XIV. Wybór systemu nawodnień i budowle na sieci rozdzielczej i szczegółowej

1. Ocena jakości wody do nawodnień

Ważną rolę w nawodnieniach zwilżających odgrywa jakość wody, która ze względu na zanieczyszczenia pochodzące ze zrzutów przemysłowych, komunalnych i rolniczych bardzo często nie spełnia wymogów stawianych wodzie potrzebnej do nawadniania. Zwilżająco-nawożąca wartość wody zależy od jej temperatury, zawartości tlenu i rozpuszczonych soli mineralnych oraz ilości i rodzaju zawiesin. Obecność związków szkodliwych, bakterii chorobotwórczych, jaj pasożytów, itd. ogranicza lub wręcz uniemożliwia wykorzystanie wody do nawadniania.

Wstępną orientacyjną ocenę wody można uzyskać na podstawie jej pochodzenia i wyników ekspertyzy terenowej w zlewni. Wyróżniamy następujące charakterystyki wody, według wzrastającej jej wartości rolniczej:

1. Do ubogich należy zaliczyć wody z lasów i torfowisk, zawierające garbniki, kwasy humusowe i związki żelaza. Ze względu na małą żyzność wody te nie nadają się do nawodnień zalewowych, lecz raczej do zwilżających nawodnień podsiąkowych.

2. Wody źródlane mają zazwyczaj niską temperaturą w okresie letnim, zawierają mało tlenu, nie są żyzne, aczkolwiek niekiedy występuje w nich sporo wapnia.

3. Wody wgłębne, pobierane z płytkich lub głębokich pokładów wodonośnych, stanowią w wielu krajach (USA, Indie) poważne źródło wody do nawodnień. W naszym kraju zasoby tych wód przeznaczone są głównie do zaopatrzenia ludności i przemysłu.

4. Wody ze zbiorników naturalnych (stawy, jeziora) i sztucznych mają mało tlenu i zawiesin, lecz nieco większą koncentrację soli niż w wodzie dopływającej; nadają się do nawodnień zwilżających.

5. Wody rzeczne, zasilane z opadów atmosferycznych, pochodzą częściowo ze spływów powierzchniowych, a częściowo z odpływu gruntowego, w obu wypadkach wzbogacane są, choć w różnym stopniu, w składniki mineralne i organiczne. Ponadto do rzek spływają bezpośrednio lub pośrednio ścieki komunalne, przemysłowe i z rolniczych zanieczyszczeń obszarowych. Dlatego wody rzeczne przed wykorzystaniem do nawadniania użytków rolnych muszą być dokładnie badane.

6. Wody ściekowe komunalne, bytowe i niektóre przemysłowe przy zachowaniu odpowiedniej ostrożności mogą być użyte do nawodnień użyźniających.

Podczas ekspertyzy terenowej informacji o żyzności i jakości wód dostarczyć może fauna i flora cieku oraz roślinność przykorytowej części doliny. W wodach czystych są ryby, żaby, raki, a o stopniu żyzności świadczą następujące gatunki roślin:

• wody żyzne: glony, rzęsa drobna, rdestnica, rukiew wodna, knieć błotna, manna mielec, wyczyniec łąkowy,

• wody średniej żyzności: tatarak zwyczajny, jaskier jadowity, mięta nadwodna,

• wody ubogie: pałka, trzcina pospolita, sit, oczeret jeziorny, turzyca.

2. Wybór systemu nawodnień

Na tle technicznej charakterystyki systemów podane będą ogólne kryteria wyboru systemu optymalnego dla określonych warunków przyrodniczych i gospodarczych. Z góry można powiedzieć, że nie istnieje system absolutnie idealny, uniwersalny; każdy posiada swe zalety i wady, które muszą być starannie przeanalizowane, a celowość przyrodnicza i możliwości techniczne stosowania wybranego systemu nawodnień powinny być ostatecznie potwierdzone rachunkiem ekonomicznym.

Przy wyborze systemu trzeba uwzględniać:

• podstawowy cel nawodnień i ewentualne cele uboczne,

• przyrodnicze warunki obiektu, a mianowicie: ilość i jakość wody będącej do dyspozycji, oddalenie od źródła wody, sytuację wysokościową obiektu, gleby i ich właściwości wodne, czynniki klimatyczne i inne decydujące o zapotrzebowaniu wody,

• aktualny stan organizacyjno-ekonomiczny gospodarstwa, przewidywany kierunek i stopień intensyfikacji produkcji rolnej.

W tabeli 11 zestawiono możliwości stosowania poszczególnych systemów w różnych warunkach produkcyjnych. Te porównawcze dane o charakterze orientacyjnym nie zastąpią oczywiście analizy szczegółowej, lecz ułatwiają wstępne ustalenie koncepcji nawodnień i eliminację wariantów wyraźnie nieodpowiednich. Przy wyborze systemu nawodnień bardzo poważną, jeśli nie decydującą, rolę ma rodzaj użytków i gatunki roślin uprawnych. Biorąc pod uwagę zmianowanie roślin stwarza to spore trudności w znalezieniu uniwersalnego rozwiązania zdolnego do zaspokajania zróżnicowanych potrzeb.

Przy podejmowaniu decyzji o celowości przyrodniczej i możliwościach technicznych stosowania różnych systemów nawodnień, należy uwzględnić warunki terenowe i rodzaj użytkowania.

Tabela. 11.1 Celowość przyrodnicza i możliwości techniczne stosowania nawodnień

Nawadnianie	Ukształtowanie powierzchni	Przepuszczalność gleb	Podatność na erozję	Położenie wód gruntowych
Zalewowe	Teren równy, płaski	Średnia lub mała	Mała	Niezbyt głębokie
Stokowe	Jednokierunkowe spadki	Średnia lub mała	Mała	Głębokie
Bruzdowe	Małe spadki jednokierunkowe	Średnia lub mała	Mała	Głębokie
Deszczowniane	Z wyjątkiem bardzo stromych zboczy nie ma ograniczeń	Bez ograniczeń	Z wyjątkiem bardzo podatnych na erozję nie ma ograniczeń	Głębokie
Przesiąkowe	Z wyjątkiem bardzo urozmaiconej rzeźby terenu, nie ma ograniczeń	Z wyjątkiem gleb przepuszczalnych nie ma ograniczeń	Bez ograniczeń	Głębokie
Podsiąkowe	Teren równy, płaski	Duża lub średnia	Bez ograniczeń	Płytkie

Tabela. 11.2. Celowość przyrodnicza i możliwości techniczne stosowania nawodnień

Nawadnianie	Łąki	Pastwiska	Mieszanki traw
Zalewowe	Odpowiednie, jako nawodnienia nawożące; kosztowne	Niewskazane ze względu na trudności eksploatacyjne	Nieodpowiednie z wyjątkiem wykorzystania ścieków; kosztowne
Stokowe	Odpowiednie, zwłaszcza jako nawodnienia użyźniające; kosztowne	Niewskazane ze względu na trudności eksploatacyjne	Odpowiednie
Bruzdowe	Nieodpowiednie	Nieodpowiednie	Nieodpowiednie
Deszczowniane	Odpowiednie, mało opłacalne	Odpowiednie, mogą być opłacalne	Odpowiednie, mało opłacalne
Przesiąkowe	Teoretycznie odpowiednie ale nie wypróbowane w praktyce. Urządzenia precyzyjne, wymagające bardzo starannej eksploatacji; kosztowne	Teoretycznie odpowiednie ale nie wypróbowane w praktyce. Urządzenia precyzyjne, wymagające bardzo starannej eksploatacji; kosztowne	Teoretycznie odpowiednie ale nie wypróbowane w praktyce. Urządzenia precyzyjne, wymagające bardzo starannej eksploatacji; kosztowne
Podsiąkowe	Odpowiednie, powszechnie stosowane, zwłaszcza na torfach. Niezbędne przy odwadnianiu użytków zielonych	Odpowiednie po dobraniu parametrów zapewniających elastyczność gospodarowania wodą	Odpowiednie

Tabela. 11.3. Celowość przyrodnicza i możliwości techniczne stosowania nawodnień

Nawadnianie	Uprawy polowe	Warzywa	Sady
Zalewowe	Jako pozawegetacyjne nawodnienia użyźniające przy wykorzystaniu ścieków; kosztowne	Nieodpowiednie	Niektóre formy mogą się nadawać
Stokowe	Jako nawodnienia wegetacyjne, dla niektórych roślin; są trudności eksploatacyjne; kosztowne	Nieodpowiednie z wyjątkiem nawodnień pozawegetacyjnych, użyźniających	Niektóre formy mogą się nadawać
Bruzdowe	Stosowane w wielu krajach jako nawodnienia zwilżające wegetacyjne i pozawegetacyjne. U nas ograniczone do wykorzystania ścieków	Odpowiednie	Odpowiednie
Deszczowniane	Odpowiednie, opłacalne tylko dla niektórych roślin (przemysłowe, okopowe)	Odpowiednie, opłacalne	Odpowiednie, ale brak ściślejszych danych co do opłacalności
Przesiąkowe	Teoretycznie odpowiednie ale nie wypróbowane w praktyce. Urządzenia precyzyjne, wymagające bardzo starannej eksploatacji; kosztowne	Odpowiednie, opłacalność nie wyjaśniona	Nieodpowiednie obawy zarastania przewodów
Podsiąkowe	Odpowiednie po dobraniu parametrów zapewniających elastyczność gospodarowania wodą	Odpowiednie z ograniczeniami dla niektórych gatunków	Niewskazane

3. Budowle na sieci rozdzielczej i szczegółowej

Do sprawnego prowadzenia rozrządu wody w otwartej sieci rozdzielczej i szczegółowej potrzeba na ogół dużej ilości budowli regulujących oraz urządzeń pomocniczych. Są to oczywiście obiekty małe, ale ze względu na ich liczebność i ważą rolę muszą odpowiadać wysokim wymaganiom funkcjonalnym i konstrukcyjnym. Przy doborze typu i wymiarów należy uwzględnić następujące postulaty:

• dostateczną przepustowość przy małych stratach spadku,

• możliwość regulacji i utrzymywania określonej wydajności,

• możliwość pomiaru objętości przepływu,

• zdolność do przepuszczania namułów,

• prostotę konstrukcji i łatwość obsługi w toku eksploatacji.

Małe urządzenia piętrzące i wpustowe stosowane są w postaci:

• urządzeń (budowli) stałych,

• urządzeń przenośnych.

W obrębie tych dwóch rodzajów istnieje cały szereg rozwiązań konstrukcyjnych, obszernie opisanych w literaturze specjalnej.

Budowle stałe piętrzące, wpustowe lub spustowe (zastawki lub przepusty) wykonywane są najczęściej z elementów prefabrykowanych. Obok tradycyjnego betonu lub żelbetu pojawiają się (np. w USA) urządzenia całkowicie złożone z elementów stalowych o powierzchni pokrytej specjalnymi powłokami antykorozyjnymi.

Urządzenia przenośne stanowią zastawki stalowe z ewentualnymi zasuwami, zastawki brezentowe lub z folii oraz lewary, których działanie można zautomatyzować i wyeliminować przynajmniej częściowo, obsługę ręczną.

Wybór systemu nawodnień i budowle na sieci rozdzielczej i szczegółowej

Krzysztof Ostrowski

138

139

---