate se clasifică după mai multe criterii: din punct de vedere al sursei excesului:

- exces de natură pluvială ;- de natură freatică ;- de altă natură:scurgeri pe versanţi,inundaţii,irigaţii excesive

după durata excesului :- exces temporar sau periodic ;- exces permanent.

Prezenţa excesului de umiditate într-o anumită zonă cauzează pagube a cărormărime depinde de natura şi durata excesului, precum şi de folosinţa terenului.

6.2. Sursele şi factorii care determină excesul de umiditateCauzele excesului de umiditate sunt multiple şi acţionează, după caz,

individual sau asociat.Factorii favorizanţi rezidă în elementele cadrului natural al zonei, la care se

adaugă contribuţia factorului antropic.

53

Factorii naturali care generează excesul de umiditate pot fi externi sau interni,ei intervenind în procesele de hidromorfism atât pe calea regimului hidric al solului,cât şi pe cea a drenajului natural.

Principalii factori externi sunt cei climatici, hidrogeologici, hidrologici şigeomorfologici, iar factorii interni sunt cei de natură pedolitologică.

6.2.1. Factorul climaticStudiul elementelor climatice (precipitaţii, temperatură, evapotranspiraţie, vânt,

umiditate atmosferică etc.) arată efectele lor în declanşarea sau accentuareaexcesului de apă din sol sau de la suprafaţa solului.

Precipitaţiile reprezintă principala sursă a excesului de apă, atât princantitatea totală anuală, cât şi prin repartizarea lor sezonieră, lunară, decadală sauchiar zilnică.

La acestea se adaugă o analiză a fiecărei ploi importante sub aspectulduratei, intensităţii şi repartiţiei.

Studiul temperaturilor se referă la valorile medii lunare şi variaţia lor de la an laan, la valorile extreme (media minimelor şi maximelor), precum şi la cele absolute.

Solul absoarbe radiaţiile solare şi le transformă în energie calorică, starea deîncălzire depinzând de caracteristicile fizice ale acestuia şi de gradul de umiditate.

În ceea ce priveşte temperatura solului aceasta condiţionează apariţia şidezvoltarea culturilor.

Evapotranspiraţia reprezintă consumul productiv prin transpiraţia plantelor şipierderile prin evaporaţie de la suprafaţa solului.

Dacă nu există date determinate direct asupra consumului total de apăevapotranspiraţia se poate stabili indirect folosind diferite relaţii de calcul.

Normativele tehnice indică folosirea în condiţiile ţării noastre a formuleiThornthwaite.

Rolul factorului climatic este determinant în apariţia excesului de umiditate.Importanţa primordială o au precipitaţiile (în special prin torenţialitatea lor) careasociate cu temperatura, umiditatea aerului şi evapotranspiraţia pot provoca excesde umiditate în zonele climatice.

6.2.2. Factorul hidrologic – hidrograficFactorii de natură hidrologică sunt reprezentaţi de afluxul superficial de apă

atât sub forma scurgerilor de pe versanţi şi de pe terenuri înalte învecinate, cât şisub forma inundaţiilor cauzate de revărsarea cursurilor de apă şi a torenţilor.

Excesul de umiditate este cu atât mai pronunţat cu cât frecvenţa şi duratarevărsărilor sunt mai mari.

Densitatea şi adâncimea reţelei hidrografice influenţează drenajul natural alterenurilor şi implicit mărimea şi intensitatea excesului de apă. Astfel o reţea densăde văi torenţiale favorizează reducerea excesului, în timp ce o reţea hidrografică rarădetermină o acumulare a apei în interfluvii cu drenaj natural nesatisfăcător.

Dacă reţeaua hidrografică are o capacitate de transport insuficientă, cu albiiadeseori colmatate sau invadate de vegetaţie terenul este inundat frecvent, rezultândexces de umiditate.

6.2.3. Factorul hidrogeologicNivelul ridicat al apei freatice temporar sau permanent reprezintă o altă sursă

a excesului de umiditate.

54

Acest nivel poate fi influenţat atât de apele din precipitaţii, cât şi de infiltraţiiledin zonele limitrofe (râuri, lacuri de acumulare, bazine piscicole, amenajări pentruirigaţii).

Apa freatică cu nivel ridicat liber creează un exces de umiditate ce semanifestă prin ridicarea nivelului apei către zona rădăcinilor plantelor, sauajungând chiar deasupra nivelului terenului sub formă de luciu de apă afectândluncile şi câmpiile joase.

6.2.4. Factorul geomorfologicRelieful şi microrelieful teritoriului sunt factori dominanţi în producerea

excesului de umiditate.Zonele de luncă şi câmpie joasă caracterizate printr-un relief depresionar sau

plat, cu pante mici, insuficiente pentru a asigura un drenaj extern eficient, suntpredispuse la exces de umiditate.

Caracterul de neuniformitate a suprafeţei solului favorizează stagnarea sauscurgerea apei cu viteze foarte mici, umezirea excesivă a solului şi formareaexcesului de umiditate fie la suprafaţa solului fie în profilul de sol.

6.2.5. Factorul pedolitologicFactorii interni de natură pedolitologică sunt strâns legaţi de drenajul intern al

unor soluri determinat de textura straturilor care imprimă o anume permeabilitatepentru apă.

Astfel, cu cât solul este mai argilos (mai greu), cu atât drenajul intern este mairedus, excesul de umiditate mai frecvent, cu o durată mai mare, care poate să aparăchiar şi la cantităţi reduse de precipitaţii. Este cazul solurilor din clasa argiluvisoluricare au ca diagnostic un orizont B greu permeabil împiedicând pătrunderea apei înadâncime, a solurilor din clasa vertisolurilor, sau a solurilor hidromorfe (de tipullăcoviştilor).

6.2.6. Factorul antropicAcest factor poate genera, accentua sau chiar reduce excesul de umiditate.

Intervenţiile neraţionale ale omului prin care se provoacă intensitatea excesului deumiditate sunt următoarele:

- aplicarea unei agrotehnici necorespunzătoare;- execuţia sau exploatarea defectuoasă a unor lucrări hidrotehnice şi

hidroameliorative;- irigaţii excesive fără asigurarea unui drenaj suplimentar al solului ;- reducerea capacităţii de colectare şi transport a albiilor naturale şi a

canalelor prin neglijarea lucrărilor de întreţinere ;- bararea scurgerilor de suprafaţă către reţeaua hidrografică prin amplasarea

unor ramblee de drumuri, căi ferate, diguri.La acestea se adaugă cauzele de natură agrofitotehnică reprezentate de

categoria folosinţelor şi de intensitatea cultivării care pot modifica regimul de apă dinsol prin consumuri specifice diferite.

Referitor la sursele de apă care generează excesul de umiditate acestea suntprezentate schematic în figura 6.1.

55

Fig.6.1 – Surse de apă care pot favoriza formarea excesului deumiditate

1-precipitaţiile căzute pe suprafaţă; 2-precipitaţiile căzute pe suprafeţelimitrofe înalte; 3-apa freatică la mică adâncime; 4-apa freatică din zonelimitrofe; 5-ape de infiltraţie prin şi pe sub dig; 6-apele de irigaţie în exces;7-aportul izvoarelor de la baza versantului; 8-apele provenite din revărsareacursurilor neîndiguite.

6.3. Influenţa excesului de umiditate asupra solului şi planteiExcesul de umiditate din sol şi de la suprafaţa solului influenţează în mod

negativ atât evoluţia solurilor, cât şi creşterea şi dezvoltarea plantelor.Influenţa asupra soluluiSe manifestă prin aceea că excesul de umiditate micşorează gradul de aerare

a solului. Aeraţia insuficientă încetineşte procesele de oxidare din sol, stânjeneşteactivitatea microorganismelor aerobe şi favorizează procesele bacteriene anaerobecare nu asigură descompunerea materiei organice, dând naştere la fenomene dereducere care au ca rezultat gleizarea şi pseudogleizarea solurilor.

Excesul de umiditate influenţează în mod nefavorabil şi regimul termic alsolului. Astfel, solurile umede sunt mai reci decât solurile uscate din cauzaevaporaţiei abundente şi faptului că se încălzesc mai greu.

Din motivele arătate aceste soluri nu se pot pregăti şi însămânţa în perioadaoptimă, iar lucrările de întreţinere a culturilor se fac cu întârziere şi de o calitateinferioară.

În concluzie, solurile cu exces de umiditate se pot identifica uşor, deoarecefaţă de cele cu regim hidric normal prezintă următoarele aspecte:

- sunt, de obicei, soluri grele şi astructurale ; la apăsare sunt elastice;- în stare uscată se întăresc formând o crustă şi chiar crăpături adânci care

împiedică creşterea plantelor ;- au coeziune mare şi se lucrează greu, necesitând un consum de energie cu

peste 25 % mai mare decât solurile normale ; de asemenea pe aceste terenuricirculaţia maşinilor agricole se face cu foarte mare greutate;

- în timpul primăverii zăpada de pe aceste soluri se topeşte mai greu,amânând lucrările agricole; vegetaţia este întârziată, iar culoarea plantelor devinegalben – verzuie;

- deasupra terenurilor cu exces de umiditate ceaţa este mai densă şi persistămai mult;

- pe aceste terenuri se dezvoltă o floră spontană, caracteristică solurilorumede (hidrofilă) ca: stuful, papura, rogozul, pipirigul etc.

56

Influenţa asupra plantelorExcesul de umiditate este dăunător plantelor nu prin el însuşi, ci prin faptul că

determină în sol o aeraţie insuficientă vegetaţiei. După cum s-a arătat, apa şi aerulocupă împreună spaţiile lacunare dintre particulele de sol. Plantele au o creşterenormală atunci când aerul şi apa se găsesc în sol în raport de 1/2 - 1/3, mai exactcând aerul ocupă 30 – 40 % şi apa 60 – 70 % din volumul porilor.

Excesul de umiditate modifică acest raport în defavoarea aerului. Astfel spusapa în exces îndepărtează aerul din porii solului şi odată cu aerul, şi oxigenul.

Dacă excesul de umiditate este permanent, iar nivelul freatic se menţineridicat, plantele îşi dezvoltă un sistem radicular superficial, care explorează un volummic de sol, înrăutăţind aprovizionarea plantelor cu elemente nutritive.

În sfârşit, umiditatea excesivă favorizează atacul unor boli ale rădăcinilor, înspecial putregaiul.

6.4. Metode de eliminare a excesului de umiditatePentru eliminarea excesului de umiditate de pe terenurile agricole se folosesc

următoarele metode :- metoda de desecare prin canale deschise care urmăreşte eliminarea

excesului de umiditate de la suprafaţa terenului ;- metoda drenajului pentru eliminarea excesului de umiditate din profilul

solului;- evacuarea apei prin scurgere la suprafaţa terenului şi drenarea stratului

radicular, care constă din aplicarea concomitentă a desecării prin canale deschise şia drenajului ;

- desecarea biologică a apei în exces care constă din folosirea de culturi şiplantaţii cu un consum mare de apă şi cu rezistenţă ridicată la excesul de umiditate;

- colmatarea terenului cu nivel freatic ridicat, prin depunerea materialelorsolide în zonele joase în scopul ridicării cotei terenului şi realizării în felul acesta aadâncimii de drenaj;

- drenaje frontale care constau din şiruri de puţuri amplasate după diferitescheme;

Desecarea prin canale deschise se recomandă în zonele în care excesul deumiditate este de natură pluvială. Cantităţile de precipitaţii provoacă băltirea apei lasuprafaţa terenului precum şi umezirea excesivă a stratului superior al solului.

Această metodă constă din rigole, şanţuri şi reţea de canale de colectare şievacuare care preiau apa în exces, eliminată din câmp şi o transportă în afarateritoriului amenajat până la cel mai apropiat curs de apă natural.

Drenajul se aplică în zonele cu nivel freatic la mică adâncime, cu scopulcoborârii şi menţinerii acestuia sub stratul radicular al plantelor. Constă din drenuriorizontale, verticale şi din canale deschise adânci. În zonele fără pericol desărăturare şi înmlăştinare a solului reţeaua de drenuri, ca şi cea de canale deschisepoate fi folosită şi pentru aplicarea subirigaţiei.

Evacuarea apei prin scurgere la suprafaţa terenului şi drenarea stratuluiradicular se realizează prin aplicarea concomitentă a celor două soluţii. Se practicăpe suprafeţe unde excesul de umiditate are o provenienţă atât pluvială, cât şifreatică.

Desecarea biologică a terenurilor cu exces de umiditate, metodă cunoscută şisub numele de biodrenaj, se bazează pe transpiraţia ridicată a unor specii (pomicole,silvice sau chiar culturi agricole), însoţită de evaporaţia apei de la suprafaţa terenului.

57

Colmatarea este procedeul care constă din supraînălţarea nivelului terenuluiprin depuneri de pământ în mod natural (folosind aluvionările) sau artificial (preluândmaterial din gropi de împrumut). Această metodă devine economică atunci când sefoloseşte pământul rezultat din săparea unor canale magistrale, sau din lucrările deregularizare a cursurilor de apă.

Drenurile frontale se prevăd pentru preluarea infiltraţiilor rezultate din surse deapă cu niveluri mai ridicate decât cotele terenului supus ameliorării.

Trebuie menţionat faptul că pe lângă măsurile tehnice care se iau pentruameliorarea solurilor cu exces de umiditate, se impun şi măsuri agrofitotehnicespecifice, adică o agrotehnică adaptată noilor condiţii create prin aplicarea măsurilorhidroameliorative. Această adaptare se referă la soiuri, asolamente, îngrăşăminte şiamendamente, la modul de executare a lucrărilor solului, la un sistem de maşiniagricole potrivite situaţiei create şi altele.

6.5. Schema generală a sistemului de desecare–drenaj6.5.1. Elementele şi clasificarea sistemelor de desecare–drenajAnsamblul de lucrări şi măsuri tehnice aplicat pe o anumită suprafaţă de teren,

în scopul colectării şi îndepărtării apelor în exces constituie sistemul de desecare-drenaj (fig.6.2).

Principalele părţi componente ale sistemului sunt: reţeaua de canale şi drenuri; reţeaua de regularizare a regimului de umiditate, şi reţeaua de transport şi evacuare; construcţiile hidrotehnice; recipientul – emisarul; suprafaţa de amenajat.

În cadrul sistemului de desecare–drenaj pot fi folosite atât reţele de canaledeschise, cât şi reţele de drenuri subterane, ori numai unele din acestea, după cumpot interveni şi unele construcţii şi amenajări speciale, sau construcţii şi instalaţiipentru exploatare.

Fig.6.2 - Sistem de desecare – drenaj1-emisar; 2-canal de evacuare sau colectorul principal; 3-canal

principal; 4-canal secundar; 5-canal terţiar; 6-canal de colectare a apelorscurse de pe versanţi (de centură); 7-drenuri absorbante; 8-limita

sectorului de desecare

58

Lucrările hidrotehnice de desecare–drenaj se aplică eficient numai în asocierecu lucrările agropedoameliorative.

6.5.1.1. Reţeaua de canale a sistemului de desecare–drenajReţeaua de regularizare a regimului umidităţii reprezintă elementele de ultim

ordin ale sistemului de desecare. Ea captează excesul de apă de la suprafaţaterenului şi din profilul solului.

Elementele de regularizare sunt alcătuite din şanţuri de colectare, elementede desecare de tip provizoriu şi din drenuri. Aceste elemente reglează regimulde apă, aer şi temperatură din sol.

Fig.6.3 – Schema sistemului de desecare–drenaj

Reţeaua de transport şi evacuare este alcătuită din canale colectoare dediverse ordine ( principal, secundar, terţiar) sau din drenul colector care adună apeledin reţeaua de regularizare pe de o parte şi canalul de evacuare sau colectorulprincipal pe de altă parte care primeşte apele colectoarelor de grup de sectoare şi leconduce în canalul magistral de evacuare sau în emisar (fig.6.3).

Reţeaua de desecare poate fi completată în unele situaţii cu drenuri subteranesau canale deschise cu rolul de a intercepta afluxul de ape externe scurse de peversanţi (canale de centură) şi canale sau drenuri de captare a apelor de infiltraţie(canale de infiltraţie).

Recipientul sau emisarul este de regulă, un curs natural, în care suntevacuate apele gravitaţional sau prin pompare, dar se pot folosi ca emisar şi un lac,o vale sau un strat drenant subteran cu o mare capacitate de înmagazinare a apei.

6.5.1.2. Construcţii hidrotehnice în sistemul de desecare-drenajConstrucţiile hidrotehnice pot fi de mai multe feluri şi anume:

- de dirijare a curgerii (stăvilare, ruperi de pantă);- de traversare (podeţe, subtraversări);- de consolidare a secţiunii canalelor şi- de evacuare (staţii de pompare şi guri de evacuare). De la caz la caz

se pot executa construcţii şi amenajări speciale ca : lucrări pentru reţinerea sau

59

devierea apelor mari (baraje de retenţie, canale de deviaţie), lucrări de amenajare aalbiei emisarului sau a altor cursuri naturale din zonă pentru a le spori capacitatea detransport sau a intensifica drenajul extern, lucrări de amenajare a suprafeţeidesecate prin astuparea albiilor părăsite, modelarea suprafeţelor lipsite de pantă descurgere şi altele.

Sistemele mari de desecare se dotează cu instalaţii şi construcţii anexenecesare supravegherii şi întreţinerii lucrărilor, cum sunt mire hidrometrice sauinstalaţii adaptate pentru măsurarea de debite şi niveluri, puţuri hidrogeologice,instalaţii de telecomunicaţii, depozite de materiale, clădiri administrative.

6.5.1.3. Suprafaţa de amenajatSuprafaţa sistemului de desecare–drenaj este aria de pe care sunt

colectate apele în exces şi cuprinde atât terenurile agricole cât şi cele neagricole(păduri, intravilan, neproductiv).

Nu se cuprind în suprafaţa sistemului terenurile care nu generează scurgericătre reţeaua de canale (localităţi canalizate), lacuri şi bălţi care sunt în perimetrulamenajat dar nu se descarcă în reţea.

Deasemenea, nu se cuprind versanţii şi bazinele văilor limitrofe sistemului acăror aflux este separat prin lucrări de intercepţie.

Suprafaţa deservită de reţeaua de canale şi drenuri este definită ca suprafaţădesecată şi se împarte în suprafaţă netă care este folosită agricol în urma realizăriilucrărilor de amenajare şi suprafaţa brută când la suprafaţa netă se adaugăsuprafaţa ocupată definitiv de lucrările de desecare–drenaj.

6.6. Desecarea terenurilor prin canale deschiseEliminarea apelor de suprafaţă provenite din precipitaţii, topirea zăpezilor,

scurgeri de pe terenurile învecinate mai înalte, irigaţii etc. se realizează printr-o reţeade canale deschise.

Principalele elemente ale acestui tip de amenajare sunt: canalele terţiare,secundare şi principale, construcţiile hidrotehnice de pe reţeaua de canale şidrumurile de exploatare hidrotehnică şi agricolă.

Canalele terţiare sunt cele mai mici elemente ale reţelei permanente dedesecare şi au rolul de a colecta apele ce se scurg la suprafaţa terenului.

Pentru o bună interceptare a apelor de scurgere canalele se amplaseazăaproximativ perpendicular pe linia de cea mai mare pantă, cu înclinare faţă decurbele de nivel, astfel încât să li se asigure o pantă de minim 0,0005.

Traseul canalelor terţiare, va trebui să traverseze pe cât posibil zoneledepresionare pentru a colecta apele care stagnează în aceste locuri.

Canalele secundare, au rolul de a prelua şi conduce, cu viteză sporită, apeledin canalele terţiare. Se amplasează pe linia de cea mai mare pantă.

Lungimea canalelor secundare este de 1200 – 2500 m în funcţie de pantaterenului şi organizarea teritoriului.

Pot avea acţiune unilaterală sau bilaterală.Canalele principale şi colectoare de evacuare, preiau apa din canalele de

ordin inferior şi o evacuează în emisar.Se amplasează pe cotele cele mai joase ale terenului, urmărindu-se

respectarea organizării teritoriului şi să aibă cât mai puţine frânturi pe traseul lor.

60

Pentru prevenirea colmatării şi eroziunii malului în zona de descărcare aapelor dintr-un canal în altul, racordarea în plan a canalelor se face sub un unghi de600 sau sub forma unei curbe cu raza de 5 – 10 ori lăţimea canalului respectiv.

Reţeaua de colectare a apelor din scurgeri de suprafaţă de pe terenurileînvecinate mai înalte este alcătuită din canale colectoare de centură situate la limitaunităţii ameliorative.

Traseul canalului de centură trebuie să urmărească linia de separaţie şi săculeagă succesiv scurgerile ce vin prin talvegurile terenurilor înalte şi chiar de peteren.

Panta fundului canalului trebuie să fie de minim 0,002, iar viteza de scurgerede 0,5 m/s. Secţiunea transversală este în general de formă trapezoidală, avândlăţimea la fund de 0,5 m, adâncimea de 0,6 – 1,2 m, înclinarea taluzului amonte de1/1,5 – 1/2 pentru a nu fi erodat (de obicei este înierbat), iar cel aval de 1/1–1/1,5.Pentru mărirea capacităţii de transport a canalului, se recomandă ca din pământulrezultat din săpătură să se realizeze în aval un diguleţ la o distanţă de minim 0,5 mde la marginea canalului.

În cazul în care există un aport freatic mai mare decât debitul de suprafaţă,canalele de centură pot intercepta aceste ape, adâncimea lor fiind în aceste cazurimai mare, de până la 2 – 2,5 m şi pot fi construite închise, sub forma unor canaleumplute cu piatră.

Reţeaua de colectare a apelor în exces, provenite din sistemele de irigaţii (dininfiltraţiile din reţea şi pierderi din aplicarea udărilor) este amplasată perpendicular pecanalele distribuitoare de sector pe latura scurtă a sectoarelor de irigaţii.

Debitul de dimensionare a acestor canale va fi dat de însumarea debituluiprovenit din precipitaţiile căzute pe suprafaţa de desecat şi debitul provenit dinpierderile din irigaţii.

Reţeaua de colectare a apelor de infiltraţie prin dig şi pe sub dig constă dintr-oreţea de canale de intercepţie dispuse paralel cu digul.

În practică, amenajarea cu canale deschise prezintă cea mai mare răspândire.Lucrările de desecare prin canale deschise au avantajul unor execuţii uşoare,

cu materiale de construcţie puţine, şi cu posibilitatea executării mecanizate. În ceeace exploatarea şi întreţinerea lucrărilor, acestea nu ridică probleme deosebite.

Scoaterea unei suprafeţe relativ mari de teren din cultură şi o întreţinerecostisitoare reprezintă dezavantajul major al acestei metode.

6.6.1. Durata admisibilă a excesului de umiditateCulturile agricole suportă excesul de apă fără diminuarea producţiei, numai o

durată foarte scurtă de timp. Această durată diferă de la o cultură la alta, iar pentruaceeaşi cultură este în funcţie de faza de vegetaţie în momentul apariţiei excesului.

De asemenea, pentru aceeaşi durată de umiditate pierderile cresc odată cucreşterea temperaturii atmosferice şi a duratei de strălucire a soarelui.

Perioada de timp cât plantele rezistă la excesul de umiditate fără diminuareaproducţiei este denumită durata critică de rezistenţă a plantelor la excesul deumiditate.

Depăşirea acestor limite face ca producţia agricolă să scadă progresiv odatăcu prelungirea excesului.

Se observă că eficacitatea lucrărilor de desecare depinde de timpul în careexcesul de umiditate este captat şi îndepărtat de către reţeaua de regularizare. Acesttimp nu poate fi totuşi egal cu durata critică deoarece în acest fel s-ar ajunge la

61

debite foarte mari de evacuat şi implicit la o supradimensionare a sistemului dedesecare–drenaj nejustificată economic.

În practică, ţinând seama de perioadele de apariţie a excesului şi de culturileprevăzute pe suprafaţa desecată se stabileşte o durată admisibilă de stagnare a apei(T) denumită „durată a excesului de umiditate admisibilă economic“ pentru carepierderile de recoltă nu sunt eliminate complet, însă sunt relativ mici şi previzibile.

În tabelul 6.1 este prezentată durata excesului de umiditate admisibilăeconomic pentru diferite culturi.

Tabelul 6.1Durata excesului de umiditate admisibilă economic

Cultura Durata admisibilă

Culturi cerealiere

Păşuni şi fâneţe

Cartofi şi alte plante sensibile

2 – 3 zile în lunile IV, V, VI3 – 5 zile în lunile III, VII, VIII, IX5 – 7 zile în lunile X – II

7 zile în perioada IV – VIII15 zile în restul anului

1 – 2 zile în perioada de vegetaţieÎn acest fel, pierderile cauzate de excesul de umiditate de la suprafaţa

terenului se limitează la 10 – 15 % din producţia normală.Din datele prezentate rezultă că pierderile de producţie variază în funcţie de

durata excesului de umiditate şi de cultură, iar pentru aceeaşi cultură diferă în funcţiede stadiul de vegetaţie a plantelor în momentul apariţiei excesului de umiditate.Pentru aceeaşi durată de umiditate, pierderile cresc pe măsura creşterii temperaturiişi a duratei de strălucire a soarelui.

6.6.2. Calculul debitului specific mediuCunoscând volumul de apă în exces Ve, ce trebuie evacuat de pe suprafaţa

agricolă în timpul T (echivalent cu durata admisibilă de stagnare a apei pe terenulagricol) se poate calcula debitul specific sau modulul scurgerii folosind formula :

T

PK

T

Vq se

med

116,0

[l/s ha]sau debitul de evacuat pe întreaga suprafaţă :

SqQ medmed [l/s]unde :

qmed este debitul specific de evacuare, în l/s ha ;Ve – volumul de apă în exces ;T – timpul în care se face evacuarea apei în exces, corespunzător duratei

admisibile de stagnare, în zile ;P – cantitatea de precipitaţii corespunzătoare asigurării de calcul, în m3 ;Ks – coeficient de scurgere ;S – suprafaţa, în ha ;

0,116 – raportul s

m

8640010000 3

, pentru exprimarea debitului specific, în l/sha.

62

Modul de scurgere qmed, reprezintă o medie pe durata de evacuare T admisăşi nu este utilizată la dimensionarea sistemelor de desecare decât în cazulsuprafeţelor mici.

De obicei acest debit are valori cuprinse între 0,3-1 l/s.ha.

6.6.3. Construcţiile hidrotehnice pe reţeaua de canale de desecareAsigurarea scurgerii normale a apei şi a circulaţiei agregatelor, vehiculelor şi

oamenilor în toate sectoarele suprafeţei de desecare impune executarea unorconstrucţii hidrotehnice pe reţeaua de canale. Aceste construcţii trebuie să fierezistente, stabile, să asigure uşurinţă şi eficienţă în exploatare şi execuţie, să fieconfecţionate din materiale locale şi să permită mecanizare şi industrializare înexecuţie.

Principalele construcţii hidrotehnice de pe reţeaua de canale de desecare sunt: podeţele, construcţiile de subtraversare, căderile, stăvilarele şi lucrările deconsolidare.

Podeţele se prevăd în punctele de încrucişare a canalelor cu drumurile deexploatare. Ele pot fi tubulare sau dalate. Cel mai des utilizate sunt podeţele tubularecare pot fi cu timpane din beton sau cu capetele prefabricate din beton şi taluzînierbat.

Pentru cazurile când cota apei din canal este superioară sau foarte apropiatăde cota drumului trebuie executată o subtraversareîn formă de conductă (fig.6.4).

Fig.6.4. – Subtraversarea

Pentru regularizarea scurgerii apelor în scopul reglării apelor freatice seîntrebuinţează diferite tipuri de stăvilare.

Lucrările de consolidare a secţiunii canalelor de desecare se aplică local, deregulă în amonte şi aval de zona construcţiilor hidrotehnice sau când albiile canalelorsunt instabile.

Consolidările simple se pot executa cu brazde de iarbă, nuiele sau piatră, însăcele mai întâlnite sunt cele realizate din dale prefabricate din beton simplu.

6.6.4. Executarea reţelei de canale de desecareExecutarea reţelei de canale de desecare comportă următoarele operaţii :

trasarea lucrărilor şi pregătirea zonei de lucru ; săparea şi finisarea canalelor ; împrăştierea pământului rezultat.

Trasarea lucrărilor se face în ordinea execuţiei canalelor, din aval spreamonte, respectiv de la canalele de ordin superior înspre canalele de ordin inferior.

63

Pregătirea zonei de lucru constă în defrişarea arborilor, arbuştilor, stufărişurilorşi în realizarea rigolelor pentru evacuarea apelor care băltesc pe traseul canalelor.

Săparea canalelor începe întotdeauna din aval înspre amonte, pentru apermite apelor existente să se scurgă în emisar. Săparea se poate face manual saumecanizat.

Săparea mecanizată a canalelor se face cu ajutorul excavatoarelor de diversetipuri, sau draglinelor.

Pământul rezultat se depozitează sub formă de deponii în apropiereacanalelor.

Împrăştierea deponiilor se face în straturi de 10 – 20 cm, îndeosebi în zoneledepresionare învecinate folosind gredere şi buldozere.

Neexecutarea acestor lucrări provoacă serioase neajunsuri în colectarea apeide către reţeaua de canale şi în exploatarea terenului amenajat. De aceea se impuneo atenţie deosebită la recepţionarea lucrărilor de desecare din partea beneficiarilorde lucrări.

6.7. Drenajul terenurilor agricoleLucrarea hidroameliorativă prin care apa şi sărurile în exces sunt eliminate din

sol poartă denumirea de drenaj.Drenajul, cunoscut încă din perioada romană, a fost redescoperit de John

Read (1808), care prin utilizarea acestuia obţine rezultate agricole remarcabile.Ca urmare a experienţelor efectuate a fost posibilă extinderea destul de rapidă

a acestei tehnici în ţări ca: Anglia, Franţa, Olanda, Belgia, Italia, Germania şi altele.Până la jumătatea secolului XX drenajul era cunoscut şi aplicat şi în alte ţări:

S.U.A., Spania, Rusia, India, Pakistan etc.În România primele lucrări de acest gen, realizate în anii 1960-1965 au avut

un caracter experimental în Depresiunea Bârsei, la Hălchiu şi în DepresiuneaRădăuţi.

În afară de agricultură lucrările de drenaj prezintă interes şi pentruamplasamentul diferitelor construcţii industriale, a construirii de drumuri şi căi ferate,aeroporturi, terenuri sportive etc. De asemenea lucrările de drenaj se folosesc înzonele aglomeraţiilor umane, pentru a mări capacitatea portantă a terenurilor deconstrucţie.

În zonele barajelor şi acumulărilor hidroenergetice lucrările de drenaj suntnecesare pentru a coborî nivelul apelor freatice, în vederea opririi alunecărilor deteren.

Faţă de desecarea prin canale deschise eliminarea apei prin reţeaua dedrenuri prezintă avantaje şi anume :

- suprafaţă mică scoasă din circuitul agricol ;- uşurinţă în execuţia mecanizată a lucrărilor solului ;- lucrări simple de întreţinere ;- lipsa factorilor de răspândire a buruienilor, bolilor şi dăunătorilor.

6.7.1. Criterii de drenajReţeaua de drenaj, prin elementele sale de regularizare şi colectare-evacuare,

trebuie să asigure coborârea şi menţinerea nivelului apei freatice la o adâncime caresă nu dăuneze plantelor şi solului.

64

Condiţiile cerute de plante numite şi criterii de drenaj sunt puţin studiate pânăacum; cercetările s-au referit mai mult la nivelul freatic şi regimul de variaţie alacestuia precum şi la salinitatea solului în zona rădăcinilor plantelor.

În interacţiunea dintre plantă şi mediu mai sunt şi alţi factori care pot fiexprimaţi cantitativ şi care ar putea constitui criterii de drenaj (aeraţia, temperatura,umiditatea solului etc.).

Adâncimea de coborâre a apelor freatice faţă de nivelul terenului numită şinormă de drenaj sau adâncime de drenaj este funcţie de cultură, natura solului,gradul de mineralizare a apei freatice şi zona pedoclimatică.

Stabilirea adâncimii apei freatice la care se asigură producţia optimă s-a făcutpe bază de cercetări experimentale cu scăderi previzibile de producţie pentru diferiteadâncimi ale apei freatice în perioada de vegetaţie şi pentru diferite grupe de soluri.

Scăderea de producţie la niveluri mari se datoreşte lipsei aerului din sol, iar laniveluri mici lipsei de apă din sol.

Literatura de specialitate indică pentru zonele umede adâncimea minimă dedrenaj de 0,40 – 0,50 m şi cea maximă de 0,70 – 0,90 m (putând ajunge la 1,25m), iar în zonele secetoase adâncimea apei freatice nu trebuie să fie mai mică de 1,8– 1,5 m şi nici mai mare de 3,0 – 3,5 m. Adâncimea de 2,0 – 2,4 m apare ca optimăîn solurile medii.

La noi în ţară rezultatele obţinute la Hălchiu arată că cea mai bună producţiede sfeclă de zahăr se obţine când adâncimea apei freatice nu trece de 0,60 – 0,70m, nici primăvara nici vara, iar în zonele secetoase se consideră corespunzătoare dinpunct de vedere tehnic şi economic adâncimi între 1,5 şi 1,8 m.

De asemenea, observaţiile efectuate de I.C.I.T.I.D. Băneasa Giurgiu în LuncaDunării arată că producţiile de porumb, floarea-soarelui, grâu şi sfeclă de zahăr nusunt diminuate dacă adâncimea apei freatice în perioada de vegetaţie este de 1,0 –1,2 m şi de 0,75 m în perioada de primăvara – iarnă.

La Beregsău, în Câmpia joasă a Banatului, producţiile maxime la culturile degrâu, lucernă şi porumb boabe s-au obţinut când adâncimea de drenaj a fost de 1,00– 1,20 m.

Debitul de calcul pentru drenaj (q) se stabileşte în câmpurile experimentale înfuncţie de condiţiile pedoclimatice.

Valorile acestui debit sunt între 7 - 50 mm/zi în funcţie de zona în care s-aufăcut cercetările, cel mai frecvent se fiind de 9 mm/zi. În ţara noastră debitul specificde dimensionare este de 10 – 15 mm/zi în funcţie de zona pedoclimatică, debitrezultat în urma cercetărilor din câmpurile de drenaj.

6.7.2. Dimensionarea reţelei de drenajPentru dimensionarea unui sistem de drenaj trebuie să se cunoască :- adâncimea de drenaj (Z) şi viteza cu care are loc coborârea apei freatice de

la înălţimea h0 la înălţimea ht ;- debitul (q), în l/s ha ce trebuie evacuat prin drenuri;- caracterul apei freatice (cu nivel liber sau sub presiune) şi gradul de

mineralizare a acesteia ;- caracteristicile pământurilor pe straturi până la stratul impermeabil de bază

(grosimea şi succesiunea straturilor, textura, conductivitatea hidraulică, porozitateadrenabilă).

La dimensionarea reţelei de drenaj se stabilesc :- adâncimea de pozare şi distanţa dintre drenuri;

65

- schema reţelei de drenuri ;- materialele pentru construcţia drenurilor;- construcţii pe reţeaua de drenuri ;- modul de evacuare a apei în emisar (gravitaţional, prin pompare sau mixt).

Fig. 6.5 – Prezentarea schematică a elementelor de dimensionare aunui sistem de drenaj

Calculul de proiectare se face în regim hidraulic permanent rezultând distanţaîntre drenurile absorbante, iar calculul de verificare se face pentru această distanţă înregim hidraulic nepermanent, astfel încât, coborârea nivelului freatic să se realizezeîntr-un timp impus.

Toate relaţiile de calcul au la bază legea privind curgerea apei prin mediiporoase a lui Darcy.

Darcy stabileşte, în 1856, că debitul Q al unui curent de apă care curge printr-un mediu poros, este direct proporţional cu mărimea conductivităţii hidraulice (K) astratului prin care are loc curgerea, cu panta hidraulică (i) a curentului şi cu secţiuneade curgere (s) considerată perpendicular pe direcţia curentului adică:

siKQ Pe această bază s-au stabilit mai multe formule de calcul diferenţiate între ele

după ipotezele făcute cu privire la direcţiile liniilor de curent ale apei freatice spredren şi poziţia drenurilor în raport cu stratul impermeabil.

6.7.3. Stabilirea adâncimii de pozare a distanţei dintre drenuriAdâncimea de pozare şi distanţa dintre drenuri se corelează astfel încât să

asigure coborârea şi menţinerea nivelului freatic la valoarea adâncimii de drenaj Z.Sub acţiunea drenurilor, apa în exces circulă în sol din punctele mai înalte alesuprafeţei libere spre punctele mai joase datorită diferenţei de presiune (fig.6.6).

Fig.6.6 – Reprezentareapierderilor de sarcină în

mişcarea apei spredren

66

Apa se scurge spre dren atât timp cât pânza freatică la mijlocul distanţei întredrenuri are o înălţime (faţă de planul drenurilor) mai mare decât pierderea desarcină hidraulică, nece-

sară pentru a învinge rezistenţele opuse de sol la mişcarea apei. Când încoborâre stratul de apă freatică a atins valoarea pierderilor de sarcină scurgerea spredren încetează.

În acest moment forma suprafeţei libere a nivelului freatic este curbă, datorităînălţimii coloanei de apă care creşte odată cu depărtarea faţă de dren.

Adâncimea minimă de amplasare a drenurilor este determinată de adâncimeade îngheţ a solului respectiv 0,7–0,8 m, iar adâncimea maximă este impusă deaspectul economic.

Pentru ţara noastră, se recomandă, pentru zona umedă, adâncimi deamplasare a drenurilor de 1,0 – 1,5 m, pentru zona subumedă adâncimi între 1,2–1,6 m, iar pentru cea secetoasă între 1,5 – 1,8 m.

Pentru solurile predispuse la sărăturare sau sărăturate, unde nivelul freatictrebuie menţinut la adâncimea critică de salinizare (1,5 – 2,0 m) adâncimea deamplasare a drenurilor este de 2,5–3,0 m.

Distanţa între drenuri depinde, în principal, de permeabilitatea solului, pantaterenului, adâncimea drenurilor, schema de amplasare şi regimul de scurgere.

Fiind influenţată de un număr mare de factori este indicat să se stabilească pebaza unor cercetări efectuate direct pe terenurile propuse pentru drenaj.

Dacă nu este posibil, distanţa între drenuri se poate determina folosindformulele elaborate de DONNAN, HOOGHOUDT, ERNST, KIRKHAM în cazulregimului de scurgere permanent şi de GLOVER – DUMM, KRAIJENHOFF VANDER LEUR şi MAASLAND în cazul regimului de scurgere nepermanent.

Regimul permanent se întâlneşte în zonele caracterizate prin precipitaţii delungă durată şi cu intensitate redusă.

Problema principală care trebuie rezolvată în acest caz constă din evacuarea,prin sistemul de drenaj, a unui debit constant egal cu afluxul meteoric, astfel încâtnivelul freatic să se menţină permanent la aceeaşi cotă.

Regimul nepermanent (variabil) se întâlneşte în zonele cu precipitaţii de scurtădurată şi de intensitate mare, precum şi pe terenurile irigate. În aceste zone stratulfreatic, după ploi sau irigaţii, atinge un nivel ridicat, ce trebuie coborât în timpul util laun nivel acceptat de plante.

6.7.4. Materiale de drenajPentru execuţia sistemelor de drenaj sunt folosite o varietate de materiale de

construcţie (ciment, oţel beton, agregate pentru betoane, confecţii metalice şi dinlemn, etc.), ponderea cea mai mare având-o însă cele specifice acestor amenajări şianume : tuburile de drenaj şi materialele filtrante.

Caracteristicile acestora sunt legate de însuşirile hidrofizice şi fizice ale solului,cât şi de parametrii fizico-chimici şi hidraulici ai apei freatice, ce va fi captată dedrenuri. De alegerea corectă a materialelor de drenaj depinde atât funcţionareasistemului cât şi durata şi costul exploatării.

Tuburile de drenajPână în anul 1960, materialul de bază în construcţia drenajului a fost

ceramica. După această dată, alături de ceramică, s-au folosit tot mai mult tuburiledin material plastic, care datorită avantajelor pe care le prezintă au cucerit o ponderedestul de mare.

67

Tuburile pentru drenaj trebuie să îndeplinească următoarele condiţii : să aibăo durată de funcţionare mare, să fie nedeformabile, nealterabile de către agenţiichimici din sol, să evite formarea de depuneri în interior, să nu sufere deteriorări pedurata transportului şi manipulării, să fie cât mai ieftine şi să nu necesite cheltuielimari de manoperă.

Tuburile ceramice de drenaj se realizează cu diametre interioare di de 50, 70,80 şi 100 mm pentru drenurile absorbante şi 125, 150, 200 şi 250 mm pentru celecolectoare. Lungimea unui tub de drenaj este, de regulă, 330 mm (adică trei tuburi laun metru linear).

Pentru a asigura rezistenţa la compresiune, tuburile au grosimea peretelui(funcţie de diametru) între 8 şi 30 mm, pentru diametre mai mici de 125 mm şi de 50-80 mm pentru diametre mai mari de 125 mm.

Secţiunea interioară a tubului este circulară, iar cea exterioară este circulară,hexagonală sau octogonală (fig.6.7). O linie de dren este formată din tuburi aşezatecap la cap, fără cimentare.

Accesul apei în dren se realizează prin locurile de îmbinare a tuburilor.

Fig.6.7 – Tuburi ceramice de drenaja-tub cilindric; b-tub cu profil exterior hexagonal; c-tub cilindric cu mufă

Tuburile de drenaj din plastic. Primele tuburi de drenaj de material plasticrealizate din policlorură de vinil şi polietilenă de mare densitate au apărut în anii 1960în Olanda şi Australia. Folosirea lor s-a extins repede în toate ţările interesate înlucrări de drenaje, astfel în cele industrializate ca Marea Britanie, Franţa, Olanda,Germania, peste 90 % din aceste lucrări se execută cu tuburi din material plastic.

Principalele avantaje ale tuburilor din plastic sunt :- capacitate de transport a apei mai mare cu 20 – 30 % faţă de liniile de

drenuri din ceramică, datorită rugozităţii mult mai reduse, cât şi continuităţii panteidrenului ;

- liniile de drenuri din plastic, fiind continue, sunt puţin afectate de tasările şieventualele deplasări ale terenului ;

- greutate mică, cheltuieli de încărcare şi transport mai reduse;- gradul mare de mecanizare în execuţie.Tipurile constructive de tuburi din mase plastice utilizate în drenaj pot fi : tuburi

rigide cu perete neted numite şi tuburi lise şi tuburi flexibile cu perete ondulat, numitetuburi riflate.

Tuburile lise au lungimi de 4 şi 6 m, îmbinându-se între ele cu mufă şi cep.Accesul apei în dren se face prin fante distribuite perpendicular pe ax,

înclinate de axul tubului sau longitudinal (fig. 6.8).Tuburile rigide de drenaj prezintă dezavantajul că pozarea lor nu este integral

mecanizată, utilizarea lor fiind astfel restrânsă, recomandându-se la construireadrenajului pentru turbării, a colectoarelor de tip închis şi la execuţia drenurilorverticale şi a piezometrelor de observaţie.

68

Fig.6.8 – Tuburi de drenaj din material plastic, rigidea-îmbinare cu mufă, fante perpendicular pe axul tubului; b-fante

înclinate faţă de axul tubului; c-fante longitudinale (paralele cu axul tubului);1-fantă pentru intrarea apei.

Tuburile riflate. Realizarea tuburilor de drenaj flexibile a condus laintroducerea metodei de pozare a drenurilor, fără tranşee.

Tuburile riflate au peretele ondulat sub formă inelară sau elicoidală, au orezistenţă ridicată la compresiuni şi o elasticitate mare, astfel că pot fi înfăşuratepentru transport, dar în schimb au o rugozitate mare (fig.6.9).

Fig.6.9 – Tub de material plastic riflata-cu ondulaţii inelare ; b-cu ondulaţii elicoidale

Diametrul tuburilor este între 50 şi 200 mm.Intrarea apei are loc prin orificii sau fante executate în adânciturile peretelui

ondulat.Tuburi din beton. Tuburile din beton se folosesc mai rar pentru construcţia

drenurilor absorbante şi mai des la construcţia drenurilor colectoare.O atenţie deosebită trebuie acordată calităţii acestor tuburi, deoarece sunt

distruse de apele freatice acide sau care sunt cu un conţinut mai mare de 1 – 3 % însulfaţi de sodiu şi magneziu.

Pentru asigurarea stabilităţii tuburilor din beton se impune adoptarea unorgrosimi mai mari a peretelui, realizarea unor betoane cât mai impermeabile, aburireatuburilor timp de câteva ore la temperatura de 1750C, protecţia prin vopsire sau prinspoirea cu bitum.

Fitinguri pentru reţeaua de drenajFitingurile pentru reţeaua de drenaj servesc la execuţia unor detalii

constructive, folosirea lor contribuind atât la obţinerea unor lucrări de calitate, cât şi lareducerea manoperei aferente.

Cele mai utilizate sunt (fig.6.10) :- piese, pentru racordarea pe aliniament a tuburilor de drenaj cu diametre

diferite(reducţii) sau cu acelaşi diametru(mufe)(a şi b) ;- buşoane de capăt pentru obturarea capătului amonte a liniei de dren

împotriva colmatării (c);

69

- ramificaţii în formă de T sau Y utilizate la racordarea drenului absorbant cudrenul colector (d);

- coturi, pentru racordarea drenurilor absorbante la drenul colector (e).

Fig.6.10 – Fitinguri de drenaja-reducţia 1; b-mufa 2; c-buşon de capăt 3;d-ramificaţie 4 ; e-cot

Materiale filtrante pentru drenaj„Filtrul“ reprezintă masa poroasă prin care trece apa separându-se de părţile

în suspensie existente în ea.Denumirea de filtru se poate adopta şi pentru materialul filtrant fără însă ca

sensul fizic să fie valabil.Materialele filtrante pentru drenaj îmbunătăţesc condiţiile hidraulice de

pătrundere a apei în dren şi protejează drenurile împotriva colmatării.Pentru a reduce la minim rezistenţa hidraulică a ansamblului filtru – dren

trebuie ca permeabilitatea transversală a filtrului să fie de cel puţin 100 de ori maimare decât cea a pământului în care se introduce, iar în urma colmatării înexploatare să rămână mai mare de cel puţin 10 ori.

Se poate renunţa la filtru dacă sunt îndeplinite o serie de condiţii legate de solşi tehnologia de execuţie şi anume :

- solul să fie permeabil încât să nu necesite filtru cu funcţie drenantă ;- stratul de pământ în care se pozează drenul trebuie să aibă o structură

stabilă în contact cu apa ;- umiditatea profilului de sol în momentul execuţiei drenajului să fie la o

valoare optimă pentru a se reduce colmatarea primară ;- execuţia drenurilor să se facă cu maşini ce pozează drenul fără tranşee ;- alegerea pantei să determine viteze corespunzătoare ale apei.În construcţia drenajului se utilizează materiale filtrante de natură granulară,

organică şi sintetice.Materialele filtrante granulate sunt pietrişul sortat, balastul, zgura de furnal şi

de termocentrală, nisipul grosier.Materialele filtrante organice au fost folosite pentru prima dată, cu rezultate

satisfăcătoare, în zonele de deltă din nord şi vestul Europei.Cele mai folosite materiale filtrante organice sunt tulpinile unor plante

cultivate, muşchi, turba, rumeguşul şi aşchiile din lemn.Utilizarea tulpinilor de plante este legată de rezistenţa lor la putrezire în

perioada de exploatare a drenului.

70

Astfel sunt recomandate tulpinile de in semincer, paiele de ovăz, orez, orz,grâu, secară.

Rumeguşul de lemn utilizat ca filtru trebuie să aibă dimensiunea de 1–3 mm,iar dacă se folosesc aşchiile de lemn acestea trebuie să fie cât mai mici.

În privinţa materialelor filtrante sintetice, primul material de tip „geotextil“pentru filtrare a apărut în anul 1961 sub formă de ţesătură şi fibre aglomerate dinsticlă, căpătând o largă utilizate în ţări ca Danemarca, Olanda, Rusia, Polonia.

Cele mai cunoscute materiale geotextile pentru protecţia drenurilor produse lanoi în ţară sunt terasinul, netesinul, drenotexul, madrilul, filtexul.

Materialele filtrante sintetice au avantajul că se pot înfăşura pe tuburile riflate,eliminându-se operaţia de pozare a filtrului, inclusiv obţinerea unei calităţi superioarea lucrărilor executate.

Au dezavantajul unui preţ de cost ridicat şi a unei colmatări mai pronunţate înanumite soluri.

6.7.5. Construcţii speciale pe reţeaua de drenajAu rolul de a asigura buna funcţionare a reţelei de drenuri şi de a regla nivelul

freatic. Acestea sunt : gurile de evacuare, căderile, căminele de vizită sau control şilucrările de protecţie.

Gurile de evacuare sunt construcţii care asigură descărcarea apelor din drenulcolector în canale sau în emisar. Când malul emisarului este rezistent drenul setermină cu un tub rigid, cu lungimea de 3 – 4 m.

Gurile de evacuare se execută din tuburi din beton, azbociment, materialplastic, amplasate la 15–20 cm deasupra nivelului mediu al apei din canalul deevacuare.

Căderile se execută în punctele de schimbare bruscă de pantă sau cândterenul are o pantă mai mare decât panta drenului şi numai când rolul lor nu este luatde căminele de control.

Se execută din tuburi aşezate vertical.Căminele de vizită sau control sunt construcţii cu rolul de a urmări modul de

funcţionare a drenului, decantarea materialelor în suspensie, compensarea pantei şireglarea nivelului apei freatice.

Se prevăd pe reţeaua de drenuri absorbante atunci când lungimea acestoradepăşeşte 200 m sau există pericolul colmatării cu oxizi de fier şi pe reţeaua dedrenuri colectoare la distanţe de 400 m, iar în cazul solurilor instabile distanţele semicşorează, ajungând la 100 m.

În cazul reglării nivelului apei freatice căminele de control sunt prevăzute cudulapi montaţi suprapuşi care permit ridicarea nivelului apei în cămin la înălţimeadorită (fig.6.11).

Fig.6.11 – Cămin regulator de nivel

71

Căminele se execută din diferite materiale sau elemente prefabricate cusecţiunea transversală circulară sau pătrată.

Lucrările de protecţie se execută la traversarea de către reţeaua de drenuri adrumurilor sau pentru protecţia înfundării de către rădăcini.

Pentru amortizarea trepidaţiilor provocate de circulaţia pe drum, serealizează un strat protector de pietriş de 20-30 cm acoperit cu unul de argilă saubeton.

Când există pericolul pătrunderii rădăcinilor în drenuri, se realizeazămanşoane speciale la rosturilor tuburilor de dren.

6.7.6. Execuţia drenajului orizontalLucrările propriu-zise de execuţie a drenajului orizontal se referă la săparea

traseelor de pozare, pozarea drenurilor şi a materialului filtrant şi la acoperireadrenului, respectiv astuparea tranşeei.

Aceste lucrări se pot realiza mecanic, manual sau combinat.La alegerea maşinilor pentru realizarea mecanizată a drenajului se va ţine

seama de :- caracteristicile tehnice ale maşinii care să asigure realizarea parametrilor

reţelei de drenaj (adâncimea de pozare, diametrul tuburilor, aşezarea materialuluifiltrant la dimensiunile şi componenţa stabilită) ;

- asigurarea funcţionalităţii drenajului prin modul de execuţie (cu sau fărătranşee) ;

- folosirea raţională cu consum minim de carburanţi a maşinilor din dotare ;Tehnologic, maşinile de drenaj sunt :a) maşini de drenaj cu pozarea drenului în tranşee, maşini ce au ca organ

activ de lucru :- elinda cu lanţ şi cupe ce excavează tranşei cu lăţimi de 400 – 650 mm ;- elinda cu lanţ şi racleţi pentru tranşee îngustă 150–300 mm ;- rotor cu cupe (tranşee lată) sau racleţi (tranşee îngustă).b) maşini de drenaj cu pozarea tubului fără tranşee, având organul de lucru

pasiv, format fie dintr-un cuţit vertical şi un drenor fie dintr-un cadru cuţit în V cudrenor la partea inferioară ce realizează în teren o fantă şi un locaş în care sepozează tubul de dren şi materialul filtrant.

Productivitatea maşinilor de drenaj depinde în primul rând de tipul tehnologic(cu sau fără tranşee), iar în cadrul fiecărui tip, de caracteristicile constructive alemaşinii.

La viteze mari de lucru (peste 400 m/h) şi mai ales la maşinile de drenaj cupozare fără tranşee dispozitivul cu laser este singurul sistem ce asigură maşinilor unghidaj corespunzător prin precizia şi rapiditatea comenzilor.

Pozarea drenurilor colectoare se face prin metoda tranşeei, iar deschidereatranşeei se face din aval înspre amonte.

Operaţiile tehnologice la construcţia drenajului prin metoda tranşeei constaudin :

- lucrări pregătitoare şi anume : curăţirea traseului de vegetaţie, materializareaîn teren a axului drenului ;

- aprovizionarea cu materiale, tuburi de dren, material filtrant, piese deracordare, guri de evacuare ;

- deschiderea tranşeei, pozarea tuburilor şi a materialului filtrant ;

72

- executarea racordării la colector sau la gurile de evacuare ;- acoperirea drenului cu un prim strat de pământ de 10–15 cm (orbirea) ;- astuparea tranşeei.Tehnologia executării drenajului fără tranşee constă în principiu în

introducerea tuburilor de dren în sol printr-o fantă deschisă de organul de lucru almaşinii de drenaj.

Execuţia manuală a drenajului are loc în cazul unor suprafeţe izolate. Încondiţiile ţării noastre perioada cea mai favorabilă pentru executarea drenajului esteiulie – noiembrie.

Pentru o bună funcţionare a drenajului şi o durată cât mai îndelungată,execuţia lui trebuie făcută cu multă atenţie şi corectitudine; orice neajuns în execuţieduce la întreruperea funcţionării sistemului de drenaj şi remedierile se fac cu marigreutăţi şi cheltuieli.

73

7. COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI

Procesul de eroziune propriu-zis constă în desprinderea, sub acţiunea apeisau aerului în mişcare, a unor particule de sol şi rocă de la suprafaţa terenului,transportul materialului desprins şi depunerea lui în alte locuri decât cele de origine.

Acţiunea apei stă la baza celor mai multe şi grave procese de eroziune asolului. În raport cu mecanismul de acţiune a apei, se disting: eroziune prin picături,eroziune la suprafaţă, eroziune în adâncime şi eroziune de mal.

Factorii determinanţi în declanşarea şi desfăşurarea eroziunii sunt relieful,precipitaţiile, temperatura solului, vegetaţia (factorii naturali) şi activitatea omului.

Măsurile de combatere a eroziunii solului cuprind lucrări antierozionale simpleşi lucrări hidrotehnice speciale.

Lucrările antierozionale simple în plantaţiile vitipomicole sunt: desfundareaterenului, brăzduirea, mulcirea şi bilonarea.

Lucrările hidrotehnice antierozionale speciale sunt: de uniformizare şi modelare; de amenajare a versanţilor (terase); de dirijare a scurgerilor de apă (canale de coastă, debuşee);

Lucrările de combaterea eroziunii în adâncime se grupează în: lucrări executate în bazinul de recepţie (agrotehnice antierozionale,

arături pe curbele de nivel, culturi în fâşii, benzi înierbate; lucrări de amenajare a vârfului ravenelor (înierbări, împăduriri,

căderi în trepte, ziduri de sprijin); lucrări de amenajare pe reţeaua de scurgere; de amenajare a malurilor (împăduriri, înierbări, taluzări, garnisaje,

gărduleţe de nuiele); de consolidare a fundului ravenei (împăduriri şi lucrări transversale:

cleionaje, fascinaje, garnisaje, praguri şi baraje).Lucrările şi măsurile care previn şi combat eroziunea eoliană sunt lucrări de

ameliorare, măsuri agrotehnice şi chimice şi măsuri biologice.

7.1. Noţiuni generale despre procesul de eroziune a solului7.1.1. Definiţia eroziunii soluluiEroziunea solului este un proces natural de desprindere, transport şi depunere

a particulelor materiale de la suprafaţa uscatului, datorită unor agenţi dinamiciexterni, dintre care cei mai activi sunt apa şi vântul.

Lucrările agricole executate neraţional pot contribui, la rândul lor, alături defactorii naturali, la declanşarea procesului de eroziune. Activitatea omului poate însăfi controlată şi dirijată, spre deosebire de temperatură, precipitaţii, vânturi etc.

Eroziunea produce poluarea fizică a solului prin îndepărtarea, uneoricompletă, a orizonturilor fertile şi prin formarea unor şanţuri de scurgere a apei careafectează mediul înconjurător, mai ales agricultura.

Eroziunea solului poluează la rândul ei apele de suprafaţă prin evacuarea înaceste ape a particulelor solide provenite din procesul de eroziune. Este vorba de opoluare fizică, dar poate fi şi o poluare chimică şi biologică.

74

Se apreciază că anual se pierd prin eroziune, la nivelul globului, peste 76miliarde tone de sol fertil, dintre care aproximativ 23 miliarde tone peste capacitateade refacere a unor straturi noi.

Eroziunea atrage după sine transformări majore ale proprietăţilor fizice,chimice şi biologice ale solului.

Pierderile de recoltă înregistrate la principalele plante de cultură sunt directproporţionale cu gradul de eroziune a solului. Pe solurile cu erodare slabă sauincipientă pierderile au ajuns la circa 10%, pe solurile cu eroziune puternică pierderileau atins circa 25%, pe terenurile foarte erodate s-au înregistrat pierderi de recoltă decirca 50%, iar pe solurile cu eroziune excesivă pierderile au ajuns până la 100% .

Eroziunea solului a creat probleme agricultorilor, din timpuri îndepărtate.Există dovezi, încă din antichitate, care menţionează învăţăminte preţioase pentruexecutarea lucrărilor de combatere a eroziunii solului.

Suprafeţele afectate de eroziune au ajuns, pe plan mondial, spre sfârşitulmileniului doi, la circa 700 milioane hectare, ceea ce reprezintă circa o treime dintotalul suprafeţelor degradate.

În România, eroziunea solului a fost avută în vedere multă vreme, doar înzonele silvice. Abia în secolului al XIX-lea Ion Ionescu de la Brad atrage atenţiaasupra pericolelor generate de eroziune.

Se apreciază că din cele aproximativ 15 milioane ha teren agricol dinRomânia, peste 6 milioane sunt situate pe pante mai mari de 5 %, fiind expuse, prinurmare, eroziunii.

Ca urmare a unor cauze multiple, naturale şi artificiale, între care seevidenţiază îndeosebi precipitaţiile, oscilaţiile de temperatură, tipul de sol şi, maiales, intervenţia adesea necugetată a omului (intervenţie favorizată de fărâmiţareaexcesivă a terenului în parcele mici, pe care lucrările se execută, de obicei, fărărespectarea normelor minime de prevenire a eroziunii), suprafeţele afectate deeroziune au crescut considerabil în ultimii ani, în majoritatea judeţelor României.

Intensificarea eroziunii solului este diferită de la o zonă la alta, de la un tip desol la altul. Cercetările întreprinse în ultimii ani au evidenţiat că 2,6% din suprafaţaagricolă a României poate fi afectată de o eroziune foarte puternică, 19% de oeroziune moderată, 3% de o eroziune slabă şi 57,4% de o eroziune neapreciabilă.

7.2. Clasificarea eroziunii soluluiEroziunea solului este un proces natural, aflat într-o continuă desfăşurare, din

timpuri îndepărtate până în zilele noastre. Clasificarea proceselor de eroziune asolului se poate face după mai multe criterii.

În funcţie de perioada de desfăşurare a eroziunii se disting: o eroziunegeologică (normală) proces de lungă durată, produs sub acţiunea factorilor naturali şio eroziune antropică (accelerată), contemporană, aflată în plină desfăşurare,produsă mai ales ca urmare a intervenţiei omului, prin lucrări neraţionale, prindefrişarea pădurilor, desţelenirea pajiştilor etc.

În funcţie de factorii care o produc, eroziunea solului se clasifică în: eroziuneprodusă de apă şi eroziune produsă de vânt (eoliană).

7.2.1. Eroziunea produsă de apăAcţiunea apei stă la baza celor mai multe şi mai grave procese de eroziune a

solului. În raport cu mecanismul de acţiune a apei, se disting: eroziunea prin picături,eroziunea la suprafaţă, eroziunea în adâncime, eroziunea în mal.

75

Eroziunea prin picături (eroziune prin impact sau prin împroşcare), seevidenţiază îndeosebi pe terenurile în pantă, sub acţiunea picăturilor de apă, laimpactul acestora cu solul, în timpul precipitaţiilor sau irigării prin aspersiune. Laimpactul cu solul, picăturile de apă contribuie la sfărâmiţarea şi distrugereaagregatelor de structură, apoi la împrăştierea şi la transportul particulelor de sol.Intensitatea eroziunii depinde de panta terenului, de caracteristicile solului şi de felulprecipitaţiilor.

Modul în care este influenţat procesul de eroziune de către pantă şi de direcţiade cădere a picăturilor de apă, se prezintă în figura 7.1, iar efectul în trepte succesiveîn cazul în care o singură picătură loveşte solul este prezentată în fig.7.2.

Fig.7.1 – Deplasarea diferenţiată a particulelor de sol ca urmare aacţiunii picăturilor de ploaie

Fig.7.2 – Efectul unei picături de ploaie (în succesiune)la contactul cu solul

Se apreciază că pe un teren plan eroziunea prin picături nu se manifestăpregnant, realizându-se o compensare între materialul desprins şi cel depus. Pepante procesul este mult mai agresiv, fiind transportată din amonte spre aval o marecantitate de sol fertil.

Eroziunea la suprafaţă (eroziune decapantă sau laminară) este generată deapa provenită din precipitaţii sau din topirea zăpezii. Aceasta poate producefenomenul de spălare a solului, antrenând în traiectoria sa, într-un grad mai mic sau

76

mai mare, şi particule de sol. Forţa de erodare a apei creşte dinspre cumpăna apeispre poala versantului. Pe versant cresc, de asemenea, atât viteza apei cât şicantitatea de apă, dinspre amonte înspre aval. Implicit, forţa de erodare va creşte înacelaşi sens.

Cantitatea de material erodat este determinată de presiunea exercitată deşuvoiul de apă asupra particulelor de sol, precum şi de rezistenţa opusă de acesta ladeplasarea apei.

Eroziunea la suprafaţă se manifestă mai pregnant pe terenurile în pantă,proaspăt afânate şi lipsite de vegetaţie. În astfel de cazuri se pot produce şuvoaie cuadâncimi de până la 5 cm sau rigole care pot ajunge, pe solurile uşoare, chiar la15-20 cm.

Eroziunea la suprafaţă este adesea ignorată, având în vedere că formaţiunileei nu au un caracter permanent, ele fiind înlăturate prin lucrări agrotehnice aplicatesolului. Pierderile de sol fertil pot fi însă destul de mari, determinând scăderi drasticeale producţiilor agricole.

Eroziunea în adâncime este generată de scurgerile de apă periodice,concentrate pe anumite direcţii. Prin unirea şuvoaielor mici de apă, în urmaprecipitaţiilor puternice şi de durată, se formează şuvoaie mari, cu debit şi vitezasuperioare, care acţionează agresiv asupra solului, contribuind la producereaeroziunii în adâncime.

Formele eroziunii în adâncime au un caracter permanent. Acestea suntrigolele, ogaşele, ravenele şi torenţii.

Rigolele rezultă în urma adâncirii şanţurilor rezultate prin eroziunea desuprafaţă şi pot ajunge până la o adâncime de 50 cm. Rigolele au cea mai marerăspândire dintre toate formele de eroziune. Prin lucrări agrotehnice repetate sepoate nivela terenul afectat de această formă de eroziune, stopându-se şimanifestarea, în continuare, a efectului distructiv al apei asupra solului.

Ogaşele sunt forme mai evoluate ale eroziunii. Adâncimea acestora poateajunge până la 3 m, iar lăţimea până la 8 m. Ogaşele au, de obicei, traseeneregulate, pe direcţia generală a liniei de cea mai mare pantă. Terenurile afectatede ogaşe pot fi cu greu traversate de maşini agricole, fapt care împiedicădesfăşurarea normală a lucrărilor mecanizate. Suprafeţele cu ogaşe mai mici, cuadâncimi de până la 0,80 m, se pot nivela asemănător cu suprafeţele afectate derigole, prin lucrări agrotehnice. Pentru nivelarea suprafeţelor cu ogaşe mari se poateinterveni cu ajutorul utilajelor terasiere.

Adesea însă, suprafeţele afectate de ogaşe sunt scoase din circuitul agricol.Ravenele sunt forme ale eroziunii în adâncime rezultate, de regulă, din

dezvoltarea ogaşelor. Pot avea adâncimi de până la 30 m şi lăţimi până la 50 m.În cazul ravenelor de dimensiuni mai mici se poate interveni prin nivelare, la

fel ca în cazul ogaşelor mari, cu ajutorul buldozerelor. Nivelarea ravenelor mari arpresupune cheltuieli foarte ridicate, fapt care impune aplicarea altor măsuri,îndeosebi a împăduririi cu salcâm, plop, salcie pentru stabilizare şi protejareasuprafeţelor din vecinătate. În mod excepţional, pentru recuperarea unor suprafeţe,se pot executa lucrări hidrotehnice (canale, baraje, praguri etc.), care presupun, deasemenea, cheltuieli foarte ridicate.

Ravenele se pot clasifica după criterii morfometrice, după intensitateaprocesului de eroziune, după stadiul de dezvoltare, după torenţialitate etc.

După intensitatea procesului de eroziune în timp de un an se disting: ravenecu dezvoltare înceată, cu înaintare de circa 1 m pe an; ravene cu dezvoltare mijlocie,

77

cu înaintare de circa 1-3 m pe an; ravene cu dezvoltare puternică, având înaintareade peste 3 m pe an.

După stadiul de dezvoltare, ravenele pot fi: ravene active în stadiu incipient;ravene active în stadiu evoluat; ravene stabilizate parţial; ravene stabilizate.

După torenţialitate se deosebesc: ravene excesiv de torenţiale; ravenemijlociu torenţiale; ravene practic netorenţiale.

Torenţii sunt cursuri de apă formate, de obicei, în urma ploilor torenţiale sau atopirii zăpezii. Se caracterizează prin viituri mari, de scurtă durată şi cu o încărcăturăridicată în materiale erodate. Turbiditatea torenţilor poate depăşi 50 g/l.

O formaţiune torenţială este constituită dintr-un bazin de recepţie, o reţea descurgere şi o zonă de depunere şi poate avea în componenţă numai o ravenă,vâlcea, vale etc. Sau poate fi ramificată, cuprinzând mai multe formaţiuni ale eroziuniiîn adâncime. Torenţii sunt mai răspândiţi în zonele montane şi pe pajiştile puternicdegradate.

7.2.2. Eroziunea produsă de vântEroziunea eoliană este produsă sub acţiunea directă a vântului, îndeosebi în

zone cu soluri nisipoase. Răspândirea eroziunii eoliene este de mai mică amploaredecât cea a eroziunii produse de apă. În România sunt afectate de acest tip deeroziune peste 500.000 ha îndeosebi în Oltenia, pe terasele Dunării, în zona dinstânga Jiului, în Delta Dunării, în nord-vestul ţării, sudul Moldovei etc.

Procesul de eroziune prin vânt constă în desprinderea, transportul şi apoidepunerea particulelor de la suprafaţa solului sub acţiunea curenţilor de aer.Depunerile materialului transportat se fac atunci când viteza vântului scade sau cândse interpun anumite obstacole în calea vântului.

Formaţiunile care se formează ca urmare a eroziunii eoliene sunt:- muşuroaiele de nisip care reprezintă prima fază a mişcării nisipurilor. Se

formează pe terenuri nisipoase, fără vegetaţie, în preajma unor smocuri de vegetaţieetc. Au, de obicei, o înălţime redusă.

- valurile de nisip sunt formaţiuni alungite, de forma unor coame sau spinări depână la 20 m lungime.

- movilele de nisip sunt de forma unor calote, cu înălţime de până la 10 m,care se pot forma pe terasele cursurilor de apă.

- dunele sunt formaţiuni constituite de-a lungul malurilor râurilor sau mărilor.Unite în lanţuri, dunele se pot întinde pe sute de kilometri. Cei doi versanţi ai dunelorsunt neuniformi: unul este concav spre direcţia vântului dominant, având o pantă depână la 15, celălalt, opus direcţiei vântului, este abrupt, cu pantă de 30-35.

- barhanele de nisip se formează când vântul întâlneşte în cale anumiteobstacole. De obicei, în prima fază se formează movile de nisip în preajma unorobstacole, movile care apoi se pot uni sub formă de potcoavă.

7.3. Factorii eroziunii soluluiPentru identificarea măsurilor optime de prevenire şi combatere a eroziunii

solului, pentru fiecare situaţie în parte, trebuie să fie cunoscuţi, în prealabil, factoriicare stau la baza procesului de eroziune.

Determinanţi în declanşarea şi desfăşurarea eroziunii sunt factorii naturali(relieful, precipitaţiile, temperatura, solul, vegetaţia etc.) şi factorii social-economici,un rol esenţial revenind activităţii distructive a omului.

78

Intensitatea şi durata procesului de eroziune sunt influenţate de caracteristicilefiecărui factor în parte, dar şi de interacţiunea dintre doi sau mai mulţi factori.

7.3.1. Factorii naturali ai eroziunii soluluiRelieful. Prin configuraţia sa variată, relieful este unul dintre factorii importanţi

ai eroziunii. Având în vedere că două treimi din suprafaţa agricolă a României sesituează pe pante, se poate aprecia că în corelaţie şi cu alţi factori relieful întruneşteîn mare măsură condiţiile pentru producerea eroziunii.

Cele mai expuse producerii eroziunii sunt zonele de munte şi cele de deal,îndeosebi cele neprotejate de vegetaţie.

Versanţii pe care se produc cele mai intense procese de eroziune, secaracterizează prin formă, pantă, lungime şi expoziţie.

Forma versantului poate avea o importanţă hotărâtoare în determinareascurgerii şi implicit a eroziunii. Versantul poate avea formă dreaptă, în trepte,convexă sau concavă.

Cel mai puternic afectaţi de procesul de eroziune sunt versanţii de formăconvexă a căror pantă creşte spre bază. La polul opus se situează versanţii de formăconcavă, cu o pantă în scădere spre bază, fapt care diminuează agresivitateaprocesului. Versanţii drepţi sunt mediu afectaţi de eroziune iar cei în trepte au ungrad diferit de erodabilitate, de la un caz la altul, în funcţie de alternanţa porţiunilor cupante mari, a celor cu pante mici şi, eventual, a platformelor.

Panta versantului influenţează direct viteza de scurgere a apei şi, implicit,gradul de erodare a solului. Astfel, conform formulei lui Chézy, viteza apei va creştedirect proporţional cu valoarea pantei I. Ca urmare, va creşte şi energia cinetică acurentului de apă:

2

2mVE

în care: E este energia cinetică a curentului de apă;m – masa curentului de apă;V – viteza de scurgere.

Lungimea versantului – influenţează, la rândul ei, gradul de erodare. Încondiţiile aceleiaşi pante, o lungime mai mare a versantului determină intensificareaeroziunii, ca urmare a acumulării unui mai mare volum de apă şi a creşterii vitezei descurgere sub acţiunea gravitaţiei.

După lungimea lor medie, versanţii se clasifică în:- versanţi scurţi – cu lungime sub 100 m;- versanţi medii – cu lungime cuprinsă între 100-200 m;- versanţi lungi – cu lungimea între 200-500 m;- versanţi foarte lungi – cu lungimea peste 500 m.Expoziţia versanţilor – este importantă în diferenţierea proceselor de eroziune,

ca urmare a gradului diferit în care versanţii sunt expuşi luminii, precum şi încălziriidiferite a acestora. Astfel, pe versanţii sudici, bine însoriţi şi încălziţi, solul este maiuscat. Pe astfel de versanţi vegetaţia este mai puţin dezvoltată, fapt care favorizeazăscurgerile distructive de apă. De asemenea, versanţii sudici se dezgheaţă într-uninterval scurt de timp în primăvară, zăpada se topeşte mai repede, scurgerile suntmai agresive, la fel şi procesul de eroziune, cu atât cu cât şi structura solului esteafectată într-o măsură mai mare pe aceşti versanţi tot ca urmare a însoririi lor maipronunţate.

79

Precipitaţiile. Sunt cele care determină, prin volumul lor, prin caracterultorenţial şi prin repartiţia în teritoriu, amploarea scurgerilor şi, implicit, a eroziunii peterenurile în pante. Un rol însemnat în procesul eroziunii îl au, de asemenea,zăpezile. Topirea acestora, în primăvară, poate avea efecte dintre cele mai graveasupra solului de pe versanţi.

Agresivitatea precipitaţiilor, în procesul de eroziune, depinde de intensitateaacestora, respectiv de raportul dintre volumul precipitaţiilor şi durata acestora.

Temperatura – influenţează procesul de eroziune sub două aspecte: fizic, prinproducerea îngheţului şi dezgheţului, fenomen care afectează structura solului, şichimic, favorizând descompunerea rocilor. Primăvara, temperaturile ridicatecontribuie la topirea zăpezii şi la creşterea pericolului de eroziune a solului.

Solul – reprezintă, prin gradul de rezistenţă la acţiunea distructivă a apei înmişcare şi prin capacitatea sa de înmagazinare a apei, un factor important aleroziunii.

Desprinderea şi transportul particulelor de sol, sub acţiunea picăturilor deploaie şi apei aflate în scurgere la suprafaţă, este un proces care se desfăşoară într-o măsură mai mare sau mai mică, proces care se exprimă prin gradul deerodabilitate. Acesta este influenţat de tipul de sol, de mărimea şi stabilitatea hidricăa agregatelor de structură, de compoziţia granulometrică, greutatea volumetrică asolului şi a rocii de solificare, gradul de eroziune, conţinutul solului în humus etc.

Vegetaţia – are importanţă în prevenirea, diminuarea sau stoparea procesuluide eroziune, prin interceptarea picăturilor de ploaie, prelucrarea unei mari părţi dinenergia cinetică a acestora, reţinerea pe aparatul foliar a unei însemnate cantităţi deapă şi disponibilizarea ei ulterioară pentru plante; reducerea vitezei de curgere a apeila suprafaţa solului, ca urmare a asperităţilor determinate de tulpinile plantelor,îmbunătăţirea structurii şi porozităţii solului; fixarea solului de către rădăcini etc.

Cel mai mare grad de protecţie a solului este asigurat de vegetaţia lemnoasă,urmată de vegetaţia ierboasă şi de culturile de câmp.

Vegetaţia naturală, care este reprezentată de păduri, păşuni şi fâneţe şi careocupă peste 44% din suprafaţa României, ar putea asigura o bună protecţieantierozională, atâta timp cât omul nu ar interveni neraţional în exploatarea sa.

O situaţie deosebită, complexă, prezintă vegetaţia cultivată, care afecteazăprocesul de eroziune în funcţie de specificul fiecărei culturi în parte. Cea mai bunăprotecţie este oferită de graminee şi leguminoasele perene cultivate în amestec şiutilizate ca fâneaţă, dar cu bune rezultate asigură şi alte culturi dese, îndeosebicerealele de toamnă: grâul, orzul, secara.

O protecţie medie asigură ovăzul, mazărea, inul şi culturile furajere anualedese.

În categoria culturilor slab protectoare împotriva eroziunii solului, se înscriuprăşitoarele: porumbul, cartoful, sfecla de zahăr etc.

7.3.2. Factorul antropicActivitatea omului se manifestă, în general, prin defrişarea pădurilor,

păşunatul excesiv, amplasarea greşită a parcelelor, orientarea drumurilor într-odirecţie care favorizează eroziunea, stabilirea unor asolamente neraţionale,cultivarea prăşitoarelor pe terenurile în pante mari şi pe soluri cu slabă rezistenţă laeroziune, lipsa lucrărilor de prevenire şi de combatere a eroziunii solului etc.

Indirect, omul intervine în evoluţia factorilor determinanţi ai eroziunii,favorizând procesele de degradare a solului. Industrializarea pronunţată şi

80

modificările peisajului geografic determină, la rândul lor, modificări ale climei sau aleformelor de relief, cu efecte negative asupra solului.

7.4. Combaterea eroziunii solului pe terenurile arabile în pantăTerenurile agricole situate pe pante mai mari de 5 % au o pondere mare, de

circa 35 %, în ansamblul suprafeţelor arabile din România (tabelul 7.1).Tabelul 7.1

Situaţia terenurilor arabile în funcţie de categoriile de pantă,în România (după Moţoc M.)

Categoria de pantă(%)

Suprafaţa în ha pecategorii de pantă

% din totalul arabil

5-10 1.553.300 1610-20 996.500 1120-30 468.700 530-45 201.500 2Peste 45 144.800 1Total 5 % 3.364.800 35Total 5 % 6.363.400 65

Combaterea eroziunii solului şi realizarea unor producţii ridicate pe terenurileîn pantă, presupun aplicarea unui complex de măsuri şi lucrări antierozionale menitesă realizeze reţinerea sau evacuarea dirijată a apei, dar deopotrivă, şi refacerea stăriide fertilitate a solurilor afectate.

Realizarea acestui deziderat (conservarea solurilor fertile aflate în pericol deerodare şi redarea fertilităţii solurilor degradate) are şanse de reuşită cu atât mai maricu cât se vor lua în considerare şi se vor aplica mai multe elemente ale complexuluisau sistemului stabilit. Fiecare lucrare se va executa însă diferenţiat, în funcţie decondiţiile concrete, doar când şi unde este necesar, în aşa fel încât eroziunea să fieadusă şi menţinută la un prag admisibil, la care solul să aibă posibilitatea de a sereface.

7.5. Amplasarea culturilor pe versanţiSistemele de cultură amplasate pe terenurile în pantă sunt, de regulă, diferite

de cele de pe terenurile obişnuite, plane. Cele mai frecvente sisteme antierozionalede cultură sunt: sistemul de cultură executat pe direcţia curbelor de nivel, sistemul decultură în fâşii şi sistemul de cultură cu benzi înierbate.

Sistemul de cultură pe direcţia curbelor de nivel – reprezintă una dintremăsurile elementare, absolut obligatorii, pentru protejarea terenurilor arabile înpantă.

Sistemul constă în orientarea rândurilor de plante pe direcţia generală acurbelor de nivel şi executarea tuturor lucrărilor agrotehnice pe aceeaşi direcţie.Eficacitatea acestui sistem se manifestă îndeosebi pe pantele cuprinse între 3 şi 8 %.Pe pantele mai mari este obligatorie combinarea acestui sistem cu alte lucrări şimăsuri pentru obţinerea unor rezultate satisfăcătoare.

Între lucrările solului, un rol important îl are arătura, prin care se realizeazămobilizarea profundă a solului, permiţând înmagazinarea apei, aerarea, refacereastructurii solului dar, mai ales, protejarea împotriva eroziunii.

81

Pierderile de apă din sol sunt cu până la 70 % mai mici pe terenurile arate pedirecţia curbelor de nivel decât pe cele arate din deal în vale, iar pierderile de sol de2-9 ori mai mici.

Rezultatele cercetărilor realizate de Neamţu T. (1976), sunt apropiate de celecitate (tabel 7.2).

Tabelul 7.2Influenţa direcţiei de arat asupra eroziunii solului în Podişul Central Moldovenesc

Direcţia efectuăriiarăturii

Panta 9-10 % Panta 14-15 % Panta 18-20 %solt/ha

% solt/ha

% solt/ha

%

Pe linia de ceamai mare pantă

33 100,0 47 100,0 55 100,0

Pe direcţiagenerală acurbelor de nivel

11 33,6 17 36,1 24 43,6

De menţionat că pe pantele mai mari de 18-20 % se recomandă executareaarăturii numai cu tractoarele grele cu şenile şi cu pluguri reversibile, răsturnareabrazdei făcându-se înspre amonte. În acest fel se obţin producţii mai ridicate,realizându-se şi o mai eficientă protecţie antierozională a solurilor.

Se recomandă ca în cazul terenurilor în pantă neuniforme, afectate de formaale eroziunii într-un grad mai mare sau mai mic, înainte de arătură să se facă onivelare corespunzătoare, cu ajutorul utilajelor speciale (buldozere, gredere,nivelatoare etc.). Când eroziunea se află doar într-o fază incipientă, nivelarea sepoate face prin arături succesive, iniţial din deal în vale, apoi pe direcţia curbei denivel.

Sistemul de cultură în fâşii – reprezintă o formă eficientă de protecţie aterenurilor arabile situate pe pante mai mari de 5-6 %. Sistemul constă în alternareape versant, paralel cu direcţia curbelor de nivel, a unor porţiuni (fâşii) cultivate cuplante prăşitoare (slab protectoare a terenului împotriva eroziunii), cu alte porţiunicultivate cu plante bune protectoare (fig.7.3). Această alternativă permite atenuareape fâşiile cultivate cu plante protectoare (cereale păioase, leguminoase etc.) aenergiei cinetice a şiroaielor de apă, formate pe fâşiile cultivate cu plante slabprotectoare (prăşitoare).

Fig.7.3. – Sistemul decultură în fâşii:

A-cultură bună protectoare;B-cultură slab protectoare

82

Stabilirea lăţimii fâşiilor, care are importanţă esenţială în influenţareaprocesului de eroziune, se face în funcţie de mărimea pantei terenului, de gradul deerodabilitate a acestuia şi de structura culturilor, pe baza criteriului vitezei critice deeroziune şi a criteriului eroziunii medii anuale admisibile. Cele mai răspândite relaţiisunt cele prin care se determină distanţa critică de eroziune pe baza criteriuluieroziunii medii anuale admisibile.

Pe baza acestui criteriu, luându-se în calcul o valoare a eroziunii admisibile de6 t/ha/an, lăţimea fâşiilor se calculează pe baza formulei universale a eroziunii, astfel:

23,0

138,197,036,16

iiCCSKL

s

Ţinând seama de mărimea pantei şi de gradul de erodabilitate a solului,Stănescu P., a recomandat pentru calculul lăţimii fâşiilor următoarelor relaţii:

L = 10(2,22-0,03 i) - pentru solul cu grad redus de erodabilitate;L = 10(2,15-0,03 i) - pentru soluri cu erodabilitate mijlocie;L = 10(2,05-0,03 i) – pentru soluri cu grad mare de erodabilitate;

în care:L este lăţimea fâşiei (m);i – panta versantului (%).

Valorile orientative ale lăţimii fâşiilor, calculate după relaţiile produse deStănescu P., sunt prezentate în tabelul 7.3.

Tabelul 7.3Valorile orientative ale lăţimii fâşiilor cultivate (m) în funcţie

de mărimea pantei şi de rezistenţa solului la eroziunePanta (%) Lăţimea fâşiilor (m) pentru soluri cu erodabilitate:

mică mijlocie mare5-10 117-83 100-71 79-56

11-15 78-59 66-50 52-4016-25 55-30 47-25 37-20

Sistemul de cultură în fâşii contribuie la diminuarea şi combaterea eroziuniisolului într-un grad ridicat. Pierderile de sol în cazul aplicării unui astfel de sistemsunt de 2-8 ori mai mici faţă de situaţia cultivării terenului în pantă numai cu porumb.

De reţinut însă că rezultatele obţinute prin aplicarea acestui sistem nu suntspectaculoase chiar din primii ani. Treptat, pe măsură ce sistemul începe săfuncţioneze, de obicei după 5-6 ani, se înregistrează sporuri tot mai mari deproducţie, concomitent cu reducerea eroziunii solului.

Aplicarea mai îndelungată a acestui sistem de cultură contribuie la formareaunor denivelări la limita dintre fâşiile consecutive. Prin înierbarea denivelărilor se potforma taluzurile unor viitoare agroterase.

Sistemul de cultură cu benzi înierbate constă în alternarea, pe terenurilesituate pe pante mai mari de 8-10 %, îndeosebi în zonele cu precipitaţii anuale maimari de 500 mm, a fâşiilor cultivate cu prăşitoare, cu benzi mai înguste, înierbate(fig.7.4).

83

Fig.7.4 – Culturi în benzi înierbate:A-fâşii cultivate; B-benzi înierbate

Sistemul de cultură cu benzi înierbate poate filtra până la 60 % din solul carese scurge din fâşiile cultivate.

Rolul benefic al sistemului a fost pus în evidenţă şi prin experienţele realizateîn România.

În condiţiile din Transilvania s-a stabilit că prin introducerea benzilor înierbatese realizează o reducere a eroziunii solului de până la 85 % în timp ce în PodişulCentral Moldovenesc pierderile de sol înregistrate au fost de 3-4 ori mai mici peterenurile amenajate cu benzi înierbate decât pe terenurile neprotejate.

Dimensionarea benzilor se face, în general, după acelaşi criteriu ca în cazulfâşiilor, avându-se în vedere pierderile medii anuale admisibile de sol la hectar.

Lăţimea benzilor se situează de obicei între 4-6 m, dar poate creşte pe solurilepuţin rezistente la eroziune, pe versanţi cu profil convex în treimea inferioară.

Lăţimea fâşiilor mărginite de benzi înierbate poate ajunge până la 250 m, pesolurile rezistente la eroziune, când proporţia culturilor prăşitoare, slab protectoare asolului, este mică.

În funcţie de mărimea pantei, distanţa de amplasare a benzilor înierbate, carereprezintă de fapt lăţimea fâşiilor, poate să se stabilească între limitele cuprinse întabelul 7.4.

Tabelul 7.4Distanţa de amplasare a benzilor înierbate

Panta terenului (%) Lăţimea fâşiilor (m)8-12

12-16peste 16

250-150150-50sub 50

Conform STAS-ului cu privire la combaterea eroziunii solului, distanţa dintrebenzile înierbate se poate determina după relaţia:

28,021

ITCDîn care:

D este distanţa de amplasare a benzilor (m);C1 – coeficient care poate avea valorile:

1,90 – pe solurile cu grosimi mai mici de 0,35 m,

84

formate pe strat litologic compact;2,40 – pe solurile cu grosimi de 0,35-0,60 m,

formate pe substrat litologic afânat;2,90 – pe solurile cu grosimi mai mari de0,60 m, formate pe material löessoid;

T – valorile eroziunii admisibile (4,0-7,0 t/ha);I – panta terenului (%).

În raport cu forma versanţilor, distanţa de amplasare a benzilor poate, deasemenea, să fie diferită (fig.7.5). În cazul versanţilor cu profil drept se menţineaceeaşi distanţă între benzile înierbate; pe versanţii cu profil convex distanţele dintrebenzi vor fi mai mici în partea inferioară a versantului, pe versanţii cu profil concavdistanţele dintre benzi vor fi mai mici în treimea superioară a acestora.

Fig.7.5. – Amplasarea benzilor tampon pe versanţii de diferite forme:A-versant cu profil drept; B-versant cu profil convex;

C-versant cu profil concav

În cazul unor versanţi neuniformi, pot fi înfiinţate benzi înierbate cu lăţimevariabilă, menţinându-se astfel o lăţime constantă a fâşiilor dintre benzi (fig.7.6).

Fig.7.6 – Benzi înierbate cu lăţime variabilă

O atenţie aparte trebuie să se acorde alegerii speciilor şi amestecurilor deierburi ce se cultivă pe benzile dintre fâşii. În funcţie de condiţiile pedoclimatice alezonei de cultură, stabilirea speciilor şi amestecurilor de ierburi se face diferenţiat(tabelul 7.5).

85

Tabelul 7.5Specii şi amestecuri de ierburi perene folosite în benzile înierbate

(după Popa A. şi colab.)Precipitaţii

medii anuale(mm)

Intensitateaeroziuniisolului

Speciile şi proporţiile acestora în amestecurileformate

Sub 500 mm Moderată Lucernă 60% + golomăţ, ovăscior sau pir 40%Puternică Sparcetă 60% + obsigă nearistată 40% sau

sparcetă, ghizdei 60% + obsigă nearistată 40%Peste 500 mm Moderată Sparcetă 60% + golomăţ 40%

Puternică Sparcetă 60% + obsigă nearistată 40%

Calcularea cantităţii de sămânţă (A) la unitatea de suprafaţă, pentru fiecarespecie participantă la realizarea amestecului, la o valoare egală cu 100, se face dupărelaţia:

PN

A 100

în care:N este norma de sămânţă necesară la o cultură pură (kg/ha);P – procentul de participare în cadrul amestecului.În tabelul 7.6 se prezintă unele date necesare alcătuirii amestecurilor de

ierburi de pe benzile dintre fâşii.Tabelul 7.6

Elemente necesare pentru alcătuirea amestecurilorde ierburi ce intră în componenţa benzilor

Specia Zona colinară Norma desemănat

kg/ha

Adâncimea desemănat, cm

uscată umedă soluriuşoare

solurigrele

Agropyrum cristatum + - 16-18 2-3 1-1,5Alopecurus pratensis - + 25-50 2-3 1-1,5Arrhenatherum elatius - + 35-40 2-3 1-1,5Bromus inermis + - 30-35 2-3 1-1,5Cynosurus cristatus - + 20-25 1-2 0,5-1,0Dactylis glomerata - + 20-25 2-3 1-1,5Festuca pratensis - + 25-30 2-3 1-1,5Festuca rubra - + 20-25 2-3 1-1,5Lolium italicum - + 25-30 2-3 1-1,5Lolium perenne - + 25-30 2-3 1-1,5Phleum pratense - + 15-18 1-2 0,5-1,0Poa pratensis + + 12-15 1-2 0,5-1,0Trisetum flavescens - + 20-25 1-2 0,5-1,0Lotus corniculatus + + 15-20 1-2 0,5-1,0Medicago sativa + + 15-18 3-4 2-2,5Onobrychis vicciifolia + + 50-70 3-7 3-4,0Trifolium hybridum - + 12-15 1-2 0,5-1,0Trifolium pratense - + 16-20 2-3 1-1,5Trifolium repens - + 10-12 1-2 0,5-1,0

86

Acolo unde este posibil, se recomandă combinarea sistemului de culturi cubenzi înierbate, cu sistemul de culturi cu fâşii.

Lucrările solului şi fertilizarea terenului – influenţează la rândul lor, evoluţiaprocesului de eroziune.

Principala lucrare a solului, arătura, este obligatoriu, aşa cum s-a mai precizat,să se execute pe direcţia generală a curbelor de nivel.

Adâncimea arăturii variază în raport cu mărimea pantei, cu tipul de sol şi cutipul de cultură. Pentru prăşitoare se recomandă o arătură adâncă la 30 cm, în timpce la cerealele păioase nu se justifică o arătură mai adâncă de 20 cm. BrahmbhattB.M. şi colab. (1983), citat de Savu P. (1992) au stabilit că pierderile de humus şisubstanţe fertilizante pe terenurile nisipo-lutoase, descresc de la arătura superficialăla arătura adâncă în coame. Pe versanţii cu soluri grele s-a reuşit îmbunătăţireacondiţiilor de infiltraţie şi micşorarea gradului de eroziune, prin afânare adâncă fărărăsturnarea brazdei, îndeosebi prin utilizarea scarificatoarelor cu vibrator.

Rezultate bune se preconizează a se obţine, în perspectivă, prin promovareape terenurile arabile în pantă a sistemului minimului de lucrări (minimum tillage).

S-a demonstrat, de asemenea, că o fertilizare raţională a culturilor de peterenurile situate pe pante contribuie la asigurarea unei desimi superioare aplantelor, la dezvoltarea rădăcinilor acestora şi, implicit, la prevenirea şi diminuareaeroziunii solului.

7.6. Lucrările hidrotehnice speciale pe terenurile arabile în pantăAstfel de lucrări au menirea de a contribui la modificarea configuraţiei

versanţilor, la modelarea acestora în aşa fel încât să se creeze condiţiile pentrudiminuarea intensităţii eroziunii solului.

Lucrările hidrotehnice speciale se clasifică în lucrări de amenajare aversanţilor şi lucrări de regularizare a scurgerii apei pe terenurile în pantă.

Din categoria lucrărilor de amenajare a versanţilor un rol esenţial îl au cele deuniformizare (nivelare) a terenurilor arabile.

Uniformizarea (nivelarea) terenurilor pe versanţiLucrările de nivelare a terenurilor în pantă se realizează cu scopul atenuării

sau eliminării efectelor negative ale acţiunii apei, determinate de denivelările deteren, de existenţa unor microdepresiuni, a unor valuri, mameloane, creste, taluzurivechi etc.

În funcţie de necesităţi şi de situaţia concretă, nivelarea terenurilor serealizează periodic sau anual, urmărindu-se asigurarea pe versanţi a unei panteuniforme şi continue.

Astfel de lucrări de nivelare se execută, de regulă, înainte de declanşarealucrărilor agrofitotehnice antierozionale şi a celorlalte lucrări hidrotehnice speciale decombatere a eroziunii solului.

Pot fi utilizate, în funcţie de amploarea lucrărilor, maşini terasiere precum:gredere, buldozere, nivelatoare, polidiscuri etc. Se recomandă ca la decopertareasolului, pe adâncimi mai mari de 40-50 cm, stratul superficial, mai fertil, să fie păstratdupă decapare iar la finalizarea nivelării să fie aşezat uniform, tot la suprafaţă.

Sporirea gradului de fertilizare poate fi stimulată prin aplicarea pe suprafeţeleuniformizate a unor cantităţi mari de îngrăşăminte organice.

Cea mai propice perioadă pentru executarea lucrărilor de nivelare este fietoamna după recoltare, fie primăvara înainte de semănat.

87

Agroterasele sunt lucrări de modelare în trepte a pantei versanţilor cu scopulde reţinere a scurgerilor, prevenirii şi combaterii solului şi de îmbunătăţire a condiţiilorde exploatare a terenului.

Se recomandă pe pante uniforme, cuprinse între 15 şi 30 %.Lăţimea platformei se stabileşte în raport de panta terenului şi de gradul de

erodabilitate a solului. Astfel, pe pante de 15-20 % şi pe soluri rezistente la eroziunelăţimea platformei se stabileşte de 30-50 m, iar pe pante de 20-30 %, cu soluri maipuţin rezistente la eroziune, de 10-20 m.

La stabilirea lăţimii platformei trebuie să se aibă în vedere ca acestea săreprezinte un multiplu al lăţimii maşinilor de semănat, a celor de întreţinere şi derecoltare a culturilor.

Înălţimea maximă a taluzurilor nu trebuie să depăşească 1,5-2 m.Agroterasele se pot executa cu buldozerul, grederul sau cu alte maşini

terasiere. Se pot executa şi prin arături repetate pe curba de nivel, folosindu-sepluguri obişnuite sau pluguri reversibile. Pentru aceasta este necesar ca arăturile săse facă pe fâşii cu lăţimea egală cu a platformelor, lăsându-se între ele benzi nearatecare ulterior vor deveni taluzuri.

Trebuie să se aibă grijă ca panta transversală iniţială a platformelor să nudepăşească 8-10 %, adică egală cu panta la care eroziunea nu este periculoasă.

Cu timpul, prin simple arături cu răsturnarea brazdelor în aval, se înregistreazăcreşteri ale înălţimii taluzului cu cca. 5 cm/an, fapt ce determină micşorarea treptată apantei transversale a platformei până la obţinerea unei platforme orizontale.

Pentru formarea agroteraselor este necesar un număr de arături care depindede mărimea pantei versantului, de tipul de sol, de mărimea şi intensitateaprecipitaţiilor, de panta şi lăţimea platformelor teraselor ce urmează a fi construite(tabelul 7.7).

Cercetările efectuate în domeniul combaterii eroziunii solului prin agroterasare(S.C.C.C.E.S. Perieni, S.C.A. Turda etc.) au evidenţiat, pe lângă sporurile mari deproducţie care se obţin după amenajare, posibilitatea de mecanizare a principalelorlucrări agricole şi, îndeosebi, reducerea pierderilor de sol de 2-10 ori.

Tabelul 7.7Numărul de arături adânci necesare pentru realizarea agroteraselor cu platformă

înclinată (8 %) spre aval (după Savu P., 1992)Lăţimea

platformei(m)

Panta terenului (%)15 20 25

10 4-5 6-7 7-815 9-10 12-17 15-1720 15-18 22-24 26-2825 21-23 25-28 -30 25-29 - -40 34-38 - -

Agroterasele se pot forma cu uşurinţă şi cu ajutorul benzilor înierbatepermanente, aşa cum s-a mai precizat.

Terasele banchetă reprezintă o altă modalitate de amenajare a terenurilor înpantă. Metoda constă din executarea, cu ajutorul maşinilor terasiere, a unor terase

88

având taluzul de umplutură cu înălţimea de 0,5 – 0,7 m şi platforma orizontală (sauînclinată spre aval cu 1-3 %), cu lăţimea de 4-6 m.

Aceste terase alternează cu porţiuni de versant neterasate, dar nivelate, dediferite lungimi, în funcţie de panta terenului şi tipul de sol:

- 20–40 m la pante de 15-20 %;- 15-20 m la pante de 20-25 %;- 10-15 m la pante de 25-28 %;

Dimensiunile minime se adoptă în cazul solurilor cu rezistenţă mică laeroziune şi atunci când prăşitoarele ocupă o proporţie mare în cultură.

Deşi la început taluzurile acestor terase au ă înălţime mică (0,5-0,7 m), cutimpul înălţimile acestora cresc şi de aceea se ia în considerare o lăţime a benziitaluzului de 1,6-1,8 m.

Prin practicarea agroteraselor sau a teraselor banchetă pe terenurile arabile înpantă s-au obţinut rezultate foarte bune privind protecţia solului împotriva eroziunii şisporirea producţiei.

Se recomandă ca lucrările de construire a teraselor banchetă să se executetoamna, după recoltare.

Lucrările de regularizare a scurgerilorDin această categorie fac parte, de obicei, valurile de pământ şi debuşeele.Valurile de pământ pot fi de două feluri: de nivel (având rolul de a reţine

scurgerile) şi înclinate (cu rol de evacuare dirijată a scurgerilor).Valurile de pământ sunt lucrări ce se execută de-a lungul curbelor de nivel sub

formă de coame sau spinări.Se prevăd pe pante de până la 12-15 %, acolo unde versanţii sunt lungi şi

uniformi.Un val prezintă o umplutură sub formă de coamă (spinare) şi un şanţ în faţa

coamei (fig.7.7).

Fig.7.7 – Secţiune transversală prin valuri de pământ

Valurile au o înălţime de 0,30-0,60 m şi o ampriză de 4-9 m.Din punct de vedere constructiv se deosebesc valuri cu baza (ampriza) largă,

având lăţimea de 7-9 m şi înălţimea de 0,3-0,5 m şi valuri cu baza îngustă, având 4-7m lăţime şi 0,4-0,6 m înălţime.

Pe terenurile arabile în pantă se folosesc de obicei valuri cu baza largă,celălalt tip fiind recomandat pe păşuni sau în livezi.

Profilul transversal al valurilor de pământ permite cultivarea întregii suprafeţeamenajate (inclusiv a valurilor).

Valurile de nivel se prevăd pe solurile cu permeabilitate bună, fără a fi însăprea nisipoase, fără pericol de alunecare, situate în zone fără precipitaţii abundente.

Valurile se fragmentează din 50 în 50 m cu pinteni de pământ cu scopul de anu produce concentrarea unei cantităţi prea mari de apă pe traseul valurilor.

89

Valurile înclinate se prevăd în zonele bogate în precipitaţii, pe terenuri cusoluri mijlocii sau grele, unde valurile de nivel nu pot absorbi, în timp util, toată apaprovenită din precipitaţii.

Valurile înclinate au panta (în sens longitudinal) de maximum 1 %.Evacuarea surplusului de apă trebuie să se facă în acest caz într-un debuşeu

natural sau artificial, bine consolidat, amplasat perpendicular pe curbele de nivel.Lungimea valurilor înclinate până la debuşeu nu trebuie să depăşească 300-

500 m.Distanţa dintre două valuri se stabileşte în aşa fel încât întreaga cantitate de

apă ce se scurge pe intervalul dintre valuri să fie reţinută de val fără apariţiapericolului declanşării procesului de eroziune.

Această distanţă depinde de panta terenului şi de rezistenţa la eroziune asolului.

Distanţa dintre valuri trebuie să fie mai mică decât distanţa critică de eroziune.Distanţa critică de eroziune reprezintă depărtarea de la cumpăna apelor la

care scurgerea superficială începe să provoace eroziune.Practic, distanţa dintre valuri este de:

30-40 m la pante mici, de aproximativ 5 %; 15-25 m la pante mari, de aproximativ 15 %;

În funcţie de rezistenţa la eroziune a solului, distanţa dintre valuri se stabileşteastfel:

Tabelul 7.8Distanţa între valuri în funcţie de rezistenţa la eroziune a solului

(după Vaisman, 1976)Panta(%)

Distanţa pe orizontală între valuriSoluri slab

rezistente laeroziune

Soluri mijlociurezistente la

eroziune

Soluri rezistente laeroziune

2 41 49 553 34 40 454 30 35 395 26 30 356 24 28 327 22 27 308 21 25 289 20 24 2610 19 22 2511 19 21 2412 17 20 23

Valurile se execută începând din partea superioară a versantului, folosindplugurile cu cormana prelungită sau gredere, buldozere etc.

Pentru a fi create condiţii optime de mecanizare a lucrărilor agricole, valuriletrebuie să fie paralele între ele.

Timpul cel mai prielnic pentru execuţie este toamna, imediat după recoltare.Când corect trasate şi executate, valurile micşorează scurgerile superficiale cu

20-80 % faţă de versanţii neînvăluriţi. Este cel mai eficace procedeu de reducere ascurgerilor. Cu toate acestea, valurile se recomandă numai atunci când măsurileagrotehnice nu asigură o protecţie satisfăcătoare.

90

Debuşeele – sunt lucrări hidrotehnice speciale construite îndeosebi peporţiunile depresionare ale varsanţilor, orientate pe linia de cea mai mare pantă,având rolul de preluare şi apoi de dirijare a apelor de suprafaţă spre emisarii naturalipentru a fi astfel evacuate. Debuşeele fac, prin urmare, legătura între bazinele derecepţie şi cursurile de apă.

Clasificarea debuşeelor se poate face după forma secţiunii, după modul încare se construiesc, după tipul de consolidare şi după locul de amplasare.

După formă se disting debuşee trapezoidale, triunghiulare şi parabolice; dupămodul de construcţie debuşeele pot fi naturale şi artificiale; după tipul de consolidarese deosebesc debuşee cu consolidare biologică (prin înierbare), debuşee cuconsolidare mecanică (cu ziduri de piatră sau de beton) şi debuşee cu consolidaremixtă; după locul de amplasare se disting debuşee amplasate la baza versanţilor şidebuşee amplasate pe versanţi.

Debuşeele care se construiesc pe terenurile arabile trebuie să răspundă maimultor cerinţe, între care: să aibă o capacitate de transport dimensionată în funcţiede scurgerile maxime posibile; viteza de curgere a apei va fi astfel calculată încât săse încadreze între viteza de erodare şi cea de sedimentare (colmatare); să fieeconomice; să nu afecteze lucrările de amenajare a teritoriului şi cele de întreţinere aculturilor, pe suprafaţa amenajată.

Ca secţiune a debuşeelor se recomandă, de regulă, secţiunea parabolică,aceasta având avantajul că poate fi mai uşor traversată de maşinile şi utilajeleagricole (fig.7.8).

Fig.7.8 – Schema unui debuşeu înierbat, cu secţiune parabolică

Debuşeele prevăzute a nu fi traversate de maşinile agricole pot avea taluzurimai înclinate şi o lăţime la bază mai mică.

De o parte şi de alta a unor astfel de debuşee sunt prevăzute zone înierbatede până la 5 m lăţime, necesare pentru întoarcerile maşinilor şi utilajelor agricole.

Pentru înierbare se folosesc specii perene specifice zonei, utilizate ca fâneaţă.De cele mai multe ori, consolidarea secţiunii debuşeelor se face prin înierbare.

Utilizarea debuşeelor înierbate se face abia după un an de la însămânţare iar a celorconsolidate prin brazde cu iarbă, după trei luni de la amenajare.

La dimensionarea debuşeelor se va stabili o viteză optimă de scurgere a apei,în raport cu tipul de sol, cu panta longitudinală a debuşeului şi cu tipul de vegetaţie(tabelul 7.9).

91

Tabelul 7.9Vitezele maxime admisibile de scurgere a apei

pe debuşee înierbate (după Savu P., 1992)Tipul de vegetaţie Panta

longitudinalăa debuşeelor

(%)

Viteza maximă admisibilă (m/s)Soluri cu

erodabilitatemică

Soluri cuerodabilitate mare

Ţelină naturală foartebine încheiată

sub 5 2,4 1,85-10 2,1 1,5peste 12 1,8 1,2

Amestecuri de ierburi sub 5 1,5 1,25-10 1,2 0,9

Nu se recomandă pe pante mai mari de 10 %Lucernă sau plantefurajere anuale cudesime bună

sub 5 1,1 0,8

Nu se recomandă pe pante mai mari de 8 %

Orientativ, elementele constructive ale debuşeelor trapezoidale înierbate, dinzonele colinare (panta – i, lăţimea la bază – b şi înălţimea h), în funcţie de suprafaţade colectare a apei, sunt prezentate în tabelul 7.10.

Tabelul 7.10Dimensiunile debuşeelor trapezoidale înierbate(după Moţoc M., 1975)

Suprafaţadecolectare(ha)

Tipul de sol i (%) b (cm) h (cm)

0-2 Soluri slab rezistente laeroziune, dar cu înierbarebună

2,5-5,0 1,5-2,0 252-6 1,2-2,5 2,5-3,5 306-9 0,8-1,2 3,0-4,5 350-2 Soluri slab rezistente la

eroziune, dar cu înierbarefoarte bună

6,0-8,0 1,0-1,5 202-6 5,0-6,0 2,0-2,5 256-9 3,0-5,0 2,0-3,0 300-2 Soluri slab rezistente la

eroziune, dar cu înierbareexcepţională sau cubrazde

2,0-10,0 1,0-1,5 202-6 6,0-8,0 2,0-2,5 256-9 4,0-6,0 2,0-3,0 30

Dimensionarea debuşeelor se face cu ajutorul relaţiilor folosite, de regulă, ladimensionarea canalelor.

7.7. Combaterea eroziunii solului în plantaţiile viticoleViţa de vie este o cultură larg răspândită pe terenurile în pantă, dând bune

rezultate chiar pe versanţii cu pantă mai mare de 15%. Având în vedere căsuprafeţele cultivate cu viţă de vie sunt expuse de regulă într-un înalt grad procesuluide eroziune a solului, este absolut necesar să fie aplicate, în astfel de cazuri, măsuriantierozionale specifice, care să cuprindă organizarea teritoriului, lucrăriantierozionale simple şi lucrări hidrotehnice speciale.

92

Lucrări antierozionale simple în plantaţiile viticoleRolul important al lucrărilor antierozionale simple în combaterea eroziunii

solului este pus în evidenţă de natura, momentul de aplicare şi de modul de execuţiea acestora.

Principalele lucrări agroameliorative antierozionale sunt: lucrările solului(desfundarea terenului, brăzduirea, mulcirea, bilonarea), cultivarea unor planteanuale între rândurile de viţă de vie, înfiinţarea de benzi înierbate etc.

Desfundarea terenului – se realizează înainte de înfiinţarea plantaţiei, pe oadâncime de 50-80 cm, pe direcţia curbelor de nivel, cu scopul ridicării niveluluicapacităţii de reţinere a apei rezultată din scurgerile de suprafaţă.

Nu vor fi supuse lucrărilor de desfundare porţiunile destinate drumurilor,aleilor, zonelor de întoarcere şi taluzurilor, pentru situaţiile în care urmează a seamenaja terase. De asemenea, nu vor fi desfundate zonele naturale de concentrarea apelor, terenurile alunecate sau aflate în pericol de alunecare, rupturile de terenetc. Astfel de suprafeţe vor fi înierbate sau plantate cu specii silvice şi pomicole,capabile să consolideze terenurile respective.

Când rândurile de viţă de vie sunt orientate pe direcţia curbelor de nivel,lucrările de întreţinere (aratul, prăşitul, îngropatul etc.) se vor executa tot în acelaşisens, pe direcţia curbelor de nivel.

Afânarea adâncă sau subsolarea – este altă lucrare care are efect favorabilasupra conservării solului şi creşterii producţiei de struguri.

Brăzduirea – are rolul de a contribui la reţinerea apei şi reducerea pierderilorde sol prin eroziune.

Mulcirea – este lucrarea prin care solul se acoperă cu un strat de protecţie,format din paie tocate, pleavă, corzi şi ramuri mărunţite, turbă, folie de materialplastic etc., atenuându-se astfel anergia cinetică a picăturilor de ploaie şi a apeiprovenite din scurgeri, fapt ce contribuie la reducerea pierderilor de sol prin eroziuneşi la menţinerea apei în sol.

Bilonarea terenului – are rolul de a reţine o cât mai mare parte din scurgerilede apă şi sol pe versanţi, în urma ploilor torenţiale şi a topirii zăpezilor. Biloanele seexecută în raport cu nivelul pantei şi cu permeabilitatea solului, în fiecare intervaldintre rânduri, fie la al doilea, al treilea sau al cincilea interval.

Benzile înierbate – reprezintă o măsură antierozională eficientă, îndeosebi peversanţii cu pante de până la 10 %. Benzile înierbate având lăţimea de 1 m, situateîntre rândurile de viţă de vie, la o distanţă de 30-40 cm, se înfiinţează în fiecare an peamplasamente noi.

Când benzile înierbate se folosesc simultan cu bilonarea pe pante mai mici de18 %, procesul de eroziune a solului poate fi stopat complet, chiar în condiţiile unorprecipitaţii abundente.

Cultura plantelor anuale între rândurile de viţă de vie – este o modalitatepromovată frecvent, cu rezultate bune. Acoperind terenul în perioada ploioasă,plantele anuale îl protejează împotriva eroziunii, iar prin încorporarea lor în solcontribuie la creşterea gradului de fertilitate a acestuia.

Se recomandă pentru cultură, de obicei tot pe al doilea interval dintre rânduri,îndeosebi leguminoase anuale (mărăcine, lupin) dar şi secară şi rapiţă.

Lucrări hidrotehnice antierozionale speciale în plantaţiile viticoleDintre lucrările hidrotehnice efectuate pe terenurile în pantă cu scopul

prevenirii şi combaterii eroziunii solului, fac parte: lucrările de uniformizare (nivelare)şi modelare, lucrările de amenajare a versanţilor şi lucrările de dirijare a scurgerilor.

93

Lucrările de uniformizare (nivelare) şi modelare a terenuluiPrin lucrările de uniformizare – modelare se urmăreşte îmbunătăţirea

condiţiilor de exploatare a plantaţiilor viticole, crearea posibilităţilor de mecanizare alucrărilor de întreţinere a culturii şi, fireşte, diminuarea pierderilor de sol prin eroziune.

Uniformizarea versanţilor are drept consecinţă modificarea formei acestora pedouă căi: prin decopertarea stratului fertil de sol de la suprafaţă şi fără decopertare.

Decopertarea se recomandă pe versanţii neuniformi, nedesţeleniţi şi pe cei cuorizonturi profunde cu grad redus de fertilitate. Pe pante mai mari de 10 %decopertarea se realizează concomitent cu lucrările de terasare. Operaţiunea deterasare începe din aval şi continuă spre amonte.

Pe terenurile în pantă neuniforme şi pe loessuri, uniformizarea se va face fărădecopertare.

Trebuie reţinut că în zonele sărace în precipitaţii, terasele nu se vor construipe versanţii cu o pantă mai mare de 22 % iar în zonele subumede şi umede se vaevita construirea teraselor pe versanţii cu panta mai mare de 25-26 %.

La stabilirea elementelor dimensionale ale teraselor (fig.7.9) se va avea învedere: mişcarea unor cantităţi cât mai mici de terasamente: construirea unor taluzuride înălţimi reduse; realizarea unei suprafeţe cultivabile cât mai mari pe platforme;executarea unor lucrări de zidărie cât mai puţine; corelarea valorilor elementelorconstructive obţinute prin calcule cu distanţele de plantare şi cu dimensiunilemaşinilor şi utilajelor de lucru; stabilirea unor valori ale dimensiunilor elementelorconstructive ale teraselor care să asigure soliditatea acestora, excluzând pericolul dealunecare; consolidarea taluzurilor teraselor cu mijloace biologice sau mecanicesimple, accesibile, care să permită o bună întreţinere a acestora etc.

Fig.7.9 – Elementele dimensionale ale teraselorL-lăţimea terasei; L1-lăţimea platformei terasei; H-înălţimea terasei;

h-înălţimea taluzului; a-proiecţia pe orizontală a taluzului; -unghiul deînclinare a terenului; 1-unghiul de înclinare a platformei; it-panta platformei

terasei

Elementele dimensionale ale teraselor se pot calcula în raport cu distanţadintre rândurile de viţă de vie, cu panta, natura solului, care determină valoareataluzului etc.

În funcţie de numărul de rânduri de viţă de vie (n) şi de distanţa între rânduri(D), lăţimea platformei (L1) se determină cu relaţia:

211 1 ddnDL în care:

d1 şi d2 – distanţa de la taluz până la primul şi respectiv ultimul rând de viţa devie.

94

Fig.7.10 – Lăţimea platformei terasei în funcţie de distanţa dintre rânduri

Construirea teraselor – se face în raport cu tipul de terasă şi cu metoda deexecuţie.

Procedeele mai des folosite sunt cel în debleu-rambleu şi cel prin careterasele se construiesc concomitent cu lucrarea de desfundat.

În primul caz, pământul săpat din amonte este împins dincolo de axa terasei,în aval până la limita dinspre terasa următoare. După acest procedeu se construiescterasele banchetă, pe pante mai mari de 15 % şi pe terenuri cu soluri profunde.

În al doilea caz, la desfundare se marchează porţiuni de 1,5-2 m care nu sedesfundă (care vor constitui ampriza taluzului), alternativ cu porţiuni mai late (careconstituie viitoarele platforme ale teraselor)care se desfundă prin deschiderea unorbrazde paralele cu axa longitudinală a terasei. Executarea brazdelor se face dinspreaval spre amonte.

Lucrări de dirijare a scurgerilor de apă pe versanţiApa în exces rezultată în urma precipitaţiilor abundente şi a topirii zăpezii şi

care nu este reţinută în sol, pe terenurile în pantă, este preluată şi apoi evacuată decanalele de coastă înclinate, de debuşee şi de canalele de evacuare.

Canalele de coastă – sunt lucrări speciale antierozionale care au scopul de aprelua apa de pe versanţi şi de a determina infiltrarea în sol a unei cât mai maricantităţi din aceasta pe de o parte, iar pe de altă parte de a dirija apa care nu seinfiltrează, prin intermediul debuşeelor, spre un emisar.

Canalele de nivel se construiesc în zonele mai secetoase, cu precipitaţii sub500 mm anual iar cele înclinate în zone cu precipitaţii mai mari de 500 mm anual, pepante cuprinse între 10 şi 25 %. Pe versanţii amenajaşi în terase, canalele înclinatese por construi şi pe pante mai mari de 25 %, până la 35 %.

După locul unde sunt construite şi după rolul pe care îl au, canalele de coastădin plantaţiile viticole se clasifică în: canale care mărginesc plantaţia, despărţind-o dealte categorii de folosinţă; canale care separă suprafaţa terasată de parteasuperioară a versantului neterasat; canale care mărginesc drumurile în serpentină;canale la schimbarea de pantă şi zonele depresionare etc.

Secţiunea canalelor poate fi triunghiulară (în amonte de drumurile trasateparalel cu curbele de nivel şi cu drumurile de legătură) sau trapezoidală (cânddebitele de apă ce trebuie evacuată sunt mai mari).

Consolidarea canalelor se poate face biologic (prin înierbare) sau mecanic, înfuncţie de nivelul pantei.

95

Orientativ, dimensiunile unor canale marginale drumurilor sunt prezentate înfig.7.11.

Fig.7.11 – Dimensiunile canalelor marginale drumurilor cu secţiunetriunghiulară şi trapezoidală

O atenţie deosebită trebuie acordată întreţinerii canalelor de coastă, pentruprevenirea colmatării. Curăţirea canalelor se face îndeosebi după ploi torenţiale,precum şi la sfârşitul iernii, pentru menţinerea secţiunii la dimensiunile constructive.

Debuşeele – au rolul de a colecta apa de pe versanţi fie direct, fie prinintermediul canalelor de coastă înclinate, al reţelei de drumuri etc. După care oevacuează în emisară.

Secţiunea transversală poate fi, la fel ca în cazul debuşeelor construite peterenurile arabile în pantă, trapezoidală, triunghiulară sau parabolică.

De obicei debuşeele se construiesc în intervalul dintre tarlale sau dintreparcele. Adesea însă se amplasează chiar în interiorul acestora.

Consolidarea debuşeelor se face în funcţie de condiţiile concrete ale terenului(pantă, suprafaţa de colectare etc.) fie prin înierbare, fie mecanic sau mixt. Ladebuşeele consolidate biologic, taluzurile vor fi mai înclinate (1/3-1/5) iar lăţimea labază mai mare (peste 1 m), pentru a facilita traversarea lor de către maşinile şiutilajele în lucru.

La pante şi debite mari de transport, debuşeele se consolidează mecanic saumixt.

Odată cu debuşeele se construiesc şi anexe ale acestora, precum: cămine derupere de pantă, de captare şi racordare, guri de descărcare, bazine de colectare aapei etc.

7.8. Combaterea eroziunii solului în plantaţiile pomicoleLucrările de prevenire şi combatere a eroziunii solului în plantaţiile pomicole

sunt asemănătoare, în mare măsură, cu cele executate în plantaţiile viticole. Diferăînsă unele aspecte legate de organizarea teritoriului şi de modul de executare alucrărilor antierozionale, în raport cu situaţia concretă de amplasare a plantaţiilor.

Lucrări antierozionale speciale în plantaţiile pomicoleRecurgerea la lucrările hidrotehnice speciale pentru prevenirea şi combaterea

eroziunii solului în plantaţiile pomicole se face atunci când lucrările simple nu suntsuficiente. Pentru că necesită mişcări de terasamente şi construcţii diverse, lucrărilespeciale au adesea costuri foarte ridicate.

Lucrările de uniformizare (nivelare)Lucrările de nivelare a terenurilor în pantă, pe care urmează să se înfiinţeze

plantaţii pomicole, sunt esenţiale şi se execută în mod similar cu cele din plantaţiileviticole.

Terasarea este lucrarea specială care se recomandă cu prioritate, ca măsurăradicală, pentru valorificarea intensivă a versanţilor.

96

La dimensionarea teraselor se are în vedere satisfacerea următoarelorcerinţe:

să se realizeze volume de terasamente cât mai reduse, înălţimi micişi platforme cât mai late;

folosirea tuturor schimbărilor de pantă, obstacolelor şi formelornaturale ale terenului care pot ajuta la amplasarea şi asigurareaunui paralelism între terase;

elementele constructive ale teraselor trebuie să corespundă cudistanţele de plantare ale culturilor şi cu gabaritul maşinilor agricole;

taluzurile să se încadreze în limitele 1/1-1/5; înălţimea teraselor să se stabilească astfel: cu taluz înierbat – 1,50-

2 m, cu zid de sprijin – 2-2,5 m; pe cât posibil lăţimea platformelor să fie constantă în interiorul unei

tarlale; panta transversală a platformelor să fie de 3-5 % şi în mod

excepţional până la 8 %; înclinarea longitudinală a teraselor să nu depăşească 3 %.

Terasele individuale – se amenajează pe versanţii cu pante mari, de peste 20%, cu denivelări mari, unde nu există posibilitatea construirii unor terase continui.

Platformele acestor terase se amenajează doar în jurul pomului pe o rază de1-2 m. Forma teraselor individuale este circulară sau rectangulară (fig.7.12).

Fig.7.12 –Terase individuale cu platformă circulară(a) sau rectangulară; (b) L-distanţa între rândurile de pomi;

r-raza terasei; b-lăţimea terasei

Lucrările de regularizare a scurgerilorDin această categorie fac parte canalele de coastă şi debuşeele, la fel ca în

cazul plantaţiilor viticole.Canalele de coastă pot fi:

de nivel (orizontale) când se amplasează paralel cu direcţia curbelorde nivel;

înclinate când se amplasează sun un unghi faţă de curbele de nivel,adică au o anumită pantă longitudinală.

Canalele de nivel au rolul de a intercepta scurgerile de pe versanţi şi de adetermina infiltrarea apei. Se execută pe versanţii uniformi cu pante mai mari de 10-12 %, până la 30-35 %, fără condiţii potenţiale de alunecare, cu soluri permeabile,din zonele secetoase cu precipitaţii anuale sub 500 mm.

Se proiectează cu secţiunea transversală trapezoidală sau parabolică.

97

Pentru a li se mări capacitatea de reţinere a apei sunt prevăzute în aval cu undiguleţ.

În plantaţiile de pomi canalele se amplasează pe intervalul dintre rânduri (lamijlocul intervalului) fiind însoţite adesea de benzi înierbate sau de arbuşti.

Canalele înclinate se amplasează sub un anumit unghi faţă de curbele denivel. Au rolul principal de evacuare dirijată a scurgerilor.

Panta longitudinală a canalelor înclinate este de 0,5-3 %. Apa este dirijatăspre debuşeu, iar din debuşeu într-un emisar sau recipient. Distanţa dintre douăcanale este, în mod obişnuit, de 25-35 m, în funcţie de panta terenului şi sedetermină la fel ca în cazul valurilor.

Debuşeele sunt canale ce se amplasează pe linia de cea mai mare pantă,urmărind traseele depresionare de pe versant. Au rolul de a colecta şi evacua dirijat,spre emisar, apa din reţeaua canalelor de coastă.

Pot avea secţiune parabolică, trapezoidală sau triunghiulară.La trasarea debuşeelor se au în vedere următoarele: amplasamentul şi

secţiunea transversală a debuşeului să asigure condiţii favorabile pentru execuţiamecanică a lucrărilor de întreţinere a plantaţiilor, să aibă traseul cât mai scurt şi pecât posibil rectiliniu pentru a nu stânjeni parcelarea plantaţiei; să nu scoată dincircuitul agricol suprafeţe prea mari de teren; să asigure evacuarea debitului provenitde pe suprafaţa aferentă fără a exista pericolul degradării acestuia sau a altorsuprafeţe învecinate.

Debuşeele pot avea secţiunea de scurgere consolidată biologie (înierbată),consolidată mecanic (prin betoane sau cu zidărie de piatră) şi mixt.

Debuşeele înierbate au secţiunea parabolică sau trapezoidală şi se executăcu taluzuri line (1/3-1/5) şi cu lăţimea la bază mai mare de 1 m pentru a putea fitraversate de maşini şi pentru ca viteza apei să nu depăşească 1-1,5 m/s.

În cazul pantelor şi debitelor mari se execută debuşee având secţiuneatrapezoidală sau rectangulară, cu ruperi de pantă sub formă de căderi, consolidăridin piatră sau beton etc.

Dimensionarea debuşeelor se face în funcţie de mărimea debitului detransport (Q) şi de viteza admisibilă a apei. Viteza maximă admisibilă se adoptă înfuncţie de tipul de consolidare a debuşeului (0,5-1,5 m/s pentru înierbat şi până la 5m/s pentru consolidat mecanic).

7.9. Combaterea eroziunii în adâncime a soluluiPrincipalele lucrări de combatere a eroziunii în adâncime se clasifică în trei

categorii:lucrări executate în bazinul de recepţie;

lucrări de amenajare a vârfului ravenelor; lucrări de amenajare pe reţeaua de scurgere (lucrări de amenajare a malurilor şi lucrări de consolidare a

fundului reţelei torenţiale).Lucrări în bazinul de recepţieÎn bazinul de recepţie se execută lucrări pentru reţinerea apei, în primul rând

lucrări agrotehnice antierozionale: arături pe curbele de nivel, culturi în fâşii, benziînierbate etc.

Se execută, de asemenea, lucrări hidrotehnice: valuri, canale de coastă,terase.

98

În zonele cu precipitaţii anuale de peste 600 mm, pe soluri grele şi terenuripredispuse alunecărilor, canalele de nivel sunt înlocuite cu canale de coastă înclinatecare au rolul de a intercepta apa de scurgere de suprafaţă şi de a o evacua în afaravârfului ravenei, de obicei în debuşee.

Lucrări de amenajare a vârfului ravenelorDe cele mai multe ori scurgerile din bazinul de recepţie nu pot fi reduse în

întregime şi ca urmare ravena continuă să se dezvolte în cele trei dimensiuni.Înaintarea ravenei poate pune în pericol o construcţie, un drum etc. Fapt care

impune oprirea înaintării acesteia.Consolidarea vârfului ravenei se poate face prin înierbări sau împăduriri, dacă

lucrările din bazin reuşesc să reţină toată scurgerea.Dacă accesul apei s-a oprit doar parţial şi dacă înălţimea la vârf a ravenei este

mai mică de 3-4 m, consolidarea acesteia se poate realiza prin umplerea cu pământîn amestec cu gunoi şi paie, prin terase cu gărduleţe sau prin folosirea de saltele defascine (fascinele sunt mănunchiuri de nuiele).

Când debitul de acces este mare iar ravena periclitează obiective economiceimportante, se pot folosi pentru consolidarea vârfului lucrări mai costisitoare cumsunt:

zidurile de sprijin cu disipator de energie (pentru înălţimi ale vârfului până la 2-3 m); căderi în trepte sau instalaţii de curent rapid ( din zidărie de piatră sau beton) în cazul unor adâncimi de peste 3-4 m.

Lucrări de amenajare pe reţeaua de scurgereÎn categoria lucrărilor de amenajare pe reţeaua de scurgere se înscriu lucrările

de stabilizare şi consolidare a malurilor şi a fundului ravenei, care presupun oabordare diferenţiată în raport cu situaţia concretă privind condiţiile naturale şi socialeconomice ale zonei.

Lucrări de amenajare a malurilorPentru a opri înaintarea ravenelor în lăţime prin surparea malurilor, se pot

executa mai multe lucrări, cum sunt: împăduriri şi înierbări; taluzări simple sau în trepte; fixarea pământului taluzurilor cu ajutorul gărduleţelor.

Oprirea înaintării ravenei în lăţime se poate realiza, cu bune rezultate, prinplantarea de jur împrejurul ravenei a unei perdele forestiere de protecţie cu o lăţimede 10-50 m (fig.7.13).

99

Fig.7.13 – Amplasarea perdelelor de protecţie în jurul raveneiÎn punctele supusă spălării mai accentuate şi în zonele în care malurile au

tendinţe de surpare se lasă o fâşie care se înierbează.Pentru perdeaua forestieră trebuie alese specii de arbori şi arbuşti de talie

joasă, care drajonează şi cresc în tufe. O astfel de perdea contribuie la micşorareavitezei apei pe versant, favorizând reţinerea şi infiltrarea apei în sol. Astfel, pentrurândurile dinspre ravenă se recomandă specii care drajonează (vişinul, sălcioara,cătina, alunul), în zona de mijloc specii de arbori şi arbuşti (stejarul, salcâmul, ulmul,paltinul, lemnul câinesc), iar în rândurile exterioare, arbuşti cu ghimpi (măceşul,păducelul), pentru a constitui un obstacol în calea animalelor.

După încetarea înaintării în adâncime a ravenei, malurile continuă să se surpedatorită înclinării mari pe care o au.

Pentru a asigura stabilitatea malurilor se preconizează taluzarea acestora cu oînclinare egală cu valoarea unghiului taluzului natural). Pământul săpat se aruncă pefundul ravenei, ridicându-i acestuia cota (fig.7.14).

După ce s-a executat săpătura, se nivelează malul şi se acoperă cu un stratde sol fertil în grosime de 6-8 cm, după care se înierbează sau se împădureşte.Pentru fixarea taluzurilor la ravenele adânci se pot folosi şi brazdele de iarbă.

Consolidarea taluzurilor ravenelor adânci şi cu înclinări mari se poate realizacu ajutorul garnisajelor şi a gărduleţelor.

Fig.7.14 – Taluzarea malurilor ravenei

100

Garnisajele – sunt lucrări simple care constau dintr-un strat în grosime de 10-15 cm format din crengi, mărăcini, răchită, coarde de viţă-de-vie, buruieni care autulpini mai lignificate etc.(fig.7.15).

Fig.7.15 – GarnisajeCu acest strat se acoperă taluzul şi se fixează cu ajutorul unor ţăruşi bătuţi în

pământ pe o adâncime de cel puţin 50 cm.Consolidarea prin gărduleţe de nuiele se recomandă pe malurile ravenei sau

pe versanţii cu pantă mare (abrupţi), cu soluri uşoare.Gărduleţele se execută din împletituri de nuiele verzi, sprijinite pe pari. Parii au

lungimi de 0,6-0,8 m şi diametrul de 4-8 cm. Gărduleţele au înălţimea de 20-40 cm.Pentru execuţia gărduleţelor, în lungul curbelor de nivel, pe direcţia acestora

se sapă câte un şanţ cu adâncimea de 10-25 cm, în care se bat parii la distanţe de40-60 cm, în aşa fel încât să se poată împleti nuiele de 2-3 m lungime şi 1-3 cmgrosime.

Pentru a se încastra bine lucrarea în pământ, se recomandă ca împletitura săînceapă de la fundul şanţului şi să continue deasupra terenului pe o înălţime de 10-20 cm. În spatele împletiturii se aşează pământul care a rezultat din săpăturaşanţului.

Construcţia gărduleţelor se face primăvara sau toamna, folosindu-sematerialul în stare verde (plop, salcie, răchită etc.) care poate să-şi continuevegetaţia, asigurând astfel o stabilitate mai mare a lucrărilor.

Gărduleţele au o durată scurtă de funcţionare, mai ales când se execută dinmaterial uscat. După 3-4 ani nuielele putrezesc, iar funcţia de reţinere va fi preluatăde plantaţia forestieră care s-a înfiinţat concomitent cu gărduleţele.

Lucrări de consolidare a fundului ravenelorConsolidarea fundului ravenelor se realizează prin:

împăduriri; executarea de lucrări transversale.

Împăduririle – se folosesc atunci când fundul ravenei prezintă o oarecarestabilitate. În zonele mai umede se vor folosi specii forestiere ca: arin, oţetar, plop,răchită, iar în cele mai secetoase: salcâmul, sălcioara, păducelul, ulmul, măceşul etc.

Lucrările transversale – se execută perpendicular pe direcţia de scurgereapelor.

Prin executarea acestor lucrări se creează condiţii de depunere în spatele lora materialelor solide transportate de apă, reducând panta fundului şi deci viteza descurgere.

Lucrările transversale realizează un profil longitudinal în trepte care asigurădisiparea curentului de apă la fiecare cădere. În executarea acestor lucrări este

101

important să se cunoască: panta proiectată (panta de compensaţie), înălţimealucrărilor, distanţa dintre lucrări, numărul lucrărilor.

Lucrări transversale uşoareCleionajele - se prezintă sub forma unor garduri de nuiele aşezate transversal

pe firul ravenelor sau ogaşelor.Din punct de vedere constructiv cleionajele pot fi simple (pe un singur rând)

sau duble (pe două rânduri).Cleionajele simple – se construiesc astfel: în punctul de amplasare,

perpendicular pe firul ravenei şi în maluri (în maluri pe 1-2,5 m lungime pentruîncastrarea lucrării) se execută un şanţ lat de 30-40 cm şi adânc de 50-80 cm. Înacest şanţ, la distanţe de 60-80 cm se bat în pământ pari de salcâm, stejar, pin etc.De 2-2,5 m lungime, cu diametrul de 12-14 cm, care rămân deasupra liniei fundului lao înălţime egală cu cea a lucrării. Împletirea nuielelor pe pari începe cu cel puţin 15-25 cm sub nivelului fundului albiei. Până la nivelul fundului ravenei se vor folosinuiele de salcie iar la suprafaţă nuiele de stejar, alun, plop etc. După ce s-a executatîmpletitura până la nivelul albiei, şanţul se umple cu pământ care se tasează foarteputernic. Împletitura trebuie să fie cât mai deasă şi strânsă în pari, iar repartizareavârfurilor de nuiele să se facă uniform pe toată lungimea.

Se construieşte apoi radierul prin aşezare transversal, în aval de cleionaj, adouă sau mai multe rânduri de fascine (fig.7.16).

Fig.7.16 – Cleionaj simplu

Se continuă apoi împletirea gardului până la înălţimea stabilită (0,6-0,8 m). Peterenurile cu roci friabile este bine ca împletitura de nuiele să fie căptuşită în amontecu un rând de fascine aşezate transversal. Împletirea se face în aşa fel încât săasigure formarea unui deversor.

Pentru a da o mai mare rezistenţă în amonte cleionajului, se pune pietriş subpământ. Aceste materiale filtrează apa şi dau posibilitatea întregului material solidadus de apă să se depună în amonte de construcţie.

Cleionajul dublu este construit din două rânduri de împletituri aşezate ladistanţa de 1 m. Cleionajul dublu prezintă, faţă de cleionajul simplu, uneleparticularităţi.

Cele două rânduri de împletituri se consolidează longitudinal prin longrine şitransversal prin moaze. Spaţiul dintre împletituri se umple cu material coeziv sau cupiatră. Cleionajul poate fi consolidat prin contrafişe, care se prind de un rând de piloţimici, aşezaţi în amonte şi aval de lucrare. Cleionajele se pot amplasa perpendicularpe direcţia de scurgere a apelor sau în curbă cu convexitatea în sensul scurgerii

102

apei. Deversorul se realizează prin înclinarea ce se dă împletiturii din nuiele dinsprearipi spre centru (fig.7.17).

Fig.7.17 – Cleionaj dublu

Fascinajele – sunt recomandate pe soluri şi roci cu textură uşoară, undecleionajele nu dau rezultate satisfăcătoare, deoarece pământul se spală foarte uşor.Se pot folosi pe ravenele care transportă particule cu diametrul sub 3 cm.

Fascinajele sunt formate din două sau mai multe fascine simple suprapusefixate cu pari cu cârlig sau fixate între două rânduri de pari (fig.7.18 şi fig.7.19). Primafascină se îngroapă pe jumătate din diametru pe fundul ravenei.

Fascinele sunt snopi de nuiele cu diametrul de 20-30 cm şi o lungime de 4-12m. Din 30 până la 50 cm snopii se leagă cu sârmă neagră sau galvanizată, cudiametrul de 2-3 mm. Uneori fascinele se umplu în interior cu piatră. Aceste fascineau diametrul de 0,6-1 m şi se numesc fascine lestate (fig.7.19).

103

Fig.7.18 – Fascinaje simple

Fig.7.19 – Fascinaj dublu (a), fascină lestată (b)

Garnisajele sunt cele mai simple lucrări care se execută pe ravenele cu debitemici de viitură şi cu eroziune redusă la fund.

Garnisajele constau dintr-o saltea de crengi sau alte materiale lemnoase carese fixează prin prăjini transversale şi pari care se bat 1 m în pământ. Crengile seaşează cu vârfurile înspre amonte în strat de 0,5 m. Printre crengi se aşează şilăstari de salcie.

Garnisajele, prin rugozitatea mare pe care o au reduc viteza apei şifavorizează depunerea aluviunilor. După ce se colmatează fundul, se plantează cuspecii forestiere.

Lucrări transversale grelePragurile – sunt lucrări transversale cu înălţimea sub 2 m, iar barajele sunt

lucrări cu înălţimea de peste 2 m.Pragurile se construiesc, de obicei din lemn cu piatră (aşa numitele căsoaie)

sau din piatră , iar barajele din gabioane, beton sau pământ.

104

Căsoaiele – constau din două panouri formate din trunchiuri de arbori,consolidate transversal prin buşteni sau bile. Spaţiul dintre cele două rânduri alepanourilor se umple cu piatră de carieră sau cu bolovani de râu (fig.7.20). Laexecutarea căsoaielor se va acorda o atenţie deosebită modului de îmbinare a bilelorlongitudinale cu cele transversale pentru a nu se crea spaţii mai mari de 10-15 cm.Fixarea bilelor se face cu buloane (piroane).

Construcţia se prevede cu deversor, radier şi căptuşire de material în aval.

Fig.7.20 – Căsoaie

Pragurile din zidărie uscată, de piatră, au o durată mai mare şi se executăacolo unde există piatră din abundenţă.

Se construiesc din lespezi de piatră aşezate în straturi (fig.7.21). Au o înălţimemaximă de 2 m.

La execuţie se sapă o fundaţie pe adâncimea de 0,5-1 m. Pe fundul şanţuluise aşează un strat de balast de 10 cm grosime şi apoi începe executarea zidăriei.

Pietrele cele mai mari se folosesc la fundaţie.Aceste praguri nu au deversor propriu-zis ci, ca şi la cleionaje, deversorul se

realizează prin înclinarea pe care o are pragul dinspre aripi spre centru.Radierul este format din trepte de piatră.

105

Fig.7.21 – Praguri din zidărie de piatră

Gabioanele – sunt cutii de plasă de sârmă galvanizată de formăparalelipipedică, cu dimensiuni de 211 m. În interiorul lor se introduce piatră. Plasade sârmă trebuie să aibă ochiuri cu diametrul mai mic decât dimensiunile pietrelor ceurmează a fi folosite.

Cutiile din plasă de sârmă se construiesc în prealabil, iar umplerea cu piatrăse face numai după ce au fost aşezate la locul definitiv.

Gabioanele se fixează unele de altele cu sârmă călită sau galvanizată.Gabioanele au avantajul unei mari elasticităţi (iau forma terenului), a

posibilităţii de a folosi piatră de orice dimensiune şi a modului simplu şi uşor deexecuţie.

Cauza principală a distrugerii gabioanelor este ruginirea sârmei. Pentru a seevita distrugerea plasei de sârmă de la coronament se recomandă ca peste aceastasă se aşeze un strat de mortar de ciment de 10 cm grosime, la cel puţin un an de laexecutarea lucrării, când terenul a căpătat stabilitate.

Fig.7.22 – Gabioane

7.10. Prevenirea şi combaterea eroziunii eoliene. Alunecările de terenEroziunea eoliană sau eroziunea produsă de vânt este un proces care se

manifestă îndeosebi în zonele secetoase, afectând, adesea grav, nisipurile şi solurilenisipoase.

Pe plan mondial nisipurile reprezintă aproximativ 7% din suprafaţa uscatului.

106

Vântul acţionează cu agresivitate îndeosebi asupra suprafeţelor neprotejate,dezgolite de vegetaţie, pe care lucrările solului s-au executat neraţional şi excesivetc.

Pagubele pe care le produce eroziunea prin vânt afectează deopotrivăsuprafeţele agricole dar şi alte sfere de activitate. Astfel, mişcările de sol pot conducela modificarea reliefului, la distrugerea unor culturi prin dezvelirea seminţelor,dezrădăcinarea plantelor sau îngroparea plantelor, la acoperirea cu nisip a unor căide comunicaţie, a unor zone locuite, la colmatarea canalelor de irigaţie, a celor dedesecare etc.

Alunecările de teren constituie una din formele cele mai grave de degradare aterenurilor situate în pantă, constând în desprinderea unor mase de pământ şialunecarea acestora spre aval, ca urmare a acţiunii unor factori favorizanţi.

În România, suprafeţele afectate de alunecări, care ajungeau până la circa800.000 hectare în anul 1975, s-au extins îngrijorător după 1990.

Chiar dacă alunecările de teren se manifestă, într-un grad mai mare sau maimic, pretutindeni pe terenurile în pantă, o frecvenţă mai mare a acestora seînregistrează îndeosebi în Podişul Moldovenesc, Podişul Transilvaniei, Podişul Getic,Subcarpaţii Răsăriteni şi Sudici (Budiu V., Mureşan D., 1996).

Lucrări şi măsuri de prevenire şi combatere a eroziunii eolieneDislocarea de către vânt a particulelor de nisip nelegate în agregate stabile şi

transportul acestora se realizează diferit, în raport cu mărimea particulelor. Astfel,particulele cu diametrul cuprins între 0,5-3,0 mm sunt transportate prin rostogoliresau târâre, particulele cu diametru între 0,1-0,5 mm – prin salturi iar cele mai mici de0,1 mm – prin plutire în aer sau suspensie.

Procesul de spulberare a nisipurilor este declanşat la o viteză a vântului decirca 3-4 m/s pe terenurile uscate şi la o viteză mai mare pe solurile umede.

Complexul de lucrări şi măsuri menite să prevină şi să combată eroziuneaeoliană trebuie să fie orientat în sensul îmbunătăţirii însuşirilor fizice şi mecanice alesolurilor nisipoase, să contribuie la fixarea nisipurilor şi la micşorarea vitezei vântului.Aceste lucrări se grupează astfel:

Rezultate bune în realizarea stabilităţii nisipurilor se obţin prin irigaţii(menţinându-se la suprafaţa nisipului un strat umed care împiedică spulberareaparticulelor) şi prin adaos de materiale cu rol în fixarea nisipurilor.

Tabelul 7.11Clasificarea lucrărilor de combatere a eroziunii eoliene

Grupa de lucrări Felul lucrăriiLucrări deameliorare

nivelări – modelăriorganizarea terenuluiparanisipuri

Lucrări şi măsuriagrotehnice şichimice

aplicarea îngrăşămintelor chimiceaplicarea de preparate chimice de fixare a nisipurilor

Lucrări şi măsuribiologice

culturi agricole de protecţieperdele de protecţie (silvice şi pomicole)plantaţii de protecţie în masiv

107

Lucrări de ameliorare a terenurilor nisipoaseNivelarea – modelarea – este lucrarea prin care se realizează o uniformizare

(în măsura posibilităţilor) a suprafeţelor cultivabile.De obicei, formaţiunile create de vânt pe terenurile nisipoase (dune, interdune)

influenţează negativ desfăşurarea lucrărilor mecanice, aplicarea udărilor, fertilizareaetc.

Nivelarea este posibilă doar atunci când diferenţele de nivel dintre dune şiinterdune nu sunt mari. Astfel, când diferenţele sunt mari, se execută doar omodelare a terenurilor şi nu o nivelare propriu zisă.

Dat fiind că prin modelare se modifică mult caracteristicile solului, serecomandă o fertilizare adecvată cu îngrăşăminte organice (30-60 t/ha) şi cultivarea,timp de 1-3 ani, a unor plante care să fie folosite ca îngrăşământ verde: secară,borceag, rapiţă, lupin.

Organizarea terenului - constă în împărţirea suprafeţei nivelate (modelate)pe unităţi de lucru şi pe culturi.

Obligatoriu, latura lungă a solei se orientează perpendicular pe direcţiavântului dominant.

Stabilirea reţelei de drumuri se realizează concomitent cu împărţirea terenuluiîn sole.

Paranisipurile – sunt mijloace mecanice (panouri) care folosesc la fixareanisipurilor, când consolidarea nu se poate realiza doar prin vegetaţie.

Dintre mijloacele mecanice utilizate fac parte: panourile ascunse, panourileverticale şi panourile orizontale.

Panourile ascunse se folosesc, de obicei, pe terenurile pe care nu s-a făcutnivelarea, fiind orientate pe linia curbelor de nivel.

Panourile verticale (paranisipurile verticale) au rol asemănător panourilorascunse, fiind, însă, mai înalte (l m faţă de 0,30-0,40 cm).

Sub protecţia panourilor, care au de regulă un caracter preventiv, serecomandă cultivarea unor plante capabile să contribuie la consolidarea nisipurilor.

Paranisipurile verticale se clasifică, la rândul lor, în paranisipuri penetrabile,impenetrabile şi semipenetrabile.

Paranisipurile orizontale reprezintă fâşii realizate din materiale diverse (nuiele,vreascuri, trestie etc.) alternând cu fâşii plantate fie cu pomi fructiferi, fie cu arboricare, la rândul lor, au rol de protecţie a solului.

Măsuri agrotehnice şi chimiceMăsurile agrotehnice – constau, în general, în:• efectuarea lucrărilor solului perpendicular pe direcţia vântului dominant. Se

va evita grăpatul şi discuirea terenului pentru a se preveni spulberarea nisipului;• protejarea şi consolidarea nisipurilor, un rol deosebit îl are aplicarea

îngrăşămintelor organice, a celor minerale, precum şi a îngrăşămintelor verzi, prinhumusul pe care îl formează. Este bine ca îngrăşămintele organice să seîncorporeze la mare adâncime, în straturi succesive, an de an, în cantităţi de 40-50t/ha .

Alegerea culturilor de câmp pe nisipuri, ca şi rotaţia culturilor, trebuie săasigure şi ele stăvilirea procesului de eroziune eoliană. În acest scop se cultivăplante care acoperă bine solul, care au un aparat vegetativ bogat.

Măsurile chimice – ca măsuri chimice se poate apela la trasarea suprafeţeicu produşi sintetici care pot fixa temporar nisipurile. În alegerea preparatelor chimice

108

se are în vedere ca acestea să prezinte o bună rezistenţă la acţiuneamicroorganismelor din sol, să aibă o capacitate ridicată de reţinere a apei, să nuafecteze germinaţia seminţelor şi dezvoltarea plantelor, să poată fi procurate la unpreţ accesibil.

Dintre preparatele chimice folosite în fixarea nisipurilor fac parte: bitumul,asfaltul, bentonita, răşinile sintetice, uleiurile minerale, aracetul etc.

Lucrări şi măsuri biologiceAceastă categorie de lucrări dă bune rezultate şi este la îndemână.Culturile agricole de protecţie – care se preferă sunt cele care acoperă bine

terenul şi sunt capabile să asigure producţii ridicate. Pe nisipurile din Oltenia au datbune rezultate: secara, grâul, porumbul, sorgul, cartoful, ricinul, tutunul etc.

De asemenea, se recomandă viţa de vie şi pomii fructiferi.Prin crearea posibilităţilor de irigare, s-au extins în cultură, în ultimele decenii,

arahidele, legumele, plantele de nutreţ, plantele medicinale etc.Orientarea rândurilor de plante trebuie să se facă, obligatoriu, perpendicular

pe direcţia vântului dominant.Pentru acoperirea terenului o perioadă cât mai îndelungată, după recoltarea

culturii de bază, se însămânţează culturi succesive iar în perioada de toamnă-primăvară-vară culturi intermediare, de obicei plante furajere.

În livezi şi în plantaţiile viticole se recomandă ca intervalele dintre rânduri săfie cultivate cu plante care pot fi folosite ca îngrăşământ verde sau ca furaj.

Măsurile silvice – au rolul de consolidare a nisipurilor prin vegetaţielemnoasă şi de reducere a vitezei vântului cu ajutorul perdelelor de protecţie,împăduririlor sau plantaţiilor în masiv. Perdele de protecţie pot fi principale şisecundare.

Perdelele principale se amplasează perpendicular pe direcţia vântului, ladistanţa de 200-300 m una de alta.

Perpendicular pe aceasta, la distanţa de 1000-1500 m, se amplaseazăperdelele secundare.

Împădurirea sau plantaţiile în masiv se amplasează în zonele cu nisipurizburătoare, având rolul de fixare.

Speciile des folosite sunt pinul, salcâmul, plopul, arţarul, cătina albă etc.Perdelele de protecţie pot fi construire dintr-o singură specie arboricolă sau de

mai multe specii.Alunecările de terenFactorii care favorizează producerea alunecărilor de terenProcesul de alunecare se produce ca urmare a acţiunii unor factori naturali şi

artificiali cauzali (gravitaţia, apa, îngheţul, intervenţia omului, vibraţiile etc.) şicondiţionali (natura terenului, procesul de dezintegrare a solului, succesiunea destrate permeabile şi strate impermeabile de sol etc.).

Gravitaţia – este principalul factor natural care poate genera procesul dealunecare a terenului. Gradul de influenţă al gravitaţiei este determinat de masa rociiiar alunecarea propriu-zisă se produce în raport cu înclinarea pantei şi cu naturarocilor.

Apa – reprezintă, alături de gravitaţie, un factor important al alunecărilor deteren.

Apa poate influenţa procesul de alunecare sub mai multe aspecte.

109

Cel mai adesea, alunecarea este generată de apa provenită din precipitaţii şide cea rezultată în urma topirii zăpezii, care umezind puternic pământul, determinăcreşterea nivelului apei freatice. La rândul lor, apele curgătoare, cele de infiltraţie şiapele subterane acţionează asupra forţelor de coeziune ale solului pe care leslăbesc, determinând alunecarea.

Îngheţul – determină degradarea structurii rocilor, influenţând proprietăţilefizico-mecanice ale solului şi implicit, stimulând declanşarea procesului de alunecarea terenului.

Vibraţiile – produse ca urmare a unor şocuri, explozii, lovituri etc., potcontribui, mai ales când se asociază şi alţi factori, la declanşarea procesului dealunecare.

Factorul antropic (acţiunea omului) – reprezintă unul dintre factorii care potcontribui într-un grad ridicat la declanşarea alunecărilor, atunci când se intervineneraţional asupra unor dintre amenajările sau lucrările antierozionale, prin defrişărineraţionale, prin desţelenirea unor suprafeţe aflate în pantă etc.

Tipul de sol – influenţează alunecările de teren, îndeosebi ca urmare a texturiidiferite. Cele mai expuse sunt solurile argiloase, loessurile, marnele, nisipurile etc.

Degradarea rocilor – prin alterare şi dezagregare contribuie la creareacondiţiilor (formarea de fisuri în rocă, slăbirea rezistenţei rocilor etc.) pentrudeclanşarea procesului de alunecare.

Dispunerea succesivă a straturilor permeabile şi a celor impermeabile –reprezintă un factor favorizant considerabil al alunecărilor de teren. Când stratulpermeabil se umectează abundent iar stratul impermeabil dispus imediat înprofunzime este înclinat, se creează condiţii pentru pierderea stării de echilibru şideplasarea spre aval a stratului îmbibat cu apă.

Fisurile (crăpăturile) – care se produc în sol stimulează infiltrarea apei şiîmbibarea stratului superficial care în momentul întrunirii şi altor factori favorizanţi, sepoate deplasa în aval, pe planul înclinat al stratului următor de sol, umectat şi el înpartea superioară dar impermeabil pentru apă.

Relieful (factorul edafic) – influenţează procesul de alunecare prin mărimeapantei, prin expoziţie, gradul de frământare etc.

Vegetaţia – poate contribui la crearea unei rezistenţe a terenurilor în pantă laalunecare.

Terenurile împădurite şi în general terenurile acoperite cu vegetaţie, sunt maipuţin expuse alunecărilor decât terenuri arabile, mereu afânate şi neprotejate sauprotejate doar în mică măsură de culturi.

Clasificarea alunecărilor de terenÎn funcţie de factorii care generează procesul de alunecare şi de modul de

manifestare a acestuia, se disting alunecări uscate şi alunecări umede de teren.Alunecările uscate – se produc sub acţiunea gravitaţiei, fără aportul direct al

apei. Alunecările uscate sunt cunoscute şi sub denumirile de prăbuşiri, năruiri sausurpări de teren. Prin astfel de alunecări, masa de pământ cade liber, amestecându-se, fără să se producă o deplasare pe suprafaţa de alunecare. De obicei, astfel dealunecări se produc în zonele muntoase, fără a afecta direct, decât în mică măsură,suprafeţele agricole.

Alunecările umede (alunecările propriu-zise) – sunt o consecinţă a acţiuniicomune a gravitaţiei şi a apei. Alunecările umede nu se produc brusc, masa depământ nu cade liber ci parcurge o fază de evoluţie, deplasându-se pe o suprafaţăde alunecare.

110

Evoluţia alunecării de teren prezintă mai multe faze (fig.7.23): frontul de desprindere (cornişa alunecării) – A, care constituie limita dintre

masa alunecătoare şi partea superioară a terenului care rămâne nemişcat; masa alunecătoare (corpul alunecării) – B, este masa de teren desprinsă şi

deplasată în aval; suprafaţa de alunecare (patul, terenul care rămâne nemişcat) – C, este stratul

impermeabil pe care se deplasează masa alunecătoare; baza alunecării – D.

Fig.7.23 – Părţile componente ale unei alunecări

În raport cu adâncimea patului de alunecare se disting:alunecări superficiale – produse pe mai puţin de 1 m adâncime;alunecări de mică adâncime – cu o profunzime de 1-2 m;alunecări de adâncime medie – cuprinse între 2-5 m;alunecări de adâncime mare–care ajung de la 5 până la 15 m;alunecări foarte adânci – care pot depăşi 15 m adâncime.

În funcţie de mărimea suprafeţei de teren afectate, alunecările se clasifică în: alunecări mici – pe o suprafaţă mai mică de 1 ha; alunecări medii – pe o suprafaţă de 1-5 ha; alunecări mari – pe 5-25 ha; alunecări foarte mari – când suprafaţa afectată este mai mare de 25 ha.Lucrări de amenajare şi valorificarea a terenurilor agricole alunecătoare

Alunecările de teren produc pagube considerabile îndeosebi atunci cândafectează obiective social economice, precum localităţi, întreprinderi industriale,şosele etc. Pentru prevenirea unor astfel de situaţii se recomandă intervenţiiprealabile, pentru amenajarea raţională a zonelor aflate în pericol. Astfel de lucrărisunt, de obicei, foarte costisitoare. Din cauza costurilor ridicate, asemenea lucrărisunt greu sau chiar imposibil de extins pe suprafeţele agricole.

Având în vedere că o mare parte a suprafeţelor alunecate sau ameninţate dealunecări aparţin micilor proprietari, posibilităţile de amenajare a acestor suprafeţe,prin eforturi proprii, sunt extrem de mici. Este necesar, prin urmare, să fie identificatesoluţii noi, mai simple, mai eficiente şi mai ieftine.

Potrivit concepţiilor actuale în domeniul îmbunătăţirilor funciare, se recomandăamenajarea versanţilor în complex, pe bazine hidrografice, fiind abordate deopotrivăproblemele legate de eliminarea excesului de apă de pe terenurile în pantă, celelegate de combaterea eroziunii de suprafaţă şi a eroziunii în adâncime, cu celelegate de prevenirea şi combaterea alunecărilor de teren.

111

O importanţă esenţială o are identificarea la timp a cauzelor care favorizeazăalunecările de teren şi aplicarea treptată pe baza unei documentări temeinice, pebaza studiilor pedologice, litologice, hidrogeologice etc., a unor lucrări complexe, alcăror efect se manifestă, la rândul lui, pe parcurs, în timp.

Împădurirea versanţilor reprezintă o măsură la îndemână, veche şi eficientă,de consolidare a acestora. Se preferă, pentru plantare, specii cu bună înrădăcinare,cu grad rapid de dezvoltare, mari consumatoare de apă.

Lucrările de împădurire pot fi însoţite de lucrări de drenare şi colectare a apeiaflate în exces pe versanţi.

În mod obişnuit, pe terenurile agricole, drenurile se amplasează la adâncimeade 1,50-2,50 m dar, în cazul alunecărilor de adâncime, reţeaua de drenaj poate fiamplasată la 5-6 m adâncime, în funcţie de profunzimea stratului impermeabil.

Fixarea drenurilor trebuie să se facă sub nivelul acvifer şi în amonte de liniade desprindere a alunecării (fig.7.24).

Oprirea alunecărilor adânci, când panta terenului este prea mare, se poaterealiza prin drenarea versanţilor printr-o reţea de puţuri situate la nivele diferite şicare comunică între ele prin conducte de beton (fig.7.25).

Rezultate bune în stabilizarea terenurilor alunecate s-au obţinut prinamplasarea drenurilor sub malul de alunecare, linia drenurilor pornind în două pante– când malul este concav, sau sub formă de „V” sub mal, continuând cu un dren pemijlocul suprafeţei – când malul este convex.

Fig.7.24 – Amplasarea drenurilor pe terenurile alunecate(după Bădescu Gh.)

112

Fig.7.25 – Drenarea versanţilor cu alunecări prin puţuri şi conductedrenante (după Ceauşu N. şi colab.)

După amenajarea terenurilor alunecate, Budiu şi colab. (1996) recomandăfolosirea acestora, timp de mai mulţi ani, ca fâneaţă.

Pentru refacerea gradului de fertilitate a suprafeţelor amenajate se impune, deasemenea, o fertilizare raţională, adecvată pentru fiecare caz în parte (Ceauşu N. şicolab., 1976; Mureşan D. şi colab., 1992; Budiu V., şi Mureşan D., 1996).

113

8. IRIGAŢII

Mijlocul radical de combatere a secetelor, de refacere a umidităţii pedologiceşi atmosferice utilă plantelor îl reprezintă irigaţiile.

Introducerea irigaţiilor pe o anumită suprafaţă impune realizarea unor lucrăritehnice speciale cu ajutorul cărora se asigură captarea apei din sursă, transportul eipe terenul irigabil şi distribuţia la plante.

În acest capitol sunt prezentate elementele componente ale sistemului deirigaţie, sursele de apă şi calitatea apei pentru irigaţii, regimul de irigare al culturilor,tipuri de amenajare şi metodele de udare.

8.1. Necesitatea aplicării irigaţieiPrin irigaţie se înţelege aprovizionarea controlată a solului cu cantităţi de apă

suplimentare, faţă de cele primite în condiţii naturale, în scopul asigurării stabilităţiiproducţiei agricole la un nivel ridicat.

Necesitatea aplicării irigaţiei este determinată de factori naturali şi social-economici.

Irigaţiile înlătură efectele păgubitoare ale secetelor, corectează în maremăsură climatul unei zone naturale şi reglementează totodată, regimul hidric alsolului asigurând necesarul de apă al plantelor.

Seceta se poate prezenta sub diferite forme, cele mai cunoscute fiind ceaatmosferică şi pedologică.

Prin seceta atmosferică se înţelege perioada de timp de peste 10 zile în timpulvegetaţiei în care nu cad ploi mai mari de 5 mm, temperaturile sunt ridicate, vânturilefoarte calde, iar umiditatea relativă a aerului scăzută (30-40 %). În aceste condiţiiapare un dezechilibru între absorbţia radiculară şi transpiraţie. Această formă asecetei se mai numeşte şi seceta fiziologică.

Seceta pedologică se manifestă atunci când umiditatea scade sub aşa numitulplafon minim al umidităţii, apropiindu-se de coeficientul de ofilire.

Seceta pedologică este mai dăunătoare pentru plante decât atmosferică,deoarece plantele îşi iau din sol cea mai mare parte din necesarul de apă.

Plantele au nevoie de apă în toate fazele de vegetaţie, de la germinare şiplantare până la maturitate. Prezenţa apei în cantităţi optime determină, împreună cuceilalţi factori de vegetaţie, dezvoltarea normală şi economic rentabilă a culturiloragricole.

Precipitaţiile atmosferice reprezintă principala resursă naturală de apă carealimentează profilul de sol. Deşi precipitaţiile împreună cu temperatura aerului şi cualţi factori climatici din numeroase zone agricole din ţara noastră oferă, în general,condiţii bune pentru obţinerea de producţii ridicate, sunt zone unde în anumiţi ani apaeste un factor limitativ şi aceasta datorită climatului de tip continental care secaracterizează printr-un regim pluviometric neuniform.

Mijlocul radical de combatere a secetelor, de refacere a umidităţii pedologiceşi atmosferice utilă plantelor îl reprezintă irigaţiile.

Prin irigaţie se elimină fluctuaţiile mari de producţie de la un an la altul şi de lao zonă la alta, influenţând favorabil atât nivelul, cât şi calitatea recoltelor. Aceste

114

avantaje ca şi altele, justifică eforturile care se fac astăzi în lume pentru extindereasuprafeţelor irigate.

8.2. Sistemul de irigaţieIntroducerea irigaţiilor pe o anumită suprafaţă impune realizarea unor lucrări

tehnice speciale cu ajutorul cărora se asigură captarea apei din sursă, transportul eipe terenul irigabil şi distribuţia la plante.

Sistemul de irigaţii este ansamblul unitar de construcţii şi amenajări împreunăcu instalaţiile şi echipamentele folosite la aplicarea udărilor, în scopul acopeririideficitului de umiditate din stratul activ de sol.

8.2.1. Clasificarea sistemelor de irigaţieDupă metoda de udare folosită pot fi:

prin scurgere la suprafaţă; prin submersiune (inundare); prin aspersiune; prin picurare (localizată); prin subirigaţie (reversibilă din drenaj).

În funcţie de scopul urmărit sunt: de umectare; de spălare; fertilizantă; de aprovizionare; antigel.

8.2.2. Elementele componente ale sistemului de irigaţiePărţile componente ale sistemului de irigaţie sunt următoarele: priza de apă,

lucrări de aducţiune şi de distribuţie a apei, construcţii hidrotehnice şi diverseinstalaţii, echipamente şi dispozitive de udare (fig.8.1).

Priza de apă reprezintă construcţia frontală a sistemului care asigură captareaapei din sursă. În funcţie de configuraţia terenului şi cota apei din sursă prizele deapă pot fi gravitaţionale sau cu ridicare mecanică.

Lucrările de aducţiune preiau apa de la priză şi o conduc în reţeaua dedistribuţie. În funcţie de tipul amenajării, aducţiunea poate fi formată dintr-un canalsau o conductă.

Canalele de aducţiune care deservesc sisteme mari de irigaţie îndeplinesc şialte funcţiuni (hidroenergie, alimentări cu apă potabilă, navigaţie etc.) fiind numite,canale magistrale.

Aducţiunea se poate completa cu staţii de repompare a apei, iar pe traseusunt prevăzute construcţii hidrotehnice (stăvilare, apeducte, vane) sau lucrări detraversare (podeţe, sifoane etc.).

Lucrările de distribuţie au rolul de a prelua apa din lucrările de aducţiune şi a oconduce până la suprafaţa amenajată. Aceste lucrări sunt formate din canale sauconducte de diferite ordine de mărime, ultimele fiind canale distribuitoare de sectorsau antenele.

Lucrările de amenajare interioară a terenului preiau apa de la ultimeleelemente ale reţelei de distribuţie şi o repartizează plantelor. Componenţa şi felulacestor lucrări depind de metoda de udare folosită şi de tipul de amenajare adoptat.

115

Reţeaua de colectare şi evacuare a apelor conduce în afara sistemuluisurplusul de apă provenit din golirea reţelei de alimentare, din precipitaţii sau din altesurse.

Fig.8.1 – Sistemul de irigaţiiSPB–staţie de pompare de bază; SRP-staţie de repompare; CA-canal deaducţiune ; CD–canal distribuitor; SPP-staţia de pompare şi de punere

sub presiune; S-sediul sistemului; P-punct de avertizare a udărilor;L-localitate

Lucrările anexe asigură funcţionarea corectă şi eficientă a sistemelor deirigaţii. Din această categorie de lucrări fac parte: sedii de secţii şi sisteme, atelierede reparaţii, depozite, instalaţii de telecomunicaţii, reţele de puţuri hidrogeologice,instalaţii de apometre, staţii şi puncte de avertizare a udărilor.

8.3. Surse de apă şi calitatea apei pentru irigaţii8.3.1. Surse de apăSursele de apă utilizate pentru irigaţii sunt apele de suprafaţă şi cele

subterane care îndeplinesc condiţiile de calitate şi cantitate necesare.Apele de suprafaţă cuprind: cursurile de apă, lacurile permanente, bazinele de

acumulare, canalele colectoare din sistemele de desecare. În ultimul timp suntfolosite şi apele uzate şi cele marine desalinizate.

Apele subterane (izvoarele, apa freatică şi straturile subterane adânci) secaracterizează prin debite relativ mici, temperaturi scăzute şi mineralizareaccentuată.

8.3.2. Calitatea apei pentru irigaţiiApa folosită pentru irigaţie trebuie să corespundă unor cerinţe de calitate care

să influenţeze favorabil relaţiile complexe dintre sol – apă – plantă şi mediul ambiant.

8.3.2.1. Însuşirile apei pentru irigaţie

116

Principalele însuşiri fizico-chimice care se iau în considerare la apreciereacalităţii unei ape pentru irigaţie sunt următoarele: temperatura, turbiditatea, gradul deaeraţie, reacţia, concentraţia în elemente chimice şi în săruri solubile.

Temperatura apei trebuie să fie cât mai apropiată de temperatura optimă devegetaţie a plantelor, cerinţă îndeplinită de majoritatea surselor de suprafaţă. În cazulfolosirii la irigaţie a apelor subterane, temperaturile scăzute ale acestora nu ridicăprobleme deosebite culturilor agricole. În urma circulaţiei pe canale, conducte,brazde şi chiar pe timpul infiltrării în sol apele, iniţial reci, se încălzesc până la 18-200C, apropiindu-se de limita cerută de plantele cultivate.

Turbiditatea reprezintă cantitatea de aluviuni în suspensie transportate de apăîn unitatea de volum. Se măsoară în g/l sau în kg/m3.

Cantităţile de aluviuni sunt diferite de la sursă la sursă. În apele de suprafaţăcantităţile sunt mai mari, iar în apele subterane cantităţile sunt foarte reduse. În apelecurgătoare, turbiditatea are şi o variaţie sezonieră depinzând de debitul şi vitezacurentului de apă. Când se analizează o sursă de apă pentru irigaţie trebuie să sestudieze nu numai cantitatea, ci şi calitatea aluviunilor, îndeosebi mărimea şicompoziţia chimică a particulelor solide transportate, pentru a se putea prognozainfluenţa acestor elemente asupra solurilor irigabile, dar şi asupra funcţionalităţiiconstrucţiilor, instalaţiilor şi echipamentelor de udare.

Gradul de aeraţie sau conţinutul în oxigen al apei de irigaţie are un rolimportant în desfăşurarea proceselor de oxidare din sol. Se consideră o apă bunăpentru irigaţii sub acest aspect când cantitatea de oxigen dizolvat în apă este deminimum 4 mg/dm3 şi când consumul biochimic de oxigen pentru procesele deoxidare bacteriană în 5 zile este de maximum 12 mg/dm3.

Cursurile de apă au un grad de aeraţie satisfăcător, apele subterane,un gradmai redus, iar lacurile, bălţile, bazinele, iazurile sunt nesatisfăcătoare din acest punctde vedere, fiind aproape lipsite de oxigen. Pentru a putea fi folosite la irigaţii apelestătătoare necesită măsuri speciale de aerare.

Reacţia apei sau concentraţia în hidrogen ioni, exprimată în unităţi pH,reprezintă un alt indicator de calitate al apei pentru irigaţie.

Se admite pentru pH valori cuprinse între 5,5 şi 8,6. Trebuie făcută însăprecizarea că apele cu un pH mai mic de 6,5 sau de peste 7,5 necesită măsuri deameliorare înainte de a fi folosite la irigaţii întrucât majoritatea culturilor agricolepreferă o reacţie apropiată de cea neutră.

Concentraţia în săruri solubile şi elemente chimice este indicele cel maicomplex al calităţii apei de irigaţie. Se poate exprima direct ca reziduu salin sau careziduu mineral fix, în g/l, în mg/dm3 sau în ppm (părţi per milion) şi indirect princonductivitatea electrică.

Conductivitatea electrică (CE) a unei soluţii este reciproca rezistivităţii electriceşi se măsoară în unităţi siemens/cm la 250 C (unitatea siemens, simbol S, înlocuieşteunitatea mho). Cantităţile separate ale ionilor se exprimă în miliechivalenţi ladecimetru cub (me/dm3).

8.3.2.2. Indici calitativi ai apelor de irigaţiePentru caracterizarea apelor ce urmează a fi utilizate la irigaţii se stabilesc

indici de calitate care se bazează pe rezultatele analizelor fizice, chimice şi biologiceale apelor. Este obligatoriu ca analizele să se facă periodic, deoarece calitatea apeise modifică în timp sub influenţa factorilor de mediu.

117

Indicii (indicatorii) calitativi ai apelor de irigaţie sunt următorii: indicatori salini:reziduul salin, săruri minerale dizolvate (cloruri, sulfaţi şi sodiu), indicele CSR şiindicele SAR; indicatori toxici şi/sau dăunători; indicatori microbiologici.

Reziduul salin se stabileşte prin calcul din însumarea conţinuturilor de sodiu,magneziu, calciu, cloruri, sulfaţi, carbonaţi şi hidrocarbonaţi din apa pentru irigaţie.Se exprimă în mg/dm3.

Indicele CSR (carbonatul de sodiu rezidual) se exprimă în me/dm3 şi secalculează cu formula:

22233 MgCaCOHCOIndiceCSR

în care: 22

3 ,, CaCOHCO şi2Mg reprezintă conţinuturile de

hidrogenocarbonaţi, de carbonaţi, de calciu şi magneziu din apa de irigaţie.Indicele SAR (Sodium adsorbtion ratio = raportul de adsorbţie a sodiului) se

bazează pe efectele antagonice ale sodiului pe de o parte şi ale calciului şimagneziului pe de altă parte. Se calculează cu formula:

22 746,21187,13 MgCa

NaSARIndice

în care conţinuturile de sodiu, calciu şi magneziu se introduc în mg/dm3.În funcţie de reziduul salin, CSR şi conţinutul de cloruri şi sulfaţi, apa pentru

irigaţie se clasifică în următoarele patru clase de salinitate (tabelul 8.1).

Tabelul 8.1Clasificarea apei de irigaţie în funcţie de reziduul salin,

indicele CSR şi conţinutul de cloruri şi sulfaţiDenumireaindicatorului

Clasa de salinitateC1 C2 C3 C4

Reziduu salin,mg/dm3 max.Indicele CSR, me/dm3

max.Cloruri (Cl-), mg/dm3

max.

Sulfaţi 24SO ,

mg/dm3 max.Conductivitateaelectricăla 250C, S/cm max.

160

0,63

40

100

0,25

500

1,25

120

320

0,75

1.500

1,90

370

1.000

2,25

3.250

2,50

810

2.200

5,00

clasa C1 (reziduu salin redus), utilizabilă la majoritatea solurilor şi plantelor decultură;

clasa C2 (reziduu salin moderat), utilizabilă pe soluri permeabile şi la plantesemitolerante la salinitate;

clasa C3 (reziduu salin ridicat), utilizabilă pe terenuri cu amenajări speciale pentruspălare şi drenaj, pe soluri permeabile şi plante tolerante la salinitate;

clasa C4 (reziduu salin foarte ridicat), utilizabilă în amenajări speciale pentruspălare şi drenaj, pe soluri permeabile şi plante foarte tolerante la salinitate.

În funcţie de indicele SAR şi conţinutul de sodiu, fiecare clasă de salinitate seclasifică în trei subclase de alcalizare (tabelul 8.2).

118

Tabelul 8.2

Clasificarea apei de irigaţie în funcţie de indicele CSR şi conţinutul de sodiu

Denumireindicator

Clasa de salinitate

C1 C2 C3 C4

Subclasa de alcalizare

S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3

Indicele SAR,max.

8,2 15,3 22,5 6,1 12,2 18,2 4,0 9,0 14,0 2,5 6,7 11,0

Sodiu (Na٭)

mg/dm3

max.

47 48 50 120 145 150 215 340 400 240 520 750

subclasa S1 (alcalizare redusă), utilizabilă la majoritatea solurilor; subclasa S2 (alcalizare moderată), utilizabilă pe soluri permeabile fără

amenajări speciale pentru spălare şi drenaj; subclasa S3 (alcalizare ridicată), utilizabilă pe soluri permeabile cu

amenajări de spălare şi drenaj, precum şi cu aplicarea deamendamente organice şi minerale.

În funcţie de indicatorii microbiologici, apa pentru irigarea culturilor agricole seclasifică în trei categorii (tabelul 8.3).

Tabelul 8.3Clasificarea apei de irigaţie în funcţie de indicatorii microbiologici

Denumireaindicatorului

CategoriaM1 M2 M3

Bacterii coliformetotale,nr.probabil/dm3

Bacterii coliformefecale sauStreptococinr.probabil/dm3

Bacterii din genulSalmonella

max.100

absent

absent/1000 cm3

peste100... 100000

max. 10000

absent/500 cm3

peste100000 ...1000000

peste10000......1000000

absent/100 cm3

categoria M1, utilizabilă pentru toate solurile şi plantele; categoria M2, utilizabilă pentru toate solurile şi plantele, cu excepţia

solurilor foarte permeabile şi a plantelor cu destinaţie alimentară şi

119

furajeră în stare proaspătă sau conservată prin congelare, murare, fărăprelucrare termică;

categoria M3, utilizabilă numai pe terenurile cu nivelul freatic situat lamai mult de 4 m şi pentru culturile ale căror produse sunt prelucratetermic industrial, precum şi pentru produsele vegetale nealimentare.

Calitatea apelor pentru irigaţie se mai poate aprecia şi după o serie deindicatori practici. Astfel, se consideră ape bune pentru irigaţie, acele ape în carecresc plante din genurile: Lemna, Nasturtium, Potamogeton, Veronica, Ranunculus,Glyceria şi Butomus; ape mediocre: Rumex, Arundo, Cicuta, Lythrum, Mentha,Scirpus, Jucus; ape necorespunzătoare: Carex, Nimphaca şi diferiţi muşchi.

Apele bune pentru irigaţie sunt, de regulă, pure şi limpezi, cu pietrişul curat,albia şi malurile lipsite de materii vâscoase verzi, nu se formează vegetaţie târâtoare,trăiesc în ele peşti de apă dulce şi broaşte.

8.4. Regimul de irigare al culturilor agricoleRegimul de irigare este o noţiune complexă care caracterizează cantitativ şi în

dinamică modul de aplicare a udărilor pe un teren amenajat.Elementele regimului de irigare sunt:

norma de irigare; norma de udare; numărul şi schema udărilor; momentul aplicării udărilor; intervalul dintre udări; durata udărilor

Regimul de irigare este influenţat de factori naturali, tehnici şi agrotehnici.Factorii naturali se referă la cei de ordin climatic (precipitaţii, temperatura

aerului, umiditatea relativă şi vânturile), de ordin pedologic (solul) şi de ordinhidrogeologic (apa freatică).

Precipitaţiile atmosferice influenţează regimul de irigare prin volumul lor,elementele influenţate fiind norma de irigare şi numărul de udări şi prin eşalonarea întimp, elementele influenţate fiind momentul aplicării udării şi intervalul dintre udări.

Temperatura, umiditatea aerului, vântul influenţează regimul de irigare prinmodificările pe care le aduc consumului de apă.

Elementele influenţate sunt: norma de irigare, numărul de udări, momentulaplicării udărilor şi intervalul dintre udări.

Solul influenţează îndeosebi prin proprietăţile lui hidrofizice, norma de udare(prin mărimea IUA) momentul aplicării udărilor (prin poziţia PM şi IUA), apoi numărulde udări şi intervalul dintre udări.

Apa freatică influenţează regimul de irigare în măsura în care franjul capilar seaflă în zona rădăcinilor plantelor.

Elementele influenţate sunt în acest caz: norma de udare (prin cuantumulaportului freatic) şi norma de udare care se micşorează ca urmare a reduceriistratului umezit pentru a se evita contactul dintre apa suspendată şi apa sprijinită.

Factorul tehnic care influenţează regimul de irigare este metoda folosită caredetermină o anumită normă de udare.

Factorii agrofitotehnici influenţează regimul de irigare potrivit uneia dintrelegile fertilităţii solului (legea proporţiilor armonice) în sensul că o dată cu sporireacantităţilor de fertilizanţi sau cu folosirea unor soiuri şi hibrizi mai productivi este

120

necesar să sporească şi cantitatea de apă administrată solului. Deci aceşti factoriinfluenţează norma de irigare.

Norma de irigareReprezintă cantitatea totală de apă care se aplică unui teren în suprafaţă de

un ha cultivat cu o anumită plantă.Se notează cu mt sau Mt şi se exprimă în m3/ha sau în mm.c.a.Norma de irigare cuprinde cantităţile de apă, aplicate atât în perioada de

vegetaţie cât şi în afara ei: sammt

în care:m este norma de irigare din perioada de vegetaţie;a – norma udărilor din afara perioadei de vegetaţie, udările de aprovizionare

sau de răsărire.s – norma de spălare a sărăturilor din profilul solului.

Norma de irigare din perioada de vegetaţie se determină pe baza bilanţuluiapei din sol stabilit pentru perioada caldă a anului (1.IV – 1.X).

În cazul bilanţului în circuit închis ecuaţia este următoarea: fvi RtemPR

de unde: vfI PRRtem În cazul bilanţului în circuit deschis:

fvi RteAFmPR

de unde: AFPRRtem vfi în care:

(e+t) este consumul de apă;Ri – rezerva de apă din sol la 1.IV, numită şi rezerva iniţială;

Valori: la bilanţ închis sub CC cu 500-700 m3/ha;la bilanţ deschis egal cu CC.

Rf – rezerva de apă din sol la l.X (rezerva finală are valori peste CO cu 500-1000 m3/ha);

Pv - precipitaţiile utile din perioada caldă a anului. Se însumează valori depeste 5 mm, dar şi cele sub 5 mm dacă sunt intercalate într-un şir de zile ploioase;

AF – aportul freatic;Norma de irigare rezultată din aceste formule constituie norma netă.Norma brută ia în considerare pierderile de apă din reţeaua de irigare.

s

netmbrm

..

în care:s este randamentul sistemului de irigare: 0,50 – 0,98.Valorile normei de irigare din perioada de vegetaţie sunt de 500-5000 m3/ha.

Norma de udareReprezintă cantitatea de apă ce se administrează solului la o singură udare.Norma de udare poate fi:

din perioada de vegetaţie;

121

din afara perioadei de vegetaţie.Norma de udare din perioada de vegetaţie se notează cu m şi se măsoară în

m3/ha sau în mm.c.a. Este numită obişnuit, normă de udare şi se defineşte, dreptcantitatea de apă ce se administrează solului pentru a-i ridica umiditatea actuală lanivelul capacităţii de câmp.

Umiditatea actuală, cunoscută şi sub denumirea de provizie momentană deapă a solului, determină mărimea normei de udare. Dacă umiditatea actuală esteredusă, deci solul este uscat, acesta necesită o normă de udare mărită; dimpotrivă,dacă solul este umed, norma de udare este mai mică.

Din punct de vedere al umidităţii actuale norma de udare poate fi: reală, când umiditatea actuală este oarecare; optimă, când umiditatea actuală este la plafonul minim PM.

În condiţiile aplicării unui regim de irigare corect interesează norma optimă deudare.

De aici rezultă o altă definiţie dată normei de udare şi anume:Norma de udare reprezintă cantitatea de apă ce se administrează unui sol

pentru a-i ridica umiditatea actuală de la plafonul minim la capacitatea de câmp.Conform acestei definiţii norma de udare se determină cu formula:

PMCCm în care:

CC este capacitatea de câmp pentru apă a solului;PM – plafonul minim al umidităţii optime.Dacă PM şi CC se dau în % ms, transformarea lor în m3/ha se face conform

relaţiilor cunoscute: msham

CCDAHCC %/1003

mshamPMDAHPM %/

1003

în care:H este grosimea stratului de sol care se umectează, în m;DA – densitatea aparentă a solului, în t/m3.Introducând aceste relaţii în formula iniţială a normei de udare rezultă:

PMDAHCCDAHm 100100

de unde: PMCCDAHm 100Această relaţie reprezintă norma netă de udare.În timpul udărilor, indiferent de metoda de udare se înregistrează pierderi de

apă, chiar dacă se aplică un regim de irigare corect.Pentru condiţiile naturale ale ţării noastre aceste pierderi pot fi considerate, în

medie, de 10 % din volumul de apă utilizat la irigaţie.

u

netbr

mm

în care:u este randamentul de udare (0,90)

PMCCDAHPMCCDAH

mbr

11090,0

100

Din această relaţie se observă că norma de udare depinde de însuşirile fiziceşi hidrofizice ale solului (DA, CO, CC), de grosimea stratului de sol ce se umectează

122

(H), de provizia momentană a solului, respectiv de plafonul minim al umidităţii optime(PM).

Norma de udare mai poate fi pedologică şi tehnologică.Norma de udare pedologică este acea mărime calculată după indicii hidrofizici

ai solului, iar norma de udare tehnologică este acea normă care ţine seama decaracteristicile instalaţiilor de udare.

În ceea ce priveşte mărimea H care se ia în considerare la calcularea normeide udare, aceasta se stabileşte în funcţie de sistemul radicular al plantelor, adică degrosimea stratului de sol unde este cuprinsă masa principală a rădăcinilor.

Mărimea H depinde de faza de vegetaţie a culturii. La începutul vegetaţieiplantele au o înrădăcinare superficială, din care cauză necesită o normă de udareredusă. Pe măsură ce plantele cresc şi se dezvoltă sistemul radicular, norma deudare trebuie să fie mai mare.

În practică de cele mai multe ori se folosesc valorile medii ale grosimii stratuluide sol unde se dezvoltă rădăcinile plantelor, numit şi strat activ, oscilează între 0,50m la fasole, spre exemplu, şi 1,25 la pomi şi viţă de vie.

Obişnuit, norma de udare oscilează între 200 şi 1000 m3/ha.Normele de udare pot fi reduse şi variabile.Despre ce este vorba ?Uneori apar unele dificultăţi în aplicarea normelor de udare rezultate din

calcul, mai ales la udarea prin scurgere la suprafaţă unde normele sunt mari, sau pesolurile cu însuşiri hidrofizice extreme.

În acest sens s-au efectuat experienţe cu norme de udare reduse, deaproximativ 60 % din cea calculată (de exemplu: 450 m3/ha) şi s-a constatat că astfelde norme creează în sol o zonă cu umiditate mai scăzută, capabilă să înmagazinezeeventualele precipitaţii căzute.

Se elimină astfel riscul suprasaturării cu apă a solului în situaţia surveniriiploilor în următoarele 3-5 zile de la aplicarea udării.

Reducerea raţională a normei de udare nu determină scăderi semnificative deproducţie.

Un singur dezavantaj: mutări ale conductelor de udare mai multe şi mai dese.Alte experienţe s-au efectuat cu aplicarea de norme de udare variabile.În acest caz s-a luat în calcul adâncimea de umezire (H) crescândă, în funcţie

de dezvoltarea sistemului radicular.Aplicarea acestui mod de irigare a determinat sporuri de producţie de 15-20 %

datorat unui regim aerohidric al solului favorabil plantelor, în condiţiile unui numărredus de udări şi a unei norme de irigare mai scăzute.

Norma de udare din afara perioadei de vegetaţieÎn acest caz udările sunt de două feluri: de aprovizionare şi de răsărire.Norma de aprovizionareSe notează cu a şi se măsoară în m3/ha, mm.c.a.Pentru culturile de primăvară şi toamnă împreună cu precipitaţiile de iarnă,

norma de udare a trebuie să asigure solului, în primăvară, umezirea la capacitateade câmp.

Se calculează din ecuaţia bilanţului apei în sol în perioada rece a anului (1.X –1.IV).

CCacPR if

if cPRCCa (m3/ha)

123

if cPRCCDAHa 100H - adâncimea de umectare a solului:

- 0,50 m – zona umedă- 1,00 m – semiumedă- 1,50 m – secetoasă

c – coeficientul de înmagazinare a precipitaţiilor de iarnă Pi (0,30 – 0,70)hama /1500600 3

Pentru culturile de vară (culturi duble) se calculează la fel ca norma de udare,m.

Udările de răsărire se aplică înainte sau imediat după semănat pentru a creacondiţii de umiditate necesare germinării şi răsăririi plantelor.

Solul se umectează pe adâncimea de 0,3-0,4 m din care cauză norma derăsărire este de 200 – 400 m3/ha.

Numărul de udări şi schema udărilorNumărul de udări se obţine din raportul:

m

mnr

Rezultatul se rotunjeşte la întreg, după care se procedează la corectareanormei m

mnrm rotcorectat

Schema udărilor redă eşalonarea în timp a udărilor. Poate fi exprimată prin treicifre corespunzătoare a trei faze critice de vegetaţie, sau în şase cifre, fiecare cifrăreprezentând numărul de udări din fiecare lună a perioadei calde a anului.

De exemplu, la porumbul pentru boabe: schema cu trei cifre: 121 ( o udare la 6-8 frunze, două udări la formarea

paniculului şi o udare la coacerea în lapte; schema cu şase cifre: 001210 ( nici o udare în lunile aprilie şi mai, o

udare în iunie, două în iulie, una în august şi nici o udare înseptembrie).

Momentul aplicării udărilorAprecierea momentului de udare este o problemă dificilă care trebuie să se

bazeze pe relaţia complexă ce există între sol, apă, plantă şi climă.Metodele de determinare a acestui element diferă după cum udările sunt din

perioada de vegetaţie sau din afara perioadei de vegetaţie.Momentul aplicării udărilor din perioada de vegetaţieMomentul aplicării udărilor se poate stabili prin metode empirice şi metode

ştiinţifice.Metode empiricea) după fazele critice de vegetaţie a plantelor.Fazele critice sunt acele perioade când plantele au un consum de apă ridicat

necesar proceselor de creştere, înflorire, fructificare şi ajungere la maturitate.Exemple de faze critice:

La grâu: înfrăţit, împăiere, înspicare etc; La fasole şi soia: înflorit, formarea boabelor; La porumb: 6-8 frunze, formarea paniculului, coacerea în lapte;

124

La floarea-soarelui: formarea capitulelor, înflorit, umplerea boabelor; La majoritatea legumelor: plantat, apariţia butonilor florali, coacerea

fructelor etc.; La pomi: înainte de înflorit şi de legarea fructelor, în timpul creşterii

fructelor etc.; La viţa de vie: intrarea în vegetaţie a plantelor, formarea şi creşterea

boabelor etc.Cunoscând datele calendaristice când apar aceste faze, se poate stabili, cu

aproximaţie, momentul aplicării udărilor.Această metodă este folosită mai ales în amenajările mici, locale. În

amenajările mari, duce la risipă de apă. Metoda fazelor critice are dezavantajul că sebazează numai pe observaţii, nu şi pe măsurători şi în plus nu are în vedere rezervade apă din sol.

Cu toate acestea, chiar dacă momentul de udare se stabileşte prin metodeştiinţifice aplicarea udărilor se raportează tot la fazele de vegetaţie a plantelor.

b) după anumiţi indici morfologici exteriori ai plantelor.Datorită deficitului de umiditate din sol plantele încep să sufere prezentând

modificări vizibile ca: schimbarea culorii frunzelor, căderea florilor, pierdereaturgescenţei etc.

Aceste modificări nu pot fi folosite ca indicatori pentru stabilirea momentului deudare, deoarece apar târziu după ce plantele au intrat în suferinţă, udările neavândeficacitatea scontată.

Metode ştiinţificeDin această categorie fac parte: metoda clasică, metoda electrometrică,

tensiometrică, neutronică, fiziologică şi metoda consumului de apă.a) Metoda clasică se bazează pe măsurarea periodică a umidităţii solului sau

a rezervei de apă din sol şi compararea valorilor obţinute cu valoarea plafonuluiminim al umidităţii optime.

Când umiditatea solului atinge plafonul minim se intervine cu udări.Măsurarea conţinutului de apă din sol se face, de regulă, prin metoda

gravimetrică (uscarea probelor în etuvă).Probele de sol se recoltează astfel:

pentru amenajările locale şi dacă solul este uniform, câte o staţie lafiecare cultură;

pentru amenajările mari se stabileşte câte o suprafaţă de control pentrufiecare cultură alcătuită din mai multe parcele de control.

O parcelă trebuie să corespundă cu suprafaţa deservită de o aripă deaspersiune sau de o conductă de udare prin brazde.

Prelevarea probelor de umiditate din parcelele de control trebuie să se facădin trei puncte caracteristice (la capete şi la mijloc).

Locul de staţie se stabileşte la o distanţă suficientă de canalele de irigaţie,acolo unde umezirea solului se presupune că este mai uniformă.

Probele se iau pe orizonturi genetice sau pe straturi de 20-30 cm, până laadâncimea H.

Determinările de umiditate se fac săptămânal sau decadal. Se maiobişnuieşte: după ploi, înainte şi după udări, la semănatul, plantatul şi recoltatulculturii.

125

Intervalul dintre udăriIntervalul dintre udări, sau timpul de revenire a udărilor pe aceiaşi suprafaţă

de teren, depinde de mai mulţi factori, cei mai importanţi fiind consumul de apă prinevapotranspiraţie şi precipitaţiile căzute.

Pentru culturile de câmp acest interval este în luna de vârf de 12-15 zile.Formulele folosite sunt următoarele:

- Între două udări: zz PET

mT

în care:m este norma de udare;ETz – consumul mediu zilnic;Pz – precipitaţiile medii zilnice.

- Între semănat şi prima udare: zz

s

PET

PMRT

în care:Rs este rezerva de apă din sol în momentul semănatului;PM – plafonul minim al umidităţii solului

Durata udărilorDepinde de metoda de udare folosită.La brazde, spre exemplu:

q

mSTu

în care:m este norma de udare;S – suprafaţa irigată;q – debitul de alimentare.

8.5. Tipuri de amenajare pentru irigaţii şi metode de udareTipurile de amenajare pentru irigaţii sunt diferenţiate prin felul reţelei de

aducţiune şi distribuţie a apei, iar metodele de udare prin tehnica repartizării apei laplantă.

În decursul timpului, aplicarea udărilor a cunoscut numeroase metode înfuncţie de stadiul dezvoltării tehnicii şi de experienţa dobândită în exploatare.

Tipurile de amenajări cunoscute sunt: cu reţea de canale; cu reţea de jgheaburi; cu reţea de conducte subterane:

- de înaltă presiune- de joasă presiune- bivalentă

În exploatarea amenajărilor de irigaţii întâlnim următoarele metode de udare: prin scurgere la suprafaţă (brazde, fâşii); prin aspersiune; localizată (picurare, rampe perforate, subterană punctiformă); subterană;

126

subirigaţia.La alegerea metodei de udare şi a tipului de amenajare se analizează factorii

naturali (orografici, pedologici, hidrogeologici, climatici), cei tehnici (randamentul,pierderile, suprafaţa construită, cultura etc.), cei economici (investiţia specifică,cheltuielile de exploatare) şi sociali (forţa de muncă), la care se includ problemele dereducerea consumului energetic, a materialelor, economisirea apei.

Se va avea în vedere ca prin conlucrarea dintre metoda de udare şi tipul deamenajare să se obţină producţii agricole cât mai mari, păstrarea şi sporirea fertilităţiisolului, evitarea fenomenelor de înmlăştinire şi sărăturare.

Proiectarea trebuie să aleagă tipul de amenajare şi metoda de udare optimă,prin care pierderile să fie minime, execuţia ireproşabilă, iar exploatarea exemplară,încât să se realizeze o gestiune modernă, perfecţionată a apei.

8.5.1. Tipuri de amenajareTipurile de amenajare pentru irigaţii reprezintă ansamblul de lucrări menite să

conducă şi să distribuie apa la sectoarele de irigaţie. Ele se diferenţiază în specialprin concepţia generală de transport a apei şi prin materialele de construcţie care seutilizează la execuţia reţelei de distribuţie a apei.

Cele mai importante tipuri de amenajare folosite în sistemele de irigaţie sunt: amenajări cu reţele de canale din pământ:

- necăptuşite;- căptuşite.

amenajări cu reţele de conducte:- de joasă presiune;- de înaltă presiune.

Amenajările cu reţele de canale din pământPrincipalele elemente componente ale acestui tip de amenajare (fig. 8.2) sunt:

reţeaua de distribuţie a apei; construcţiile hidrotehnice.

Fig. 8.2 – Amenajare cu canale de pământ1-sursa; 1-staţie de pompare; 3,4-canale distribuitoare; 5-canaledistribuitoare de sector; 6-conducte de udare; 7-aripă de udare;

127

8-agregat de pompare mobil; a-udare prin scurgere la suprafaţă; b-udareprin aspersiune

Reţeaua de distribuţie a apei este formată din canale distribuitoare de diferiteordine, amplasate la distanţe de 1000-3200 m şi cu lungimi de 2000-5000 m până lacanalele distribuitoare de sector, care sunt ultimele ramuri, prezentând distanţe între400-1200 m şi lungimi între 800-2000 m.

Canalele se execută în rambleu, debleu sau mixt, în funcţie de nivelul apeiimpus de metoda de udare şi de reţeaua de ordin inferior.

În reţeaua de canale din pământ căptuşite, toate canalele permanente suntcăptuşite cu îmbrăcăminte din diferite materiale, pentru reducerea pierderilor de apăprin infiltraţii.

Construcţiile hidrotehnice pe reţeaua de canale, care asigură conducerea şidistribuţia controlată a apei în toate sectoarele de irigaţie sunt: stăvilare, poduri,căderi, apometre.

Amenajarea cu reţea de canale de pământ necăptuşite se folosesc la udareaprin submersiune, iar în cazul udării prin scurgere la suprafaţă şi prin aspersiune,numai în condiţii tehnice şi economice justificate.

Reţelele de canale căptuşite se folosesc la toate metodele de udare, cuexcepţia celor din amenajările din orezărie.

Amenajări cu reţele de conducteAmenajarea cu reţea de conducte de joasă presiune (fig.8.3) cuprinde

următoarele părţi:- staţia de pompare pentru punerea sub presiune;- reţeaua de conducte.

Fig. 8.3 – Amenajarea cu conducte de joasă presiune1-sursa; 2-staţia de pompare; 3-canal de aducţiune; 4-staţia de pomparede punere sub presiune; 5,6,7-conducte îngropate; 8-conducte de udare

Staţia de pompare pentru punerea sub presiune a apei (S.P.P.) deserveşte osuprafaţă de până la 3000 ha.

Presiunea de lucru a staţiei este legată de condiţiile topografice este în mediede 4 daN/cm2.

128

Staţiile sunt prevăzute cu instalaţii de automatizare din care se alimentează cuapă echipamentele de udare.

Reţeaua de conducte fixe (subterane) leagă staţia de pompare de punere subpresiune cu sectoarele de irigare. Conductele de ultim ordin (antene) au lungimi de800-2500 m şi sunt amplasate la distanţe de 800-1200 m. Antenele sunt prevăzutecu hidranţi de suprafaţă din care se alimentează echipamentul de udare.

Pentru buna funcţionare în timpul exploatării pe reţeaua de conducte suntprevăzute dispozitive de protecţie care limitează suprapresiunile sau depresiunile lavalori ce nu pun în pericol integritatea amenajării.

Acest tip de amenajare se foloseşte pentru udarea prin scurgere la suprafaţăsau prin picurare.

Amenajările cu conducte de înaltă presiune (fig.8.4) se folosesc, în principiu,pentru udarea prin aspersiune.

Fig.8.4 – Amenajare cu conductede înaltă presiune

1-sursa; 2-staţia de pompare;3-canale de aducţiune; 4-staţia depompare de punere sub presiune;

5,6,7-conducte îngropate;8-hidrant; 9-aripă de udare

Staţia de pompare de punere sub presiune deserveşte o suprafaţă de până la3000 ha iar presiunea normală de lucru este de 5-8 daN/cm2 .

Antenele au lungimi de 3000 m şi sunt amplasate la distanţe de 400-800 m.Pe reţeaua de conducte sunt instalate dispozitive de protecţie a acestora şi de

reglare a distribuţiei apei.Se menţionează că, în unele scheme, staţiile de punere sub presiune sunt

înlocuite cu agregate de pompare termice. Astfel, reţeaua de conducte se reduce la1-3 antene şi deserveşte o suprafaţă de 50-200 ha (fig.8.5).

129

Fig.8.5 – Agregat termic de pompare

8.6. Metode de udare

Metoda de udare prin scurgere la suprafaţăCaracteristicile metodei: este una din cele mai vechi metode de udare.Constă în distribuirea apei pe teren prin gravitaţie, în timpul scurgerii, având

loc şi infiltrarea apei în stratul în care se dezvoltă rădăcinile plantelor.Această metodă poate fi aplicată tuturor culturilor agricole şi horticole.Se prezintă sub două variante: udarea prin brazde (folosită cu precădere la

culturile semănate în rânduri rare) şi udarea prin fâşii – pentru plantele semănate înrânduri dese.

AvantajeAsigură o distribuţie uniformă a apei pe teren;Contribuie la păstrarea însuşirilor de fertilitate a solurilor;Necesită investiţii reduse – dacă terenul nu impune lucrări mari de nivelare;Cheltuieli de exploatare mai mici faţă de cele întâlnite la alte tehnici de udare,

iar consumul de energie, mai redus;Permite aplicarea cu uşurinţă a tuturor udărilor, chiar şi atunci când plantele

au o talie înaltă.DezavantajeNecesită lucrări costisitoare de nivelare dacă relieful terenului este accidentat;Randamentul de udare este scăzut (pentru că pierderile, îndeosebi cele prin

infiltraţie în adâncime, sunt mari).

Udarea prin brazdeBrazdele sunt cele mai mici elemente de udare ale sistemului de irigaţie prin

scurgere la suprafaţă. Ele se alimentează cu apă fie din rigole, fie din canaleleprovizorii sau din conductele de udare (în cazul echipamentului EUBA). Din brazdeapa se infiltrează în sol umectând stratul în care se dezvoltă rădăcinile plantelor.

Udarea prin brazde se poate aplica tuturor culturilor, dar eficacitatea cea mairidicată o are la culturile prăşitoare.

Brazdele se execută înainte de prima udare printre rândurile de plante.În funcţie de panta terenului şi felul culturii brazdele pot fi: orizontale, normale,

de contur şi brazde însămânţate (corugate).Brazdele orizontale- se folosesc pe terenuri plane sau cu pante sub 0,2-0,3 %;- se recomandă pentru udarea culturilor prăşitoare;- secţiunea transversală trebuie să fie mărită iar debitul de alimentare ridicat

de peste 2 l/s pentru a asigura scurgerea apei chiar în condiţiile unei pante reduse.Brazdele normale- sunt cel mai des folosite la irigarea culturilor de câmp semănate în rânduri

rare, a plantaţiilor viticole şi pomicole şi în legumicultură;- se recomandă pe terenuri cu pante de până la 2 %.Brazdele de contur- se folosesc la irigarea culturilor de câmp, pomilor şi viţei de vie;- se recomandă pe terenuri cu pante mari, de până la 8 % la culturile

prăşitoare şi chiar de 15 % în plantaţiile vitipomicole;

130

Brazdele de contur se trasează pe curbele de nivel sau pe o direcţie puţinînclinată faţă de curbele de nivel pentru a evita eroziunea solului.

Brazdele mici însămânţate (corugate)- corugatele se execută prin tasare imediat după semănatul culturii folosindu-

se tălpi de sanie sau roţi cu obada la profilul brazdei;- se folosesc la irigarea culturilor semănate în rânduri dese (graminee,

lucernă, păşuni şi fâneţe);- pe terenuri cu microrelief frământat şi cu pante de 2-10 %.

Elementele tehnice ale brazdelor de udarePrincipalele elemente tehnice ale brazdelor de udare sunt următoarele:

secţiunea, panta, distanţa între brazde, debitul de alimentare, lungimea brazdelor şidurata de udare.

Secţiunea brazdelorBrazdele au în momentul deschiderii lor o secţiune triunghiulară care devine

parabolică după aplicarea primei udări.Brazdele normale au o adâncime de 10-30 cm şi o lăţime de 25-60 cm.Brazdele de contur au dimensiuni mai mari deoarece ele trebuie să transporte

şi debitul provenit din ploi, iar corugatele, fiind brazde însămânţate, dimensiuni maireduse.

Mărimea secţiunii brazdelor depinde de forma conturului de umezire rezultat înurma aplicării unei udări şi de panta brazdelor (respectiv de debitul de alimentarecare sunt în corelaţie directă).

Forma conturului de umezire (întâlnit şi sub numele de bulb de umezire)variază în funcţie de textura şi stratificaţia solului.

La solul greu infiltraţia laterală este mai mare decât cea verticală, iar la soluluşor situaţia este inversă. De aici rezultă că pe solurile grele brazdele trebuie să fiemai înguste şi mai adânci, iar pe solurile uşoare, mai late şi mai la suprafaţă.

În funcţie de panta terenului secţiunea brazdelor se execută astfel:- la pante mari....secţiune redusă- la pante mici....dimensiuni mai mariPanta brazdelor depinde de debitul de alimentare, de lungimea brazdelor (cu

acestea se condiţionează reciproc), de gradul de rezistenţă la eroziunea solului etc.Panta este unul din elementele care favorizează declanşarea fenomenului de

eroziune. Eroziunea începe să apară de la panta de 0,3 %. La panta de peste 1 %eroziunea ia forme periculoase, dar poate fi controlată, iar la pante de peste 2 %prevenirea eroziunii este practic imposibilă. De aceea panta maximă admisă labrazde se consideră a fi de 2%.

Cercetările efectuate au arătat că prin eroziune se poate pierde, la o normă deudare de 800 m3/ha, o cantitate de sol de 0,5–15 t/ha în raport direct proporţional cupanta brazdei.

Panta optimă recomandată de cercetători este de 0,2-0,5 %.Când se analizează panta unei brazde aceasta nu trebuie să se confunde cu

panta terenului. După cum se ştie panta maximă a terenurilor irigate este de 10 şichiar 15 %, pe când panta maximă la brazde este de 2 %. De aceea pe terenurile cupante mari (de peste 2%) trasarea brazdelor se impune să se facă paralel cu direcţiacurbelor de nivel, sau sub un anumit unghi faţă de aceasta, aşa cum se procedeazăla brazdele de contur şi corugate.

131

Distanţa între brazdele orizontale, normale şi de contur este în general, egalăcu distanţa între rândurile de plante. Acest element tehnic se stabileşte în funcţie demai multe criterii:

a. După forma conturului de umezire. Se are în vedere obiectivul principal albrazdelor de a distribui şi înmagazina apa prin mişcare laterală în stratul de sol undese dezvoltă rădăcinile plantelor. După cum se vede în fig. 8.6 pe solurile uşoaredistanţa între brazde trebuie să fie mai mică decât pe solurile grele pentru a seasigura o distribuţie uniformă a umidităţii pe întregul strat activ de sol.

Fig. 8.6 - Distribuţia umidităţii în funcţie de textura solului

În funcţie de textura solului, care dă o anumită formă conturului de umezire,distanţa între brazdele de udare variază de la 0,5 şi la 1,20 m, mai mică pe solurileuşoare şi mai mare pe solurile grele.

La corugate distanţa este de 0,30-0,60 m, depinzând de asemenea de texturasolului.

b. Corelaţia cu tehnologia de culturăDistanţa între brazde trebuie să fie pusă de acord cu distanţa între rândurile

de plante pentru a nu stânjeni mecanizarea lucrărilor agricole de la arat la recoltat.În cazul solurilor cu textură medie-grea şi grea, cu o bună circulaţie laterală a

apei prin infiltraţie distanţa între brazdele de udare poate fi de două ori mai maredecât distanţa între rânduri atunci când cultura se seamănă la intervale de 50-60 şichiar 70 cm. Metoda brazdelor deschise la două rânduri de plante are avantajul căreduce consumul de energie la unitatea de suprafaţă şi scurtează atât timpul deexecuţie al brazdelor cât şi durata de udare.

c. Caracteristicile instalaţiilor de udareDistanţa dintre brazde trebuie să fie egală cu distanţa orificiilor de pe conducta

de udare în cazul că se folosesc echipamente EUBA-150 sau un alt tip deechipament.

Debitul de alimentare este cel mai important element tehnic al brazdelor deudare deoarece influenţează direct fenomenul de scurgere al apei prin brazde,condiţionează mărimea celorlalte elemente tehnice ale udării (secţiunea de scurgereşi durata udării), determină productivitatea udătorilor.

Debitul brazdelor de udare variază în limite foarte largi, de la 0,3 la 4 l/s.După felul alimentării brazdelor, se disting 3 regimuri de alimentare:

uniform, cu debit constant pe întreaga durată a udării;

132

variabil, cu un debit iniţial, până când apa ajunge aproape de capătulbrazdei, şi apoi cu debitul de regim (o fracţiune a debitului iniţial) pânăse aplică norma de udare;

intermitent sau cu impulsuri, folosit în cazul echipamentelor speciale pesoluri mijlocii şi grele.

Lungimea brazdelor depinde de debitul şi panta brazdelor, rugozitateasecţiunii de scurgere, capacitatea de infiltraţie a solului, uniformitatea terenurilor.

La stabilirea lungimii brazdelor se are în vedere asigurarea unui optim întreproductivitatea udărilor şi calitatea udării.

În practică interesează lungimea optimă a brazdei, adică acea lungime careasigură administrarea normei de udare cu pierderi minime de apă.

Udarea prin fâşiiFâşiile se folosesc la irigarea culturilor semănate în rânduri dese. Ele se

recomandă pe soluri cu permeabilitate mijlocie spre mică, pe terenuri foarte binenivelate şi cu pantă uniformă de până la 4 %.

Fâşiile sunt suprafeţe de teren de formă dreptunghiulară, caracterizate printr-olungime mare şi o lăţime mică, delimitate pe laturile lungi de mici diguleţe careasigură dirijarea apei. Apa se scurge între diguleţe prin revărsare într-un stratcontinuu de grosime redusă (2-3 cm).

Fâşiile de udare se execută odată cu semănatul.Principalele elemente tehnice ale fâşiilor de udare sunt: lăţimea, panta, debitul

de alimentare, lungimea fâşiilor.

Metoda de udare prin aspersiuneAspersiunea a cunoscut o dezvoltare foarte rapidă în ultimele decenii.

Aspersiunea este metoda prin care apa pulverizată cu ajutorul unor instalaţii şidispozitive speciale, cade pe plante şi sol, asemenea unei ploi naturale.

Avantaje: permite controlul riguros al apei distribuite; se poate aplica pe terenuri inaccesibile altor metode (microrelief

frământat, cu nivel foarte ridicat, pe soluri nisipoase sau şiargiloase);

nu necesită lucrări costisitoare de nivelare; poate fi folosită multilateral la distribuirea îngrăşămintelor,

pesticidelor, combaterea îngheţurilor târzii, la spălarea solurilor etc.; nu necesită un grad ridicat de calificare din partea udătorilor.

Dezavantaje: cheltuieli mari de exploatare, prin costul energiei şi al

echipamentului de udare; nu se asigură o uniformitate de udare satisfăcătoare la viteze ale

vântului mai mari de 3,5 m/s; favorizează atacul unor boli; tasează solul; este greu de realizat fără echipamente de udare moderne.

Pentru a se asigura distribuţia apei prin aspersiune este necesar să setransporte de la sursă până la instalaţiile de udare şi să se realizeze presiuneanecesară de funcţionare a aspersoarelor.

133

Echipamente de udareEchipamentul de udare are rolul de a asigura distribuirea apei în cadrul

sectorului de irigaţie şi poate fi clasificat în:I. Aripi mobile de udare – părţile componente (conducte, aspersoare,

accesorii) se cuplează între ele numai în perioada de funcţionare (I.I.A.M., I.I.A.);II. Instalaţii speciale de udare în care părţile componente, de la pompă la

aspersor, formează un tot constructiv şi funcţional mobil (I.A.T.L., I.A.T. – 300,I.A.D.F. 400, I.A.P. 450).

Acestea se împart în două grupe:a. Instalaţii de aspersiune staţionare pe durata udării:

instalaţii de aspersiune cu cărucioare sau tălpi tractate longitudinal(TOWE – line în S.U.A. şi Israel, I.A.T.L. în România);

instalaţii de aspersiune autodeplasabile transversal pentru culturi joaseşi înalte (Perrot în Germania, Voljanka în Rusia, Whell-line în Australia,IAT 300 în România, Tri-matic în Franţa, Husky în Anglia, Nipru înRusia, IADF în România);

instalaţii cu aripi de aspersiune remorcate după udare (Sigma înCehia).

b. Instalaţii de aspersiune în mişcare pe durata udării: instalaţii de aspersiune autodeplasabile în consolă (Vermee, Miller în SUA, Perrotfrance în Franţa); instalaţii de aspersiune autodeplasabile cu pivot central (de tip Rainger

7 SPP în Anglia, Irrifrance în Franţa, Fregata în Rusia, Gifford în SUA,IAP 400 în România);

instalaţii de aspersiune autodeplasabile transversal (Square-Matic,Zimmatic în SUA, DDA-100 în Rusia);

instalaţii cu aspersor gigant (Typhon în Franţa, Bauer în Austria,Rollomat Perrot în Germania, Rain Bird în SUA, IATF-300 în România).

III. Agregate de pompare şi udare, care preiau apa din canalele de irigaţie şio refulează în aripi de udare prin aspersoare gigant.

Caracteristici tehnico-funcţionale:a. Instalaţii de aspersiune staţionare pe durata udării1. Instalaţii de aspersiune cu cărucioare sau tălpi tractate longitudinal (IATL

400).Această instalaţie se compune dintr-o conductă de legătură în lungime de 54

m şi aripa de aspersiune (de ploaie) formată din tronsoane de Al de 6 m, cu sau fărăpriză racord rapid pentru aspersor.

Tronsoanele se prind între ele prin cuplaje rapide.Conducta de legătura permite alimentarea cu apă a mai multor poziţii de lucru

ale aripii.Aripile de aspersiune au o lungime de 200-400 m şi sunt dotate cu aspersoare

(dispozitive care realizează pulverizarea apei).Instalaţiile IATL se alimentează cu apă din reţeaua de canale sau din

conducte.Din canale agregatele de pompare de tip APT preiau apa, generând totodată

şi presiunea de lucru.Din conductele de joasă presiune instalaţia se alimentează de asemenea cu

ajutorul agregatelor APT care se branşează la hidrantul antenei.

134

Dacă conductele sunt de înaltă presiune instalaţiile se branşează direct lahidrantul antenei.

O variantă a acestei instalaţii este IATL RTF (reţea tuburi flexibile).La priza tronsoanelor aripii nu se instalează direct aspersoare, ci furtunuri de

diferite diametre şi lungimi. La capetele furtunului se montează aspersoarele. Semăreşte durata de staţionare a aripii într-o poziţie de lucru.

2. Instalaţii de aspersiune autodeplasabile transversal pentru culturijoase.

Aripa propriu-zisă constituie şi osia de rulare. Deplasarea pe o nouă poziţie deudare se face transversal şi este asigurată de un motor termic propriu montat lamijlocul aripei.

IAT-300 este fabricată în două variante de lungimi 300 m şi 400 m, echipatăcu aspersoare ASJ1-M sau ASM 6 pentru schema de lucru 18x24 m.

3. Instalaţii de aspersiune autodeplasabile transversale pentru culturiînalte.

Aripa propriu-zisă este suspendată la înălţime, pe cadre de susţinereprevăzute cu roţi.

Instalaţia IADF are lungimea de 400 m şi diametrul de 125 mm şi estesusţinută de 17 cadre cu roţi. Roţile sunt acţionate electric.

Pe aripă, în dreptul cadrelor cu roţi, sunt amplasate conducte secundaredispuse transversal cu lungimea de 12,5 m, la extremităţi fiind aspersoarele.

Suprafaţa udată într-o poziţie 2 ha.b. Instalaţii de aspersiune în mişcare pe durata udării1. Instalaţii de aspersiune autodeplasabile în consolă. Cu aceste instalaţii se

face trecerea la aripile în mişcare continuă pe timpul udării, folosind energiahidraulică.

În general, o instalaţie de acest fel se compune din două conductesuspendate (2 console) montate pe un cadru cu roţi care ajută la deplasare şi carefoloseşte şi pentru susţinerea conductelor.

Consolele se rotesc în jurul unui ax.O aripă are la extremitate un ajutaj cu duză mare, iar cealaltă aripă este

prevăzută cu mai multe duze de diametru redus.Orientarea jeturilor este astfel concepută încât să poată realiza rotirea

hidraulic.Cele 2 conducte sunt puse sub presiune prin cuplarea la un hidrant.2. Instalaţii autodeplasabile cu pivot centralSuprafaţa udată de o aripă este un cerc cu raza cuprinsă între 150-700 m,

respectiv 7-180 ha.În centrul cercului apa este refulată într-o conductă (aripa propriu-zisă) cu

lungime egală cu raza suprafeţei de udat.Aripa propriu-zisă este echipată cu aspersoare ale căror caracteristici şi

densitate se măresc de la pivot către extremitate sau echidistante dar cucaracteristici corespunzătoare.

Alimentarea instalaţiei se poate face de la un hidrant care realizeazăpresiunea necesară, de la un puţ forat sau altă sursă de apă pompată.

La noi în ţară se fabrică instalaţia I.A.P. 400.Părţi componente: pivotul, conducta de udare (aripa) cu aspersoarele, cadrele

cu roţi, instalaţia electrică şi de automatizare.

135

Pivotul este format dintr-o conductă de oţel zincat, un cot şi un sistem desusţinere realizat din 4 picioare.

Conducta de udare este montată pe un schelet metalic alcătuit din ferme şicontravânturi.

Distanţa conductei faţă de teren este de 2,5 m.Instalaţia lucrează la o presiune de 4,5 bari.3. Instalaţii de aspersiune autodeplasabile transversalAceste instalaţii au aripa de aspersiune propriu-zisă suspendată pe cadre cu

roţi şi se deplasează transversal, lăsând în urmă suprafeţe udate de formărectangulară.

Lungimea aripii – 400-800 m.Suprafaţa udată poate ajunge la 135-150 ha.4. Instalaţii cu aspersor gigantAspersoarele gigant sunt acţionate de diferite tipuri de instalaţii, care după

aplicarea udării într-o poziţie intră în acţiune şi se autodeplasează.IATF-300 – Instalaţii de aspersiune cu tambur şi furtun.Lungimea conductei de udare (furtunului) este de 300 m.Tamburul este situat pe un şasiu, pe tambur se înfăşoară furtunul în timpul

udării şi pe timpul transportului.Dispozitivul de udare este alcătuit dintr-un cărucior cu 4 roţi pe care se

găseşte aspersorul ARS-2 (aspersor reactiv care udă în sector de cerc) cu 2 ajutaje.La fiecare punct de lucru maşina de bază se branşează la hidrant, apoi

furtunul de pe tambur este derulat spre interiorul parcelei pe un culoar de 2,1 mlăţime, trasat special.

Derularea se face prin tractarea cu tractorul, operaţia se încheie atunci cândpe tambur mai rămân înfăşurate 2 spire.

În acest moment se declanşează udarea.În acelaşi timp cu udarea tamburul începe să se rotească datorită unui motor

hidraulic situat pe maşina de bază. Prin rotire furtunul se înfăşoară pe tamburtrăgând aspersorul aflat în funcţiune spre el.

În acest fel udarea se efectuează din mers, pe o fâşie cu lăţimea de 54 m şilungimea de 306 m (≈ 1,65 ha).

Agregatele de pompare utilizate la realizarea presiunii necesare funcţionăriiaspersoarelor în sistemele de irigaţie sunt APT4-M, APT 50/60 şi RDN 150-250.

Alte tehnici ale irigaţiei prin aspersoare: aripi de aspersiune cu funcţionare alternă; aripi de aspersiune cu funcţionare în baterie; aspersiune cu acoperire totală; aspersiune în sistem fin; aspersiune în sistem fin telescopic.

Primele trei tehnici ale aspersiunii folosesc aripi obişnuite de tip IIA,echipamentul fiind semifix, montându-se la începutul sezonului de irigaţie, iar lasfârşitul sezonului se trece în conservare şi reparaţie.

La ultimele două tehnici întreaga reţea este în subteran.Acestea se utilizează limitat, pe suprafeţe ocupate de culturi valoroase.Părţile componente ale aripilor şi instalaţiilor de udareAspersorul – reprezintă piesa cea mai importantă a unei aripi sau instalaţii de

aspersiune deoarece influenţează în cea mai mare măsură indicii calificativi –funcţionali ai aspersiunii (intensitatea de udare, uniformitatea udării şi fineţea ploii).

136

În prezent la noi în ţară se fabrică următoarele aspersoare: ASJ-1M, AJR 1,ASM-1, ASM2M, ASM 3, ARS-2, ASM-6, ASS-1M.

Aspersorul ASJ-1M este un aspersor cu şoc de joasă presiune cu un singur jetcu duze de 5,6 şi 7 mm. Funcţionează în cerc complet, la presiuni cuprinse între 2 şi4 daN/cm2.

Schema optimă de udare 18x18 m se foloseşte la aripile IIA şi IIAM.Este compusă din trei subansamble:

corp inferior format din: corp inferior, pivot, garnituri, arcul de distanţare,şaiba şi manşonul de protecţie;

subansamblul corp superior format din: corp superior, duze, ax, ştift,garnitură;

subansamblul braţ oscilant format din: braţ oscilant, resort de revenireşi inel de reglare.

Aspersorul AJR-1 este prevăzut cu duze de 4,5 şi 6 mm, are jet razant pentrua se putea folosi la irigarea sub coroana plantaţiilor de pomi.

Aspersorul ASM-1 este cu şoc de presiune mediu, este prevăzut cu duze de8,5; 10 şi 11,5 mm. Se foloseşte la irigarea solurilor cu textură medie sau grosieră(fig.8.7).

Fig. 8.7 - Aspersorul ASM-11-capul superior; 2-duză; 3-consolă; 4-braţ oscilant; 5-ax; 6-resort;

7-inel de reglare; 8-pivot; 9-corpul inferior; 10-arc de distanţare

Aspersorul ASM-2 este un aspersor cu şoc, de medie presiune cu două jeturiprevăzut cu duze de 11+6,3; 13+6,3; 14,5+6,3 mm.

Se foloseşte la aripile IIAM-Dn40 pe solurile cu textură mai grosieră (fig.8.8).

137

Fig.8.8 - Aspersorul ASM-21-cap fix; 2-corp mobil; 3-duză; 4-pârghie oscilantă; 5-deflector

Aspersorul ASM-3 este de tipul aspersoarelor cu şoc realizat în două variantecu funcţionare în cerc ASM-3 şi în sector de cerc ASM-3S. Este cu 3 jeturi prevăzutcu duze de 8+7+4 şi 9+7+4.

Se poate folosi pe instalaţia I.A.T. – 300 în schema 54x27 m, urmând cainstalaţia să funcţioneze pe aceeaşi parte a antenei la dus cu aspersoare fără soţ şila întors cu cele cu soţ.

Aspersorul ARS-2 de tip reactiv, poate funcţiona atât pe cerc cât şi pe sectorde cerc. Durata de rotire variază între 40-100 secunde. Aspersorul poate fi echipat cuduze de 16,18 sau 20 mm şi folosit la instalaţiile IATF şi IIAM-306/101 mm (fig. 8.9).

Fig.8.9 - Aspersorul reactiv ARS-21-cot; 2-ţeavă de lansare; 3-laminator de jet; 4-duză; 5-paletă de deviere;

6-braţ oscilant; 7-frână cu resort; 8-furcă cu rolă; 9-pârghie de revenire; 10,11-came

Aspersorul ASM-6 funcţionează în cerc complet la presiuni de lucru de 2-4bari, cu duze de la 4, 5, 6 şi 7 mm sau seturi de 4+3; 5+3; 6+3 şi 7+3 mm.

Este destinat aplicării udării la culturile de câmp pe instalaţii de aspersiune cumutare manuală sau mecanizată, având lungimi de udare de până la 400 m.

Aspersorul ASS 1-M face parte din categoria aspersoarelor cu rază medie deacţiune, cu funcţionare pe cerc sau sector de cerc.

Sectorul de udare poate fi reglat la valori între 450 – 3600.Se foloseşte în combinaţie cu aspersorul ASJ 1M sau ASM 6.Calitatea ploii aspersate se apreciază cu ajutorul următorilor indici:

uniformitatea de udare, intensitatea ploii şi fineţea ploii.Uniformitatea de udare se poate determina prin măsurarea volumelor de apă

colectate în cutii pluviometrice, cutii care se aşează în caroiaj pe suprafaţa udată deaspersor.

În funcţie de datele obţinute (după 0,5-1 oră de funcţionare) se calculeazăindicii de uniformitate: gradul de uniformitate şi coeficientul de uniformitate.

Gradul de uniformitate (Gu) rezultă din raportul:

maxV

VG med

u

în care:Vmed este volumul mediu de apă colectat în pluviometre;

138

Vmax – volumul maxim de apă colectat în pluviometreSe consideră o uniformitate acceptabilă atunci când Gu>0,50.Coeficientul de uniformitate (Cu) se poate calcula cu mai multe relaţii, cea mai

uzuală fiind relaţia lui CHRISTIANSEN:

nV

aC

medu 100

%în care:

Σa este suma abaterilor observaţiilor din fiecare pluviometru faţă de valoareamedie;

n – numărul pluviometrelor.Când Cu > 80-85 % uniformitatea este bună.Uniformitatea de udare depinde de condiţiile atmosferice (viteza vântului), de

caracteristicile aspersoarelor (mărimea duzei, presiunea apei), de modul de aşezarea aspersoarelor şi de înălţimea aspersorului faţă de sol.

Intensitatea ploii (pluviometria) reprezintă stratul de apă distribuit de aspersorîn unitatea de timp. Se exprimă în mm/min sau în mm/h.

Intensitatea ploii depinde de tipul aspersorului, diametrul duzei, presiunea delucru şi de condiţiile atmosferice.

Se poate determina tot cu ajutorul cutiilor pluviometrice folosind relaţia:

tS

VI med

m

6010

în care: S este suprafaţa de colectare a pluviometrului;t – durata de colectare a apei.

Intensitatea ploii realizată de un aspersor descreşte treptat către periferiasuprafeţei stropite. Acest efect negativ se corectează prin dispunerea aspersoarelorla o asemenea distanţă între ele încât să aibă loc o suprapunere a zonelor umezite.

Intensitatea ploii trebuie să fie corelată cu permeabilitatea pentru apă asolului, panta terenului şi vegetaţie.

La aspersoarele rotative se mai ia în considerare intensitatea instantanee (Is)care reprezintă stratul de apă realizat de aspersor la o rotaţie completă.

Se măsoară în mm/rot şi se calculează cu formula:

r

ms n

II

în care:Im este intensitatea medie orară;nr – numărul de rotaţii efectuate de aspersor într-o orăCu cât intensitatea instantanee are valori mai scăzute, cu atât udările sunt de

mai bună calitate.Alţi indicatori cu ajutorul cărora se poate aprecia intensitatea ploii aspersate:- indicele pedologic (ip) propus de DEGAN:

smp IIi - coeficientul de intensitate (Ci) propus de PAGLIUCA:

s

medi I

VIC

în care:VImed este viteza medie de infiltraţie a apei în sol- pentru ip: valorile mici (subunitare) arată o calitate bună a udării);

139

- pentru Ci: la valori de 0,2-0,4 intensitatea corespunde infiltraţiei,udarea are lor fără băltiri sau scurgeri.

Fineţea ploii reprezintă gradul de pulverizare a jetului de apă de cătreaspersor. Se apreciază după mărimea picăturilor de ploaie sau după indici de fineţe.

Apreciere: - după mărimea picăturilor: diametrul picăturilor cuprinsîntre 0,5 – 2 mm dă o fineţe corespunzătoare;

- după indici de fineţe: coeficientul de pulverizare(Kp) propus de TANDA.

P

dK p

10

în care:d este diametrul duzei;P – presiunea apei la aspersor.

Kp = 0,1 – 0,3 ... ploaie finăKp = 0,3 – 0,5 ... ploaie mijlocieKp > 0,5 ... ploaie grosieră

Conducte pentru aripi de udareAripile de udare se compun din tronsoane de conducte cu cuplaje, de 6 şi 9 m

lungime şi diametrul de 100 – 125 mm.Conductele sunt de aluminiu, oţel zincat sau material plastic.Cuplajele cele mai folosite sunt de două tipuri: hidraulice, la care etanşarea se

realizează prin presarea garniturii de către apa sub presiune şi mecanice, la careetanşarea se realizează prin presarea mecanică a garniturii.

AccesoriiAccesoriile reprezintă piesele de legătură între hidrant şi aripa de udare, între

tronsoane şi aspersor, între tronsoane, piese pentru asigurarea stabilităţiitronsoanelor, susţinerea aspersorului şi pentru reglarea debitului şi a presiunii.

Principalele accesorii sunt: vana hidrant şi buşonul de 4״, buşonul sau dopulde capăt, picior suport, prelungitor aspersor, coturi, teuri, cruci, ramificaţii, reducţii,regulator de presiune la aspersor, limitator de debit.

Metoda de udare prin submersiuneEste o metodă folosită îndeosebi la cultura orezului. Constă din introducerea

şi menţinerea pe terenul cultivat a unui strat de apă de mărime variabilă ( de la câţivacm până la 20-25 cm grosime);

Această metodă de udare poate fi folosită şi în ameliorarea solurilorsărăturate, în scopul desalinizării lor prin spălare;

Terenurile destinate amenajării prin submersiune să corespundă unor criterii: orografic: panta sub 4 ‰, microrelief uniform; pedologic: soluri cu permeabilitate redusă, care să determine pierderi

mici prin filtraţie sub 1 l/s.ha; hidrologic: să existe o sursă de apă neinundabilă şi cu un debit

asigurător; dacă amenajările sunt destinate culturii orezului, zona trebuie să

corespundă şi din punct de vedere climatic (temperaturi medii în varăde 20-220 C şi constante termice de peste 21000C).

Metoda prin submersiune impune un sistem propriu de amenajare: împărţireaterenului în parcele, de până la 2 ha, şi delimitarea lor cu diguleţe, nivelarea perfectă

140

a terenului în plan orizontal, asigurarea alimentării cu apă şi evacuării fiecărei parcele(fig. 8.10).

Fig.8.10 – Sistem de irigaţie prin submersiune pentru cultura orezului

Elementele tehnice ale udării prin submersiune - grosimea stratului deinundare, debitul de alimentare cu apă, debitul de primenire, debitul de evacuare.

I. Grosimea stratului de apă – câţiva cm până la 20-25 cmPentru orez stratul:

protejează plantele de frig; are rol termoregulator – micşorează ampli- tudinile de temperaturi ziua-

noaptea; menţine solul în stare continuă de saturaţie.

II. Debitul de alimentare (qa)Debitul de umplere cu apă a parcelei pentru realizarea stratului de apă (h).

2116,1 PPt

hq

pa

Debitul de alimentare qa – se măsoară în l/s.hatp – durata de umplere cu apă 1-3 zile;P1 – evaporaţie 0,2-0,3 l/s.ha;P2 – filtraţie (→ 1 l/s.ha).

haslqa ./105 III. Debitul de primenire (qp) (pentru menţinerea stratului)

211216,1 PP

t

hhq

pp

h2 – strat de realizat; h1 – stratul existenthaslq p ./55,1

IV. Debitul de evacuare (qev)

evev t

hq 16,1

141

durata de evacuare 1-4 zilehaslqev ./3010

Metoda de udare prin picurareUdarea prin picurare constă din distribuirea apei pe teren în mod lent picătură

cu picătură. Metoda foloseşte instalaţii speciale, alcătuite din conducte prevăzute dinloc în loc cu dispozitive de picurare (picurătoare).

Metoda de udare prin picurare este relativ nouă, de aproape jumătate desecol, fiind folosită iniţial în case de vegetaţie, apoi în sere şi, mai târziu, în câmp.

Extinderea metodei este strâns legată de dezvoltarea industriei de maseplastice şi mai ales de reducerea costului de producţie al tuburilor şi conductelor.

Metoda picurării are o largă răspândire în Israel, Anglia, SUA, Italia, Franţa şiîn multe alte ţări.

În România suprafeţele sunt relativ mici, de ordinul sutelor de hectare. Metodaprezintă interes pe nisipurile Olteniei, în Dobrogea şi în alte zone ale ţării, pentruirigarea plantaţiilor vitipomicole, în primul rând, dar şi pentru irigarea legumelor,florilor etc.

Irigarea prin picurare face parte din categoria irigaţiei localizate, numită astfelprin faptul că apa distribuită pe teren nu ocupă întreaga suprafaţă amenajată (ca labrazde şi aspersiune), ci numai o parte din aceasta, rămânând în intervalul dintreplante porţiuni neumezite.

Avantaje economie de apă: consumul este mai redus cu aproape 50 % decât la

metodele tradiţionale, deoarece pierderile prin evaporaţie şi infiltraţiesunt mai mici, iar umezirea solului are loc numai pe o anumită porţiunea suprafeţei amenajate;

economie de energie: cu 30-40 % faţă de aspersiune; economie de forţă de muncă: se folosesc instalaţii semifixe şi chiar fixe,

iar distribuţia apei poate fi automatizată; permite aplicarea îngrăşămintelor odată cu apa de irigaţie şi chiar a

tratamentelor fitosanitare; poate fi folosită pe terenuri cu pante mari şi cu texturi extreme; poate folosi la irigare apă cu un grad ridicat de mineralizare.

Dezavantaje investiţii mari pentru conducte şi picurătoare; dificultăţi în exploatare datorită înfundării picurătoarelor; fragilitatea instalaţiei; pericolul apariţiei sub picurător a excesului de apă.

O instalaţie de irigare prin picurare se compune din următoarele părţi:ansamblul frontal, conducta de transport, conducte de udare şi dispozitive depicurare.

Ansamblul frontal asigură calitatea apei, fertilizarea, măsurarea distribuţieiapei şi reglarea presiunii de lucru şi a debitului de apă.

Este alcătuit dintr-un racord cu vană la antena amenajării, un apometru,manometru, limitator de presiune şi debit, rezervorul cu îngrăşăminte şi filtrul.

Conducta de transport este confecţionată din material plastic: pvc rigid pentruconductele îngropate şi pvc plastifiat pentru cele de suprafaţă. Are diametrul cuprindîntre 30 şi 90 mm.

Alimentează conductele de udare, fie direct, fie prin intermediul unei conductede distribuţie.

142

Conductele de udare reprezintă elementele active ale instalaţiei, pentru că aupe ele montate (amplasate) dispozitivele de picurare. Sunt confecţionate din materialplastic şi au diametre de 12-16 sau 20 mm.

Dispozitivele de picurare preiau apa din conducta de udare şi o distribuieplantelor. Au rolul de a reduce presiunea apei de la aproximativ un bar, la fenomenulde picurare.

Dispozitivele sunt confecţionate din material plastic sau din metal.Sunt de mai multe tipuri constructive: cu traseu lung, cu traseu scurt, cu

şicane ciclonice, cu impuls etc. Cele mai folosite pe plan mondial, sunt picurătoarelecu traseu lung (tip TRICKLON) care realizează o bună uniformitate de udare şi au orezistenţă mare la înfundare. Sunt însă sensibile la variaţiile de temperatură, fapt decare trebuie să se ţină seama la programarea udărilor.

În ultimul timp se folosesc picurătoare înglobate în conductele de udare de tipRAM, TIRAN, TYPHOON, STREAMLINE, DRIPLINE, IN-LINE şi altele.

Pentru a realiza udări de calitate, picurătoarele trebuie să îndeplinească celpuţin două condiţii:

să realizeze debite mici, continui şi constante; să fie rezistente la înfundare.

Amenajările pentru irigaţii prin picurare sunt de două feluri (fig.8.11): fixe, când conductele de udare rămân pe poziţie mai mulţi ani; mobile sau semifixe, când conductele de udare sunt strânse şi aşezate

pe alte poziţii de lucru de mai multe ori pe an.

Fig.8.11 – Tipuri de amenajări pentru irigaţii prin picurarea-fixe; b-mobile; 1-antenă; 2-ansamblu frontal; 3-conducta de transport;

4-robinet; 5-conducta de udare

Particularităţile regimului de irigare prin picurareLa această tehnică de irigare udările se pot aplica în două moduri:

continuu, zi de zi – mod neavantajos deoarece măresc costulexploatării;

sub forma normelor de udare, adică aplicate la intervale de câteva zile.La calculul normei de udare (m) trebuie să se ţină seama de faptul că irigarea

prin picurare este localizată, adică udă porţiuni de teren şi nu întreaga suprafaţă. PMCCDAHm 100

143

în care:H este stratul umezit;DA – densitatea aparentă a solului;CC – capacitatea de câmp pentru apă a solului;PM – plafonul minim al umidităţii optime;φ – fracţiunea de sol umezit. Depinde de textură, de distanţa dintre conductele

de udare, de distanţa dintre picurătoare şi de debitul picurătorului.Cu cât debitul picurătorului este mai mare, textura solului mai fină şi distanţele

dintre conducte de udare şi dintre picurătoare, mai mici, cu atât φ se apropie de 1,00.De obicei φ = 0,20 – 0,40, de aceea norma de udare (m) este de 100 – 300

m3/ha, mai mare la culturile semănate în rânduri dese şi mai mică la pomi şi viţa devie.

Elementele tehnice ale udării prin picurareDistanţa dintre picurătoare (dp) oscilează între 0,20 şi 2,00 m.- Pentru umezirea unei fâşii continui, distanţa dp depinde de raza de acţiune a

picurătoarelor, care la rândul ei este în funcţie de mărimea debitului şi de texturasolului.

- Pentru umezirea la plantă (în cazul pomilor fructiferi şi viţei de vie) distanţadintre picurătoare se ia egală cu distanţa dintre plante pe rând.

Numărul de picurătoare la o plantă (Np) se stabileşte în funcţie de consumulde apă al plantelor, de densitatea de plantare şi de felul culturii:

pentru viţa de vie ... 1 – 4 picurătoare (frecvent 2) la fiecare butuc; pentru pomi ... 1 – 10 picurătoare (frecvent 4) la fiecare pom.

Picurătorul trebuie să fie amplasat la o distanţă egală cu raza de umectare alui faţă de tulpina pomului. Distanţa mai mică de 50 % din această rază provoacădereglări în dezvoltarea rădăcinilor plantelor.

Pentru culturile semănate în rânduri dese, trebuie evitată amplasareapicurătorului lângă plantă, deoarece zona saturată ce se formează în imediataapropiere a picurătorului este dăunătoare rădăcinilor care îşi pierd în acest mediufuncţia de absorbţie .

Debitul unui picurător (qp) este în funcţie de tipul picurătorului şi de presiuneaapei. Debitul se alege după textura solului pentru a se evita băltirea apei.

Debitul unui picurător este cuprins între 1 – 8 l/h, putând ajunge la 12 l/h.Solurile uşoare admit un debit mai mare, iar solurile grele un debit mai mic.

Distanţa dintre conductele de udare (dcu) la viţa de vie şi la pomii fructiferidistanţa dintre conductele de udare este, de obicei, egală cu distanţa dintre rânduri.

La legume distanţa dintre conductele de udare poate să fie de 1,4 – 3 m lacastraveţi, tomate, fasole, varză şi de 1,6 – 1,8 m la salată, ridichi, ceapă, verdeţurietc.

Lungimea conductei de udare (lcu) se stabileşte în funcţie de lungimeaparcelei cultivate şi de condiţiile încadrării în pierderile de presiune admise(respectarea criteriului CHRISTIANSEN, după care pierderile de presiune să nu ducăla o depăşire a diferenţei de 10 % între debitele amonte şi aval).

Durata udării prin picurare (tp) se determină cu formula:

p

pcup q

ddmt

în care:m este norma de udare prin picurare;

144

dcu – distanţa dintre conductele de udare;dp – distanţa dintre picurătoare;qp – debitul picurătorului.

Metoda de udare subteranăMetoda constă în administrarea apei direct în zona de dezvoltare a rădăcinilor

prin intermediul unei reţele de conducte subterane sau prin galerii cârtiţă.Irigarea subterană prezintă o serie de avantaje faţă de celelalte metode de

udare.Avantaje

umezirea solului prin capilaritate asigură păstrarea structurii solului; economiseşte teren datorită faptului că reţeaua de alimentare este

complet îngropată; nu necesită o nivelare pretenţioasă a terenului; nu împiedică efectuarea lucrărilor de îngrijire a culturilor; economiseşte apă şi energie; posibilitatea administrării îngrăşămintelor odată cu apa de irigaţie; oferă condiţii bune de automatizare.

Dezavantaje costul ridicat al amenajării; nu asigură întotdeauna o umezire uniformă a solului mai ales în

straturile superioare ceea ce dăunează culturilor abia răsărite; există pericolul înfundării conductelor datorită rădăcinilor plantelor; poate favoriza salinizarea solului, apa circulând de jos în sus.

Sistemul de irigare subterană este alcătuit dintr-o reţea de aducţiune şi dedistribuţie a apei şi dintr-o reţea de udare amplasată în aşa fel încât să asigure oumezire cât mai uniformă a solului.

Reţeaua de aducţiune şi de distribuţie este formată din conducte subteranesau din canale deschise, iar reţeaua de udare din tuburi de ceramică aşezate cap lacap, conducte din mase plastice prevăzute cu fante şi din galerii cârtiţă realizate cuutilaje speciale.

Alimentarea reţelei de udare se poate face prin scurgere liberă sau prinpresiune.

Sistemul de irigare subterană prin scurgere liberă (fig.8.12) se compunedintr-o reţea de canale de aducţiune care transportă apa până la terenul ce urmeazăa fi irigat şi din conducte (galerii) de udare care se alimentează din aceste canale.

Fig.8.12 - Sistemul de irigaresubterană cu scurgere liberă a

apei

145

Conductele de udare au diametrul de 100-125 mm şi lungimi de 200-300 m.Sunt amplasate la o adâncime de aproximativ 0,50 m şi la o distanţă între ele de 5-8m. Apa circulă în conductele de udare la o presiune de 0,02-0,20 daN/cm2.

Când se plasează pentru udare galerii cârtiţă, acestea se execută la adâncimide 0,40 – 0,60 m cu diametrul de 8-12 cm şi la distanţa de 1-2 m.

Sistemul de irigare subterană sub presiune (fig.8.13) se compune dintr-o reţeade aducţiune alcătuită din conducte îngropate în care apa circulă la o presiune de0,50 – 2 daN/cm2.

Fig.8.13 – Sistemul de irigare subterană sub presiune

Din aceste conducte de aducţiune se alimentează conductele de udareamplasate în sol la aceleaşi distanţe şi adâncimi ca şi la conductele întâlnite lasistemul de irigare prin scurgere liberă.

Fiecare conductă de udare este prevăzută în capătul amonte cu o vană deadmisie a apei, iar pe traseu cu dispozitive de reglare a presiunii situate la intervalede 30-120 m în funcţie de pantă.

Pe terenurile joase, cu apa freatică la mică adâncime, reţeaua de udaresubterană poate avea un rol reversibil în sensul că în perioadele cu exces de apă sepot comporta ca adevărate drenuri, care colectează şi elimină surplusul de apă, iar înperioadele de secetă, ca reţea de irigaţie care completează deficitul de umiditate.