XIII. Nawadnianie bruzdowe
System smug, stosowany na użytkach rolnych, pomimo niewątpliwych zalet ma też pewne wady:
konieczność wyrównywania powierzchni na małych spadkach,
konieczność operowania stosunkowo dużym dopływem na jednostkę szerokości smugi,
możliwość niszczenia struktury gleby i powstawania zjawisk erozyjnych.
Z tych względów w skali światowej na gruntach ornych, w sadach i przy uprawie warzyw bardziej rozpowszechnione są różnego rodzaju nawodnienia bruzdowe.
Systemy bruzdowe, w których woda rozprowadzana jest po polu liniowo, skoncentrowaną strugą, mogą służyć do nawodnień wegetacyjnych lub pozawegetacyjnych bardzo wielu roślin na terenach o spadkach 1-100* i glebach o różnej przepuszczalności. Bruzdy, o głębokości przeciętnej 15-25 cm i przekroju poprzecznym zbliżonym do trapezowego, wykonuje się w toku upraw polowych za pomocą specjalnych narzędzi. Optymalny spadek bruzd kształtuje się w przedziale 5-30*, przeto w terenach o większych spadkach bruzdy nawadniające są prowadzone skośnie do warstwic, a odpowiednio do tego trasuje się sieć doprowadzającą i rozdzielczą. Układ bruzd rozdzielczych powinien być w zasadzie regularny i prostoliniowy, niekiedy jednak w terenie bardziej urozmaiconym sieć rozdzielcza ma kształty krzywoliniowe. Długość bruzd nawadniających może być różna, od 30-450 m, najczęściej zaś wynosi 100-200 m. Niezbędny dopływ na jedną bruzdę waha się od 0,2-1,5 l s-1. Ten sposób zwilżania gleby nie niszczy struktury i umożliwia nawodnienie bez przekroczenia polowej pojemności wodnej profilu. Obok tych stron pozytywnych odnotować należy niektóre uboczne objawy ujemne, towarzyszące nawodnieniom bruzdowym w strefach posusznych - pod wpływem silnego parowania występuje przemieszczanie się soli wraz z prądem kapilarnym na grzbiety między bruzdami.
Tabela 13.1. Podział nawodnień bruzdowych
Systemy |
Odmiany |
Formy |
1. System bruzd zasilanych z otwartej sieci rozdzielczej |
1. Sieć rozdzielcza stała, nie umocniona lub umocniona (koryta betonowe) 2. Sieć rozdzielcza czasowa, okresowo wyorywana |
1. Bruzdy obsiewane lub nie obsiewane
2. Bruzdy przepływowe bezzrzutowe lub zalewane 3. Bruzdy płytkie lub głębokie |
2. System bruzd zasilanych z sieci przewodów rurowych
|
1. Sieć rurociągów rozdzielczych stałych
2.Sieć rurociągów rozdzielczych ruchomych
|
1. Formy bruzd jak w poz. 1-3 oraz: a. Rozlew za pomocą bruzd pomocniczych b. Rozlew bezpośredni 2. Rurociągi przenośne Rurociągi przewoźne |
3. System bruzd zasilanych za pomocą samobieżnych maszyn polewających |
1. Sieć doprowadzalników otwartych 2. Sieć doprowadzalników krytych |
Formy bruzd jak w poz. 1-3 |
Prowadzenie nawodnień bruzdowych wymaga starannego nadzoru i precyzyjnego manewrowania dopływem, aby wykluczyć możliwość rozmycia bruzd i powstawania nieprzewidzianych zrzutów. Ze względu na lepsze wykorzystanie wody, nawodnienia z sieci otwartej należy rozpoczynać od górnych kwater obiektu, natomiast w razie stosowania maszyn polewających kierunek ich ruchu powinien być od kwater najniższych do najwyżej położonych.
Zagadnienie przepływu i wsiąkania wody w bruździe nawadniającej jest w porównaniu do nawodnień stokowych bardziej skomplikowane, jakkolwiek pod względem hydrodynamicznym oba systemy, należące do typu nawodnień nasiąkowych, mogą być opisane identycznym zestawem równań różniczkowych.
Wzory teoretyczne do obliczania nawodnień bruzdowych, pomimo zastosowanych uproszczeń, są bardziej złożone i mniej operatywne niż wzory do obliczania nawodnień stokowych.
Wobec trudności związanych z praktycznym stosowaniem wzorów teoretycznych powstał cały szereg wzorów empirycznych, w których funkcja dobiegania jest najczęściej przyjmowana w postaci:
l = a qm tn
gdzie: q jest dopływem sekundowym na jedną bruzdę, a współczynniki liczbowe a, m, n dla konkretnych warunków glebowych, spadków terenu i kształtów bruzdy muszą być ustalane doświadczalnie. Uwzględniając jeszcze równanie bilansowe fazy dobiegania:
b l d = q t
zestawione dla rozstawy bruzd b przy założeniu, że cała dawka polewowa ma być wprowadzona tylko w fazie pierwszej, można na podstawie znanej już funkcji dobiegania wyznaczyć potrzebne elementy nawodnienia.
Stosunkowo wąski zakres stosowania poszczególnych wzorów empirycznych (ograniczony do warunków, w których były ustalane) powoduje, że elementy nawodnienia bruzdowego są też dobierane na podstawie bezpośrednich wyników doświadczeń i obserwacji polowych, zestawionych w postaci lokalnych lub regionalnych norm i zaleceń.
Nawadnianie bruzdowe |
Krzysztof Ostrowski |
2
3