SPRAWOZDANIE TECHNICZNE DO PROJEKTU NAWODNIENIA

POWIERZCHNIOWEGO UŻYTKÓW ZIELONYCH

Projekt został wykonany przez Sebastiana Dubas, studenta IV roku Wydziału Inżynierii Środowiska i Geodezji w Krakowie na zlecenie Katedry Melioracji i Kształtowania Środowiska Akademii Rolniczej w Krakowie.

Zestawienie podstawowych danych :

→ Obiekt: Iłżanka

→ Powierzchnia zlewni: 133,1 km²

→ Konfiguracja terenu: częścią płaszczyzna, częścią pagórki

→ Podłoże i szata roślina: średnio przepuszczalne, średnio rozwinięta

→ Opad średni roczny ze stacji Chodzież 577 mm

→ Temperatura i niedosyty wilgotności powietrza ze stacji Chodzież

→ Gleba: piasek gliniasty

→ Zawartość części spławialnych: 24 %

Przy opracowaniu projektu skorzystano z następujących materiałów :

1. Cz. Zakaszewski - „ Melioracje rolne ” ( wydanie 1961 r )

2. Grzyb , T. Kocan , Z. Rytel - „ Melioracje ႢႢ

Charakterystyka nawodnienia zalewowe.

Nawodnienia zalewowe należą do obszernej grupy nawodnień napowierzchniowych. W ramach nawodnień zalewowych, jako typu określanego przez hydrauliczny schemat dostarczania wody do gleby, wyróżniamy na podstawie zasadniczych rozwiązań technicznych trzy systemy. W obrębie każdego systemu występuje szereg odmian i form uwarunkowanych szczegółami technicznymi lub eksploatacyjnymi.

Dzięki swym rozlicznym formom i odmianom nawodnienia zalewowe mogą być stosowane do różnych celów a więc nie tylko jako nawodnienia zwilżające, ale także jako nawodnienia użyźniające, przemywające, oczyszczające itd.

System zalewów regulowanych:

Cel nawodnień:

W naszych warunkach glebowo-klimatycznych i gospodarczo-rolniczych nawodnienia zalewowe nastawione tylko na regulowanie wilgotności gleby nie mają widoków rozwoju, natomiast mogą i powinny być przedmiotem rozważań w dolinach rzek, jako nawodnienia użyźniające o charakterze melioracyjnym (kolmatacja, namulanie) lub w pewnych przypadkach jako nawodnienia oczyszczające przy rolniczym wykorzystaniu ścieków.

Gleby:

Nawodnienia zalewowe nie nadają się na gleby :

• ciężkie, ilaste, o małej przepuszczalności i odciekalności

• bardzo przepuszczalne o małej polowej pojemności wodnej

Spadki i ukształtowanie powierzchni:

Nawodnienia zalewowe wymagają możliwie płaskiej, nie urozmaiconej powierzchni terenu. Ze względu na pożądaną dużą powierzchnię pojedynczej kwatery przy jednoczesnym ograniczeniu maksymalnej dopuszczalnej głębokości wody do 55 cm, nawodnienia zalewowe nie są na ogół stosowane na spadkach większych od 5 *.

Rodzaj użytków rolnych.

Zarówno na gruntach ornych , jak i na użytkach zielonych, zalew powinien być w zasadzie stosowany do użyźniająco-zwilżających nawodnień przedwegetacyjnych lub pozawegetacyjnych. Obszar nawadniany dzieli się na kwatery za pomocą grobelek usytuowanych w taki sposób, aby przy minimum ich długości i kubatury wytworzyć możliwie duże powierzchnie, dogodne do mechanizacji upraw i sprzętu. Zachowany musi być przy tym warunek nie przekroczenia maksymalnej głębokości zalewu w miejscach najniższych (55cm) i utrzymania głębokości średniej (25-30 cm). Na rozplanowanie i rodzaj urządzeń doprowadzających i odwadniających ma wpływ odmiana i forma zamierzonych nawodnień.

Rozróżniamy zalewy

• zalew stojący, gdy po zalaniu kwatery do określonego poziomu i zamknięciu dopływu przewidujemy pewien czas postoju wody na kwaterze dla wsiąknięcia określonej dawki lub osadzenia namułów

• zalew z przepływem, gdy po zalaniu kwatery podtrzymujemy dopływ, wytwarzając przez czas dłuższy ruch wody na kwaterze z określonymi prędkościami

W układzie zależnym rolę głównego doprowadzalnika i głównego rowu odpływowego spełnia jeden kanał, biegnący zazwyczaj środkiem szeregu kwater uformowanych przez prostopadłe do osi doliny groble. Na kanale w przekrojach poszczególnych grobli, znajdują się zastawki do piętrzenia wody i regulowania przepływu.

Układ niezależny zapewnia osobne doprowadzenie i odprowadzenie wody z każdej kwatery, umożliwia zróżnicowanie użytkowania oraz jest sprawniejszy w eksploatacji.

W projekcie nawodnienia zalewowego należy przewidzieć dobre osuszenie terenu. W razie stałego, głębokiego zalegania wód gruntowych na użytkach zielonych wystarcza dość rzadka sieć płytkich rowów, odprowadzająca skutecznie wody powierzchniowe. Dodatkowe trudności przy nawodnieniach zalewowych stwarza sieć komunikacji wewnętrznych. Korona grobli, na których biegną drogi, musi być wzniesiona co najmniej 50 cm nad rzędną zalewu i mieć szerokość najmniej 2 - 3 m. Należy również przewidzieć przejazdy przez groble między kwaterowe.

Opis i uzasadnienie projektowanych rozwiązań i budowli

Obiekt położony jest w województwie Świętokrzyskim w powiecie Lipsko. Odległość do najbliższego przystanku autobusowego i stacji kolejowej wynosi ok. 2,4 km. Na obiekcie znajdują się użytki zielone. Przez teren przepływa rzeka Iłżanka.

Teren meliorowany jest terenem częściowo płaski, a częściowo pagórkowaty. Na obszarze przeznaczonym pod nawodnienie zalewowe występuje piasek gliniasty.

Średni opad roczny wynosi 577 mm. Obszar objęty projektem okresowo jest zasilany wodami opadowymi, tereny przyległe do rzeki są zasilane wodą z rzeki Iłżanka.

Woda do nawodnienia będzie ujmowana z rzeki Iłżanki. Piętrzenie na jazie wynosić będzie 44,02 m. Obszar w górę rzeki poczynając od jazu obwałowano na wysokość 0,5 m (44,52 m) powyżej poziomu piętrzenia na długości zasięgu cofki.

W celu nawodnienia obszaru przyjęto nawodnienia zalewowe. Obszar wzięty pod uwagę został podzielony na sześć kwater zlokalizowanych po trzy z każdej strony rowu DA-RA, którym odbywać się będzie zarówno doprowadzenie wody na kwatery, jak i jej odprowadzenie po zakończeniu nawodnienia. Wszystkie kwatery jak i rów DA-RA, na długości od wałów cofkowych do końca kwater, są ogroblowane. Na rowie DA-RA należy wykonać mnichy wpustowo-spustowe. Szerokość dna rowu przyjęto b=0,5 m, nachylenie skarp 1:n=1:1,5. Spadek dna rowu na całej długości wynosi 0,57 ^o/_oo. Usytuowanie trasy rowu uzasadnione było ułatwieniem naturalnego spływu wody. Przy spadku 0,57 ^o/_oo należy wykonać obsiew mieszanką traw. Szerokość korony grobli wynosi 1,0 oraz 2,50 m, nachylenie karp 1:n=1:1,5. Na zaprojektowanym rowie znajdują się trzy zastawki kierujące o odpowiedniej wysokości piętrzenia:Z_K1=43,15 m; Z_K2=43,36 M; Z_K3=43,52 m. Na Hm 7+30 zaprojektowano most o szerokości 4 m.

Na terenie kwater zostały zaprojektowane rowy osuszające o głębokości 0,70 m, w rozstawie co 70 m. Wysokość grobli - 30 cm ponad projektowaną rzędną zwierciadła wody. Rzędna zwierciadła wody ( w m n.p.m.) na poszczególnych kwaterach wynosi odpowiednio: I, II - 43,00 m; III, IV - 43,21 m; V - 43,32 m i IV 43,37 m.

Konserwacja urządzeń melioracyjnych .

Roboty konserwacyjne na rowach otwartych obejmują następujące zabiegi :

- usuwanie namułów osadzonych na dnie

- oczyszczenie dna z roślinności

- pielęgnacje skarp

- oczyszczanie budowli

- oczyszczanie profili rowów z zadrzewienia i ciał stałych

Do najczęściej stosowanych prac należą :

- wykaszanie roślinności

• usuwanie namułu

DANE METEOROLOGICZNE DLA STACJI CHODZIEŻ 1951-1970

Sumy miesięczne i roczne opadów w mm za wielolecie 1959-1970.

Rok	Miesiące												Suma XI-X
		XI	XII	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX		X
1951	57	22	48	46	28	7	18	45	66	97	13	1	448
1952	72	12	50	38	17	21	40	80	30	96	74	48	578
1953	29	14	58	20	7	21	37	108	90	86	21	23	514
1954	29	92	45	11	21	40	46	15	202	40	37	30	608
1955	19	66	29	20	30	47	42	40	80	49	41	38	501
1956	30	35	26	26	22	64	12	72	14	99	49	48	497
1957	6	46	32	41	39	23	12	31	152	67	93	15	557
1958	17	55	35	79	27	35	60	65	41	57	50	67	588
1959	9	90	48	8	7	38	22	85	74	22	11	18	432
1960	53	39	53	19	26	38	25	80	87	75	42	68	605
1961	37	47	34	29	45	42	71	52	215	82	37	31	722
1962	42	35	36	57	45	40	94	55	50	83	60	17	614
1963	107	20	19	18	18	19	66	30	31	108	130	37	603
1964	71	41	15	38	15	54	42	43	33	60	36	63	511
1965	54	57	48	29	73	37	97	29	111	42	47	19	643
1966	37	72	52	56	43	38	36	55	93	82	18	81	663
1967	46	89	54	77	64	33	59	80	76	69	93	51	791
1968	70	21	69	23	42	24	78	40	21	54	63	55	560
1969	49	13	36	24	24	49	64	49	11	52	19	19	409
1970	84	39	49	69	52	79	85	10	50	53	54	68	692
Średnia dla lat normalnych	46	45	36	36	32	50	50	53	76	69	49	40	577
Średnia dla lat średnio suchych	38	39	40	27	24	36	36	57	60	65	38	31	492

Średnie miesięczne i roczne temperatury powietrza za wielolecie 1959-1970.

Rok	Miesiące												Suma XI-X
		XI	XII	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX		X
1951	5,6	2,2	-1,4	-0,2	0,3	7,9	11,5	17,1	17,8	19,2	14,8	6,6	8,5
1952	1,0	-2,3	-0,2	-0,4	-1,4	9,6	11,1	15,0	17,8	17,8	10,7	6,1	7,1
1953	3,2	-0,4	-1,9	-1,0	3,1	8,7	13,1	18,5	19,5	16,2	13,3	9,6	8,5
1954	1,8	2,0	-6,0	-8,9	1,5	4,6	12,9	18,2	15,4	16,9	14,4	8,6	6,8
1955	3,1	1,1	-3,5	-3,4	-1,1	4,8	10,4	14,9	18,8	18,6	14,5	7,7	7,2
1956	-0,1	-0,4	-1,2	-10,0	-0,6	3,6	12,5	15,6	17,7	14,6	12,7	7,7	6,0
1957	3,6	-1,4	-0,9	2,2	2,7	6,6	10,3	17,0	18,0	15,1	10,5	8,2	7,7
1958	3,6	0,1	-2,4	-0,8	-1,6	4,1	12,6	13,6	17,2	15,6	12,3	8,9	6,9
1959	1,6	-0,6	-1,2	-2,2	4,5	8,6	12,5	16,2	20,0	19,3	12,0	7,8	8,2
1960	4,4	1,8	-1,9	-3,9	1,0	5,6	12,8	16,8	15,9	16,4	12,0	8,0	7,4
1961	3,5	-4,0	-2,9	2,2	5,4	9,2	10,6	17,8	15,3	15,0	14,7	10,9	8,1
1962	3,3	-4,4	0,4	-1,2	-1,4	8,9	9,7	14,2	15,3	15,9	11,9	8,2	6,7
1963	6,2	-3,9	-11,0	-7,2	0,0	7,6	13,4	16,8	19,0	17,7	14,0	8,1	6,7
1964	4,0	0,0	-2,7	-3,2	-1,9	7,9	13,6	19,0	18,7	15,8	13,6	7,0	7,7
1965	-1,0	0,4	-0,3	-3,4	0,3	6,5	10,0	16,6	15,5	15,4	14,2	7,4	6,8
1966	2,6	0,2	-4,5	-1,2	2,6	7,1	13,3	18,3	17,9	16,8	13,0	10,3	8,0
1967	3,9	-0,5	-1,9	-1,6	5,4	6,9	13,9	16,1	19,7	17,6	15,3	11,2	8,8
1968	3,6	-3,5	-2,3	-0,4	3,8	9,5	10,8	18,2	17,2	17,8	13,8	9,0	8,1
1969	4,9	-8,1	-4,8	-4,0	-1,1	6,6	14,3	17,2	20,2	17,2	14,4	9,0	7,2
1970	2,9	-1,1	-2,5	-2,3	1,1	6,7	11,5	15,9	16,8	15,9	12,6	8,0	7,1
Średnia z wielolecia	3,1	-1,1	-2,7	-2,5	1,1	7,1	12,0	16,7	17,7	16,7	13,2	8,4	7,5

Miesięczne sumy niedosytów wilgotności powietrza w hPa.

1881-1930	--	--	--	--	--	IV	V	VI	VII	VIII	--	--
		--	--	--	--	--	104	157	213	213	184	--	--

OBLICZENIA HYDROLOGICZNE

I.) Wzorami Iszkowskiego:

A=133,1 [km²] - powierzchnia zlewni

P=577 [mm]=0,577 [m] - średni opad roczny

C_s=0,30 -współczynniki określane na podstawie kategorii gruntu oraz rzeźby terenu

c_w=0,055 -współczynniki określane na podstawie kategorii gruntu oraz rzeźby terenu

m=7,2 - współczynnik zależny od powierzchni zlewni

ν=0,75 -współczynnik zależny od powierzchni zlewni, przepuszczalności gruntu, szaty roślinnej

1.) Absolutnie średnia woda z roku normalnego:

Q_s=0,03171·C_s·P·A=0,03171·0,30·0,577·133,1=0,73 m³/s

2.) Absolutnie najniższa woda:

Q₀=0,2·ν·Q_s=0,2·0,75·0,73=0,110 m³/s

3.) Najniższa normalna woda:

Q₁=0,4·ν·Q_s=0,4·0,75·0,73=0,219 m³/s

4.) Średnia normalna woda:

Q₂=0,7·ν·Q_s=0,7·0,75·0,73=0,383 m³/s

5.) Najwyższa wielka woda:

Q₄=C_w·m·P·A=0,055·7,2·0,577·133,1=30,412 m³/s

6.) Wielka doroczna woda letnia:

Q_3L=0,4·Q₄=0,4·30,412=12,165 m³/s

C_s, C_w, m, ν współczynniki odczytane z książki Zakaszewskiego, Melioracje rolne t. 1.

II.) Wzorem Loewego:

Q_3L=K₁·K₂·K₃·K₄·P_L·A [m³/s]

Q_3Z=K₁·K₂·K₃·K₄·P_Z·A [m³/s]

P_L=144 [mm] =0,144 [m] - opad równy średniemu z największych opadów miesięcznych w okresie wegetacji

P_Z=104 [mm] =0,104 [m]- opad równy sumie przeciętnych opadów za miesiące styczeń, lut, marzec; przy temperaturze stycznia do -3,5 ^oC.

A=133,1 [km²] - powierzchnia zlewni

K₁ - współczynnik zależny od rodzaju użytków, gleby i stanu powierzchni zlewni

- odczytane z tabel dla gruntów piaszczystych, łąki na równinie (Zakaszewski, Melioracje rolne t. 1.)

K₂ - współczynnik zależny od średniego spadku zlewni

- I - średnia arytmetyczna spadku podłużnego oraz spadku poprzecznego

K₃ - współczynnik zależny od powierzchni zlewni

K₄ - współczynnik związany z obecnością z zlewni jezior

- na danym terenie nie występują jeziora

Q_3L=2,30·0,22·0,71·1,0·0,144·133,1=6,886 m³/s

Q_3Z=3,75·0,22·0,71·1,0·0,144·133,1=8,108 m³/s

III.) Wzorem Dębskiego:

Q₃=C·A^2/3 [m³/s]

A=133,1 [km²] - powierzchnia zlewni

C=0,68 - współczynnik obejmujący wszystkie pozostałe cechy zlewni; odczytany z książki Zakaszewskiego, Melioracje rolne t. 1. dla rzeki Iłżanki.

Q₃=0,68·133,1^2/3=17,73 m³/s

OBLICZENIE PRZEPŁYWÓW DYSPOZYCYJNYCH wg Tuszki.

Q₀=0,110 m³/s

Q₁=0,219 m³/s

Q₂=0,383 m³/s

W poszczególnych miesiącach okresu wegetacji:

marzec, kwiecień

Q_{DYS III-IV}=Q₂-Q₀=0,383-0,110=0,273 m³/s

maj, czerwiec

Q_{DYS V-VI}=0,5·(Q₁+Q₂)=0,5·(0,219+0,383)=0,602 m³/s

lipiec, sierpień

Q_{DYS VII-VIII}=Q₂-Q₁=0,383-0,219=0,164 m³/s

Dla poszczególnych pokosów:

dla I pokosu (01.IV-15.VI)

Q_{DYS Ip}=Q₂-0,5·Q₀=0,383-0,5·0,110=0,328 m³/s

dla II pokosu (15.VI-31.VIII)

Q_{DYS IIp}=Q₁-0,5·Q₀=0,219-0,5·0,110=0,164 m³/s

OBLICZENIE POTRZEB WODNYCH ROŚLIN

I.) Metoda opadów optymalnych Hohendorfa:

E_H=ΣP_opt [mm]

Opady optymalne wg Hohendorfa dla użytków zielonych P_opt [mm]

Miesiące
IV	V	VI	VII	VIII
65	120	115	100	80

dla I pokosu

E_{H Ip}=P_IVopt+P_Vopt+0,5·P_VIopt [mm]

E_{H Ip}=65+120+0,5·115=243 mm

dla II pokosu

E_{H IIp}=0,5·P_VIopt +P_VIIopt+P_VIIIopt [mm]

E_{H IIp}=0,5·115+100+80=238 mm

II.) Metoda higrometrycznego współczynnika parowania terenowego wg Ostromęckiego:

E_O=β⋅Σd [mm]

β - współczynnik zależny od rodzaju roślinności, wysokości plonu i wilgotności gleby (przyjęty z książki Ostromęckiego „Wstęp do melioracje” tabela 59)

Σd [hPa] - suma średnich dobowych niedosytów wilgotności powietrza za rozpatrywany okres

Miesięczne sumy niedosytów wilgotności powietrza [hPa]

Miesiące
IV	V	VI	VII	VIII
104	157	213	213	184

dla I pokosu

E_{O Ip}=β⋅Σ(d_IV+d_V+0,5·d_VI) [mm]

β=0,51 - przyjęto dla plony siana 5,0 T/ha, dla zwierciadła wody gruntowej h_w=0,73 m, dla gleby piaszczystej

E_{O Ip}=0,51⋅(104+157+0,5·213)=187 mm

dla II pokosu

E_{O IIp}=β⋅Σ(0,5·d_VI+d_VII+d_VIII) [mm]

β=0,44 - przyjęto dla plony siana 3,0 T/ha, dla zwierciadła wody gruntowej h_w=0,73 m, dla gleby piaszczystej

E_{O IIp}=0,44⋅(0,5·213+213+184)=222 mm

III.) Metoda termicznego współczynnika parowania wg Szarowa:

E_S=α⋅Σt [mm]

Σt - suma średnich dobowych temperatur powietrza w ^oC za rozpatrywany okres

α - termiczny współczynnik parowania w mm/1^oC; zależny od rodzaju gleby, jej uwilgotnienia i wysokości plonów α=β·z

β - współczynnik zależny od rodzaju roślinności, wysokości plonu i wilgotności gleby (przyjęty z książki Ostromęckiego „Wstęp do melioracje” tabela 59)

z - stosunek sumy niedosytów wilgotności do sumy średnich dobowych temperatur (odczytany w zależności od sumy średnich dobowych temperatur z książki Ostromęckiego „Wstęp do melioracje” tabela 63)

dla I pokosu

Σt _Ip=30⋅t_IV+31⋅t_V+15·t_VI

Σt _Ip=30⋅7,1+31⋅12,0+15·16,7=835,5 => z=0,35

β=0,51

α=0,51·0,35=0,18

E_{S Ip}=0,18⋅835,5=150 mm

dla II pokosu

Σt _IIp=15⋅t_VI+31⋅t_VII+31·t_VIII

Σt _Ip=15⋅16,7+31⋅17,7+31·16,7=1316,9 => z=0,25

β=0,44

α=0,44·0,25=0,11

E_{S Ip}=0,11⋅1316,9=145 mm

IV.) Obliczenie średnich potrzeb wodnych dla użytków zielonych:

Metoda	Potrzeby wodne dla pokosu
		EIp	EIIp
Hohendorfa	243	238
Ostromęckiego	187	222
Szarowa	150	145
Średnia	169	230

OBLICZENIE NIEDOBORÓW WODNYCH ROŚLIN

I.) Dla lat normalnych pod względem opadów:

N_n=E-P_n [mm]

E - średnie potrzeby wodne dla danego pokosu

P_n - suma opadów dla lat normalnych pod względem opadów za rozpatrywany okres

dla I pokosu

N_{n Ip}=E_Ip-P_{n Ip} [mm]

E_Ip=169

P_{n Ip}=P_nIV+P_nV+0,5·P_nVI=50+50+0,5·53=127 mm

N_{n Ip}=169-127=42 mm

dla II pokosu

N_{n IIp}=E_IIp-P_{n IIp} [mm]

E_IIp=230

P_{n IIp}=0,5·P_nVI+P_nVII+P_nVIII=0,5·53+76+69=172 mm

N_{n IIp}=230-172=58 mm

II.) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

N_s=E-P_s [mm]

E - średnie potrzeby wodne dla danego pokosu

P_s - suma opadów dla lat średnio suchych pod względem opadów za rozpatrywany okres

dla I pokosu

N_{s Ip}=E_Ip-P_{s Ip} [mm]

E_Ip=169

P_{s Ip}=P_sIV+P_sV+0,5·P_sVI=36+36+0,5·57=101 mm

N_{s Ip}=169-101=68 mm

dla II pokosu

N_{s IIp}=E_IIp-P_{s IIp} [mm]

E_IIp=230

P_{s IIp}=0,5·P_sVI+P_sVII+P_sVIII=0,5·57+60+65=154 mm

N_{s IIp}=230-154=76 mm

III.) Określenie niedoborów o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia:

1.) O 10% prawdopodobieństwie przewyższenia:

1.1) Dla lat normalnych pod względem opadów:

N_{n 10%}=A_10%⋅E_O-B_10%⋅P_n [mm]

A_10% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność niedosytów wilgotności powietrza dla prawdopodobieństwa 10%

B_10% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność rozkładu opadów dla prawdopodobieństwa 10%

E_O - potrzeby wodne dla rozpatrywanego okresu wg Ostromęckiego

P_n - suma opadów dla lat normalnych pod względem opadów za rozpatrywany okres

dla I pokosu

N_{n 10% Ip}=A_{10% Ip}⋅E_O-B_{10% Ip}⋅P_n [mm]

A_{10% Ip}=1,17

B_{10% Ip}=0,55

E_O=187

P_{n Ip}=P_nIV+P_nV+0,5·P_nVI=50+50+0,5·53=127 mm
N_{n 10% Ip}=1,17⋅187-0,55⋅127=149 mm

dla II pokosu

N_{n 10% IIp}=A_{10% IIp}⋅E_O-B_{10% IIp}⋅P_n [mm]

A_{10% IIp}=1,20

B_{10% IIp}=0,70

E_O=222

P_{n IIp}=0,5·P_nVI+P_nVII+P_nVIII=0,5·53+76+69=172 mm
N_{n 10% IIp}=1,20⋅222-0,70⋅172=146 mm

1.2) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

N_{s 10%}=A_10%⋅E_O-B_10%⋅P_s [mm]

A_10% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność niedosytów wilgotności powietrza dla prawdopodobieństwa 10%

B_10% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność rozkładu opadów dla prawdopodobieństwa 10%

E_O - potrzeby wodne dla rozpatrywanego okresu wg Ostromęckiego

P_s - suma opadów dla lat średnio suchych pod względem opadów za rozpatrywany okres

dla I pokosu

N_{s 10% Ip}=A_{10% Ip}⋅E_O-B_{10% Ip}⋅P_s [mm]

A_{10% Ip}=1,17

B_{10% Ip}=0,55

E_O=187

P_{s Ip}=P_sIV+P_sV+0,5·P_sVI=36+36+0,5·57=101 mm

N_{s 10% Ip}=1,17⋅187-0,55⋅101=163 mm

dla II pokosu

N_{s 10% IIp}=A_{10% IIp}⋅E_O-B_{10% IIp}⋅P_s [mm]

A_{10% IIp}=1,20

B_{10% IIp}=0,70

E_O=222

P_{s IIp}=0,5·P_sVI+P_sVII+P_sVIII=0,5·57+60+65=154 mm
N_{s 10% IIp}=1,20⋅222-0,70⋅154=159 mm

2.) O 25% prawdopodobieństwie przewyższenia:

2.1) Dla lat normalnych pod względem opadów:

N_{n 25%}=A_25%⋅E_O-B_25%⋅P_n [mm]

A_25% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność niedosytów wilgotności powietrza dla prawdopodobieństwa 25%

B_25% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność rozkładu opadów dla prawdopodobieństwa 25%

E_O - potrzeby wodne dla rozpatrywanego okresu wg Ostromęckiego

P_n - suma opadów dla lat normalnych pod względem opadów za rozpatrywany okres

dla I pokosu

N_{n 25% Ip}=A_{25% Ip}⋅E_O-B_{25% Ip}⋅P_n [mm]

A_{25% Ip}=1,08

B_{25% Ip}=0,75

E_O=187

P_{n Ip}=P_nIV+P_nV+0,5·P_nVI=50+50+0,5·53=127 mm
N_{n 25% Ip}=1,08⋅187-0,75⋅127=107 mm

dla II pokosu

N_{n 25% IIp}=A_{25% IIp}⋅E_O-B_{25% IIp}⋅P_n [mm]

A_{25% IIp}=1,09

B_{25% IIp}=0,80

E_O=222

P_{n IIp}=0,5·P_nVI+P_nVII+P_nVIII=0,5·53+76+69=172 mm
N_{n 25% IIp}=1,09⋅222-0,80⋅172=104 mm

2.2) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

N_{s 25%}=A_25%⋅E_O-B_25%⋅P_s [mm]

A_25% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność niedosytów wilgotności powietrza dla prawdopodobieństwa 25%

B_25% - współczynnik regionalny uwzględniający zmienność rozkładu opadów dla prawdopodobieństwa 25%

E_O - potrzeby wodne dla rozpatrywanego okresu wg Ostromęckiego

P_s - suma opadów dla lat średnio suchych pod względem opadów za rozpatrywany okres

dla I pokosu

N_{s 25% Ip}= A_{25% Ip}⋅E_O-B_{25% Ip}⋅P_s [mm]

A_{25% Ip}=1,08

B_{25% Ip}=0,75

E_O=187

P_{s Ip}=P_sIV+P_sV+0,5·P_sVI=36+36+0,5·57=101 mm

N_{s 25% Ip}=1,08⋅187-0,75⋅101=126 mm

dla II pokosu

N_{s 25% IIp}= A_{25% IIp}⋅E_O-B_{25% IIp}⋅P_s [mm]

A_{25% IIp}=1,09

B_{25% IIp}=0,80

E_O=222

P_{s IIp}=0,5·P_sVI+P_sVII+P_sVIII=0,5·57+60+65=154 mm
N_{s 25% IIp}=1,09⋅222-0,80⋅154=119 mm

USTALENIE ROZSTAWY ROWÓW

ODWADNIAJĄCO-NAWADNIAJĄCYCH

Gleba oraz roślinność na łące po jej zmeliorowaniu	Pożądane obniżenie zwierciadła wody gruntowej [m]	Projektowana głębokość rowów na glebach mineralnych [m]	Rozstawa [m]
Łąki naturalne o roślinności przeważnie słodkiej, na glebach piaszczysto - gliniastych	0,4 ÷ 0,5	0,65 ÷ 0,75	60 ÷ 80

Niższe normy głębokości rowów (dolne granice) należy stosować tam, opady roczne wynoszą mniej niż 500 mm, a normy wyższe (górne granice) tam, gdzie opady przekraczają 750 mm.

Większe rozstawy należy przyjmować w częściach Polski o temperaturze stycznia równej i wyższej od -2°, mniejsze rozstawy - w tych częściach kraju, gdzie temperatura stycznia jest równa lub niższa do -4,5°.

Dla opadów i temperatur pośrednich głębokość rowów oraz ich rozstawy należy ustalać przez interpolację, zaokrąglając głębokości do 5 cm, rozstawy zaś do 5m.

Dla średniego rocznego opadu równego 577 mm, głębokość rowów wynosi 0,70 m.

Dla średniej z wielolecia temperatury stycznia równej -2,7°, rozstawa wynosi 70 m.

OBLICZENIE ZAPOTRZEBOWANIA WODY

DO NAWODNIEŃ ZWILŻAJĄCYCH

Z=E-P-(W_p-W_k) [mm]

E - przewidywane parowanie terenowe z powierzchni nawadnianej, obejmujące łącznie rozchody na transpiracje i parowanie terenowe

P - opad efektywny, równy opadowi rzeczywistemu pomnożonemu przez współczynnik zmniejszający zwany współczynnikiem opadów

W_p - początkowy zapas wody w danej warstwie gleby nie przekraczający w terenach meliorowanych polowej pojemności wodnej

W_k - końcowy zapas wody w danej warstwie gleby

W_p-W_k=ΔR

ΔR - retencja użyteczna wg Ostromęckiego, dla gleb lekkich wynosi 40 mm

E-P=N

N - niedobór, z wcześniejszych obliczeń.

Z=N-ΔR [mm]

I.) Dla lat normalnych pod względem opadów:

dla I pokosu

Z_{n Ip}=N_{n Ip}-ΔR [mm]

Z_{n Ip}=42-40=2 mm

dla II pokosu

Z_{n IIp}=N_nIIp [mm]

Z_{n IIp}=58 mm

II.) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

dla I pokosu

Z_{s Ip}=N_{s Ip}-ΔR [mm]

Z_{s Ip}=68-40=28 mm

dla II pokosu

Z_{s IIp}=N_sIIp [mm]

Z_{s IIp}=76 mm

III.) Dla 10% prawdopodobieństwa przewyższenia:

III.1) Dla lat normalnych pod względem opadów:

dla I pokosu

Z_{n 10% Ip}=N_{n 10% Ip}-ΔR [mm]

Z_{n 10% Ip}=149-40=109 mm

dla II pokosu

Z_{n 10% IIp}=N_{n 10% IIp} [mm]

Z_{n 10% IIp} =146 mm

III.2) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

dla I pokosu

Z_{s 10% Ip}=N_{s 10% Ip}-ΔR [mm]

Z_{s 10% Ip}=163-40=123 mm

dla II pokosu

Z_{s 10% IIp}=N_{s 10% IIp} [mm]

Z_{s 10% IIp} =159 mm

IV.) Dla 25% prawdopodobieństwa przewyższenia:

IV.1) Dla lat normalnych pod względem opadów:

dla I pokosu

Z_{n 25% Ip}=N_{n 25% Ip}-ΔR [mm]

Z_{n 25% Ip}=107-40=67 mm

dla II pokosu

Z_{n 25% IIp}=N_{n 10% IIp} [mm]

Z_{n 25% IIp} =104 mm

IV.2) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

dla I pokosu

Z_{s 25% Ip}=N_{s 25% Ip}-ΔR [mm]

Z_{s 25% Ip}=126-40=86 mm

dla II pokosu

Z_{s 25% IIp}=N_{s 25% IIp} [mm]

Z_{s 25% IIp} =119 mm

Z przeprowadzonej analizy wynika że na rozpatrywanym obszarze użytki zielone cierpią na niedobory wody zarówno w latach normalnych, średnio suchych jak i prawdopodobnych pod względem opadów. Zapotrzebowanie wody do nawodnień waha się w granicach 17-138 mm w I pokosie, natomiast w II pokosie 12-159 mm.

Zaleca się aby na analizowanym obszarze przeprowadzić nawodnienie użytków zielonych.

POBLICZENIE DAWKI NAWODNIENIOWEJ NETTO

d_n=V_{h max}-Q_{h min} [mm]

V - objętość rezerw przejściowych

V=b⋅h_max^1,43 [mm]

Q - odciekalność

Q=a⋅h_min^1,73 [mm]

a, b - współczynniki empiryczne zależne od zawartości części spławialnych (<0,02 mm) w glebie obiektu nawadnianego.

Współczynnik	Zawartość frakcji spławialnej w % (ϕ<0,02 mm)
		1	5	10	15	20	35	50	60
a	273	128	92	76	66	51	43	40
b	290	168	133	116	105	87	77	73

Przy zawartości 24% części spławialnych w glebie obiektu nawadnianego, wartości współczynników a i b ustalono na: a=62, b=100

h_max - przyjmujemy równą głębokości rowów =0,70 m

h_min =0,50 m

V=100⋅0,70^1,43=60 mm

Q=62⋅0,50^1,73=19 mm

d_n=60-19=41 mm

OBLICZENIE ILOSCI NAWODNIEŃ

n=Z/d_n

I.) Dla lat normalnych pod względem opadów:

dla I pokosu

n_{n Ip}=2/41=0,05 1 x nawadniamy

dla II pokosu

n_{n IIp}=58/41=1,41 2 x nawadniamy

II.) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

dla I pokosu

n_{s Ip}=2/41=0,68 1 x nawadniamy

dla II pokosu

n_{s IIp}=76/41=1,85 2 x nawadniamy

III.) Dla 10% prawdopodobieństwa przewyższenia:

III.1) Dla lat normalnych pod względem opadów:

dla I pokosu

n_{n 10% Ip}=109/41=2,66 3 x nawadniamy

dla II pokosu

n_{n 10% IIp}=146/41=3,56 4 x nawadniamy

III.2) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

dla I pokosu

n_{s 10% Ip}=123/41=3,00 3 x nawadniamy

dla II pokosu

n_{s 10% IIp}=159/41=3,88 4 x nawadniamy

IV.) Dla 25% prawdopodobieństwa przewyższenia:

IV.1) Dla lat normalnych pod względem opadów:

dla I pokosu

n_{n 25% Ip}=67/41=1,63 2 x nawadniamy

dla II pokosu

n_{n 25% IIp}=104/41=2,54 3 x nawadniamy

IV.2) Dla lat średnio suchych pod względem opadów:

dla I pokosu

n_{s 25% Ip}=86/41=2,10 3 x nawadniamy

n_{s 25% IIp}=119/41=2,90 3 x nawadniamy

ZESTAWIENIE KUBATURY WYKOPÓW POSZCZEGÓLNYCH KWATER

Kwatera I

Nr rowu	Długość rowu [m]	Przekrój projektowany		Objętość wykopu V [m^3]
					Głębokość [m]	Powierzchnia [m^2]
R-A1	388	0,80	1,36	527,68
R-A1-1	47	0,70	1,09	51,00
R-A1-2	74	0,70	1,09	80,29
R-A1-3	100	0,70	1,09	108,50
R-A1-4	125	0,70	1,09	135,63
R-A1-5	75	0,70	1,09	81,38
R-A1	388	0,80	1,36	527,68
				Σ 984,47

Kwatera II

Nr rowu	Długość rowu [m]	Przekrój projektowany		Objętość wykopu V [m^3]
					Głębokość [m]	Powierzchnia [m^2]
R-A2	392	0,80	1,36	533,12
R-A2-1	126	0,70	1,09	136,71
R-A2-2	120	0,70	1,09	130,20
R-A2-3	116	0,70	1,09	125,86
R-A2-4	118	0,70	1,09	128,03
R-A2-5	133	0,70	1,09	144,31
R-A2-6	146	0,70	1,09	158,41
				Σ 1356,64

Kwatera III

Nr rowu	Długość rowu [m]	Przekrój projektowany		Objętość wykopu V [m^3]
					Głębokość [m]	Powierzchnia [m^2]
R-A3	355	0,80	1,36	482,80
R-B3	115	0,80	1,36	156,40
R-B3-1	139	0,70	1,09	150,82
R-A3-2	247	0,70	1,09	268,00
R-A3-3	276	0,70	1,09	299,46
R-A3-4	138	0,70	1,09	149,73
				Σ 1507,20

Kwatera IV

Nr rowu	Długość rowu [m]	Przekrój projektowany		Objętość wykopu V [m^3]
					Głębokość [m]	Powierzchnia [m^2]
R-A4	354	0,80	1,36	481,44
R-B4	158	0,80	1,36	214,88
R-B4-1	118	0,70	1,09	128,03
R-A4-2	204	0,70	1,09	221,34
R-A4-3	177	0,70	1,09	192,05
R-A4-4	129	0,70	1,09	139,97
				Σ 1377,70

Kwatera V

Nr rowu	Długość rowu [m]	Przekrój projektowany		Objętość wykopu V [m^3]
					Głębokość [m]	Powierzchnia [m^2]
R-A5	343	0,80	1,36	466,48
R-B5	230	0,80	1,36	312,80
R-B5-1	180	0,70	1,09	195,30
R-A5-2	271	0,70	1,09	294,04
R-A5-3	222	0,70	1,09	240,87
				Σ 1509,49

Kwatera V

Nr rowu	Długość rowu [m]	Przekrój projektowany		Objętość wykopu V [m^3]
					Głębokość [m]	Powierzchnia [m^2]
R-A6	500	0,80	1,36	680,00
R-B6	98	0,80	1,36	133,28
R-B6-1	107	0,70	1,09	116,10
R-A6-2	142	0,70	1,09	154,07
R-A6-3	144	0,70	1,09	156,24
R-A6-4	182	0,80	1,36	247,52
R-A6-5	136	0,70	1,09	147,56
R-A6-6	68	0,70	1,09	73,78
R-A6-7	172	0,70	1,09	186,62
R-A6-8	24	0,70	1,09	26,04
				Σ 1921,21

OBLICZENIE ŚREDNIEGO ZALEWU NA KWATERZE

- średnia warzona

Kwatera	hp [mm]
I	360
II	360
III	380
IV	360
V	240
VI	270

OBLICZENIE WARSTWY WODY NA WYPEŁNIENI ROWÓW

ΣV_i -kubatura poszczególnych kwater [m³]

F_i - powierzchnia poszczególnych kwater [m²]

Kwatera	ΣV [m^3]	F [m^2]	hr [mm]
I	984,47	31000	32
II	1 356,64	56000	24
III	1 507,20	61000	25
IV	1377,70	48500	28
V	1509,49	59000	26
VI	1921,21	72500	26

OBLICZENIE DAWKI BRUTTO

D_br=d_n+Q+h_p+h_r+e⋅t [mm]

D_br - dawka brutto

d_n - dawka netto [mm]

Q - odciekalność [mm]

h_p - średni zalew na kwaterze [mm]

h_r - warstwa wody na wypełnienie rowów na kwaterze [mm]

e - parowanie z wolnej powierzchni wody [mm/d]

t - czas zalewu [d]

Kwatera	dn	Q	hp	hr	e	t	Dbr
		[mm]	[mm]	[mm]	[mm]	[mm/d]	[dobach]	[mm]
I	41	19	32	360	1	5	457
II					24		360	2		454
III					25		380	2		475
IV					28		360	2		458
V					26		240	2		336
VI					26		270	2		366

OBLICZENIE OBJĘTOŚCI WODY

POTRZEBNEJ DO NAWODNIENIA POSZCZEGÓLNYCH KWATER

D_bri -dawka brutto poszczególnych kwater [m]

F_i - powierzchnia poszczególnych kwater [m²]

Kwatera	Dbr	F	Qn
		[m]	[m^2]	[m^3]
I	0,457	31000	14167
II	0,454	56000	25424
III	0,475	61000	28975
IV	0,458	48500	22213
V	0,336	59000	19824
VI	0,366	72500	26535

OBLICZENIE OBJĘTOŚCI WODY

ZRZUCANEJ Z POSZCZEGÓLNYCH KWATER

D_br(zrzutu)i=Q+h_r+h_p -dawka brutto zrzutu z poszczególnych kwater [m]

F_i - powierzchnia poszczególnych kwater [m²]

Kwatera	Q	hr	hp	Dbr(zrzutu)
		[m]	[m]	[m]	[m]
I	0,019	0,032	0,36	0,411
II			0,024	0,36	0,403
III			0,025	0,38	0,424
IV			0,028	0,36	0,407
V			0,026	0,24	0,285
VI			0,026	0,27	0,315

Kwatera	Dbr(zrzutu)	F	Qz
		[m]	[m^2]	[m^3]
I	0,411	31000	12741
II	0,403	56000	22568
III	0,424	61000	25864
IV	0,407	48500	19739,5
V	0,285	59000	16815
VI	0,315	72500	22837,5

OBLICZENIE WYDATKU MNICHA

F_m - pole przekroju poprzecznego mnicha [m²]

V_m - prędkość przepływu wody przez mnich [m/s]

Mnich	Fm	Vm	qm
		[m^2]	[m/s]	[m^3/s]
30×60	0,18	1,2	0,216
40×80	0,32			0,384
50×100	0,50			0,600

OBLICZENIE CZASU NAPEŁNIENIA KWATERY

v_ni - objętość wody potrzebna do nawodnienia poszczególnych kwater [m³]

q_m - wydatek przyjętego mnicha [m³/s]

Kwatera	Qn	Przyjęty	qm	tn
		[m^3]	mnich	[m^3/s]	[h]
I	14167	50×100	0,600	6,6
II	25424	40×80	0,384	18,4
III	28975	50×100	0,600	13,4
IV	22213	40×80	0,384	16,1
V	19824	40×80	0,384	14,3
VI	26535	40×80	0,384	19,2

OBLICZENIE CZASU OPRÓŻNIENIA KWATERY

v_zi - objętość wody potrzebna do nawodnienia poszczególnych kwater [m³]

q_m - wydatek przyjętego mnicha [m³/s]

Kwatera	Qz	Przyjęty	qm	tz
		[m^3]	mnich	[m^3/s]	[h]
I	12741	50×100	0,600	5,9
II	22568	40×80	0,384	16,3
III	25864	50×100	0,600	12,0
IV	19739,5	40×80	0,384	14,3
V	16815	40×80	0,384	12,2
VI	22837,5	40×80	0,384	16,5

OBLICZENIE CZASU PODTRZYMANIA ZALEWU

t - czas zalewu [d]

Kwatera	24⋅t	tn	tz	tp
		[h]	[h]	[h]	[h]
I	24	6,6	5,9	11,5
II	48	18,4	16,3	13,3
III	48	13,4	12,0	22,6
IV	48	16,1	14,3	17,6
V	48	14,3	12,2	21,5
VI	48	19,2	16,5	12,3

ZESTAWIENIE KUBATURY WYKOPU ROWU DA-RA

Stacja	Odległość między stacjami [m]	Przekrój projektowany			Objętość wykopu [m^3]		Objętość wykopu narastająco [m^3]
				Głębokość [m]				Powierzchnia
									Na stacji [m^2]	Średnia [m^2]
	3+00		1,10		2,37					0,00
		155						2,43	376,65
	4+55					1,13					2,48				376,65
			439									2,48	1088,72
	8+94					1,13					2,48				1465,37
			490									2,43	1190,70
	13+84					1,10					2,37				2656,07
			78									2,37	184,86
	14+62					1,10					2,37				2840,93

ZESTAWIENIE KUBATURY GROBLI ROWU DA-RA

Szerokość korony grobli 1,00 [m]

Stacja	Odległość między stacjami [m]	Przekrój projektowany			Objętość nasypu [m^3]		Objętość nasypu narastająco [m^3]
				Wysokość [m]				Powierzchnia
									Na stacji [m^2]	Średnia [m^2]
	3+00		1,00		2,50					0,00
		155						2,44	378,20
	4+55					0,97					2,38				378,20
			439									2,38	1044,82
	8+94					0,97					2,38				1423,02
			490									2,44	1195,60
	13+84					1,00					2,50				2618,62
			78									2,50	195,00
	14+62					1,00					2,50				2813,62

Szerokość korony grobli 2,50 [m]

Stacja	Odległość między stacjami [m]	Przekrój projektowany			Objętość nasypu [m^3]		Objętość nasypu narastająco [m^3]
				Wysokość [m]				Powierzchnia
									Na stacji [m^2]	Średnia [m^2]
	3+00		1,00		4,00					0,00
		155						3,92	607,60
	4+55					0,97					3,84				607,60
			439									3,84	1685,76
	8+94					0,97					3,84				2293,36
			490									3,92	1920,80
	13+84					1,00					4,00				4214,16
			78									4,00	312,00
	14+62					1,00					4,00				4526,16

SPRAWDZENIE PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU WODY

PRZEZ PRZEPUST WAŁOWY

h=0,50 [m] - różnica pomiędzy zwierciadłem wody przed przepustem a zwierciadłem wody za przepustem wałowym

g=9,81 [m/s²] - przyspieszenie ziemski

e=0,50 [m] - suma strat

L=20 [m] - długość przepustu wałowego

d=0,60 [m] - średnica przepustu wałowego

c - współczynnik prędkości Kuttera

m=0,30 - współczynnik szorstkości

---