III. Klasyfikacja techniczna nawodnień

Dotychczas omówiono podział nawodnień, wysuwając na pierwsze miejsce cele rolnicze, które przede wszystkim decydować będą o wyborze odpowiedniego schematu technicznego i eksploatacyjnego. Obecnie zajmiemy się klasyfikacją techniczną. Kryteria systematyki nawodnień, uwzględniającej rozwiązania techniczne, są różne i istotnie w literaturze melioracyjnej nie ma w tym zakresie jednolitości.

Należy jednak sądzić, że prawidłowym punktem wyjścia do klasyfikacji technicznej nawodnień powinna być technika dostarczania wody do czynnej warstwy gleby i sposób jej rozprowadzania w profilu glebowym. Kierując się tym postulatem wyróżniono następujące kryteria decydujące o przynależności nawodnienia do danej jednostki klasyfikacyjnej:

1. Sposób dostarczania wody na teren nawadniany - rodzaje

2. Kierunek ruchu wody w obrębie nawadnianej warstwy gleby - grupy

3. Schemat hydrauliczny dostarczania wody do gleby - typy

4. Zasadnicze rozwiązania techniczne urządzeń - systemy

5. Szczegóły techniczne - odmiany

6. Szczegóły eksploatacyjne - formy

Biorąc pod uwagę sposób dostarczania wody na teren nawadniany wyróżniono dwa rodzaje nawodnień: grawitacyjne i mechaniczne (ciśnieniowe). Przedmiotem wykładów zamieszczonych w niniejszym skrypcie są tylko nawodnienia grawitacyjne.

Uwzględniając kierunek ruchu wody zasilającej profil glebowy, wyodrębniono dwie grupy nawodnień: podpowierzchniowe i napowierzchniowe.

W grupie nawodnień podpowierzchniowych nawadniana warstwa gleby h zasilana jest wstępującym prądem wody głównie przy udziale sił kapilarnych (rys. 1).

Rys. 1. Kierunek ruchu wody w nawodnieniach podpowierzchniowych

W grupie nawodnień napowierzchniowych nawadniana warstwa gleby h zasilana jest zstępującym prądem wody, głównie przy udziale siły ciężkości (rys. 2).

Rys. 2. Kierunek ruchu wody w nawodnieniach napowierzchniowych

Hydrauliczny schemat dostarczania wody określa typ nawodnień jako podstawową jednostkę klasyfikacyjną, której parametry w istotny sposób wyróżniają ją spośród innych jednostek.

Kierując się tym kryterium, w grupie nawodnień podpowierzchniowych wydzielono tylko dwa typy: podsiąkowe (rys. 3) i przesiąkowe (wgłębne) (rys. 4).

Rys. 3. Schemat hydrauliczny nawadniania podsiąkowego

Rys. 4. Schemat hydrauliczny nawadniania przesiąkowego (wgłębnego)

W grupie nawodnień napowierzchniowych, wydzielono następujące typy: zalewowe (rys. 5), nasiąkowe (rys. 6) i deszczowniane (rys. 7), przy czym te ostatnie należą do rodzaju nawodnień ciśnieniowych.

Rys. 5. Schemat hydrauliczny nawadniania zalewowego

Rys. 6. Schemat hydrauliczny nawadniania nasiąkowego

Rys. 7. Schemat hydrauliczny nawadniania deszczownianego

Zróżnicowania dalsze, wynikające z rozwiązań technicznych prowadzą do pojęcia systemu, a pewne drugorzędne szczegóły techniczne i eksploatacyjne pozwalają na wprowadzenie najniższych jednostek: formy i odmiany.

Szczegółowe charakterystyki poszczególnych systemów, odmian i form nawodnień omówione będą w dalszych wykładach.

Konfrontując proponowany podział techniczny z podziałem według celu można bezpośrednio wnioskować, które typy lub systemy nadają się do osiągnięcia głównego, założonego celu nawodnień. W ten sposób zdołamy prawidłowo ustalić kompleksowe przesłanki i założenia dla koncepcji projektowej jednocześnie w zakresie urządzeń podstawowych i szczegółowych.

Podział nawodnień przedstawiony powyżej obejmuje dotychczasowe rodzaje stosowane w melioracyjnej praktyce światowej, które można by nazwać ogólnie nawodnieniami przestrzennymi okresowego działania. Istotą koncepcji tych nawodnień jest okresowe i możliwie równomierne rozprowadzenie wody w danym środowisku, a więc na powierzchni terenu i w określonej warstwie gleby.

Pod koniec lat sześćdziesiątych dwudziestego wieku (1966 - 70) pojawiły się koncepcje nawodnień oparte o zasadę punktowego i ciągłego dostarczania wody. Zadaniem tych nawodnień nie jest równomierne zwilżanie całej powierzchni gleby celem zmagazynowania w profilu pewnej ilości wody, lecz tylko ciągłe doprowadzanie małych ilości wody do bezpośrednich punktów poboru przez system korzeniowy roślin. Techniczna realizacja nawodnień punktowych możliwa jest przy uprawie warzyw, krzewów i drzew owocowych w ramach typu nawodnień kroplowych.

Przedstawiony układ klasyfikacyjny pozwala:

• oprzeć systematykę szczegółowych urządzeń nawadniających na cechach istotnych, a nie na cechach drugorzędnych,

• sprowadzić bardzo liczne odmiany i formy nawodnień do kilu podstawowych schematów hydraulicznych, co znacznie ułatwia prace projektowe oraz porównywanie rozwiązań wariantowych,

• ustalić i przyjąć w ramach typów pewne charakterystyczne, wskaźnikowe wartości liczbowe dla zasadniczych parametrów (np. dopływy sekundowe), warunkujących konstrukcję i wymiary sieci, dzięki czemu ułatwione jest dostosowanie sieci urządzeń podstawowych do zadań sieci szczegółowej już w fazie projektu generalnego.

Klasyfikacja techniczna nawodnień

Krzysztof Ostrowski

24

25

---