1.Scharakteryzować najczęściej stosowane materiały drenujące- rurki ceramiczne i rury karbowane PCW
Rurki ceramiczne- wyprodukowane z odpowiedniego surowca i dobrze wypalone są materiałem trwałym, a systemy drenarskie wykonane za pomocą tych rurek są sprawne przez 40-50 lat a nawet 100 lat. Produkowane w Polsce mają dł. 33 cm oraz średnice wewnętrzne: 5; 6,25; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5 i 20cm. Prawidłowo wykonana powinna być prosta i mieć jednakową grubość ścianki na całym obwodzie, jej powierzchnia wewnętrzna powinna być gładka oraz wolna od zadziorów i pęknięć, a płaszczyzna czołowa rurki powinna być równoległa do pionu i prostopadła do osi podłużnej rurki. Powinna mieć wewnętrzny kształt cylindryczny, a z zewnątrz kształt walca lub graniastosłupa wielobocznego, co najmniej ośmiobocznego. Powinna być odporna na działanie mrozu; wytrzymywać obciążenie co najmniej 392daN.
Rurki karbowane PCW- produkowane w średnicach 50; 65; 80; 100; 125. Mają mała grubość ścianek; są lekkie; z otworami perforacyjnymi o różnych szerokościach umożliwia to dobór szerokości otworów w zależności od stopnia zagrożenia zamulenia drenów. Trwałość określa się na 30-40 lat. Nie powinny być stosowane w glebach kwaśnych o pH<5,5. W temp. powyżej 250 i poniżej 00C rury te łatwo ulegają deformacji i uszkodzeniu.
2.Narysować drenowanie systematyczne, niesystematyczne i częściowe, podać warunki, w jakich znajdują one zastosowanie.
Systematyczne
-na terenach płaskich i równinnych (I<20%o) oraz falistych (I=20-50%o) o stale lub okresowo nadmiernym uwilgotnieniu czynnej warstwy gleby, występującym głównie w okresie wiosennym i po długotrwałych deszczach.
Niesystematyczne
-stosowane jeżeli powierzchnie nadmiernie uwilgotnione mają niewielką szerokość- zbliżoną do rozstawy drenów odpowiadającej danym warunkom glebowo-wodnym.
Częściowe
-stosowane w terenach pofałdowanych gdzie tylko najniżej usytuowane patie gruntów i kotliny wymagają odwodnienia.
3.Jakie zachodzą zmiany w profilu glebowym po wykonaniu drenowania
-w wyniku drenowania następuje obniżenie poziomu wody gruntowej;
-na miejsce wody do profilu glebowego dopływa powietrze
-odpływająca do drenów woda wymywa z profilu glebowego związki żelaza co przyczynia się do wzrostu przepuszczalności gleby i poprawy jej struktury
-dzięki niezwłocznemu wsiąkaniu wody opadowej zmniejsza się zlewność gleby na powierzchni, pozostaje ona spulchniona utrzymując lepiej strukturę gruzełkowatą nadaną jej w czasie uprawy
-dzięki infiltracji wody opadowej i zmniejszenie parowania gleba zdrenowana nagrzewa się na wiosnę znacznie szybciej niż nie zdrenowana
-temp wierzchnich warstw gleby zdrenowanej jest na wiosnę o kilka stopni wyższa niż nie drenowanej
-na polu zdrenowanym głębokość zamarzania gleby jest mniejsza
4.Jaki wpływ wywiera drenowanie na rozwój roślin
-w wyniku drenowania następuje obniżenie poziomu wody gruntowej dzięki czemu umożliwione jest większe korzenienie się roślin i czerpanie zasobów związków pokarmowych znajdujących się w podglebiu przez co rośliny głębiej ukorzenione lepiej wykorzystują zapas wilgoci zimowej i dlatego są bardziej wytrzymałe na susze
-na miejsce wody do profilu glebowego dopływa powietrze które umożliwia rozwój bakterii tlenowych, niezbędnych w procesie rozkładu nawozów i przemiany ich na związki przyswajalne przez rośliny
-dzięki drenowaniu następuje wcześniejsze osuszenie gleby na wiosnę co wydłuża okres wegetacyjny o 10-14 dni
-na glebach drenowanych uzyskuje się wyższe i bardziej stabilne plony
5.Podać zalety i wady drenowania
Zalety:
-zamiana rowów i bruzd na sieć drenarską zwiększa powierzchnię produkcyjną o 5-10%
-na gruntach odwadnianych za pomocą drenowania można kształtować duże regularne pola uprawowe, rowy odpływowe zajmują na nich mniej niż 1% powierzchni
-drenowanie nie utrudnia mechanizacji prac polowych i stosowania nowoczesnych maszyn rolniczych
-produkcja rolna na terenach zdrenowanych jest tańsza a wysokość uzyskiwanych plonów wyższa niż na gruntach odwadnianych rowami otwartymi
-drenowanie pozwala uzyskiwać bardziej równomierne odwodnienie gleb, sprzyja temu stosowana dużo mniejsza rozstawa sączków niż rowów, równomierne uwilgotnienie pól na wiosnę umożliwia wcześniejsze rozpoczęcie wiosennych prac polowych za pomocą ciężkich maszyn
-dzięki drenowaniu zwiększa się infiltracja wody opadowej do gleby i jednocześnie zmniejsza spływ powierzchniowy, przeciwdziała to procesom erozji gleb
-koszty i pracochłonność prac konserwacyjnych są w przypadku urządzeń drenarskich dużo mniejsze niż rowów
Wady:
-stagnowanie wody w czasie nagłych roztopów i przy nie całkowicie rozmarzniętej glebie lub gwałtowne jej spływanie po powierzchni, kiedy infiltracja wód do drenów jest niemożliwa
-drenowanie przyczynia się do zwiększenia wymywania wapnia i składników pokarmowych, ubytek wapnia powoduje obniżenie pH o 0,2-0,4
6.Jakie głębokości drenowania stosuje się w Polsce i dlaczego są one inne dla gruntów ornych, użytków zielonych, w sadach i na boiskach. Jakie czynniki mają wpływ na głębokość drenowania.
Grunty orne: 80-110cm- ponieważ mogą zostać zniszczone pod wpływem ciężaru maszyn rolniczych
Użytki zielone (łąki i pastwiska) 70-90 bo rośliny mają małe systemy korzeniowe i nic po nich nie jeździ
Sady 110-150 bo drzewa mają długie systemy korzeniowe które powodują zarastanie drenów
Boiska 70-80- nic na nich nie rośnie (mało żyzne) i nie stosuje się na nich ciężkich maszyn
Czynniki wpływające na głębokość drenowania:
-rodzaj użytków rolnych i uprawianych roślin
-rodzaju i właściwości i uwarstwienia gleby
-warunków zasilania w wodę
-głębokości zamarzania gleby
-spadków i rzeźby terenu
-warunków klimatycznych
-celu drenowania stopnia intensyfikacji produkcji rolniczej oraz przesłanek ekonomicznych
7.Jakie głębokości drenowania stosuje się w glebach piaszczystych a jakie w glebach zwięzłych. Uzasadnij dlaczego w tych glebach głębokość jest inna
Piaski 80cm
Gleby zwięzłe 80-110cm
8.Jakie czynniki mają wpływ na rozstawę drenowania. Dlaczego inną rozstawę sączków stosuje się na użytkach rolnych a inną na boiskach
Czynniki:
-właściwości mechaniczne, chemiczne i fizyko-wodne gleby
-budowa profilu glebowego
-stosunków wilgotnościowych
-rodzaju użytków i poziomu kultury rolnej
-warunków klimatycznych
-rzeźby terenu
-wystawy stoku
Przy dużej intensyfikacji rolnictwa uprawy roślin wymagane jest skuteczniejsze odwodnienie czyli stosowanie mniejszych rozstaw sączków, natomiast na przykład przy odwodnieniu boiska uzasadnione będzie stosowanie rozstaw większych. Z ekonomicznego punktu widzenia o przyjęciu rozstawy drenowania powinien decydować koszt wykonania robót.
9.Podaj jaki wpływ na rozstawę drenowania ma wysokość opadów, spadki terenu, wystawa zbocza i zawartość w glebie żelaza i wapnia
Wysokość opadów- im więcej wody sieć drenarska musi odprowadzić tym rozstawa sączków powinna być większa
Spadek terenu- oraz nasłonecznienie wpływają na szybkość obsychania gleby; w terenie o większych spadkach na stokach otrzymujących więcej ciepła rozstawę drenowania można zwiększyć
Wapń korzystnie wpływa na właściwości i żyzność gleby dlatego można zwiększyć rozstawę drenowania
Żelazo pogarsza przepuszczalność gleb i dlatego też jeżeli zawartość żelaza w glebach lekkich jest większa niż 3% i glebach średnich i ciężkich większa niż 4,5% rozstawę drenowania należy zmniejszyć o 10%
10.Według jakich zasad projektuje się rozstawę sączków w torfach
Rozstawa sączków na torfach zależy od rodzaju torfu, jego miąższości, stopnia rozkładu i zamulenia.
11.W jaki sposób można zapobiegać zamulaniu drenów
Zamulaniu drenów zapobiega się przez układanie rurek ceramicznych tak aby szerokość szczelin wlotowych była w granicach 0,5-1,00 mm a najwyżej 1,5-2,00mm. W glebach skłonnych do zamuleń należy stosować większe spadki rurociągów. Jeśli ze względu na warunki topograficzne nie możliwe jest zastosowanie dużych spadków to jedynym zabezpieczeniem drenów jest stosowanie otulin z materiałów filtracyjnych. W glebach w których występuje tylko zamulanie pierwotne należy stosować filtry w postaci obsypek lub otulin z materiałów organicznych ulegających rozkładowi
12.Przy jakim składzie granulometrycznym gleby występuje większe zagrożenie zamulania cząstkami gleby.
Do gleb w których procesy zamulania drenów występują najintensywniej należą przede wszystkim utwory pyłowe zawierające ponad 40% części pylastych o średnicach 0,1-0,2mm. Szczególne zagrożenie stanowią cząstki pyłu grubego o średnicach 0,1-0,05mm które wmyte do drenu osadzają się w nim nie poddając się sile unoszącej wody. Nasilone procesy zamulania drenów występują też w glebach zawierających ponad 45% frakcji piaszczystych(0,1-1mm) a zwłaszcza piasku drobnego(0,1-0,25mm) i średniego(0,25-0,5mm). Gleby silnie uwodnione zawierające znaczne ilości pyłu grubego i piasku drobnego przechodzą w stan płynny(kurzawkę) i powodują szybkie zamulanie drenów.
13.W glebach o jakich cechach może występować zarówno pierwotne jak i wtórne zagrożenie zamulania drenów cząstkami gleby i jak im zapobiegać.
Do zamulania początkowego skłonność wykazują niemal wszystkie grunty oprócz piasków grubych i iłów. W glebach drobnoziarnistych o równomiernym uziarnieniu takim jak: piaski luźne drobne i średnie, słabogliniaste, gliniaste lekkie i mocne pylaste powstają wnoszenia nazywane zamuleniami stałymi lub wtórnymi. W glebach mineralnych i w torfach procesy zamulania drenów są mniej intensywne.
14.Przebieg zamulania drenów w glebach zwięzłych i luźnych.
W glebach zwięzłych zamulanie drenów jest mało prawdopodobne. Jest to spowodowane dużymi siłami międzycząsteczkowymi nie pozwalających na odrywanie się poszczególnych cząstek. Zdarzają się przypadki złego funkcjonowania drenowania wskutek zatykania otworów wlotowych. W celu zwiększenia intensywności dopływu wody do drenów stosuje się otuliny filtracyjne.
15. W jaki sposób należy zabezpieczyć i przed czym sączki w sadach
W sadach w celu zabezpieczenia przed zarastaniem drenów owija się styki rurek ceramicznych papą lub stosuje obsypkę żużlową jeżeli dreny są ułożone z rurek PCW. Styki rurek owija się paskami papy smołowanej.
Studzienkowy system drenowania- dreny są tu uszczelnione za pomocą muf ceramicznych zalanych zaprawą cementową, paskami papy, juty ze smołą lub zaprawą cementową.
16.Uzasadnij, dlaczego w glebach zażelazionych i w płaskich terenach należy stosować mniejszą długość sączków
W terenach płaskich gdzie konieczne jest stosowanie sztucznych spadków sączków górne ich odcinki ulegają spłyceniu zaś dolne przegłębieniu. W celu uniknięcia zbyt głębokich zbieraczy i nierównomiernego odwodnienia gleby długość sączków powinna być odpowiednio mniejsza.