4. Podaj jaki wpływ na rozstawę drenowania ma wysokość opadów, spadki terenu, wystawa zbocza i zawartość w glebie żelaza. Wpływ każdego czynnika uzasadnij:

opady roczne - natężenie opadów letnich, kumulowanie się opadów zimowych, temperatury powietrza w zimie i w lecie zdecydowanie wpływają na ilość wody odprowadzanej drenami. Im więcej wody sieć drenarska musi odprowadzić tym rozstawa sączków powinna być mniejsza. Jako miernik tego wpływu przyjmowana jest wysokość opadów rocznych. Zaleca się przy opadzie rocznym do 650 mm rozstawę odpowiednio zwiększyć zaś przy opadach większych odpowiednio zmniejszyć

spadek terenu - wpływa na szybkość obsychania gleby. W terenie o większych spadkach rozstawę drenowania można zwiększyć. Jeśli teren jest płaski lub o małych spadkach odpływ wód jest utrudniony i rozstawy sączków zwiększyć nie można.

1. wystawa zbocza - wpływa na szybkość obsychania gleby. Na stokach otrzymujących więcej ciepła ( południowych, południowo - wschodnich i południowo - zachodnich) rozstawę drenowania można zwiększyć.

2. CaCO3 - wapń korzystnie wpływa na właściwości i żyzność gleb, zwłaszcza zwięzłych i średnio zwięzłych, które stają się bardziej strukturalne i przepuszczalne. Przy zawartości CaCO3 powyżej 3% można zwiększyć rozstawę drenowania. W glebach powstałych z utworów wapiennych większa zawartość wapnia (ponad 5%) może powodować zmniejszenie przepuszczalności i w takim przypadku rozstawy drenowania nie należy zwiększać.

3. Fe2O3 - związki żelaza pogarszają przepuszczalność gleb. Dlatego też, jeżeli zawartość Fe2O3 w glebach lekkich jest większa niż 3% i w glebach średnich i ciężkich większa niż 4,5% rozstawę drenowania należy zmniejszyć o 10%. Zawartość w glebie wapnia powoduje zmniejszenie ruchliwości żelaza i przeciwdziała zatykaniu nim drenów, zwłaszcza w glebach zakwaszonych.

5. Według jakich zasad projektuje się rozstawę sączków w torfach?

Rozstawa sączków na torfach została uzależniona od rodzaju torfu, jego miąższości, stopnia rozkładu i zamulenia. Przyjęta w zależności od wymienionych czynników rozstawa ( w granicach 25-40 m) może ulec zmniejszeniu o 50% dla drenów faszynowych oraz o 10-20 % przy silnym zamuleniu torfu, bądź zwiększeniu - jeśli w profilu glebowym występuje warstwa murszowa o miąższości ponad 35 cm.

6. W jaki sposób mogą tworzyć się złogi żelaza w drenach, w jakich warunkach tworzą się najintensywniej, jakie jest ich pochodzenie?

Szkodliwa dla sieci drenarskiej jest ta część związków żelaza, która rozpuszcza się w wodzie, a mianowicie kwaśny węglan żelaza. Związek ten transportowany jest przez wodę odpływającą do drenów. Tu przy gwałtownym zetknięciu z powietrzem i utlenieniu wytrąca się osad (ochra). Ochra może powodować zasklepianie się drenów lub tworzyć złogi wewnątrz rurociągu. W glebach bardziej zakwaszonych tworzenie osadów jest najintensywniejsze.

Oprócz zażelaziania chemicznego drenów, w wyniku utleniania żelaza dwuwartościowego do trójwartościowego występuje jeszcze zażelazianie biologiczne wywołane przez bakterie żelaziste. Przy dużych prędkościach osady związków żelaza mogą być unoszone przez wodę do odbiornika, przy małych osadzają się w drenach. Właściwości przyciągania cząstek żelaza przez ścianki rurek PCW powodują intensywniejsze odkładanie się ochry niż w drenach ceramicznych.

7. W jaki sposób można zapobiegać zamulaniu drenów związkami żelaza?

• -W utworach podmokłych lub okresowo nadmiernie uwilgotnionych i zakwaszonych (pH<5,5%) oraz zawierających powyżej 1,5% Fe2O3 w glebach lekkich lub powyżej 2,5% w glebach średnich i ciężkich należy stosować wapnowanie pól i przepłukiwanie zbieraczy przez chwilowe spiętrzenie wody w studzienkach.

• -Jeżeli zawartość Fe2O3 jest większa niż 3% w glebach lekkich i 4,5 % w glebach średnich i zwięzłych należy ponadto dodać do zasypki wapno i gips (2:1) w ilości 1-2,5 kg na 1m długości rowka oraz spulchniać podglebie

-W glebach podmokłych zawierających większe ilości żelaza niż podane należy zaprojektować wstępne odwodnienie za pomocą tymczasowej sieci rowów lub drenów. Po upływie 3-4 lat wykonać drenowanie systematyczne

-W piaskach zawierających powyżej 1,5% i glinach powyżej 2,5% Fe2O3 należy projektowć małe działy drenarskie, sączki o spadkach minimalnych 6%o i długościach 120-150m.

Wody z obszarów zażelazionych oraz wody naporowe lub ze źródlisk należy odprowadzać oddzielnymi rurociągami, nie włączonymi do ogólnej sieci drenarskiej

-Stosować filtry z piasku i żwiru, torfu, słomy, wiór drzewnych i trocin zawierających garbniki

8. Przy jakim składzie granulometrycznym gleby występuje większe zagrożenie zamulaniem cząsteczkami gleby?

Do gleb, w których procesy zamulania drenów występują najintensywniej, należą przede wszystkim utwory pyłowe zawierające ponad 40% części pylastych o średnicach 0,1-0,02 mm. Szczególne zagrożenie stanowią cząstki pyłu grubego o średnicach 0,1 - 0,05mm, które wymyte 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 - 1 mm 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 bardzo szybkie zamulanie drenów. Cząstki pyłu drobnego, a tym bardziej cząstki spławialne o średnicach mniejszych niż 0,02mm , są na ogół unoszone przez wodę i nie powodują zamulania drenów. W glebach zwięzłych - glinach i iłach zamulanie drenów jest mało prawdopodobne.

9. W glebach o jakich cechach może występować zarówno pierwotne, jak i wtórne zagrożenie zamulaniem cząsteczkami gleby. Jak im zapobiegać?

10. Oceń przebieg zamulania drenów w glebach zwięzłych oraz w glebach luźnych. Scharakteryzuj tzw. zamulanie początkowe (pierwotne) oraz zamulanie wtórne drenów, podaj sposoby zapobiegania ich występowaniu.

Procesy zamulania są najintensywniejsze bezpośrednio po wykonaniu nowego drenowania. Jest to tzw. zamulanie początkowe. Przy dopływie wody do drenów w glebach niespoistych, zawierające znaczne ilości pyłu grubego i piasku drobnego, ilość transportowanych cząstek przez otwory wlotowe jest początkowo dość znaczna. Jednocześnie cząstki o większej średnicy (piasek gruby i części szkieletowe) zatrzymują się na otworach wlotowych, dając początek procesom tworzenia się zasklepień filtracyjnych (filtru naturalnego). Zamulenie początkowe - pierwotne jest zjawiskiem przejściowym. Przyjmuje się, że niemal wszystkie grunty, oprócz piasków grubych i iłów, wykazują skłonności do tego rodzaju zamulania.

W glebach drobnoziarnistych o równomiernym uziarnieniu, takich jak: piaski luźne drobne i średnie, słabogliniaste, gliniaste lekkie i mocne pylaste, pyły gliniaste i utwory pyłowe, tworzenie się sklepień jest utrudnione i zjawisko wnoszenia cząstek gleby do drenów przybiera charakter długotrwały. Zamulenie powstałe w wyniku tego wnoszenia nazywa się stałym lub wtórnym.

W glebach mineralnych o bardziej zróżnicowanym uziarnieniu i w torfach słabiej rozłożonych procesy zamulania drenów są mniej intensywne.

Zapobieganie:

-układanie rurek ceramicznych tak, aby szerokość szczelin wlotowych była możliwie najmniejsza - w granicach 0,5-1,0mm, a najwyżej 1,5-2mm

-w glebach skłonnych do zamuleń należy stosować większe spadki rurociągów (przy spadkach powyżej 10%o zagrożenie zamulaniem cząstkami gleby praktycznie nie występuje, a przy 6%o zalecanych wynosi ok. 10-15% przekroju) o ile jest to możliwe

-stosowanie otulin z materiałów filtracyjnych o przepuszczalności 10-krotnie większej od gleby drenowanej (filtry powinny przepuszczać cząstki najdrobniejsze nie powodujące zamulania)

-w glebach, w których niebezpieczeństwo zamulania występuje tylko w początkowym okresie - należy stosować filtry w postaci obsypek lub otulin z materiałów organicznych ulęgających po pewnym czasie rozkładowi, takich jak słoma, torf, paździerze lniane i konopne, mech, ściółka oraz gleba próchniczna o gruzełkowatej strukturze i o dużej przepuszczalności co najmniej 6-10 razy większej od gleby. Miąższość warstwy obsypki z gleby próchnicznej powinna wynosić 15-20cm, a ze ściółki lub piasku i żwiru 5-10cm. Słomę układa się w postaci zszywanych nićmi mat o grubości 1,3-2cm

-w glebach w których występuje stałe zamulanie cząsteczkami gleby należy stosować filtry trwałe, nie ulegające rozkładowi z takich materiałów jak: gruby piasek i żwir, żużel, granulaty syntetyczne- styropian i włókniny syntetyczne w postaci mat o grubości 1-5mm.

11. Za pomocą jakich rozwiązań technicznych i materiałów chronimy dreny przed zarastaniem korzeniami drzew? (wykonaj stosowne rysunki)

Im głębiej założone są dreny tym w mniejszym stopniu są narażone na zarastanie korzeniami roślin. Największe zagrożenie stanowią dla drenów rośliny mające duże potrzeby wodne, np. wierzba, olcha, topola, jesion, tarnina, skrzyp polny, rdest a także korzenie drzew owocowych w sadach i roślin uprawnych głęboko korzeniących się lucerny, koniczyny, chmielu, buraków cukrowych i rzepaku.

Narażone na zarastanie są zbieracze stale prowadzące wodę. Z tego względu rurociągi stale prowadzące woda należy zabezpieczać przez ocementowanie styków rurek. Rurociągi te nie powinny być łączone z działami drenarskimi, lecz bezpośrednio odprowadzać wodę do rowu.

12. W jaki sposób należy zabezpieczyć i przed czym sączki w sadach?

W sadach i na polach uprawnych, w sąsiedztwie terenów zadrzewionych i zakrzaczonych w celu zabezpieczenia przed zarastaniem drenów owija się styki rurek ceramicznych papą lub stosuje się obsypkę żużlową, jeżeli dreny są ułożone z rurek PCW. Styki rurek owija się paskami papy smołowanej o szerokości 6-10cm i o takiej długości aby zakładka wynosiła co najmniej ¼ obwodu drenu. Związki siarki zawarte w żużlu zapobiegają przedostawaniu się korzeni do wnętrza drenów. Obsypka pod drenem co najmniej 5cm, a nadsypka nad drenem 10cm.

Skutecznym lecz kosztownym systemem środkiem zapobiegającym zarastaniu drenów w sadach okazał się studzienkowy system drenowania Rerolle'a. Dreny są tu zupełnie uszczelnione za pomocą muf ceramicznych zalanych zaprawą cementową, paskami papy, juty ze smołą. Woda dostaje się do mufy przez styk pionowej rurki z cegłą i odpływa do wylotu. Połączenie rur pionowych z drenami jest szczelnie ocementowane. Klasyczny system Rerolle'a można zmodyfikować stosując nieperforowane rury i rozgałęzienia z tworzy sztucznych. Można również stosować w sadach dreny podwójne.

SPADKI I DŁUGOŚCI DRENÓW, POŁĄCZENIA I UKŁADY SĄCZKÓW

1. 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 a dolne przegłębieniu. W celu uniknięcia zbyt głębokich zbieraczy i nierównomiernego odwodnienia gleby długość sączków w takim przypadku powinna być odpowiednio mniejsza. Należy przyjąć jako maksymalną długość sączków 150m przy różnicy głębokości odcinka górnego i dolnego 30-40cm.

Ponieważ gleby zażelazione są bardziej narażone na zamulanie cząstkami żelaza, należy stosować zbieracze nie dłuższe niż 400-500m, ze względu na możliwość „zarośnięcia” drenu osadami żelaza oraz poniekąd ze względu na trudną naprawę zbieraczy prowadzących duże ilości wody.

2. Narysować w przekroju stosowane sposoby łączenia sączków ze zbieraczami ( górne, dolne, górno - boczne i boczne)

3. Wyjaśnij za pomocą rysunków i krótkich objaśnień, w jaki sposób można wykonać:

1. połączenia sączków ze zbieraczem

2. połączenia zbieraczy bocznych ze zbieraczami głównymi

4. Na rysunkach wykazać, w jaki sposób należy wykonać (połączyć) sączki przecinające się ze zbieraczami pod kątem ostrym, prostym i rozwartym.

5. Narysuj stosowane układy sączków i wyjaśnij w jakich okolicznościach każdy z nich ma być stosowany.

układ podłużny - w terenach o małych spadkach do 10%o - trasy sączków są prostopadłe do warstwic, równoległe do kierunku grawitacyjnego spływu wody.

układ ukośny - w terenach o spadkach powyżej 10%o - trasy sączków biegną prostopadle lub ukośnie do kierunku napływających wód powierzchniowych i gruntowych - przeciwdziała to procesom erozji gleb

układ w zakosy - w terenach górzystych o bardzo dużych spadkach - zarówno sączki jak i zbieracze są usytuowane ukośnie do kierunku spływu wód. W miejscach zmiany kierunku tras rurociągów należy stosować studzienki, przejścia łukowe lub połączenia górne

UJĘCIE I ODPROWADZANIE WÓD POWIERZCHNIOWYCH NAPŁYWAJĄCYCH Z SĄSIEDNICH TERENÓW I ZE ŹRÓDEŁ. DRENOWANIE KOTLIN.

1.Narysować w planie i przekroju sposoby odprowadzania wód powierzchniowych za pomocą kominka filtracyjnego.

1.Podać zasady projektowania drenów opaskowych dla przechwytywania napływających wód obcych.

W celu przechwycenia napływających z terenów przyległych wód obcych - powierzchniowych i gruntowych - stosuje się dreny opaskowe. Całkowite przechwycenie wody dopływającej jest możliwe wtedy gdy dren opaskowy zalega w warstwie nieprzepuszczalnej (drenaż całkowity) i ma zasypkę filtracyjną o dużej przepuszczalności. Jeżeli warstwa nieprzepuszczalna zalega głęboko można uzyskać zadawalający efekt za pomocą kilku równoległych drenów opaskowych założonych w warstwie wodonośnej (drenaż zawieszony).

1. Podaj, w jaki sposób można ująć wodę ze źródła i jakim rurociągiem należy ją odprowadzić do odbiornika (wykonaj odpowiednie rysunki)

Źródła lub wody wysiąkowe ujmuje się sączkami z rur perforowanych połączonych ze zbieraczami studzienką zbiorczą. Trasy sączków projektuje się ukośnie do kierunku napływu wód. Średnice sączków i zbieracza oblicza się z uwzględnieniem maksymalnej wydajności źródła. Zasypkę sączków wykonuje się z tłucznia kamiennego i żwiru. Przy skoncentrowanym punktowym napływie wód ujęcie można wykonać za pomocą pionowo ustawionej rury perforowanej z kamionki.

Ujętą wodę odprowadza się oddzielnym rurociągiem, wyłączonym z ogólnej sieci drenarskiej. Stale odprowadzający wodę rurociąg będzie narażony na zarastanie korzeniami roślin, musi więc mieć ocementowane styki.

2.W jakich okolicznościach stosuje się ocementowanie styków zbieracza, uzasadnić.

Ocementowanie styków zbieracza stosuje się w przypadku odprowadzania wody oddzielnym rorociągiem, wyłączonym z ogólnej sieci drenarskiej, który to stale odprowadza wodę i jest narażony na zarastanie korzeniami roślin. Ocementowanie styków stosujemy również gdy mamy na celu zapobiegnięcie nadmiernemu obniżaniu się poziomu wody gruntowej przez zbieracz, jeżeli jego głębokość jest znaczna.

3Jakie są zasady drenowania kotlin i odprowadzania z nich wody do odbiornika (wykonać stosowane rysunki)

Wodę z systemu drenarskiego z bezodpływowych kotlin doprowadza się zbieraczami do studzienki z osadnikiem zaprojektowanej w najniższym miejscu odwadnianej powierzchni. Ze studzienki wodę odprowadza się tzw. pustym zbieraczem na zewnątrz kotliny do odbiornika. Do zbieracza pustego nie można bezpośrednio podłączyć żadnych sączków lub zbieraczy. Ponadto musi on być zabezpieczony przed zamulaniem przez ocementowanie styków, co ma tę zaletę, że zapobiega też nadmiernemu obniżaniu poziomu wody gruntowej przez zbieracz, jeżeli jego głębokość jest znaczna.

W odpowiednich warunkach hydrogeologicznych woda z kotliny może być odprowadzana do głębszych warstw przepuszczalnych za pomocą studni chłonnej.

Za pomocą jakich urządzeń i zabiegów można zapobiegać stagnowaniu wody w lokalnych obniżeniach, zwłaszcza po roztopach wiosennych, po obfitych opadach. Wykonaj odpowiednie rysunki.

Bruzdy, przegony, kominki filtracyjne

Do odprowadzania wód powierzchniowych z obfitych opadów letnich oraz wód z topniejącego śniegu na wiosnę, gdy zamarznięta gleba uniemożliwia przesiąkanie wody do drenów, wykorzystać można sieć bruzd, przegonów i rowków rozorywanych. Trasę przegonu wyznacza najniższe miejsce doliny. W tym przypadku zbieracze projektuje się z obydwu stron przegonu wzdłuż jego trasy.

W terenach bezodpływowych, płaskich o małych spadkach, a także w lokalnych obniżeniach często po opadach lub roztopach stagnuje woda. Wody te można odprowadzić bądź za pomocą bruzd, przegonów i rowków, bądź tez za pomocą kominków filtracyjnych. Kominki stanowią filtry chłonne. Materiałami filtracyjnymi są pospółka, żwir lub kamienie. Kominki wykonuje się w odstępach około 10-20m. Zapewniają one sprawne odprowadzanie wód powierzchniowych do rurociągów drenarskich. W celu zabezpieczenia przed wyoraniem wierzch kominka powinien być założony 20-30cm poniżej terenu. Stagnujące wody powierzchniowe można też odprowadzać do głębiej zalegających warstw piaszczystych lub do popękanej skały za pomoca studni chłonnych.

Wyjaśnij dlaczego i jak musi być wykonany, aby spełniał swoje zadania:

-sączek ochronny

-sączek opaskowy, przechwytujący wody obce - całkowite przechwycenie wody dopływającej jest możliwe wtedy gdy dren opaskowy zalega w warstwie nieprzepuszczalnej (drenaż całkowity) i ma zasypkę filtracyjną o dużej przepuszczalności. Jeżeli warstwa nieprzepuszczalna zalega głęboko można uzyskać zadawalający efekt za pomocą kilku równoległych drenów opaskowych założonych w warstwie wodonośnej (drenaż zawieszony).

-sączek w sadzie

WYLOTY I STUDZIENKI DRENARSKIE

Czym jest wylot drenarski, jaką spełnia funkcję, z czego i jak jest skonstruowany, aby był budowlą trwałą i stabilną. Jak powinien być zaprojektowany wylot względem dna odbiornika oraz w cieku stale prowadzącym wodę.

Wyloty drenarskie - to budowle stanowiące zakończenie głównych zbieraczy odprowadzających wodę z poszczególnych działów drenarskich do odbiornika. Wylot powinien być tak skonstruowany aby stanowił budowlę trwałą i zapewniającą sprawne odprowadzanie wody. Jego połączenie ze zbieraczem oraz styki rurek na długości co najmniej 2m powinny być szczelnie obetonowane. Jeśli połączenia te zostaną przerwane część wody płynącej w z boku i pod wylotem spowoduje jego podmycie. Wylot należy osadzić na trwałym, dobrze ubitym podłożu, tak aby nie następowało jego osiadanie. Nośność gruntu pod wylotem nie mniejsza niż 20 MPa. Wyloty powinny być osłonięte klapą, siatką lub kratą, aby zapobiec dostawaniu się do nich żab, zajęcy, królików, lisów i innych zwierząt. Elementy wylotów narażone z upływem czasu ulegają korozji i wymagają wymiany. Elementy wylotów narażone na kontakt z wodami agresywnymi należy izolować powłoką bitumiczną.

Końcowy odcinek zbieracza wraz z wylotem powinien być usytuowany prostopadle lub lekko skośnie w stosunku do osi rowu, nigdy zaś pod prąd płynącej wody. Wylot projektowany przy drodze musi być umieszczony poniżej lub powyżej przepustu. Lokalizacja wylotu poniżej przepustu wymaga przekopania drogi i ubezpieczenia zbieracza przed zarośnięciem. Wylot wykonany powyżej przepustu może być częściej podtapiany. Dzieje się tak wskutek zatkania lub zamulenia przepustu.

W rowach odprowadzających wody z obszarów zdrenowanych, wyloty powinny być usytuowane co najmniej 20cm nad poziomem wody najczęściej występującym.

Jak powinien być wykonany i zabezpieczony wylot drenarski

Wylot powinien być tak skonstruowany aby stanowił budowlę trwałą i zapewniającą sprawne odprowadzanie wody. Jego połączenie ze zbieraczem oraz styki rurek na długości co najmniej 2m powinny być szczelnie obetonowane. Jeśli połączenia te zostaną przerwane część wody płynącej w z boku i pod wylotem spowoduje jego podmycie. Wylot należy osadzić na trwałym, dobrze ubitym podłożu, tak aby nie następowało jego osiadanie. Nośność gruntu pod wylotem nie mniejsza niż 20 MPa. Wyloty powinny być osłonięte klapą, siatką lub kratą, aby zapobiec dostawaniu się do nich żab, zajęcy, królików, lisów i innych zwierząt. Elementy wylotów narażone z upływem czasu ulegają korozji i wymagają wymiany. Elementy wylotów narażone na kontakt z wodami agresywnymi należy izolować powłoką bitumiczną.

Czym różnią się od siebie wyloty typu lekkiego i ciężkiego?

Wylot typu lekkiego - jest skonstruowany jako jeden całościowy prefabrykat lub jest złożony z elementów prefabrykowanych.

Wylot typu ciężkiego - jest wykonywany na miejscu z betonu w odeskowaniu.

W jakich celach, w jakich punktach systemu drenarskiego projektuje się studzienki drenarskie?

Studzienki drenarskie projektuje się na zbieraczach w celu zbierania namułów prowadzonych przez sieć drenarską, umożliwienie przepłukiwania zbieraczy poprzez chwilowe spiętrzenie wody, ułatwienie wykonania połączeń zbieraczy, regulowania odpływu wody oraz zmniejszenie nadmiernych spadków. Studzienki mogą być wyprowadzane ponad teren na 20cm lub też kryte, przykryte warstwą gruntu minimum o grubości 60cm. Studzienki wyprowadzone nad teren są łatwo dostępne, umożliwiają częstą kontrolę odpływających wód i działania zbieraczy oraz na częste wybieranie namułów z osadników. Namuły usuwa się w okresie po wykonaniu drenowania nawet kilka razy w roku, a po wytworzeniu się naturalnych sklepień filtracyjnych o wiele rzadziej - raz na rok lub kilka lat. Kontrola i odmulanie studzienek krytych jest utrudniona i wiąże się z potrzebą ich odkrywania. Głębokość osadników powinna wynosić co najmniej 40cm. Studzienki najlepiej lokalizować w miejscach nie uprawianych, przy drogach, na obrzeżach pól, na użytkach zielonych.

Studzienki drenarskie zaleca się stosować:

• na zbieraczach długości 500-1000m - jedną w środkowym odcinku, przy długości zaś ponad 1000m - co 400-500m

• w miejscach przejścia zbieracza ze spadku większego do minimalnego, jeżeli różnica prędkości wody jest większa niż 0,1 m/s

• przed ważniejszymi drogami

• przy zmianie kierunku trasy zbieracza o średnicy ponad 15cm pod kątem mniejszym niż 120^o

• do połączenia więcej niż 2 zbieraczy lub 2 zbieraczy o średnicy większej niż 12,5cm

• do połączenia częściowo zamulonego zbieracza istniejącej sieci drenarskiej ze zbieraczami nowo projektowanymi

1.Narysować studzienkę kontrolną z osadnikiem, wyprowadzoną nad teren oraz studzienkę kaskadową - zaznaczyć najważniejsze elementy.

Narysować studzienkę drenarską zbiorczą, krytą, bez osadnika. Podać kiedy może mieć ona zastosowanie.

Studzienka drenarska zbiorcza - ma zastosowanie kiedy chcemy zebrać wodę z trzech - czterech zbieraczy o średnicach poniżej 30cm i odprowadzić ją do zbieracza głównego lub rowu jednym wspólnym zbieraczem o średnicy większej.

Narysować studzienkę drenarską do przyjęcia wód powierzchniowych, podać jej główne parametry i sposób wykonania.

Jakie obowiązują zasady projektowania studzienek kaskadowych, redukcyjnych (wykonać stosowane rysunki)

Studzienki redukcyjne - kaskadowe - projektuje się na terenach górzystych oraz tam gdzie występuje raptowny uskok terenu. Redukcja spadku w takiej studzience wynosi zwykle 50 - 70cm.

Za pomocą jakich urządzeń, systemów można zmniejszyć, zredukować spadki sączków i zbieraczy w drenowaniu terenów górskich (wykonać stosowne rysunki).

• studzienki redukcyjne kaskadowe

• dreny opaskowe

• drenowanie w zakosy

PROJEKTOWANIE SPADKÓW SĄCZKÓW, ZBIERACZY, ODPŁYW WODY Z DRENÓW, ŚREDNICE DRENÓW

Jakie dane są potrzebne do określenia średnicy zbieraczy i w jaki sposób dane te projektant uzyskuje?

Najmniejsze średnice zbieraczy wynoszą 6,25 i 7,5cm. Do odwodnienia niewielkich powierzchni można stosować jako minimalne średnice zbieraczy 5cm, ale tylko o długościach do 100m.

Średnica zbieracza jest uzależniona od:

• jego spadku I %o

• normy odpływu jednostkowego q [l/s/ha]

• wielkości odwadnianej powierzchni A [ha]

Przekrój zbieracza oblicza się przy założeniu, że zbieracz nie pracuje pod ciśnieniem. Ilość wody Q jaka może płynąć zbieraczem, zależy od jego przekroju F i prędkości przepływu v: Q=Fv . O ilości wody płynącej zbieraczem decyduje wielkość powierzchni odwadnianej A i norma odpływu q. Q = Aq. Prędkość wody w rurociągu można obliczyć za pomocą wzoru Chezy:

, współczynnik prędkości C zależy od oporów i obliczany jest ze wzoru Kuttera:

, R=d/4 - promień hydrauliczny m = 0,30, m=0,27

po przekształceniach otrzymujemy:

Znając zatem normę odpływu jednostkowego q, powierzchnię odwadnianą A oraz spadek zbieracza I można obliczyć potrzebną średnicę zbieracza.

Do projektowania używa się nomogramów i tabel.

Średnice zbieraczy dla danego działu drenarskiego określa się w sposób następujący:

* dla znanego spadku zbieracza i jego najmniejszej średnicy 6,25cm odczytuje się z tabel wielkość możliwej do odwodnienia powierzchni, przy określonej normie odpływu jednostkowego. Następnie za pomocą iloczynu długości sączków i rozstawy ustala się miejsce na zbieraczu, w którym odwadnia on powierzchnię jak najbardziej zbliżoną do odczytanej z tabeli. Jest to miejsce zmiany średnicy zbieracza na większą. Oznaczamy ten punkt za pomocą krzyżyka. Następne średnice 7,5 10 cm oznaczamy tak samo. Należy pamiętać, że do obszaru odwadnianego przez dany zbieracz wlicza się powierzchnię odwadnianą przez zbieracze o mniejszych średnicach, a także zbieracze boczne. Srednice zbieraczy oblicza się zawsze z góry działu w kierunku wylotu, poczynając od zbieracza głównego a kończąc na zbieraczach bocznych.

1. W jaki sposób projektuje się spadki zbieraczy?

• na profilach podłużnych - projektowanie rozpoczynamy od podziału zbieracza na odcinki wyznaczone przez punkty wyraźnego załamania terenu. W punktach tych określa się rzędne i głębokości zbieracza. Dla poszczególnych odcinkach zbieracza oblicza się spadki, których wartości muszą się zawierać w granicach maksymalnych i minimalnych spadków. Należy unikać przegłębień pond 1,4m oraz spłyceń nie zapewniających przykrycia zbieracza gruntem co najmniej 75cm. Na terenach płaskich stosujemy sztuczne spadki. Na podstawie określonego spadku i odległości oblicza się rzędne niwelety dna i głębokości zbieracza na każdym hektometrze i załamaniu trasy, w miejscach zmiany spadku, w miejscach połączeń dwóch zbieraczy lub lokalizacji studzienek, w miejscach spłyceń i przegłębień

• na planie sytuacyjno - wysokościowym - rozpoczynamy od podziału zbieraczy na odcinki o jednakowym spadku. Podstawą tego podziału jest odległość między warstwicami. W punktach wyraźnego załamania terenu (zmiany spadku) określa się głębokości oraz oblicza i wpisuje rzędne niwelety dna. Rzędne te pozwalają obliczyć spadki poszczególnych odcinków zbieraczy. Projektowanie spadków i głębokości tą metodą rozpoczynamy zwykle od wylotu, a przy odwadnianiu kotliny od najniższego miejsca.

2. Jakie czynniki mają wpływ na wielkość odpływu jednostkowego „q” z drenów przyjmowaną do obliczeń średnic zbieraczy w drenowaniu systematycznym? Jak ustala się wielkość tej normy dla drenowania częściowego i niesystematycznego?

Na wielkość odpływu jednostkowego mają wpływ:

• wysokość i rozkład opadów

• właściwości gleby - przepuszczalność gleby

• głębokość i rozstawa drenowania

• spadek terenu

• rodzaj uprawy i inne.

Ustalenie wielkości normy dla drenowania częściowego i niesystematycznego - przyjmuje się z tabeli „normy odpływu - przy opadach rocznych” biorąc pod uwagę wartość współczynnika przeliczeniowego:

Stopień zasilania terenów wodami napływającymi z obszarów przyległych	Wartość współczynnika
		częściowe	niesystematyczne
Tereny bez wyraźnego napływu wód lub dobrych warunkach napływu	1,0	1,5
Tereny o utrudnionych warunkach odpływu, intensywnie zasilane spływami	1,2	1,8
Tereny bezodpływowe(kotliny) intensywnie zasilane spływami	1,5	2,2

3. Narysować drenowanie niesystematyczne. Podać, gdzie się je stosuje, w jaki sposób określamy średnice drenów niesystematycznych? (potrzebne dane A, q, I)

Drenowanie niesystematyczne - polega na wykonaniu pojedynczych rurociągów w najniższych i najbardziej uwilgotnionych miejscach. Może ono być stosowane, jeżeli powierzchnie nadmiernie uwilgotnione mają niewielką szerokość - zbliżoną do rozstawy drenów odpowiadającej danym warunkom glebowo - wodnym. Projektowane rurociągi powinny ujmować wody powierzchniowe i gruntowe, najczęściej tworzące się u podnóży zboczy wymokliska, wysiąki, źródliska. Drenowanie niesystematyczne stosuje się najczęściej na terenach falistych i podgórskich.

Przy projektowaniu średnic rurociągów przyjmuje się, że odwadniana przez nie powierzchnia stanowi iloczyn długości rurociągów i podwojonej rozstawy obliczonej dla danych warunków glebowo - wodnych.

DRENOWANIE GLEB TORFOWYCH, SADÓW, WYKORZYSTANIE DRENOWANIA DO NAWADNIANIA GLEB. SĄCZKI OCHRONNE

1. W jaki sposób wykonuje się drenowanie w glebach torfowych

1. słabo rozłożonych, nie osiadłych - uzasadnić

2. silnie rozłożonych i osiadłych - uzasadnić

W glebach torfowych należy stosować melioracje dwustronne, odwadniająco - nawadniające. Osiągnąć to można wykonując sieć rowów uzupełnionych drenami. Drenowanie pozwala zwiększyć rozstawę rowów o co najmniej 200m. Wykonane w rowach zastawki pozwalają piętrzyć wodę i w okresach posusznych zwilżać profil glebowy systemem podsiąkowym. Drenowanie skraca o połowę czas potrzebny do zwilżenia gleby i zwiększa skuteczność jej nawodnienia.

Na torfach słabo rozłożonych, nie osiadłych - należy projektować drenowanie krecie, drenowanie rurkami ceramicznymi ułożonymi na deskach lub łatach, drenowanie faszynowe lub rurkami z tworzyw sztucznych.

Na torfach silnie rozłożonych i osiadłych - o miąższości złoża większej niż głębokość drenowania rurki ceramiczne należy układać na 5-8cm podsypce piaszczysto - żwirowej. Podsypka ma zapobiec zasklepianiu szczelin wlotowych i usprawnić dopływ wody do drenów. Przy spadku terenu do 3%o należy saczki kierować bezpośrednio do rowów, a przy większych można stosować pełną sieć drenarska złożoną z sączków i zbieraczy.

2. Jak należy drenować sady? Rozstawa, głębokość, układ i sposób wykonania saczków - zabezpieczenia.

Drenowanie w sadach ma głębokość większą niż na użytkach rolnych. Układ i rozstawa drenowania muszą być dostosowane do rozmieszczenia rzędów drzew. Dreny w sadach muszą być tez zabezpieczone przed zarastaniem korzeniami drzew.

Głębokość - uzależniona jest od głębokości korzenienia się drzew:

• grusze, czereśnie, orzechy włoskie - 1,5m

• jabłonie, wiśnie - 1,3m

• śliwy - 1,2m

• szkółki drzew i krzewów oraz drzewa karłowe - 1,1m

Rozstawę drenowania dla sadów oblicza się tak jak dla gruntów ornych i przyjmuje się wartość zaokrągloną do najbliższej wielokrotności odległości pomiędzy rzędami drzew. Sączki projektuje się pośrodku pomiędzy rzędami drzew. Dzięki temu mniej uszkadza się korzenie drzew podczas kopania rowów drenarskich i zmniejsza się prawdopodobieństwo zarośnięcia drenów.

Zabezpieczenie - papa, żużel pyt. 12 cześć II

3. W jaki sposób można drenowanie wykorzystywać do nawodnienia gleb?

Nawadnianie gleb za pomocą rurociągów drenarskich można stosować w terenach płaskich jeżeli spadki terenu nie przekraczają 3%o. Takie spadki są dla drenowania odwadniającego bardzo małe i nie zawsze zapewniają samooczyszczanie się drenów. Drenowanie nawadniające stosujemy głównie na glebach lekkich. Dreny nawadniające należy układać w małej rozstawie, co zwiększa ich koszty.

Nawodnienie za pomocą drenów stosuje się jako nawodnienie podsiąkowe na trwałych użytkach zielonych. Gleby powinna charakteryzować dobra lub średnia przepuszczalność. Sieć odwadniająco - nawadniająca tworzy tu system rowów zbiorczych i krytych drenów. Dreny wpadające bezpośrednio do rowów zbiorczych spełniają funkcję odwadniająco - nawadniającą, natomiast rowy otwarte służą do doprowadzania wody do drenów w czasie nawodnienia i odprowadzenia zrzutów wody z drenów, po jego zakończeniu. Rowy zbiorcze projektuje się jako sieć systematyczną o rozstawie 250-300m. Rozstawę sączków projektuje się zazwyczaj taką jak dla drenowania odwadniającego. Zwilżenie gleby można przyspieszyć przez zastosowanie rurek o większej powierzchni otworów lub szczelin perforacyjnych. Czas nawodnienia można skrócić stosując mniejsze rozstawy sączków.

Regulowanie poziomu wody gruntowej w glebach lekkich i średnich jest możliwe przez okresowe hamowanie odpływu wody z rurociągów za pomocą zasuw zainstalowanych na studzienkach drenarskich lub na zbieraczach. Ten sposób nawodnienia w naszych warunkach nie znajduje zastosowania, bowiem w okresie występowania niedoborów wodnych roślin system drenarski nie prowadzi wody.

1

---