skripta suvremeni sustavi natapanja i odvodnje

7/25/2019 Skripta Suvremeni Sustavi Natapanja i Odvodnje

http://slidepdf.com/reader/full/skripta-suvremeni-sustavi-natapanja-i-odvodnje 1/115

AGRONOMSKI I PREHRAMBENO-TEHNOLOŠKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U MOSTARU

1

Suvremeni sustavi natapanja i odvodnje- interna skripta

SUVREM EN I SUSTA V I NA T A P A NJA I O DVO DN JE

I NT ERN A SKR I P T A

AUTORI; STUDENTI DIPLOMSKOG STUDIJA BILINOGOJSTVO ak/god. 2015/16

M.Lavrić.,A.Babić.,L.Galić.,A.Ćorić.,K.Topić.,A,Lučić.,I.Prkut.,V.Vuletić.,A.Ćavar.,M.Tomić.,M.Baković.,Ž.Šimović.,D.Perić -Peša.,I.Tolo.,D.Volarić.,J.Filipović., I.Brigić.,D.Antunović.,H.Markota.,A.Pehar.,K.Vuleta.,V.Družijanić.

Mostar, siječanj 2016.godi ne




2


SADRŽAJ;

1. ZNAČAJ I UTJECAJ NAVODNJAVANJA 2. KVALITETA VODE ZA NAVODNJAVANJE3. REŽIM NAVODNJAVANJA4. ELEMENTI SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE 5. ODREĐIVANJE PROTOKA VODE ZA DIMENZIONIRANJE SUSTAVA ZA

NAVODNJAVANJE

6. NAVODNJAVANJE PRELIJEVANJEM7. NAVODNJAVANJE PLAVLJENJEM8. PODZEMNO NAVODNJAVANJE

9. DOVODNA I RAZVODNA MREZA10. NAVODNJAVANJE KAPANJEM11. NAVODNJAVANJE KIŠENJEM 12. NAVODNJAVANJE BRAZDAMA

13. OBJEKTI NA KANALIMA 14. PUMPNE STANICE

15. PLANIRANJE I PROJEKTIRANJE ODVODNIH SUSTAVA16. ODVODNI SUSTAVI 17. ODRŽAVNJE ODVODNIH SUSTAVA




3


ZNAČAJ I UTJECAJ NAVODNJAVANJA

1. Uvod

Navodnjavanje se može definirati kao jedna od hidrotehničkih mjera, kojom seumjetnim putem dovodi potrebna voda u zemljište u sušnim periodima godine.Navodnjavanje spada u hidrotehničke melioracije i ima zadatak da osigura i reguliraneophodan vodeni, zračni, toplinski, mikrobiološki i mineralni režim zemljišta,stvarajući optimalne uvjete za rast i razvoj poljoprivrednih biljaka za dobivanje visokih

i stabilnih prinosa pri bilo kakvim vremenskim uvjetima.




4


2. Utjecaj navodnjavanja na zemlj ište

2.1. Utjecaj navodnjavanja na strukturu zemlj ištaNa navodnjavanim površinama razvija se bogatija organska masa, koja povoljnoutječe na oblikovanje strukture zemljišta. Pri nepravilnom navodnjavanju kvari se

struktura. Grudvasta struktura zemljišta se razara. Uslijed djelovanja vode raspadajuse grudvice tla na sitni je čestice zbog bubrenja i mehaničkog djelovanja. Razbijanjemgrudvaste strukture gornjih horizonata tla, koji dolaze u dodir s vodom, formira sepovršinska pokorica, pa se poroznost zemljišta znatno smanjuje. Ovakvograspadanja neće biti kod umjerenog vlaženja kapilarnom vodom umjerenimintezitetom. Preporučuje se zalijevanje brazdama, kapanjem te kišenjem uumjerenom intezitetu kako bi se sačuvala struktura tla. Najopasnija pojava uslijed navodnjavnja koje se teško ili nikako ne popravlja jeerozija tla. Javlja se na terenima s većim nagibom i velikim brzinama vode.

Zemljište navlaženo do optimalne vlažnosti za biljke, najpovoljnije je za kvalitetnuobradu. Navodnjavanje razmekšava zemljište, naročito teška glinovita tla, štoomogućuje lako probijanje korjenovog sustava. Zemljište treba navodnjavati strogonormiranim, umjerenim količinama i ne dozvoljavati površinsko otjecanje vode i njenuinfilrtaciju u dublje slojeve ispod aktivnog sloja biljaka. To osim gubitka hranjiva,može dovesti povećanja razine podzemne vode, što kasnije rezultira zabarivanjem izasoljavanjem tla.

2.2. Utjecaj navodnjavanja na kemijska svojs tva zemlji šta

Pri neumjerenom navodnjavanju, mogu se sa vodom iznositi hranjive tvari iz gornjihhorizonata, pa ono na taj način postaje siromašno i smanjuje mu se proizvodnasposobnost i povećava opasnost od zasoljavanja. Pogoršavanje kemijskih svojstavazemljišta nastaje unošenjem i odlaganjem sa vodom štetnih soli i jedinjenja koja se unjoj nalaze. Sa navodnjavanjem mogu unesene kemijske tvari stupati u reakciju stvarima iz adsorpcijskog komleksa tla te na taj način stvarati korisne ili štetne spojeveza biljke, što utječe na poboljšanje ili pogoršanje kemijskih svojstava zemljišta.

2.3. Utjecaj navodnjavanja na topl insk i kapacitet zemlji štaToplinski kapacitet tla se povećava uslijed vlaženja. Tlo zasićeno vodom troši velike

količine topline za svoje zagrijavanje, a pri isparavanju vode brže se hladi. Iz ovogproizlazi da su vlažna zemljišta u ljetnom periodu hladnija nego suha, a u zimskimtoplija. Toplinska provodljivost vlažnih zemljišta je veća nego suhih. Sniženjetemperature tla pri navodnjavanju naročito je izraženo na površini terena, a sadubinom se ove razlike smanjuju.Ipak, treba napomenuti da sniženje temperature zemljišta ispod određenih granicanije povoljno, jer se pri tome smanjuje razgradivost i biološka mobilizacija hranjivihtvari tla i snižava se količina bjelančevina u prinosu.




5


3. Utjecaj navodnjavanja na mikroklimu

Utjecaj navodnjavanja na mikroklimu zavisi i od primijenjenog načina zalijevanja iveličine hidromelioracijske površine. Svi načini zalijevanja mijenjaju mikroklimu tla.Najviše se mijenja kod kišenja, dok se kod površinsko-gravitacijskih zalijevanja i

zalijevanja kapanjem manje mijenjaju, a kod podzemnog promjene se skoro i neosjećaju. Sa povećanjem vlažnosti zemljišta uslijed navodnjavanja nastajemeđusobna preraspodjela elemenata toplotnog balansa na račun promjene albeda,toplotnog toka u tlo i isparavanja. Ovo izaziva povećanje vlažnosti zraka u tokugodine, a naročito u ljetnom periodu. Dnevna temperatura zraka se snižava, dok senoćna malo povećava. Uslijed takvog kolebanja temperature zraka, po danu vodaisparava a po noći se u većini slučajeva kondenzira u tlu, što noću dovodi dodopunskog zagrijavanja površine navodnjavanog zemljišta. Na nenavodnjavanimzemljištima relativna vlažnost zraka do dva metra visine skoro je jednaka, dok je u

uvjetima navodnjavanja najveća na površini zemljišta, a sa visinom opada. Razlog ješto se promjena vlažnosti događa uglavnom pod utjecajem vlaženja površinezemljišta.Pri određenim uvjetima, navodnjavanje se može koristiti i kao sredstvo protivproljetnih i jesenskih mrazeva, jer se sa vodom unosi dopunska količina topline. Uhladno vrijeme voda je toplija od zraka i tla, a povećanje vlažnosti zraka prinavodnjavanju smanjuje zračenje topline u atmosferu.




6


4. Utjecaj navodnjavanja na mikrobiološke procese zemlj išta

Navodnjavanje utječe na mikrobiološke procese u tlu preko njegove povećanevlažnosti, jer voda omogućuje specifične kemijske procese.Navodnjavanje može poboljšati mikrobiološku aktivnost zemljišta ali može smanjiti

njegovu nitrifikacijsku sposobnost. I u ovom slučaju treba voditi računa o pravilnomnavodnjavanju. Stvaranjem povoljnog vodenog i toplinskog režima u tlu, pojačavajuse u njemu aerobni procesi u periodima između dva zalijevanja.

Rad nitrifikacijskih bakterija u velikoj mjeri zavisi od vlažnosti zemljišta. Prema nekimistraživanjima za proces nitrifikacije najbolje odgovara optimalna vlažnost. Odmahposlije zalijevanja rad nitrifikacijskih bakterija u gornjem dijelu profila tla opada zbogvelike vlažnosti i loših toplinskih uvjeta, a ranije formirani nitrati se ispiru u donjehorizonte. Zatim, u procesu smanjenja vlažnosti zemljišta aktivira se njihov rad, alikasnijim opadanjem vlažnosti ispod optimalne, ponovno im se smanjuje efikasnost.

Uslijed ovoga na nenavodnjavanim površinama u sušnim područjima procesnitrifikacije se događa samo u proljeće i jesen,a u ljeto prestaje. Suviše rijetkazalijevanja kao i neumjerena vlaženja nisu povoljna. Uslijed nepravilnog,neumjerenog navodnjavanja sadržaj nitrata u gornjim horizontima tla može sesmanjiti u odnosu na stanje bez navodnjavanja, jer se nitrati ispiru u donje horizontezemljišta.Navodnjavanje, također, pomaže razvoj protozoa i povoljno mijenja sastavmakrofaune zemljišta, nestaju krtice i termini, a razmnožavaju se gliste, i sl.




7


5. Utjecaj navodnjavanja na pol jopr ivredne kulture

Navodnjavanje nadoknađuje deficite vode u vegetacijskom periodu i utječe na biljke isve faktore vezane za njihov život i normalan razvoj. Voda igra važnu ulogu u životubiljke, posrednu i direktnu. Voda je sastavni dio biljke i za njen normalan razvoj i

ostvarenje visokih prinosa potrebno je da u toku vegetacijskog perioda budeopskrbljena potrebnim količinama. Osim povećanja vlažnostiu sušnim periodima godine, navodnjavanje utječe na režim ishrane biljke. U svojstvu rastvarača voda rastvara kemijske spojeve koji se nalaze u zemljištu i stvara u njemuuvjete za odvijanje raznih kemijskih reakcija. Navonjavanje, također, smanju štetniutjecaja biljke, koje se nalaze u zemljištu, smanjujući njihove koncentracije u rastvoruzemljišta.Pored ovoga, navodnjavanje je važno i za hlađenje biljnog organizma, i skidanjuraznih prljavština sa biljaka.

Višegodišnji prosjek prinosa bljaka, znatno je veći u uvjetima navodnjavanja, negobez navodnjavanja.

Navodnjavanje može i negativno utjecati na biljnu proizvodnju pri njegovojnepravilnoj i neumjerenoj primjeni. Pri neumjerenom zalijevanju, naročito u periodusazrijevanja, može se pojaviti nesazrijevanje kultura, velika vlažnost zrna, malakoličina šećera i velika kiselost grožđa i drugih voćaka. Mogu se pojaviti raznaoboljenja lišća i plodova, ako se ne koriste zaštitna sredstva, koa i prekomjernaizrastanja i polijeganja nekih kultura.

Postotak sadržaja bjelančevina u biljkama se povećava sa smanjivanjem količinevode za navodnjavanje pri nepromjenjivim ostalim uvjetima. S povećanjem količinevode za navodnjavanje, povećava se postotak celuloze u stabljikama, u korjenuneznatno, dok u listovima ne dolazi do promjene. S navodnjavanjem se povećava sadržaj ugljikohidrata. Najveći postotak šećera u voću, dobiva se pri umjerenojvlažnosti tla, kao i postotak i kvalitet ulja kod uljarica. S povećanjem količine vode zanavodnjavanje, povećava se količina škroba u biljkama. Do većeg povećanja dolazikod šećerne repe, pri čemu se jedan dio šećera može pretvoriti u škrob. Postotakškroba u krumpiru pri navodnjavanju, naročito u sušnim godinama, se povećava, kaoi prinos uopće.

Utrošak vode na transpiraciju je veći, ukoliko je veća norma navodnjavanja. Spovećanjem norme navodnjavanja povećava se i prinos do određene veličine. Unavodnjavanom tlu, lišće biljaka sadrži više vode, njegove puči su otvorene više iduže vremena nego kada se ne navodnjava. U lišću navodnjavanih biljaka,asimilacijski proces je intenzivniji.




8


6. Zaključak

Prema svemu ovome, prethodno navedenom, može se zaključiti da pravilnoprimijenjeno navodnjavanje poboljšava vodeni, zračni, mikrobiološki režim tla.Poboljšava mikroklimu navodnjavanog područja, u pozitivnom pravcu mijenja

kemijska, f izička, toplotna i biološka svojstva zemljišta i time jako utječe na smjerformiranja zemljišta što na kraju odražava na razvoj biljaka i povećanje prinosa.Nepravilno navodnjavanje može dovesti do negativnih rezultata. Najveći uspjehpostiže se tamo gdje se navodnjavanje pravilno sprovodi zajedno sa odgovarajućomagrotehnikom. Neophodno je da se voda daje u količinama i u rokovima kojiodgovaraju potrebama biljaka, a uz sudjelovanje svih drugih optimalnih faktorarazvoja biljaka, a naročito hranjivih tvari.




9


KVALITETA VODE ZA NAVODNJAVANJE

UVODPrimarni izvori vode za navodnjavanje su površinske vode-rijeke, akumulacije i

umjetni vodotoci. Kvalitetu vode akumulacija, odnosno stajaćih voda, karakteriziraju iznačajne razlike u pojedinim pokazateljima na površini i na dnu vodnog tijela, a jakoovise o prirodnom okruženju u kojem se akumulacija nalazi, je li to šumski,poljoprivredni, urbani ili livadski krajobraz.

Fizikalna svojstva važna za navodnjavnje su temperatura – optimalna oko 25°C, ovisno o natapnom području i mutnoća - karakteristika površinskih voda (nanos)

– izaziva začepljenje mlaznica i taloženje u kanalima. Površinske vode znatno suopterećene nanosom što kod lokaliziranog navodnjavanja, ali i navodnjavnjakišenjem traži kontinuirano održavanje.

Postupak ocjene kakvoće vode za navodnjavanje ima cilj predvidjeti ionskisastav i matriks potencijal otopine tla u vremenu i prostoru, te odgovoriti na pitanjekakve će posljedice na tlo i biljku imati aplikacija vode takve kakvoće u datimagroekološkim uvjetima.

Pored navedenog aspekta kakvoće, pogodnost vode za navodnjavanje treba

biti ocijenjena i na osnovi specifičnih uvjeta upotrebe, uključujući uzgajanu kulturu,svojstva tla, praksu navodnjavanja, agrotehničke mjere i klimatske prilike.




10


Osnovni parametri za ocjenu kvali tete vode

Pogodnost vode za navodnjavanje definirana je njenim fizikalnim, kemijskim ibiološkim značajkama.

Fizikalni Kemijski Biološki

- Temperatura

-Suspendirane čestice

- Boja / Mutnoća

- Reakcija (pH)- Ukupno otopljene soli- Vrsta i koncetracijaaniona

- Vrsta i koncetracijakationa- Mikroelementi- Toksični ioni - Teški metali

- Broj koliformnihorganizama

- Broj patogenih klica

- Biološka potreba zakisikom (BPK)

Tablica 1. Osnovni parametri za ocjenu kvalitete vode




11


Kemijske značajke vode za navodnjavanje

Voda u prirodi sadrži određene kolčine soli u različitom stanju i plinove. Soli seunose sa vodom u zemljište te tako utječu na njihove osobine, trajanje

hidro,eliracijske mreže i opreme, a također i na potrošnju vode i troškove pogona.Među mnogobrojnim fizičko-kemijskim osobinama vode, ipak je najvažnijazaslanjenost.

Sadržaj soli u vodotocima ovisi o listološkog sastava sliva, sastava korita,razvijenosti industrijeu slivu, inteziteta korištenja umjetnih gnojiva i zaštitnih sredstavaza biljke i uspjeha zaštite vodotoka od zagađivanja. Sadržaj soli u podzemnoj vodizavisi od litološkog sastava nadzemnog i podzemnog sliva i trajanja boravka vode naizvorištu soli.

Navodnjavanje mineraliziranom vodom dovodi do nagomilavanja raznih soli uzemljištu, što usporava rast i razvoj vegetacije, snižava prinos, a u izrazito teškimslučajevima do njihovog gubitka. Pralelno s tim , višak natrja, može dovesti doalkalizacije i degradacije strukture zemljišta. Iz ovog razloga prve klasifikacije vode zanavodnjavanje zasnivala se na stupnju mineralizacije vode.

Voda s povećanom količinom soli negativno djeluje na zemljište može dauzrokuje nastanak slatina i da pogubno djeluje na rast i razvoj biljke. U sušnim

uvjetima gdje je povećana količina soli u zemljištu potrebno je izvršavati ispiranjezemljišta.

Da bi se voda mogla upotrjebiti za navodnjavanje potrebno je obaviti analizuvode i odrediti stupanj upotrebljivosti vode. Kod provođenja kvalitete vode najvažnijasvojstva koja se uvijek analiziraju su : elektroprovodljivost EC, ukupni sadržaj soli,sadržaj kalcija, magnezija, natrija, karbonata, bikarbonata, klora, sulfata, bora i pH.

Kemijska disperzija, kao posljedica upotrebe vode za navodnjavanje, može sepredviđati izračunavanjem SAR vrijednosti. SAR vrijednost predstavlja odnos između

natrija prema kalciju i magneziju u njihovim zamjenjivim reakcijama u tlu.Povećanjem SAR vrijednosti povećava se opasnost smanjenja infiltracijskesposobnosti, ukoliko to povećanje ne prati i povećanje ukupne koncentracije soli.Općenito uzevši, brzina infiltracije povećava se s povećanjem ECw, a smanjuje se ilisa smanjenjem ECw ili s povećanjem vrijednosti SAR.

Kada se za navodnjavanje koristi voda visoke koncentracije natrija moraju seprimijeniti posebne mjere gospodarenja. Ion natrija iz otopine tla veže se na

adsorpcijski kompleks tla i putem dvaju procesa, bubrenja i disperzije gline, dovodido narušavanja strukture i promjene hidrauličkih svojstava. Mjere gospodarenja




12


svode se na dodavanje gipsa ili drugih kemijskih spojeva koji će povećatikoncentracije drugih kationa i time smanjiti mogućnost vezivanja natrija naadsorpcijski kompleks tla.

Međutim, kada se govori o kakvoći vode za navodnjavanje jednako treba biti

oprezan i s primjenom vode niske koncentracije soli i niskog pH. Takva voda možedjelovati korozivno za metalne dijelove sustava za navodnjavanje, ali i ispirati kalcij iztla, a time narušiti strukturu tla. Problem toksičnosti razlikuje se od zaslanjivanja potome što se proces zbiva u samoj biljci i nije vezan za nedostatak vode. Nastaje podutjecajem pojedinih iona koje je biljka primila i akumulirala najčešće u listu dokoncentracije koja izaziva oštećenja.

Najčešći toksični ioni u vodi za navodnjavanje, su ioni klora, natrija i bora.

Ion klora je najčešći uzročnik toksičnosti iz vode za navodnjavanje. Biljka ga prima s

otopinom, kreće se transpiracijskim tokom i akumulira u listu. Kada se koncentracijau listu poveća iznad tolerantne granice javljaju se tipični simptomi oštećenja, kao što je palež lišća, sušenje pojedinih dijelova lista, a u težim slučajevima i defolijacija.

Navodnjavanje kišenjem vodom s visokom koncentracijom iona klora posebno je problematično zbog mogućnosti izravne apsorpcije putem lista i nakupljanja dokoncentracija koja izazivaju oštećenja, a naročito ako je proces povezan s visokimtemperaturama i niskom vlagom zraka.

Za razliku od toksičnosti iona klora, toksičnost iona natrija nije

takojednostavno utvrditi. Simptomi su slični, ali se palež lišća najprije pojavljujenavanjskim rubovima, i to u pravilu na starijim listovima.

Suprotno natriju, bor je element nužan za razvoj biljke. Biljka ga prima u vrlomalim količinama, a s povećanjem koncentracija postaje toksičan. Već ukoncentracijama većim od 2 mg/l bor postaje toksičan za neke kulture. Bor jepraktično sastojak svih prirodnih voda, a njegova koncentracija varira od pojave utragovima do nekoliko mg/l. Površinske vode obično ne sadrže bor u štetnojkoncentraciji, ali ga često sadrže podzemne vode, naročito u području termalnihizvora.

Visoka koncentracija bikarbonata u vodi za navodnjavanje može prouzročititaloženje soli u tlu. Taloženje kalcija i magnezija izaziva relativno povećanjekoncentracija iona natrija u otopini tla. Navodnjavanje kišenjem vodom koja sadrživisoke koncentracije bikarbonata može doći do taloženja soli na listu, a što možeuzrokovati smanjenje fotosinteze.




13


Sprječavanje zaslanjenosti tla

Zaslanjivanje zemljišta vodom neodgovarajuće kvalitete, otklanja seprimjenom odgovarajućih agrotehničkih mjera, dodavanjem zemljištu tvari koji

neutraliziraju negativno djelovanje soli i pomažu s njihovo ispiranje.

Prvi uvijet za spriječavanje zaslanjivanja zemljišta jest dobro urađena drenaža.Obrada zemljišta treba biti usmjerena na povećanje njegove rastresitosti imogućnosti ocijeđivanja prije sjetve i tijekom cijelog vegetacijskog perioda.

Neodgovarajuća primjena vrste i kolčine umjetnih gnojiva može povećatikoncetraciju soli u tlu i sniziti žetveni prinos. Zbog toga upotrea umjetnih gnojivamoraju kontrolirati stručnjaci. Prednost se daje organskim gnojivima.

Ispiranje tla se provodi van vegetacijskog perioda ili u periodu mirovanjnpr.zimski perioda.

Minimalna potreba vode za ispiranje soli iz aktivnog sloja zemljišta računskimputem se određuje pomoću izraza:

=

5() −

Gdje je:

ECw- zaslanjenost vode za navodnjavanje izražena pomoću električne provodljivostiu mS/ cm pri temperaturi 25°C , dobivena analizom vode.

ECe- zaslanjenost zemljišta izražena pomoću električne provodljivosti u mS/ cm pritemperaturi od 25°C.




14


Fizikalne značajke vode za navodnjavanje

Od fizikalnih značajki najvažnije su temperatura vode i količina suspendiranih čestica.Navodnjavanje pretoplom ili prehladnom vodom može izazvati temperaturne šokove

biljke. Općenito se smatra da je za većinu usjeva u vegetacijskom razdobljutemperatura vode od oko 25°C najpovoljnija za navodnjavanje.

Pored same temperature vode vrlo je važan i odnos topline biljke i toplinevode. Smatra se da razlika ne bi smjela biti veća od 10°C. Važno je, dakako, i koja sekultura navodnjava, jer nisu sve kulture jednako osjetljive na temperaturne šokove,zatim o razvojnoj fazi biljke i metodi navodnjavanj.

Površinske vode u pravilu su uvijek toplije od podzemnih. Poznat je nizslučajeva da se kod korištenja podzemne vode za navodnjavanje grade bazeni

(akumulacije) za temperiranje, a naročito kada se navodnjava sustavom kišenja.

Količina suspendiranih čestica u vodi za navodnjavanje vrlo je bitan fizikalniparametar. Na količinu suspendiranih čestica u vodi koja se koristi za navodnjavanjeposebno su osjetljivi sustavi pod tlakom. Do oštećenja može doći bilo na pumpi ilipojedinim dijelovima razvoda vode. Kod lokaliziranog navodnjavanja može doći dozačepljenja mlaznica ili kapaljki. Količina suspendiranih čestica u vodi može izravnoutjecati na izbor načina i sustava navodnjavanje ili dijelova opreme unutar sustava.




15


ZAKLJUČAK Navodnjavanje je, kroz praksu s više od sedam milenija dugom poviješću,

polučilo brojne povoljne, ali i nepovoljne učinke. Jedan od najvećih nepovoljnihučinaka i problema jest sekundarno zaslanjivanje i alkalizacija tla. Bilo bi teško i

nabrojati primjere sekundarne salinizacije i/ili alkalizacije koji su zabilježeni u svijetutijekom tako duge povijesti.

(Szabolcs, 1979) iznosi podatak da se od ukupno 223 milijuna hanavodnjavanih tala u svijetu, jedna trećina do jedne polovice smatra se zaslanjenimai/ili alkaliziranima. Međutim, ovaj problem nije svojstven samom navodnjavanju, većnjegovoj nemarnoj praksi.

Dugotrajnom primjenom navodnjavanja, koje je u početnom razdoblju u pravilurezultiralo povećanjem produkcije, nedovoljnim znanjem i bez kontrole kakvoće ikoličine primijenjene vode podmuklo su se širili problemi koji se u početku nisuuočavali. Zadnjih desetljeća se u znanstvenim i stručnim krugovima ulažu velikinapori za rješavanje problema kakvoće vode.

Pored zaslanjivanja i alkalizacije, u posljednje vrijeme problem dodatnokomplicira sve češća primjena otpadnih voda za navodnjavanje. Primjenom otpadnihvoda nedefinirane kakvoće, mogu se i u tlu i u biljci akumulirati štetne tvari i kojedakako mogu biti uključene u hranidbeni lanac.




16


REŽIM NAVODNJAVANJA

UVOD

Navodnjavanje je u osnovi agrotehnička mjera u biljnoj proizvodnji kojom se tludodaju potrebne količine vode za optimalan rast i razvoj biljke u cilju ostvarenja štovećega uroda. Navodnjavanje poljoprivrednih kultura je vrlo stara melioracijska mjerai praksa koju su koristile mnoge civilizacije u prošlosti.

Prapočeci navodnjavanja su vjerojatno bili u Kini i Indiji, a poznati su sustavi udolinama rijeka Eufrata i Tigrisa (današnji Irak). Tu su još u predbiblijska vremenaživjeli Asirci, Babilonci i drugi narodi koji su već 4.000 – 6.000 godina prije Kristapoznavali razne načine i tehnike navodnjavanja te ih koristili na svojim poljima.

Razvijena civilizacija drevnoga Egipta vrlo uspješno je koristila vode rijeke Nilaza navodnjavanje poljoprivrednih površina. Tehnike dovođenja vode su zadanašnjicu bile na nižoj razini, ali su učinci bili postizani. Da su civilizacije svoj razvoji opstanak temeljile na vodi, danas postoje brojni zapisi iz starije i novije povijesti.

Režim navodnjavanja neke poljoprivredne kulture predstavlja skup svihkarakteristika njenog navodnjavanja u toku cijelog vegetacijskog perioda. Takvekarakteristike su broj i rokovi zalijevanja, veličine normi navodnjavanja i zalijevanjapoljoprivrednih kultura.

1. REŽIM NAVODNJAVANJA

Na navodnjavanim zemljištima potrebno je stvoriti i regulirati povoljan vodnirežim u toku vegetacijskog perioda za razne faze razvoja biljaka u danim klimatskim,zemljišnim i agrotehničkim uvjetima. To se postiže primjenom odgovarajućeg režima itehnike navodnjavanja.

Režim navodnjavanja neke poljoprivredne kulture predstavlja skup svihkarakteristika njenog navodnjavanja u toku cijelog vegetacijskog perioda. Takvekarakteristike su broj i rokovi zalijevanja, veličine normi navodnjavanja i zalijevanjapoljoprivrednih kultura.




17


Režim navodnjavanja mora da zadovolji sljedeće zahtjeve:

− da se podudara sa potrebama biljke za vodom u svakoj njenoj fazi razvoja priekonomičnom iskorištavanju vode za navodnjavanje za dobivanje visokihprinosa i osiguranja potrebnih rokova sazrijevanja pri određenoj agrotehnici

− da utječe na povišenje proizvodne sposobnosti navodnjavanog zemljišta, nedozvoljavajući njegovu eroziju, zabarivanje i zasoljavanje.

U zavisnosti od promjena klimatskih, poljoprivrednih i agrotehničkih uvjeta režimnavodnjavanja biljaka mijenja se u toku godine, a također i u pojedinim njegovimperiodima. Za projektiranje sustava za navodnjavanje potrebno je poznavati ovemoguće promjene, kao i ukupnu količinu vode za svaku kulturu u toku vegetacijskogperioda. Režim navodnjavanja svake kulture određuje se računskim putem usuglasnosti sa biološkim osobinama biljaka, klimatskim, zemljišnim i hidrogeološkim

uvjetima navodnjavanog područja, načinom i tehnikom zalijevanja, načinom gojenjakultura, dužinom vegetacijskog perioda i primijenjenom agrotehnikom. (Avakumović,D., 1994.)

Režim navodnjavanja računa se sljedećim redoslijedom:

− određuju se rokovi i trajanje vegetacije kultura − određuje se evapotranspiracija biljaka i njena promjena u toku vegetacijskog

perioda− određuje se dubina aktivnog sloja zemljišta u raznim fazama razvoja određene

kulture− određuje se prirodna zaliha vode za kulturu i njena dinamika u vegetacijskom

periodu u aktivnom sloju zemljišta− određuje se veličina i raspodjela atmosferskih padalina, naročito efektivnih

padalina, koje dolaze u zemljište i koje biljka može iskoristiti u toku godine i utoku vegetacijskog perioda i njihova promjena po godinama

− određuje se potrošnja vode i njena dinamika ili veličina norme navodnjavanjaza kulture, kao i dinamika promjene dnevne potrošnje vode određene kulturepo fazama njenog razvoja

− određuje se norma zalijevanja za različite faze razvoja biljke − određuju se rokovi i turnusi zalijevanja − određuju se dozvoljene donje, odnosno gornje, granice vlažnosti u aktivnom

sloju zemljišta u kojim treba da se kreće dostupna voda za biljke u tokuvegetacijskog perioda.

Proračun računskih režima navodnjavanja provodi se od zavisnosti od sušnegodine određene osiguranosti padalinama (obično se uzima 75% osiguranostpadalinama). (Avakumović, D., 1994.)




18


2. NORMA NAVODNJAVANJA

Utrošak vode na evapotranspiraciju pokriva se na 3 moguća načina:

padalinama, zalijevanjem i dostupnom vodom iz zemljišta i podzemnom vodom uaktivnom sloju. U zavisnosti od ovoga, može se definirati norma navodnjavanja kaokoličina vode koja se dovodi sustavom za navodnjavanje na jedan hektar površinezasijane nekom kulturom za cijeli period navodnjavanja, da bi se dobili projektiraniprinosi.

Razlikuje se bruto i neto norma navodnjavanja. Neto norma navodnjavanja jekoličina vode koju utroše biljka i zemljište na evapotranspiraciju. Ako se neto norminavodnjavanja dodaju gubitci vode na zalijevanje, tj. razni površinski oticaji,isparavanja i gubitci u mreži i slično, dobiti će se bruto norma navodnjavan ja.

(Avakumović, D., 1994.)

Neto norma navodnjavanja određuje se iz jednakosti vodnog bilanca zemljišta:

ET – količina vode koja se troši na zemljištu u vegetacijskom periodu, uzima seda je jednaka evapotranspiraciji

Pe – efektivne padaline

W – zaliha vode iz aktivnog sloja zemljišta, koju biljke mogu iskoristiti

Wk – podzemna voda, koju biljke mogu iskoristiti kapilarnim putem.

Bruto norma navodnjavanja predstavlja količinu vode koju treba zahvatiti izizvora za navodnjavanje i određuje se po izrazu:

η - koeficijent korisnog dejstva sustava

Norma navodnjavanja izražava se u mm ili m3/ha

U zavisnosti od klimatskih, zemljišnih uvjeta i gojenih kultura sve komponentenorme navodnjavanja mogu imati razne numeričke vrijednosti.




19


3. NORMA ZALIJEVANJA

Jednokratno vještačko vlaženje zemljišta naziva se zalijevanje ili natapanje.

Norma navodnjavanja je ukupna količina potrebne vode za biljke, i ona se ne dovodina zemljište odjednom već u više zalijevanja – više normi zalijevanja i u različitovrijeme.

Norma zalijevanja je količina vode koja se dovodi na površinu zemljišta nekekulture u aktivni sloj za jedno zalijevanje, za pokrivanje gubitaka vode naevapotranspiraciju. Voda se troši neprekidno, ali se u većini slučajeva u uvjetimatehnike zalijevanja zemljište periodično vlaži. Pri periodičnom zalijevanju vlažnostzemljišta se mijenja i postaje manja ili veća od optimalne. Ukoliko su normezalijevanja manje, to su zalijevanja češća i utoliko je točnije vodnog režima zemljišta.

Sa povećanjem broja zalijevanja i smanjenjem normi zalijevanja rastu troškovizalijevanja i gubitci vode na isparavanje, a sa smanjenjem broja zalijevanja i sapovećanjem normi rastu gubitci na dubinsko otjecanje van aktivnog sloja biljaka.(Avakumović, D., 1994.)

Neto norma zalijevanja određuje se u zavisnosti od poljskog kapaciteta iminimalne vlažnosti aktivnog sloja zemljišta pomoću izraza:

Wp – vlažnost poljskog kapaciteta

Wmin – zahtijevana minimalna vlažnost u zemljištu

Bruto norma zalijevanja je neto norma uvećana raznim gubicima vode, tj.:

Ovaj račun služi za orijentaciju, stvarne veličine mogu biti određene samo upraksi jer nisu konstantne. Mijenja se obrada zemljišta, mijenjaju se njegova svojstvai to ne samo u tijeku dužeg niza godina, nego i u tijeku iste sezone.

Iz izraza za proračun norme zalijevanja vidi se da ona zavisi od vodno-fizičkihsvojstava zemljišta, vrste i faze razvoja biljke i vode u zemljištu prije zalijevanja.

3.1. Turnus i i trajanje zalijevanja

Turnus zalijevanja je vremenski razmak između početka dvaju uzastopnih

zalijevanja za neku kulturu i istu površinu. On zavisi od potreba kultura za vodom.Približno se može odrediti pomoću izraza:




20


Dn – neto norma zalijevanja u mm

Pe – efektivne padaline za vrijeme T u mm

Up – dnevna potrošnja vode na zasijanoj poljoprivrednoj površini, tj. potrošnjavode na evapotranspiraciju u mm/dan.

Turnusi su najkraći na dobro vodopropustljivim zemljištima u uvjetima suhe itople klime. U glinovitim zemljištima oni su duži.

Trajanje zalijevanja određuje se u zavisnosti od dozvoljenih agrotehničkihrokova i tržišnih zahtjeva. S obzirom na agrotehničke zahtjeve kultura, trajanje

zalijevanja određene površine treba da bude manje. (Avakumović, D., 1994.) Trajanje zalijevanja može se odrediti pomoću izraza:

J – intenzitet upijanjak – koeficijent filtracije

P = h + Hk

h – visina vodenog stupa iznad zemljišta pri zalijevanju

Hk – kapilarni potencijal

y – dubina vlaženja zemljišta, dubina upijanja




21


ZAKLJUČAK

Navodnjavanje ima značajnu ulogu u očuvanju i zaštiti činilaca životne sredine,

od kojih najčešće zavisi kvalitetu dobivenih proizvoda.

Vremenski uvjeti, na našim prostorima, odlikuju se neujednačenom količinompadavina po godinama i lošim rasporedom, kako u vremenu, tako i u prostoru. Dužibeskišni periodi, odnosno sušni periodi, vrlo su česti i ugrožavaju ili čakonemogućavaju proizvodnju bez navodnjavanja. Navodnjavanje se primjenjuje kaodopunska mjera, u redovnoj proizvodnji, dok se u organskoj proizvodnji možesmatrati obaveznom mjerom. Treba ga prilagoditi potrebama biljaka za vodom,zemljišnim svojstvima i vremenskim uvjetima. Da bi navodnjavanje došlo do punogizražaja, neophodno je da se eliminira nedostatak, ili nedovoljna zastupljenost nekog

od ostalih činilaca proizvodnje, koji su neophodni za normalan rast i razviće, a time iza visok prinos.

Tijekom vegetacije potrebno je održavati vlažnost tla u optimalnom intervalu imjeriti slijedeće elemente:

– vlažnost tla na početku i na kraju suhog desetodnevnog razdoblja

– količinu oborina koje eventualno padnu, tijekom svakih deset dana

– srednju dnevnu temperaturu zraka

– količinu vode, koja se eventualno dodaje navodnjavanjem, u svakoj dekadi.

U praksi se režim navodnjavanja najčešće koristi prema kritičnim periodima uodnosu na vodu. Voćke najviše troše vodu od završetka cvjetanja do krajaintenzivnog porasta plodova. Kritične faze razvoja u odnosu na vodu su cvjetanje,porast lišća i mladica formiranje zametaka i porast plodova.

Dinamika režima navodnjavanja određuje se putem zbrajanja vrijednostielemenata prihoda i rashoda u aktivnom sloju zemljišta u uzastopnom trenutku

vremena po pojedinim fazama razvoja biljaka.




22


ELEMENTI SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE

1.UVODNavodnjavanje poljoprivrednih kultura je vrlo stara melioracijska mjera koju su

izvodile mnoge civilizacije u prošlosti. Prapočeci navodnjavanja su vjerojatno bili uKini i Indiji, a poznati su sustavi u dolinama rijeka Eufrata i Tigrisa (današnji Irak). Tusu još u predbiblijska vremena živjeli Asirci, Babilonci i drugi narodi koji su već 4000-6000 godina prije Krista poznavali razne načine i tehnike navodnjavanja te ih koristilina svojim poljima. Visoka civilizacija drevnog Egipta je koristila vode rijeke Nila za

navodnjavanje poljoprivrednih površina.Od proteklih civilizacija navodnjavanje su koristili stari Grci i Rimljani. U

srednjem vijeku izgrađivali su se također sustavi za navodnjavanje u Europi i Aziji. Procvat i značajni napredak navodnjavanja nastaje iza Drugog svjetskog rata

razvitkom suvremenih tehnologija,sustava i opreme za navodnjavanje ( crpke, novimaterijali i sli.).

Danas se u svijetu trenutačno navodnjava 250 miliona hektara ili oko 17%obradivih površina, a na njima se proizvodi oko 40% svjetske hrane i poljoprivrednihsirovina.

Svrha navodnjavanja kao melioracijske mjere je nadoknaditi nedostatak vodekoji se javlja pri uzgoju poljoprivrednih kultura kako bi se osigurao njihov što većibiološki potencijal.

Širom svijeta navodnjavaju se poljoprivredne površine u svim klimatima ipodručjima. Danas navodnjavanje nije ograničeno samo na sušne predjele, već jeprošireno na sve površine gdje je razvijena poljoprivreda. Ono je postalo univerzalnamelioracijska mjera i simbol razvijenog društva.

2. ZNAČAJ NAVODNJAVANJA

Značaj navodnjavanja proistječe iz uloge vode kao vegetacijskog faktora zabiljku i njenu životnu sredinu, jer je voda izvor života i uslov njegovog opstanka.Navodnjavanje se može definirati kao jedna od hidrotehničkih mjera, kojom seumjetno dovodi potrebna voda u zemljište u sušnom periodu godine, kada nedostajeza proizvodni proces u cilju ostvarenja višeg oblika suvremene intenzivnepoljoprivredne proizvodnje i optimalne biljne proizvodnje.

Navodnjavanje spada u hidrotehničke melioracije i ima zadatak da osigura iregulira neophodni vodeni, zračni, toplinski, mikrobiološki i mineralni režim zemljišta,




23


stvarajući optimalne uvjete za rast i razvoj stabilnih prinosa pri bilo kakvimvremenskim uvjetima.

Navodnjavanje treba promatrati kao dio kompleksnoga sustava kojemu jeprethodila pripremapotrebne dokumentacije odnosno uvjeta, suglasnosti i projekata,

a koja obuhvaća analiziranje,snimanje, preispitivanje i testiranje brojnih uvjeta ipogodnosti možemo li i kako navodnjavati određeno tlo, kulturu i kakvim načinimametodama i sustavima na određenome području, a da sveto istovremeno bude uskladu sa važećim zakonima i podzakonskim aktima.

Privredna svrha navodnjavanja se sastoji se u u povećanju poljoprivredneproizvodnje na postojećim površinama pri najmanjim proizvodnim troškovima,dovođenjem u skladan odnos mnogobrojinih činitelja od kojih zavisi žetveni prinos.Dobiti visoke i stabilne prinose poljoprivrednih kultura moguće je u uvjetimanavodnjavanja. Rješavajući ekonomski i socijalni problem navodnjavanja, pravilnoprimjenjeno , poboljšava prirodne uvjete, utječe na prirodnu sredinu, naročito na

vodne i zemljišne resurse, poboljšava fizička i kemijska svojstva zemljišta. Stvarapovoljan hidrološki režim u vegetacijskom periodu za biljni i životinjski svijet ,jernadoknađuje deficite vode i hranjivih tvari, raspoređuje vodu u vremenu i prostoru istvara povoljni odnos između topline i vode.

Navodnjavanje utječe na mikroklimu prizemnog sloja atmosfere , natemperaturu zemljištaibiljaka,te na biološke procese u zemljištu. Ovi utjecajinavodnjavanja na prirodnu sredinu uzrokuju promjene na strukture elemenataekosustava (fitocenoza, podzemna voda i dr.), tako i njegovih funkcionalnihelemenata ( razmjena vode,topline,soli).

Navodnjavanje je povezano sa mnogim elementima prirodnih i umjetnihsustava, koji se dinamički razvijaju u suglasnosti sa određenim prirodnim uvjetima.

Pravilno primjenjeno navodnjavanje poboljšava vodeni, mikrobiološki režimzemljišta, poboljšava mikroklimu navodnjavanog područja, u pozitivnom pravcumijenja fizička ,kemijska toplinska i biološka svojstva zemljišta i time jako utječe naproces strukturiranja zemljišta i sve se to na kraju odražava na razvoj biljaka ipovećanje pronosa.

3. NAČINI I SUSTAVI NAVODNJAVANJA

Sistem za na navodnjavanje predstavlja skup hidrotehničkih i drugih objekataza dovođenje vode na određenu površinu, u suglasnosti sa potrošnjom vode odstrane biljaka.

Navodnjavanje obuhvaća sljedeće hidrotehničke postupke: 1.reguliranje površinskog ili podzemnog izvora navodnjavanja2.zahvaćanje iz izvora određene količine vode zadovoljavajuće kvalitete 3.dovođenje vode od vodozahvata na navodnjavanu površinu 4.raspodjela vode na toj površini




24


5.zalijevanje zemljišta prevođenjem vode iz stanja vodenog toka u stanjezemljišne vlažnosti.

Prva tri navedena postupka spadaju u oblast hidrotehničkog građevinarstva, azalijevanje u oblast agrotehnike.

Navodnjavanje poljoprivrednih kultura može se obavljati na više načina teraznim tehnikama i opremom. Izbor načina navodnjavanja zavisi od kulture ,klimatskih i zemljišnih prilika, opreme, iskustva i znanja poljoprivrednika-korisnikasustava.

Danas se svi načini i sustavi navodnjavanja mogu svrstati u sljedeće metode: -površinsko navodnjavanje-podzemno navodnjavanje-navodnjavanje iz zraka (pod tlakom)

3.1. Površinsko navodnjavanjePovršinski način navodnjavanja su najstariji i čine „klasiku“ navodnjavanja

poljoprivrednih kultura. Prema statistici u svijetu još i danas dominiraju sustavipovršinskog navodnjavanja (oko 60%). Koji su vezani uz tehnologiju uzgojapoljoprivrednih kultura, prije svega riže u zemljama u razvoju.

Sustavi za površinsko navodnjavanje temelje se na principu slobodnog tečenjavode u prirodi djelovanjem sile gravitacije pa se stoga i nazivaju gravitacijski sustavinavodnjavanja poljoprivrednih kultura.

Temeljni princip površinskog navodnjavanja je da se voda dovodi naproizvodnu povr šinu gdje u tankom sloju stoji, otječe i upija se u tlo. Prema raspodjelivode po površini terena ,razlikuju se sljedeći načini površinskog navodnjavanja:

-navodnjavanje u brazdama-navodnjavanje potapanjem (preplavljivanje)-navodnjavanje prelijevanjem (rominjanje).

3.2. Podzemno navodnjavanjeOvim se načinom voda podzemnim putom dovodi neposredno u zonu

korjenovog sustava kulturnih biljaka. Na taj se način voda dodaje i raspoređuje samounutar rizosfernog sloja tla, a ne i po površini.Sustavima podzemnog navodnjavanja održava se sadržaj vode u rizosferi

unutar granica optimalne ili poželjne vlažnosti tla za biljke. Vlaženje „od dolje“(podzemno) ima određenih prednosti prema drugim metodama i načinimanavodnjavanja. Ne navodnjava se površina zemljišta , ne stvara se pokorica, nemanarušavanja strukture tla. Površina navodnjavanih parcela je slobodna i suha, nemazapreka za kretanje ljudi i strojeva tijekom proizvodnog procesa uzgoja kulturnihbiljaka. Ideja podzemnog navodnjavanja je vrlo privlačna s agronomskog stajališta,ali tehnički prilično zahtjevna. Zemljište za podzemno navodnjavanje mora biti ravno,




25


lakšeg mehaničkog sastava i dobre vertikalne vodopropusnosti te povoljnogkapilarnog uspona vode.

Postoje različite hidrotehničke izvedbe podzemnog navodnjavanja, alinajčešće se primjenjuju dva načina:

1.regulacija razine podzemne vode otvorenim kanalima2.navodnjavanje podzemnim cijevima (subirigacija).

3.3. Navodnjavanje iz zraka (pod tlakom)Suvremene tehnike navodnjavanja koriste se raspodjelom vode „iz zraka“, što

se bitno razlikuje od površinskih i podzemnih načina navodnjavanja. Prilikomnavodnjavanja iz zraka, voda se uzima na izvorištu crpkama i stavlja pod tlak te sekroz sustave zatvorenih cjevovoda dovodi i raspodjeljuje po parceli. Ovakvonavodnjavanje se može nazvati i „navodnjavanje pod tlakom“ jer se voda zaista tlači

kroz cijevi gdje teče po zakonitostima kretanja vode u zatvorenim cijevnim sustavima(namjenski „vodovodni“ sustavi).

Svi sustavi navodnjavanja pod tlakom sastoje se od sljedećih elemenata:crpke i agregata (koji su na izvorištu vode), usisnog i tlačnog cjevovoda (dovodevodu od izvorišta do mjesta korištenja), razvodnog cjevovoda (razvode vodu poparceli) te hidrauličkih naprava za raspodjelu vode po površini terena (rasprskivači ikapaljke).

Načini navodnjavanja iz zraka (pod tlakom) su relativno novijeg datuma te suse razvijali paralelno s razvojem modernih tehnologija iz proizvodnje opreme, aposebno crpki, lakih cjevovoda os aluminija i plastike te raznolokih vrsta r asprskivačai kapaljki. Većina njih je automatizirana te ne zahtjeva uporabu radne snage osim unadzor, programiranju i kontroli rada.

Postoje različiti načini i tehnike navodnjavanja, ali najzastupljenije se sljedeće: -navodnjavanje kišenjem (umjetna kiša)-lokalizirano navodnjavanje (kap po kap i mini rasprskivači).




26


4. POVRŠINE SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE

Sustav za navodnjavanje se smješta na određenu površinu koja predstavljapodručje navodnjavanja. Površine sustava za navodnjavanje su:

− ukupna površina je ona koja se nalazi unutar definiranih granica sustava zanavodnjavanje. Gornja granica je obično terasa glavnog dovodnog kanala.Granice se određuju prirodnim uvjetima ili se utvrđuju kod projektiranja naosnovu analiza zemljišnih i vodenih resursa izvora za navodnjavanje.Ukupna se površina sastoji iz nenavodnjavane i navodnjavane brutopovršine (glavna površina). U nenavodnjavanju površinu se ubrajapogodno i nepogodno zemljište za poljoprivredno korištenje, koje sezalijeva na postojećem sustavu, jer projektom nije potvrđeno.

− glavna površina je bruto navodnjavanja površina koja se nalazi unutar

proučavanog područja i koja tehnički može biti opskrbljena vodom. − korisna površina za navodnjavanje je dio glavne površine koja se odnosi

na zemljište pogodno za uzgajanje kultura. Na nivou projekta ova površinase izračunava zbrajanjem katastarskih parcela na proučavanom terenu,koja su pogodna za uzgajanje kultura.

− navodnjavana površina je dio korisne površine (neto površina) koja sestvarno zalijeva. U nju nisu uključene površine pos prometnicama,kanalima, objektima i dr.

Odnosi između ovih površina zavise od položaja sustava, reljefa terena, klimatskih,privrednih, zemljišnih i mnogih drugih uvjeta koji se mijenja u širokim granicama.Veličina izgubljenih površina za navodnjavanje treba biti što manja i tada se radi odobroj organizaciji sustava, racionalnom korištenju vode, visokoj agrotehnici inaročito visokoj tehnici zalijevanja. Veličina navodnjavanje površine je veomarazličita i može se mijenjati od nekoliko stotina do deset tisuća hektara.




27


5. ELEMENTI SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE

U sustav za navodnjavanje ulaze sljedeći elementi:1. izvor vode za navodnjavanje može biti rijeka, potok, prirodno i umjetno

jezero (akumulacija), podzemna akumulacija, podzemna voda i sl. Ovo je jedan odvažnijih elemenata za navodnjavanje jer utječe na određivanje tehničkih osobinasustava i na veličinu navodnjavanje površine.

Površina navodnjavanja mora biti odabrana da potpuno bude zadovoljena uvodi. Ukoliko su protoci vode u prirodnim izvorima neravnomjerni i ne osiguravajuuvijek njeno zahvaćenje, potrebno je regulirati prirodne protoke vode, stvaranjemumjetne akumulacije.

2. vodozahvat služi za zahvaćenje vode iz izvora za navodnjavanje upotrebnoj količini i u određeno vrijeme.

Složeniji tipovi vodozahvata mogu uzimati vodu iz nereguliranog izvora, priočuvanju njegovog prirodnog režima. Najsavršeniji su zahvati sa branom raznihvisina, koje osiguravaju potpuno reguliranje izvora vode. Vodozahvat može biti i sausporenim pragom u koritu rijeke, sa ustavom, pumpnom stanicom, bunarima,podzemnim kanalima.

3. dovodni glavni kanal transportira vodu od vodozahvata do razvodne mreže.Može biti jedan ili više dovodnih kanala, nadzemnih ili podzemnih, cjevovoda, tunela isl.

4. razvodna mreža prihvaća vodu iz dovodne mreže i razvodi je na površinu zanavodnjavanje. Dovodi vodu do ispusta u zalivnu mrežu. Razvodnu mrežu čini kanalili cjevovod (ukopani ili položeni po terenu) raznog reda.

5. zalivna ili sezonska mreža prihvaća vodu iz razvodne mreže i razvodi je pozemljištu u cilju zalijevanja. Zalivna mreža je najčešće privremenog karaktera i traje jednu sezonu. Zalivnu mrežu sačinjavaju manji kanali, brazde, pokretne cijevi zakišenje ili za puštanje vode u druge dijelove mreže, razni uređaji. Ona zavisi odnačina i tehnike zalijevanja.

Zalijevanje se sprovodi u cilju:-popunjavanja deficita vode u zemljištu u toku vegetacijskog perioda, za

uzgajanje poljoprivrednih kultura (vegetacijska zalijevanja).

-stvaranja zaliha vode u zemljištu u vegetacijskom periodu-ispiranje zasoljenih zemljišta

Osnovni oblik navodnjavanja je vlaženje zemljišta u cilju osiguranjapoljoprivrednih kultura potrebnom vodom. Postoji nekoliko metoda navodnjavanja:

-površinsko-gravitacijsko navodnjavanje (prelijevanjem,plavljenje i brazdama)-kišenje-podzemno

-kapanjem ( „kap po kap“)




28


Metode navodnjavanja i njihova tehnika provođenja trebaju zadovoljavatiodređene zahtjeve, među kojima su najznačajniji: ravnomjerno vlaženje određene dubine zemljišta na cijeloj površini bez površinskog odvođenja vode i bez gubitka udublje slojeve, nenarušavanje strukture i neerodiranja zemljišta, obrada zemljišta

treba se nesmetano odvija na većim površinama i da se ne ometa primjenamehanizacije poljoprivrednih radova, izgubljene poljoprivredne površine trebaju bitiminimalne, osigurati visoku produktivnost rada pri navodnjavanju sa minimalnimgubicima energije, materijala i vode, mreža za navodnjavanje (sezonska mreža)treba, po mogućnosti služiti kao mreža za odvodnjavanje (osnovna), da bi se smanjilitroškovi izgradnje, održavanje mreže i objekata na njoj sa minimalnim troškovima,promet na obrađenim površinama treba biti što manje ometan i olakšan, pomogućnosti.

U današnje vrijeme najrasprostranjenije su površinsko-gravitacijskanavodnjavanja tj. navodnjavanje brazdama,prelijevanjem i plavljenjem.

Navodnjavanje prelijevanjem uglavnom se primjenjuje kod navodnjavanja kulturakoja se gusto siju (žito...). brazdama se navodnjavaju kulture koje se siju u redove(pamuk, kukuruz, krumpir...), ali se ova metoda ponekad upotrebljava i zanavodnjavanje gusto sijanih kultura. Plavljenje se primjenjuje kod navodnjavanje riže,za ispiranje zasoljenih zemljišta, u cilju stvaranja vlage u zemljištu i predsjetvenomnavodnjavanju.

Brazdama (i prelijevanjem) se uglavnom navodnjavaju kulture u starim, veomasušnim predjelima navodnjavanja, gdje se zahtijevaju velike zalijevne norme, prikojima je kišenje ekonomski neefikasno.

Ali i ove metode navodnjavanja se stalno mijenjaju i usavršavaju, primjenjujuse navodnavanje po dugim brazdama, površine zemljišta se pravilno ravnaju,koristese razni uređaji i cjevovodi za dovođenje vode u brazde, usavršava se sezonskamreža. Sve ovo olakšava rad i povećava se produktivnost. Cjevovodi i uređaji utječuna potpunu mehaniziranost površinsko.gravitacijskog navodnjavanja.

Najsavršenija metoda umjetnog vlaženja zemljišta je kišenje, pri kojoj se vodadovodi na poljoprivrednu površinu u obliku kiše. Voda se dovodi do uređaja zazalijevanje cjevovodima pod pritiskom.

Podzemno navodnjavanje se koristi na manjoj površini, a kapanje je rijetkozastupljeno kod nas. U slučaju potrebe, koriste se navodnjavanja za stvaranjepotrebne rezervne vode u zemljištu. Ona su efikasna u područjima nestabilnogvlaženja, gdje se navodnjavanje sprovodi u cilju dopunjavanja prirodnih padalina.Obično se provode u jesen na zemljištima sa dubokom podzemnom vodom (dubljeod 3 metra). Na ovaj se način mogu izbjeći proljetna predsjetvena zalijevanja i možese smanjiti broj vegetacijskih zalijevanja.

Na zemljištima sa plitkom podzemnom vodom (1-1.5 m) ovakva zalijevanja suneefikasna, a ponekad i štetna. U ovom slučaju su povoljnija proljetna predsjetvenazalijevanja sa malom normom.

Proljetno predsjetveno zalijevanje stvara potrebnu vlažnost u gornjem sloju

zemljišta za nicanje kultura i za početak njihovog razvoja, kada mali korijenov sustav




29


ne može koristiti voduiz donjih slojeva zemljišta. Zalijevanje u cilju ispiranja zasoljenihzemljišta provodi

6. odvodna mreža skuplja i odvodi suvišnu površinsku vodu koja se formira usustavu za navodnjavanje. Ona odvodi i vodu iz raznih kanala i cjevovoda za

navodnjavanje pri njihovom pražnjenju i ispiranju. Ova mreža se mora posebnorazmotriti. Voda se odvodi u vodoprijemnik.7. regulacijske građevine, građevinski objekti i uređaji reguliraju i osiguravaju

normalan rad mreže cijelog sistema. Predviđeni su za upravljanje tokom vode injenom raspodjelom kao i za reguliranje hidrauličkih elemenata. Najčešće su toustave, zatvarači, prelijevi, vodomjeri, taložnice, regulatori pritiska i vodostaja,limitatori i raspoređivači protoka, uređaji za mjerenje vlažnosti zemljišta(potenciometri, tenziometri).

8.prometna, telefonska i električna mreža i objekti omogućavaju i poboljšavajupromet na navodnjavanim površinama. Omogućava se transport i kretanje

poljoprivrednih strojeva i uređaja, kao i tehničkih sredstava za održavanje i remontdijelova sustava. Tu spadaju: putevi, tuneli, sredstva za komunikaciju i osiguravanjeelektričnom energijom.

9. zgrade,stambene i privredne , služe pogonskom osoblju i eksploatacijisustava za navodnjavanje, ako su naseljena mjesta blizu, grade se u njima.

10. objekti i uređaji za zaštitu prirodne i životne sredine primjen juju se zaočuvanje prirodnog pejzaža, rekreacijskih i drugih oblika nepoljoprivrednog korištenjazemljišta, za obogaćivanje seoskih pejzaža. Potrebno je predvidjeti mjere koje ćemaksimalno umanjiti mogući negativni utjecaj navodnjavanja na prirodnu sredinu,

kako unutar granica sustava tako i na susjednim područjima. U pojedinim slučajevima sustav za navodnjavanje ne mora imati sve ove

elemente.




30


6. ZAKLJUČAK

Navodnjavanje spada u hidrotehničke melioracije i ima zadatak da osigura iregulira neophodni vodeni, zračni, toplinski, mikrobiološki i mineralni režim zemljišta,

stvarajući optimalne uvjete za rast i razvoj stabilnih prinosa pri bilo kakvimvremenskim uvjetima.

Danas se u svijetu trenutačno navodnjava 250 miliona hektara ili oko 17%obradivih površina, a na njima se proizvodi oko 40% svjetske hrane i poljoprivrednihsirovina.

U sustav za navodnjavanje ulaze sljedeći elementi: izvor vode zanavodnjavanje, vodozahvat, dovodni glavni kanal, razvodna mreža, sezonska mreža,odvodna mreža,prometna, telefonska i električna mreža i objekti, zgrade teobjekti iuređaji za zaštitu prirodne i životne sredine. Sustav za navodnjavanje ne mora imati

sve ove elemente u nekim slučajevima.




31


ODREĐIVANJE PROTOKA VODE ZADIMENZIONIRANJE SUSTAVA ZA NAVODNJAVANJE

UvodNavodnjavanje je agrotehnička mjera u biljnoj proizvodnji kojom se tlu dodaju

količine vode potrebne za optimalan rast i razvoj biljke s ciljem ostvarenja što većegauroda. S obzirom da je navodnjavanje mjera čija se uspješnost temelji na kvalitetnojodvodnji suvišne vode s poljoprivrednog tla, izgradnji i održavanju hidromelioracijskihobjekata tada svakako primjećujemo brojne dodirne točke i preklapanja izmeđuagronomske i građevinske struke te zasigurno možemo govoriti o navodnjavanju kao

njihovoj poveznici.

Protok vode predstavlja količinu vode koja protječe kroz poprječni presjekvodotoka u određenoj jedinici vremena.




32


1. Osnova proračuna

Sustav za navodnjavanje trebalo bi dimenzionirati tako da zadovolji potrebnupovršinsku potrošnju vode, koju zahtijevaju uzgoj poljoprivredne kulture u nekomodređenom vremenu svog vegetacijskog razdoblja.

Zahtjevi za vodom od strane poljoprivrednih kultura nisu konstantni tijekomvegetacijskog razdoblja, niti tijekom vremena trajanja sustava za navodnjavanje, jersu faktori koji na njih utječu promjenjivi. Najznačajniji promjenjivi faktori su:

• Hidrometeorološki uslovi u području sustava tijekom godine i tijekom nizagodina;

• Uzgoj poljoprivredne kulture i njihova zastupljenost tijekom godine tijekom nizagodina;

• Razvoj poljoprivrednih kultura tijekom vegetacijskog razdoblja;• Agrotehnički i drugi uslovi u sustavu tijekom godine i tijekom niza godina.

Kod određivanja protoka za dimenzioniranje sustava za navodnjavanje i njegovihpojedinih elemenata, u obzir je potrebno uzeti:

• Način rada pojedinih dovodnika, razvodnika i ostalih dijelova sustava uovisnosti o njegovom rangu, odnosno o veličini navodnjavane površine kojusnabdijevaju vodom;

• Način distribucije vode u stalnoj mreži;

• Način i tehniku zalijevanja;• Zastupljenost uzgajanih poljoprivrednih kultura i dr.

Sve navedene faktore treba pažljivo analizirati s ciljem prognoze budućeg stanjasustava za navodnjavanje, kako bi se što točnije odredile njegove potrebe za vodom,dimenzi je i uređaji.

Potrebe za vodom za svaku kulturu treba odrediti za dva slučaja:

• Po pojedinim razdobljima (intervalima);• U prosječnoj i u sušnoj godini (primjerice desetogodišnja ili petogodišnja

učestalost).

Određivanje potrebne vode u prosječnoj i sušnoj godini daje sljedeće:

• Vrijednost potrebne vode koju treba uzeti za proračun dimenzioniranja opreme(sušna godina);

• Vrijednost potrebne vode koju treba uzeti za proračun eksploatacijskihtroškova (prosječna godina).




33


Površna dnevna potrošnja se određuje pomoću izraza:

µp=0,034 µm1,09Dn

-0,09

gdje je:

µp – površna dnevna potrošnja u mm/dan

µm – maksimalna mjesečna potrošnja u mm.

Protok za dimenzioniranje sustava za navodnjavanje se određuje pomoćuizraza:

Q = qA

Gdje je:

Q- protok vode u l/s ili m3/s;

q- hidromodul sustava u l/s ha;

A- površina navodnjavanja u ha.1

Hidromodul navodnjavanja je količina vode koju kontinuirano treba osigurati napolju, u nasadu za navodnjavanje poljoprivrednih kultura, a izražava se u l/s/ha.

2

1 Avakumović, D.: Hidrotehničke melioracije, Navodnjavanje, Građevinski fakultet univerziteta u Beogradu,

Beograd, 1994., str. 77.

2

Skupina autora: Priručnik o navodnjavanju, Grafika d.o.o., Osijek, 2013., str. 18.




34


2. Distribuci ja vode za navodnjavanje

Određivanje protoka za dimenzioniranje mreže za navodnjavanje ovisi odistribuciji vode na pojedine dionice, da svaka bude osigurana njome u potrebnojkoličini i u pogodno vrijeme. U praksi navodnjavanja potrebne količine vode se nedaju svakodnevno, već tijekom dužeg vremenskog razdoblja zbog obrade zemljišta iuslova razvoja poljoprivrednih kultura.

Mogu se izdvojiti tri osnovna načina distribucije vode u sustavima zanavodnjavanje:

• Kontinualna (konstantna) distribucija vode za navodnjavanje poljoprivrednihkultura na površini sustava tijekom cijelog razdoblja navodnjavanja;

• Rotacijska distribucija- kada rade samo pojedini dijelovi sustava, dok su drugivan pogona; za pojedine korisnike se protok vode planira ranije po unaprijed

utvrđenom vremenskom planu navodnjavanja;• Slobodna distribucija (raspodjela na zahtjev ili potražnju), kada korisnik

sustava može u bilo koje vrijeme koristiti kontrolirane količine vode zanavodnjavanje, čija se veličina određuje kod projektiranja sustava zanovodnjavanje.

2.1. Kont inualna (konstantna) distribuci ja vode

Kod ove su distribucije vode svi razvodnici u pogonu u isto vrijeme kada je sustavu pogonu. Protok svakog razvodnika se određuje kao proizvod površine koju on

snabdijeva vodom i maksimalne vrijednosti hidromodula, tj.:Q = qs An

gdje je:Q- protok razvodnika n-tog reda u l/s;qs- hidromodul sustava u l/s ha; An- površina koju razvodnik snabdijeva s vodom u ha.3

2.2. Rotacijska distribuci ja vode

Navodnjavanje rotacijskom distribucijom je moguća na tri načina:• Navodnjavanje promjenjivim količinama vode u konstantnim vremenskim

intervalima;• Navodnjavanje konstantnim količinama vode u promjenjivim vremenskim

intervalima;• Navodnjavanje promjenjivim količinama vode u promjenjivim vremenskim

intervalima;

3

Avakumović, D.: nav. dj., str. 79.




35


Prvi se način primjenjuje na zemljištima zasijanim jednom kulturom, na relativnosličnim zemljištima u uslovima suhe klime na konstantnim zahtjevima kultura zavodom tijekom razdoblja navodnjavanja.

Drugi navedeni način rotacijske distribucije često se koriste u sluča ju ovisnostipočetka zalijevanja od meteoroloških uvjeta, ili kada se zalijeva veliki brojpoljoprivrednih kultura.Rotacijska je distribucija potpuno ekonomski opravdana za velike sustave sa velikimbrojem zastupljenih poljoprivrednih kultura.

Protok dioničkog razvodnika za rotacijsku distribuciju vode se određuje naosnovu izraza:

Qd = qd Ad

gdje je:

Qd- protok dioničkog razvodnika u l/s;qd- dionički hidromodul u l/s ha; Ad- površina dionice koju dionički razvodnik snabdijeva vodom.4

2.3. Slobodna distribuci ja vode

Kod rotacijske distribucije vode za navodnjavanje se javljaju poteškoće u vezis određivanjem periodičnosti u procesu zalijevanja, te problemi kod premještanjauređaja za kišenje s jednog zalivenog mjesta na drugo.

Slobodna distribucija vode za navodnjavanje je raspodjela vode prema potražnjipotrošača. Omogućuje korisnicima da se vodom koriste u vrijeme kada im jenajpotrebnija i slobodni su je koristiti u bilo koje vrijeme dana i noći u određenimkoličinama.

Slobodna je distribucija vode znatno skuplja i tehnički je najbolja.

Proračun protoka kod slobodne distribucije vode je znatno kompliciraniji. R.Klement predložio je dva modela za shematiziranje protoka u mreži zanavodnjavanje.

2.3.1. Prva jednadžba potražnje

Protok svakog ispusta je funkcija karakteristika dionice koju će opskrbljivativodom. Svaki korisnik može efektivno koristiti svoj ispust samo za vrijeme trajanjarada koje je dosta niže od 24 sata/dan. Ako su svi ispusti u radu, tada je maksimalanprotok u sustavu jednak zbroju maksimalnih protoka za svaki ispust. Tako jevjerojatnoća pojave događaja da svi ispusti u isto vrijeme budu otvoreni jako mala.

4 Avakumović, D.: nav. dj., str. 80.




36


Neka sustav vodom snabdijeva površinu od A hektara sa ukupnim brojem R homogenih ispusta srednjeg protoka Qi. Prosječan broj ispusta po jedinici površineiznosi:

n=

Promatrati će se ponašanje takvog sustava u nekom razdoblju površnepotrošnje kada se ostvaruju maksimalni protoci. Neka je dužina razdobljamaksimalne potrošnje T (broj dana ili sati u mjesecu, maksimalno 720 sati), a stvarnoradno vrijeme sustava za vrijeme razdoblja tog istok protoka T iznosi T'. razlika

vremena T- T' biti će radna rezerva sustava a r=′

predstavlja stupanj korištenja

vremena mreže, tj. to je radna karakteristika mreže. Za sada su prihvaćenevrijednosti reda r=0.75.

Ukoliko mreža tijekom dana ne može zadovoljiti sve zahtjeve za vodom, tadaće se radno vrijeme produžiti i sustav će raditi noću. Dužina radnog razdoblja T' ćetežiti dužini kritičkog razdoblja T.

Prva jednadžba potrošnje, kojom se može izračunati maksimalan broj ispustakoji jednovremeno rade a koju je dobio R. Clement glasi:

N = Rp + U(Pq)�

P =

′ ′ a q= 1- p

5

2.3.2. Druga jednadžba potražnje

Prva jednadžba potražnje je jednostavna za primjenu i daje sasvim dobrerezultate za manje sustave, ali ima osnovni nedostatak što radno stanje mreže tretirakao nepromjenjiv proces tijekom vremena.

Kako bi se izvela druga jednadžba potražnje, potrebno je definirati funkciju αi kojakarakterizira stanje nekog ispusta u mreži, u smislu je li on u pogonu ili ne. U prvomslučaju αi dobiva vrijednost jedan a u drugom nulu. Ako mreža ima R ispusta, tada se

stanje mreže u nekom trenutku t može prikazati nizom S j od R mogućih vrijednosti αi

(gdje je j- broj ispusta u pogonu). Stanje sustava S j tijekom vremena se možemijenjati, ovisno o promjenama ostalih uslova u sustavu.

Pretpostaviti će se da je promjena stanja sustava za navodnjavanje jednostavanproces kojega karakteriziraju sljedeće osobine:

• Jednostavni procesi su stacionarni;• Jednostavni procesi su međusobno neuzajamni.





37


Slobodna distribucija vode nije potpuno stacionaran proces, jer potreba za vodomnije neovisna o prethodnom stanju. Za potpuno stacionarne procese vjerojatnoća dabilo koji ispust bude u pogonu ne bi trebao zavisiti o njegovu prethodnom radu, štoovdje nije slučaj. Potražnja vode će ovisiti i o hidrometeorološkim uvjetima, što u

neku ruku isključuje stacionarna svojstva sustava.

Funkcioniranje stanja sustava za navodnjavanje se može predstaviti Markovljevimprocesom koji ima slj. osobine:

• Važne su samo one vrijednosti stanja u trenutku vremena koje je bližerazmatranom vremenu;

• Ako je sustav u trenutku t u stanju j, uslovna vjerovatnoća da u tom trenutku t

+ ∆t pređe u stanje j + l iznosi λ j ∆t; • Ako je sustav u trenutku t u stanju j, uslovna vjerojatnoća da u trenutku t + ∆t

pređe u stanje j - l iznosi µ j ∆t; • Uslovna vjerojatnoća da sustav iz stanja j u kojem je u trenutku t, prijeđe u

stanje j ± 2 u trenutku t + ∆t je zanemarivo mala u odnosu na vjerojatnoćuprelaska u stanje j ± 1.

Na osnovu ovih uslova može se naći vjerojatnoća da se sustav u vremenskomrazdoblju t + ∆t nađe u stanju j preko izraza:

P j = Po

µ

!

!(− )!

∑ µ=0

!

!(− )!

Maksimalan broj hidranta u pogonu N određuje se pomoću izraza:

N= (R – 1)p + u' (Pa) � ( − 1)

Odakle se dobiva:

N= (R – 1)p + ′ ( ′ )

Protok se računa na način:

Q= NQi .6





38


Zaključak Kod određivanja protoka za dimenzioniranje sustava za navodnjavanje i njegovih

pojedinih elemenata, u obzir je potrebno uzeti više faktora koje treba pažljivoanalizirati s ciljem prognoze budućeg stanja sustava za navodnjavanje, kako bi se što

točnije odredile njegove potrebe za vodom, dimenzije i uređaji. Određivanje protoka za dimenzioniranje mreže za navodnjavanje ovisi o

distribuciji vode na pojedine dionice, da svaka bude osigurana njome u potrebnojkoličini i u pogodno vrijeme. Mogu se izdvojiti tri osnovna načina distribucije vode usustavima za navodnjavanje: kontinualna (konstantna) distribucija, rotacijskadistribucija te slobodna distribucija. Proračun protoka kod slobodne distribucije vode

je znatno kompliciraniji. R. Klement predložio je dva modela za shematiziranjeprotoka u mreži za navodnjavanje.




39


NAVODNJAVANJE PRELIJEVANJEM

Osobine natapanja

Natapanje prelijevanjem spada u površinsko-gravitacijeska natapanja pri kome sevoda kreće gravitacijski po površini terena u širokom neprekidnom mlazu i vertikalnose upija u zemljište za vrijeme njenog kretanja po natapanoj površini i vlaži ga dozahtjevne dubine. Stvoren zalijevani val je prilično horizontalan. Ova metoda seprimjenjuje za gusto sijane kulture (pšenica, trave) a isto tako i za predsjetvenonatapanje. Može se primijeniti na zemljištima razne teksture i raznih osobina. Prinatapanju voda se ispušta iz privremenih ili stalnih razvodnika posljednjeg reda iupušta se u čelo redova po cijeloj površini da prelijeva na red ili se u nasipurazvodnika presjecaju otvori za pojedine mlazove, koji formiraju jedinstven sloj vode.Voda se kreće po zemljištu i zalijeva ga po cijeloj površini reda. Bolje je upuštativodu iz razvodnika na redove cijevima određenog presjeka, koje prolaze kroz tijelonasipa ili prijenosnim sifonima. (slika 6.15)

Pri znatnim poprečnim nagibima (da se nebi dobili kratki redovi) i drugim redovimaprimjenjuje se bočno upuštanje vode (slika 6.16). kod dobro izravnanih površina ipravilno odabranih redova bolje rezultate daje upuštanje vode s čela. Redovi seuspravno polažu na izohipse, radi ravnomjernosti toka preljevnog mlaza i radi

smanjenja gubitaka vode na poniranje. Površina dionice se dijeli manjim privremenimnasipima od zemlje u pojedine trake – redove, koje čine radne jedinice. Redovi se




40


izvode prije ili jednovremeno sa sjetvom. Širina redova se bira u zavisnosti od brzineupijanja vode u zemljište i od topografskih uslova terena. Širinu redova treba takoodabrati da se vodom može lako rukovati. Ako je upijanje vode veće, tada i širinamora biti veća. Ukoliko je teren nemirniji, usvojena širina mora biti manja. Obična je

širina reda 5-15 m, a ponekad se povećava do 20-30 m. Kod postojanja velikihpoprečnih nagiba širina reda se smanjuje i do 2 m. Najčešća dužina reda kreće se od50-250 m, a ponekad iznosi i do 400 m. Redovi mogu biti duži u slučaju težegzemljišta i većih nagiba terena. Na loše poravnatim zemljištima redovi se izvodekraće u odnosu na dobro poravnata. Dužina redova i veličina zaljevne struje uzavisnosti od brzine upijanja vode u zemljište i nagiba terena data je u tabeli 6.1. Nakraju reda izvodi se odvodni kanal, koji prihvaća i odvodi suvišnu vodu, ako je ima.

Natapanje prelijevanjem može se primjeniti kod nagiba terena 0.5 % do 2%, alioptimalni nagibi se kreću od 0.2% do 0.8%. pri nagibima većim od 1.5% natapanjeprelijevanjem izaziva veću eroziju zemljišta. Preljevna struja se kreće, najčešće, od 2do 8 l/s na 1 m širine reda, ali može biti i veća do 15 l/s m. Veličina preljevne struje je

povezana sa dužinom trake – reda. Kod natapanja u toku vremena, sa veličinomnapredovanja vode po redu smanjuje se intenzitet upijanja, ali se povećava vrijeme




41


infiltracije tj. količina upijene vode u zemljište ovisi od dva uzajamno suprotnaprocesa. Može se izabrati takav odnos dužine reda i zaljevne struje, pri kome će tadva procesa uzajamno kompenzirati, što osigurava najravnomjernije vlaženje trake.

Protoci natapanja ispod 2 l/s su nepovoljni jer debljina sloja vode treba biti iznad 3

cm, da bi se pokrile neravnine zemljišta. Prema tome preljevnu struju treba takoizabrati da sloj vode na redu bude dubine iznad 3 cm. Visina preljevnog mlaza,odnosno dubina toka vode, u čelu reda, je 3-10 cm ponekad nešto više. Ovozalijevanje zahtjeva površinu zemljišta dobro izravnanu, da se ne pojave veće razlikeu visini od +-2.5 cm. Ovaj uslov se teško postiže i predstavlja glavnu smetnju primjenimetode preljevanja. Prikazana metoda zaljevanja ima niz nedostataka u odnosu nadruga zaljevanja (osim zaljevanja plavljenjem) zbog se primjenjuje samo uslučajevima kad uskoredna sjetva usjeva ne dopušta zaljevanje iz brazda:

- Narušavaju se agregati zemljišta, zbija se gornji sloj zemljišta, smanjuje se

aeracija, otežan je rad zemljišnih bakterija, kod upuštanja vode moguće jepolijeganje biljaka i ogoljevanje korijenovog sustava

- Zahtjeva pažljivo ravnanje terena- Gubitak obradive površine je velik- Pri kretanju vode nastaje erozija zemljišta- Isparavanje vode je dosta veliko

Prednost metode je u dosta dobroj ravnomjernosti vlaženja zemljišta, kod pravilnoizabranih dužina reda i zaljevanih protoka. Osim toga ona ne ometa mehanizacijupoljoprivrednih radova i osigurava visoku produktivnost rada kod natapanja.

Natapanje zaljevanjem ima prednost za zemljišta koja su sklona zasoljavanju, jer




42


ravnomjeran sloj vode, koji pokriva zemljište, ne izaziva preraspodjelu soli popovršini i donekle pomaže njenom pokretanju od površine u donje horizontezemljišta.




43


NAVODNJAVANJE PLAVLJENJEM

Uvod

Navodnjavanje je u osnovi agrotehnička mjera u biljnoj proizvodnji kojom se tludodaju potrebne količine vode za optimalan rast i razvoj biljke u cilju ostvarenja štovećega uroda. Navodnjavanje poljoprivrednih kultura je vrlo stara melioracijska mjerai praksa koju su koristile mnoge civilizacije u prošlosti. Prapočeci navodnjavanja suvjerojatno bili u Kini i Indiji, a poznati su sustavi u dolinama rijeka Eufrata i Tigrisa(današnji Irak).

Tu su još u predbiblijska vremena živjeli Asirci,

Babilonci i drugi narodi koji su već 4.000 – 6.000 godina prije Krista poznavali raznenačine i tehnike navodnjavanja te ih koristili na svojim poljima. Razvijena civilizacijadrevnoga Egipta vrlo uspješno je koristila vode rijeke Nila za navodnjavanjepoljoprivrednih površina. Tehnike dovođenja vode su za današnjicu bile na nižojrazini, ali su učinci bili postizani. Da su civilizacije svoj razvoj i opstanak temeljile navodi, danas postoje brojni zapisi iz starije i novije povijesti.

Navodnjavanje ili irigacija je hidrotehnički i melioracijski postupak kojim se na

poljoprivredno zemljište umjetnim putem dovodi voda kako bi se u tlu postigla količinavlage nužna za normalnu ishranu bilja i time povećao urod.

Praksa navodnjavanja je stara koliko i sama civilizacija. Neke od najstarijih civilizacija(Mezopotamija, Egipat, Maya, Inka, Kina) su svoje bogatstvo i razvoj dugovalinavodnjavanju, a drži se da je nastojanje da se postigne što efikasnije navodnjavanjedovelo do prvih mehanizama države, zbog čega se takve civilizacije često nazivajuhidrauličkim imperijima.




44


Navodnjavanje se obično dijeli na:

- površinsko;

- kišenjem

- podzemno

U proizvodnji povrća koriste se različiti sustavi navodnjavanja, koji se mogu svrstati učetiri osnovne skupine: površinsko navodnjavanje, podzemno navodnjavanje,navodnjavanje kišenjem i lokalizirano ili ciljano navodnjavanje.

Površinsko navodnjavanje ili navodnjavanje «plavljenjem» je najčešći načinnavodnjavanja. Osnovna karakteristika tog načina navodnjavanja je da voda,dovedena gravitacijom ili pod tlakom, u tankom sloju stagnira ili teče po površini tla teulazeći u tlo do dubine rasprostiranja korjenova sustava osigurava vodu za nesmetanrast i razvoj biljaka.

Navodnjavanje – dio hidrotehničkih melioracija

Navodnjavanje treba promatrati kao dio kompleksnoga sustava kojemu je prethodilapriprema potrebne dokumentacije odnosno uvjeta, suglasnosti i projekata, a kojaobuhvaća analiziranje, snimanje, preispitivanje i testiranje brojnih uvjeta i pogodnostimožemo li i kako navodnjavati određeno tlo, kulturu i kakvim načinima metodama isustavima na određenome području, a da sve to istovremeno bude u skladu savažećim zakonima i podzakonskim aktima. Obzirom da je navodnjavanje mjera čijauspješnost se temelji na kvalitetnoj odvodnji suvišne vode s poljoprivrednog tla,izgradnji i održavanju hidromelioracijskih objekata tada svakako primjećujemo brojnedodirne točke i preklapanja između agronomske i građevinske struke te zasigurnomožemo govoriti o navodnjavanju kao njihovoj poveznici.




45


Metode i načini navodnjavanja

Brojni načini navodnjavanja koji su se razvili tijekom vremena mogu se svrstati u

četiri metode:

- površinsko navodnjavanje;

- podzemno navodnjavanje;

- navodnjavanje kišenjem;

- lokalizirano navodnjavanje.

Površinsko navodnjavanje

Najčešće je primjenjivana metoda navodnjavanja u svjetskim razmjerima. Gotovo60% navodnjavanih površina primjenjuje ovu metodu. Glavna karakteristika ovognavodnjavanja je da voda u tankom sloju stagnira ili teče po površini tla, teinfiltrirajući se u tlo

do dubine razvoja korijenovog sustava osigurava vodu za njen normalan rast i razvoj.

Voda se do navodnjavane površine dovodi najčešće gravitacijom, ali je moguće idovođenje pod tlakom.

Podzemno navodnjavanje ili subirigacijaje metoda gdje se voda dovodi otvorenimkanalima i/ili podzemnim cijevima, te infiltrirajući se u tlo i dizanjem uslijed kapilarnihsila osigurava vodu u zoni rizosfere.

Navodnjavanje kišenjem je metoda koja se počela uvoditi s razvojem učinkovitihstrojeva i crpki, te rasprskivača, početkom dvadesetoga stoljeća. Ova naprednijatehnička oprema omogućila je dovođenje vode na navodnjavanu površinu

simulirajući prirodnu kišu. Voda je u sustavu kišenja pod tlakom te izlazeći krozmlaznicu prska tlo i/ili biljke.

UVOD U SUSTAVE ZA NAVODNJAVANJE I OSNOVE NAVODNJAVANJA

Lokalizirano navodnjavanje je metoda kojom se voda pod manjim tlakom dovodi napoljoprivrednu površinu gdje se vlaži samo jedan dio ukupne površine. Vlaži se samo

mjesto gdje se razvija glavna masa korijena. Najviše se koristi u područjima gdje su




46


zalihe vode za navodnjavanje ograničene, ali sve više se širi zbog veće učinkovitostivode koja je sve dragocjenija.

Površinski načini navodnjavanjasu najstariji i čine „klasiku“ navodnjavanjapoljoprivrednih kultura. Statistika pokazuje da i danas u svijetu još dominiraju sustavipovršinskog navodnjavanja (oko 60%) koji su vezani uz tehnologiju uzgojapoljoprivrednih kultura, prije svega riže u zemljama u razvoju.

Sustavi za površinsko navodnjavanje temelje se na principu slobodnog tečenja vodeu prirodi djelovanjem sile gravitacije pa se stoga i nazivaju gravitacijski sustavinavodnjavanja poljoprivrednih kultura. Temeljni princip površinskog navodnjavanja jeda se voda dovodi na proizvodnu površinu gdje u tankom sloju stoji, otječe i upija seu tlo.

Navodnjavanje brazdama

Kod ovoga načina površinskog navodnjavanja voda se dovodi i raspoređuje popovršini proizvodne parcele u brazdama iz kojih se tada procesom infiltracijepostepeno upija u tlo. Brazde se izrađuju (brazdaju) posebnim plugovima obično prijesjetve ili sadnje kultura. Navodnjavanje brazdama se primjenjuje kod širokorednihkultura, okopavina, voća i povrća.

Brazde mogu biti: - protočne (voda kroz njih protječe) i - neprotočne (voda u njimastoji, ne teče). Protočne brazde se primjenjuju na terenima koji imaju prirodnepadove, a neprotočne brazde na ravnim terenima. Razmaci između brazdi zavise odinfiltracije i mehaničkog sastava tla

Navodnjavanje prelijevanjem

Navodnjavanje prelijevanjem ili rominjanjem se manje primjenjuje kod nas. Pretežito

se koristi za višegodišnje kulture kao što su lucerna, djetelina i djetelinsko-travnesmjese, livade i pašnjaci.

Osnovni princip navodnjavanja prelijevanjem jeda se voda prelijeva (rominja) prekouređene površine na nagibu i u tankome sloju upija u tlo. Primjena ovoga načinanavodnjavanja zahtjeva preciznu pripremu zemljišta. U svrhu ravnomjerne raspodjelevode, navodnjavana površina se dijeli na parcele koje su najčešće u obliku uskihtraka, a širina im se prilagođava konfiguraciji terena. Parcelice su odvojene manjimzemljanim nasipima visine 20 cm do 30 cm, širine 15 m do 20 m i dužine oko 100 m.




47


Navodnjavanje potapanjem

Navodnjavanje potapanjem ili preplavljivanjem moguće je izvesti pomoću dvasustava; sustavom kazete i sustavom lokvi. Pri sustavu navodnjavanja pomoćukazete voda se ulijeva u kazete i potapa površinu u debljem ili tanjem sloju te se upijau tlo. Potapanje ili poplavljivanje može trajati kraće vrijeme, nekoliko dana ili duljevrijeme kroz nekoliko mjeseci. Za navodnjavanje potapanjem teren se mora pripremitiravnanjem i izradom zemljanih pregrada kojima se stvaraju ograđene proizvodneparcelice (kasete, okna, čekovi). Veličine kazeta su vrlo različite, od 1 ha do 2 ha pa iveće u zavisnosti od raspoloživa zemljišta. Mogu biti pravilnoga ili nepravilnogaoblika prema konfiguraciji terena. Navodnjavanje potapanjem sustavom kaseta se

najčešće koristi u uzgoju riže (Kina, Indija, Indonezija, Malezija).

Slika; plavljenje povrsine




48


Slika;navodnjavanje brazdam




49


PODZEMNO NAVODNJAVANJE

Osobine podzemnog navodnjavanja

Kod podzemnog (potpovršinskog) natapanja voda se dovodi u zemljište, odnosno udio koji predstavlja njegovu rizosferu. Rizosfera je dio zemljišta u kojemu se razvijanajveći dio korjenovog sistema biljaka. U nju se voda dovodi cjevima ( ili na nekidrugi način) koja se kapilarnim putem širi bočno i prema površini zemljišta. Postoje idrugi načini podzemnog natapanja među kojima je i postupak reguliranja dubinenivoa podzemne vode, čime se regulira i njeno kapilarno podizanje prema površinizemljišta. Podzemnim natapanjem u zemljištu se ostvaruje slično stanje koje bi bilo

uslovljeno i pojavom plitkog nivoa njegove podzemne vode. Plitak nivo podzemnevode kapilarnim podizanjem dovodi vodu rizosferi zemljišta. Tom se vodom biljkeidealno koriste pa se u takvim slučajevima bez obzira na nedovoljnu količinu padalina

javljaju izuzetno dobri prinosi gajenih kultura.

Podzemno natapanje primjenjuje se samo kod zemljišta kod kojih je rizosferailovastog sastava. Zemljišta lakog i teškog mehaničkog sastava kao i zasoljena izaalkaljena zemljišta ne tretiraju se postupkom podzemnog natapanja.

Zasoljena i zaalkaljena zemljišta imaju redovno slanu podzemnu vodu, koja

kapilarnim putem ulazi u rizosferu takvih zemljišta. Podzemno natapanje naročitodolazi do izražaja u stepskim, polupustinjskim i pustinjskim oblastima gdje se osjećanedostatak vode , ali se može primjeniti i u raznim drugim sredinama. Ovom vrstomnatapanja moguće je opskrbiti optimalni vodni, zračni, toplotni i hranjivi režimzemljišta za gajenje kultura.

U odnosu na površinska natapanja podzemno natapanje ima niz prednosti:

- Istovremeno osim vode u zemljište se može unositi zrak i hranjivo.- Biljke se neprekidno snabdjevaju vodom prema njihovim potrebama.- Smanjena je mogućnost razvoja korova jer se ne vlaži površina zemljišta.- Poslije natapanja ne formira se pokorica zemljišta pa se ne zahtjeva njegova

daljnja obrada.- Ne pogoršavaju se uvjeti kretanja po zemljištu.-

Osigurava se dobra aeracija zemljišta, što povoljno utječe

na mikrobiološkuaktivnost.




50


- Ne kvari se struktura zemljišta.- Ne ispiraju se hranjive materije u tlu.- Smanjeno je isparavanje sa površine zemljišta.- Zahtjeva manje radne snage na natapanju.-

Gubitci vode su znatno manji.

Ipak podzemno natapanje ima i neke nedostatke koji utječu na njegovoširenje.Veoma ograničena njegova primjena objašnjava se složenošću, tehničkom ikonstruktivnom građevinskom koštanju. Vlažnost površinskog obradivog djela zemljišta može biti nedovoljna , što jenaročito nepovoljno u pr vim periodima razvoja biljaka .Moguće je brzo začepljenje cjevi pri natapanju zamuljenim vodama, a zbognjihovog postavljanja na malim dubinama dolazi do prodora žila u otvore i

međuprostore cjevi, što dovodi do smanjenja efikasnosti. Najčešće se primjenjuje za natapanje parkova, sportskih terena i vrtova.

Konstrukcija sistema podzemnog natapanja

Konstrukcija i veličina sistema podzemnog natapanja zavisi od

vodopropustljivosti zemljišta, nagiba terena, složenosti mikroreljefa, mutnoćevode.Od usvojenih elemenata sistema ovisi kvalitet natapanja koji se ocjenjuje :ravnomjernošću vlaženja po dužini, veličinom unutrašnje zemljišne erozije i zamuljivanjem vlažitelja, dubinom nenakvašenog djela zemljišta od površineterena, izgubljenom vodom van aktivnog sloja. Od konstrukcije podzemnihvlažitelja ovisi sigurnost rada sistema, karakter vlaženja zemljišta i troškovigrađenja.Sistemi se mogu podjeliti prema konstruktivnim osobinama i premaprimjenjenim materijalima na tri grupe:

- Sistemi zasnovani na korištenju cjevovoda različitih konstrukcija zadovođenje vode u zemljište. - Sistemi zasnovani na reguliranju podzemne vode.- Mašinsko podzemno zalivanje




51


Cjevni sistemi

Na određenoj dubini od površine terena postavljaju se drenažne cjevi u koje se

dovodi voda pod pritiskom, izlazi kroz spojeve ili otvore i upija u zemljište.

Oko cjevi se obrazuje zona vlaženja u kojoj se voda kreće pod utjecajem gradijentahidrauličkog potencijala tj. pod utjecajem kapilarnog i gravitacionog potencijala.

Drenažne cjevi za podzemno vlaženje mogu biti: porozne, keramičke sapropuštanjem vode na spojevima ili kroz otvore, betonske, plastične, perforirane ioddrugih materijala.

Keramičke cjevi su se najviše upotrebljavale. Njihova dužina iznosi 30-50cm saunutrašnjim prečnikom 30-100mm, a najčešći unutrašnji prečnik je 50-75mm.

U posljednje vrijeme naglo se širi uporaba plastičnih perforiranih cjevi zbog njihovihmnogih pozitivnih osobina i potpuno mehaniziranog načina ugrađivanja.

U cjevne sisteme spadaju također i sistemi sa krtičnim drenovima. To su horizontalnihodnici u zemljištu, imaju kružni presjek i postavljaju se na određenoj dubini pomoćuspecijalnog pluga – krtičnog pluga. Ovo su najjeftiniji sistemi za podzemnonatapanje.

Podzemno natapanje krtičnim drenovima primjenjuje se u teškim glinovitim ili

glinovitim nezasoljenim zemljištima sa dobro izraženim kapilarnim osobinama.

Ova mreža može se izgraditi na terenima čiji je nagib manji od 0,05%.

Natapanje putem reguliranja nivoa podzemne vode

Ovaj način natapanja često se naziva prirodnim podzemnim natapanjem ili

subirigacija. Metoda se sastoji u tome da se povremeno ili stalno dovodi voda uzemljište pomoću kanala i cjevi i održava se nivo podzemne vode na potrebnojdubini. Optimalni nivo podzemne vode koji omogućava povoljan vodni i zračni režimzemljišta za biljke zavisi od gajenih kultura, zemljišta i klime.

Utvrđeno je da se na srednjim ilovačama dobivaju najviši prinosi većine kultura priodržavanju nivoa podzemne vode na dubini 0,50-0,75m od površine terena, a nalakim zemljištima ta dubina je oko 0,45-0,60m.

Negativna strana ovog načina natapanja je u pogoršanju aeracije zemljišta, naročito

pri sporom oticanju podzemne vode, a osim toga može nastati i zaslanjivanjezemljišta.




52


Mašinski način podzemnog natapanja

Mašinski nači podzemnog natapanja zasniva se na mehaniziranom dovođenju vodena željenu dubinu istovremeno sa rastresanjem zemljišta. Za ovo natapanje koristese specijalne mašine. Mašinsko podzemno natapanje sa malom količinom vode

omogućuje dobivanje visokih prinosa , koji znatno prelaze pri drugim načinimanatapanja.

Sigurno veliku ulogu igra i duboko rastresanje zemljišta sa istovremenim vlaženjem,što povoljno utječe na proces nitrifikacije u tlu. Najbolji rezultati se postižu napjeskovitim tlima gdje rastresanje zahtjeva najmanju vučnu snagu, a površinskinatapanja ne mogu osigurati ravnomjernu raspodjelu vod




53


DOVODNA I RAZVODNA MREZA

UVOD

U ovom seminarskom radu će se opisati sustav dovodne i razvodne mreženavodnjavanja.Također će se opisati režim rada koji zadovoljava korisnike,

Također ćemo opisati i elemente koji sačinjavaju dovodnu i razvodnu mrežovodnui razvodnu mrežovodnu i razvodnu mrežu. Njihovo najbolje korištenje, te prednostii mane ovog projekta.

1.PODJELA

Voda za navodnjavanje dovodi se dovodnom mrežom od vodozahvata napovršinu i razvodi po njoj razvodnom mrežom raznih konstrukcija i tipa.Njihov režim rada treba zadovoljiti sve korisnike sistema, u zavisnosti odkretanja vode.Ove mreže mogu da budu gravitacijske, pod pritiskom te mješovite. Osnovnikriterij za izbor tipa dovodne i razvodne mreže jeste tehničko-ekonomskaanaliza.

Dovodnu i razvodnu mrežu sistema za navodnjavanje čine sljedeći elementi: -glavni dovodnik-razvodnik.




54


2. GLAVNI DOVODNIK

1.Glavni dovodnik dovodi vodu od vodozahvata do razvodne mreže i može

da bude površinski ili podzemni kanali(otvoreni ili pokriveni), tuneli navodostanima ili bez njih, cjevovod - ukopani ili na površini terena itd. Glavnidovodnici u velikim sistemima imaju znatne dimenzije.Sastoji se od radnog i tranzitnog dijela. Tranzitni dio glavnog dovodnikaprolazikroz nenavodnjavano područje. U ovom dijelu se od njega ne odvajajurazvodnici nižeg reda. Taj dio kanala samo transportira vodu.Njegova dužina iznosi od vodozahvata do ispusta vode u prvi gravitacijskirazvodnik. Vrlo često na tranzitnom dijelu kanala previđaju se taložnici. Uradnom dijelu se od glavnog dovodnika odvajaju razvodnici i dovode vodu domjesta njene potrošnje.

Na navodnjavanu površinu voda se može dovesti od vodozahvata gravitacijskiili njenim dizanjem pumpama. Pošto trasa kanala ima manji nagib od nagibariječnog korita, on donekle igra ulogu mehanizma za podizanje vode iomogućava zalivanje dijelova zemljišta koja se nalaze srazmjerno visoko uodnosu na susjedni vodotok.Zahvat vode mora da bude dovoljno uzvodno od zalivnog područja, kako bibio osiguran gravitacijski pogon mreže. Kanal je obično dug, pa prema tome iskup, i teži se njegovom skraćenju, tj. teži se izboru vodozahvata u blizinisistema za navodnjavanje izdizanjem nivoa riječnog toka pomoću brane, veće

ili manje visine prema terenskim prilikama i potrebama.

Slika 1. Prikaz dovođenja vode gravitacijski, ili njenim dizanjem pumpama.




55


Takav kanal se može zamijeniti pumpnom stanicom u neposrednoj blizini zalivnogpodručja, koja će dizati i najkraćim putem potiskivati vodu iz rijeke do mjestanavodnjavanja. Samo će detaljno proučavanje, zasnovano na poznavanju činjenica

tehničkog i ekonomskog karaktera, omogućiti najpovoljniji izbor snabdijevan ja vodompredviđenog zemljišta.




56


3.RAZVODNICI

2.Razvodnici raznog reda spajaju glavni dovodnik sa zalivnom mrežom, odnosno

kanale ili cjevovode višeg reda sa kanalaima (cjevovodima) nižeg reda. Mogu dabudu, isto kao i glavni dovodnik, u obliku otvorenog ili pokrivenog kanala, cjevovodaukopanog ili položenog po terenu i slično.

Razvodna mreža prihvata vodu iz dovodnika i razvodi je po hidromelioracionomsistemmu, do ispusta – hidranata, iz kojih se voda dalje upušta u zalivnu mreža. Izglavnog dovodnika se granaju razvodnici prvog reda, iz ovih razvodnici drugog reda,a iz njih trećeg itd, sve dok se ne dođe do razvodnika najnižeg reda – dioničkograzvodnika. Iz razvodnika najnižeg reda voda se šalje neposredno na zemljište radizalivanja – na dionicu.

Izbor trase dovodnika i razvodnika nije tako jednostavan i zavisi od položaja i veličinenavodnjavanog područja, topogravskih i geomorfoloških uslova terena kroz kojiprolaze, zemljišta, načina i organizacije zalivanja, pa se zato projektiranje svakogdovodnika i razvodnika sprovodi individualno, a njihovi položaji moraju da zadovoljeodređene opće zahtjeve.

Ti zahtjevi su sljedeći:

1. Trebaju dovesti vodu za zalivanje poljoprivrednih površina u suglasnosti sa

proračunatim dijagramima zalijevanja i usvojenom shemom raspodijele vode.2. Dovodnici I razvodnici višeg reda trebaju dominirati nad razvodnicima nižegreda.

3. Stabilnost.4. Njihove dimenzije I filtracija vode iz njih za određene uslove trebaju biti

minimalni.5. Koeficijent korisnog djelovanja I korištenje navodnjavanog zemljišta trebaju biti

maksimalni.6. Treba ih predvidjeti po granicama zalivnih dijelova, I trebaju da omoguće

efikasnu primjenu projektnih mogučnosti zalijevanja I da stvaraju uslove za

efikasno korištenje poljoprivredne mehanizacije.7. Treba nastojati da bude što manje prijelaza puteva I drugih raznih objekata.8. Građenje kanala, cjevovoda I objekata na njima treba biti mehanizirano. 9. Gubitak rada, sredstava I materijala za građenje I eksploataciju sistema za

navodnjavanje treba biti minimalno.

Mnogi od ovih zahtjeva biti će ispunjeni, ako su pri projektiranju pravilno izabraninagibi, dozvoljene brzine kretanja vode i elementi poprečnog presjeka.




57


Odvodnu i razvodnu mrežu treba tako projektirati da se vodovodni resursi najboljekompleksno koriste, tj. Treba se težiti da se navodnjava maksimalna površinazemljišta sa najvećom proizvodnom sposobnošću.

Što je veća površina sistema za navodnjavanje i što je reljef terena složeniji, tim je

složenija i dovodna i razvodna mreža, tim je više objekata na zemlji.

4.ZAKLJUČAK

U ovom radu je obrađena tema na dovodnu i razvodnu mrežu vode. Opisanesu njezine prednosti, kako se najbolje provodi, kako je koristiti u najefikasnijimmogućnostima.




58


NAVODNJAVANJE KAPANJEM

Uvod

Navodnjavanje kap po kap je iznimno popularna metoda lokaliziranog navodnjavanjau posljednjih nekoliko desetljeća. Od kada je 1930-ih godina ´izmišljeno´ modernonavodnjavanje kap po kap sa svim potrebnim sredstvima, ono je postalo po mnogimanajvažnija inovacija u agrikulturi. Ovakav sustav navodnjavanja je jedan od

najracionalnijih sustava jer štedi vodu, ali je i jedan od najučinkovitijih jer izvlačimaksimalnu korist iz svake kapi kojom zalijevamo zemlju. Iako je navodnjavanje kappo kap idealno za manje površine, njemu se okr eću i velika postrojenja, farme tetvrtke koje u vlasništvu imaju ogromne površine zemlje. Njime možemo navodnjavatinajrazličitije usjeve i drveća. Kukuruz, rajčice, patlidžani, pamuk, šećerna trska,banane, jagode, grožđe, borovi…samo su neke od kultura koje dokazuju učinkovitostovog sustava navodnjavanja. Efikasnost ovog sustava je vrlo visoka. Sve je više onihkoji koriste solarnu energiju kao pokretač navodnjavanja pa su ionako niski troškovidodatno smanjeni. Korisnije je navodnjavati zemlju ujutro i navečer za vrijeme nižihtemperatura kada je smanjeno isparavanje vode. U vrijeme ljetnih mjesecinavodnjavanje treba biti intenzivnije, ali je ovaj sustav prije svega preventivan da dosušenja tla ne bi niti došlo za vrijeme sušnih razdoblja.




59


Prednosti i nedostaci sustava

Prednosti su: optimalni vodno zračni odnos u tlu što uvjetuje povećanje prinosa ikvalitete proizvoda uz smanjenje potrošnje vode, smanjenje troškova energije i

ušteda pri gnojidbi i zaštiti, mogućnost gnojidbe – “kada” i “koliko” i “što” treba,smanjenje mogućnosti pojave bolesti i korova, prikladan je za gotovo svaki tip tla,smanjenje narušavanja strukture, površinski sloj ostaje suh, lakši pristup zemljištu,visoka efikasnost navodnjavanja (i do 95%), navodnjavanje je moguće i u v jetrovitimuvjetima

Nedostaci sustava su: navodnjavanje ne koristi za zaštitu od mraza niti rashlađivanjetijekom toplih/vrućih dana, kao što se to radi navodnjavanjem rasprskivačima,mogućnost začepljenja sustava za tvorbu kapljica: neophodno je pročišćavanje vode(ovisno o razini kvalitete vode).




60


Elementi sustava

Sistem navodnjavanja kap po kap sastoji se od: crpke, filtra, fertilizatora, regulatoraprotoka i pritiska, manometra, vodomjera, cjevovoda (glavnog,razvodnog i

zalijevnog), spojnica te kapaljki.

Slika 1 Grafički prikaz sistema (google.com)




61


Slika 2 Osnova sistema (Hidrotehniče melioracije i navodnjavanje; DimitrijeAvakumović)

Crpke koje se najviše upotrebljavaju su svakako centrifugalne sisaljke. Kod njihtekućina pod djelovanjem centrifugalne sile, koju uzrokuje rotor sisaljke, protječe susisa na tlačnu stranu. Upotrebljavaju se za male i srednje dobavne visine, nemajumogućnost samosisa, te ne mogu dobavljati male količine i raditi pri malim brzinama

medija. Pogon crpki daju elektromotori ili motori s unutarnjim izgaranjem.

Filtri vode za navodnjavanje su bitni za sustav navodnjavanja jer ne samo daprodužuju vijek trajanja cijevi, pumpe i rasprskivača nego i služe da prevelike tvariuopće ne uđu u susta. Ako ne postoje filtri vode za navodnjavanje, alge mogu rastiunutar sustava, osobito u cijevima kap po kap. Organska materija sama po sebi nemora biti dovoljno velika da nastane problem – začepljenje. No, ubrzo dolazi zrncepijeska i drugi dio organske tvari, te zajedno može biti slijepljen s prvim i tako redom.Tada vrlo malo zrnce pijeska koje bi inače prošlo kroz sustav bez problema, postajeuhvaćeno u organsku materiju, i tu nastaju problemi. Uskoro dolazi do veće nakupinečestica organskih tvari i pijeska te protok vode postaje otežan ili čak posve blokiran.U sustavu kap po kap obično se koriste filteri veličine 150 mikrona.

Najčešće korišteni tipovi filtera su mrežni filtri, disk filteri i mediaj filteri.




62


Slika 3 Mrežni filt ri(pseno.hr)

Mrežni ili screen filtri su najčešći filtri i u većini slučajeva imaju najnižu cijenu. Mrežnifiltri su izvrsni za uklanjanje tvrdih čestica iz vode, kao što je pijesak. Ali oni nisuučinkoviti kod uklanjanja organskih materija poput algi, plijesni, sluzi i drugih

nečistoća, u tim slučajevima nečistoće jednostavno prolaze kroz otvore u mrežnomfiltru i može doći do privremenog začepljenja ili deformacije mreže pa čak i oštećenja.Mreža iz filtra se čisti ispiranjem pod mlazom vode ili uklanjanjem nakupljenogonečišćenja u mreži ručno. Ovisno o vrsti mreže koja se koristi, vjerojatno će semorati povremeno ručno očistiti istu i ukloniti nečistoće koje nisu mogle biti uklonjeneispiranjem. Najjednostavnije je koristiti filtre koji imaju ugrađen ventil za ispiranje podtlakom u toku rada. Ali i kod takvog čišćenja je povremeno potrebno rastaviti-otvoritifiltar i očistiti i isprati mrežicu. Ukoliko je mrežica oštećena, istu je potrebno zamijenitinovom.

Disk filtri su kombinacija između mrežnog filtra i medija filtra, s mnogim prednostima jednog i drugog. Disk filtri su dobri kod uklanjanja čestice onečišćenja vode, kao štosu pijesak, i organske materije. Disk filtar se sastoji od puno okruglih diskova. Licesvakog diska je prekriveno različitim veličinama malih kanalića- labirinata. Izblizapogledom na disk filtar možemo vidjeti da svaki od utora ima oštru točku nazavršetku, nešto slično kao malena piramida, koje su vrlo male. Zbog visokogpritiska, diskovi su na vrlo malenom razmaku jedan od drugog, kada su složenizajedno. Voda je prisiljen prolaziti između diskova, a čestice se filtriraju jer one nemogu proći kroz labirinte. Za čišćenje filtra diskovi se odvoje jedni od drugih koji

oslobađa onečišćenje te se ispere kroz ventil za ispiranje. Za manje nakupinenečistoća , ponekad je dovoljno otvoriti ventil za ispiranje u toku rada i prljavština ćepod pritiskom vode izaći van. Kod većih onečišćenja potrebno je rastaviti filtar,izvaditi diskove i pod mlazom vode ukloniti nakupine nečistoća.

Medija filtri pročišćavaju vode na način da voda prolazi kroz spremnik koji jenapunjen malim, oštrih rubova, “medijem”. U većini slučajeva medij je materijal jednakih veličina, „kvarcni pijesak“. Voda prolazi kroz male labirinte između medija.Oštri rubovi zaustavljaju nečistoće koji se zadržavaju u porama – labirintimakvarcnog pijeska. Medija filtri se koriste za uklanjanje organskih materijala iz vode.

Oštri rubovi kvarcnog pijeska zaustavljaju organski materijal, sluz i slično, koji bi




63


inače prošli kroz mrežni filtar. To je razlog zašto je važno da koristite oštre medije,kvalitetni kvarcni pijesak. Medij filtri se najčešće koriste za velike količine filtracijevode iz izvora kao potoci, rijeke ili jezera. Izgledom većeg promjera, zaobljeni tankovia gotovo su uvijek u skupinama od dva ili više. Medija filtri se čiste povratom snage

vode. Pritisak vode ide unatrag kroz medij filtra, odvaja zasićene medije kojaoslobađa krhotine i ispire se kroz ventil za ispiranje i povratni vod. Za pravilan radmedija filtri moraju biti pažljivo odabrani , da odgovaraju stupnju filtracije vodesustava za navodnjavanje kao i potrebnom kapacitetu sustava. Uvijek konzultirajtenaše stručno osoblje prilikom odabira kapaciteta medijskog filtra, jer pravilnodimenzioniranje je bitna odrednica za kasnije dobro funkcioniranje i dugovječnostcjelokupnog sustava za navodnjavanje.

Cijevi za glavnu i razvodnu mrežu su čvrste, napravljene od matrijala poputPE,PP,PVC i sl. materijala koji nisu podložni koroziji ili ljuštenju a promjer cijevi ovisi

o veličini sustava i potrebnog protoka vode.

Slika 4 Čvrsta cijev za dovodnu mrežu(agroklub.hr)

Cijevi za zalijevanje kap po kap proizvode se sa ugrađenim kompenzirajućim isamoispirućim kapaljkama unutar cijevi. Crijeva sa integriranom kapaljkom na sebiimaju ugrađenu kapaljku na razmaku 0,1-1 m ovisno o tipu crijeva. Crijeva mogu bitidebele ili tanke stijenke o čemu ovisi vijek trajanja u nasadu.




64


Kapaljke su raspoređene na lateralnom cjevovodu na razmacima od 10 cm do 100cm, ovisno ogustoći sklopa. Kod povrća, cvijeća i voćnih sadnica oni su mnogo gušćepostavljeni, a u trajnimnasadima voća rjeđe.Kapaljke koje su ugrađene na crijevu

mogu biti nekompenzirajuće ili kompenzirajuće. Kompenzirajuće kapaljke ispuštaju jednaku količinu vode neovisno o promjeni tlaka u cijevi u rasponu r adnog tlaka.

Slika 5 Integrirana kapaljka

Slika 6 Kompenzirajuće kapaljke (agroklub.hr)




65


Manometar je potreban za kontrolu tlaka u sustavu a obično se koriste manometrimjerenja 0-6bar, konekcije 1/4 inch Radni tlak pri navodnjavanju kapanjem se krećeu rasponu od 0,8 bara do 1,5bar. Vodomjer pokazuje ukupni protok vode to jest

količinu vode koja dospjeva do biljaka.

Turnusi natapanja

Uređaji za navodnjavanje „kap po kap“ imaju s agronomskog gledišta posebnuvrijednost, jer se pomoću njih sadržaji vode u tlu mogu neprestano održavati uoptimalnim granicama za biljku. To se postiže tako da se laganim, ali vremenskineprekinutim dodavanjem malih količina vode vlažnost tla zadržava oko poljskogvodnog kapaciteta. Sustav kapanja amortizira velike oscilacije vlažnosti tla – odpoljskog vodnog kapaciteta do lentokaplirane vlažnosti ili čak i niže, što se redovitodogađa kod ostalih načina navodnjavanja. Po tim karakteristikama navodnjavanjekapanjem je najprecizniji način umjetnog dodavanja vode tlu te vrlo suptilna imaštovita ljudska intervencija u uzgoju kulturnog bilja.

Slika 7 Raspored vlage u tlu (google.com)

Održavanje sustavaBitna je kontrola razvodnih cijevi i kapaljki zbog mogućeg mehaničkog oštećenja ili

začepljenja sustava. Do začepljenja dolazi zbog nakupljanja algi kao i krupnijih




66


čestica koje s algama mogu stvoriti čvrstu nepropusnu masu. Tako dolazi doneravnomjernog navodnjavanja i prihrane biljaka.

Zaključak Sustav kap po kap predstavlja najbolju opciju navodnjavanja današnjice.




67


NAVODNJAVANJE KIŠENJEM

1. UVODNavodnjavanje je u osnovi uzgojna mjera u biljnoj proizvodnji kojom se tlu dodaju

one količine vode potrebne za optimalni rast i razvoj biljke. Osnovna svrhanavodnjavanja je da biljci kompenzira tekućinu koju biljka upija kroz korijen i lišće, agubi isparavanjem tla i cijeđenjem tla. Ova kompenzacija je neophodna ako se želisačuvati ravnoteža vlažnosti i hranjivosti zemlje koja je jako bitna za život biljaka

Navodnjavanje je naziv za hidrotehničku mjeru poboljšavanja fizičkih svojstava tladodavanjem vode kako bi se postigla najpovoljnija razina vlage za vrijeme vegetacijei time postigao optimalan urod. Navodnjavanje može trajati jedim dijelom vegetacije ilitijekom cijelog razdoblja rasta. Voda se koristi iz raznih vodnih tokova, umjetnih

jezera, izvora, podzemnih tokova ili iz pročišćenih otpadnih voda. Najefikasnijeumjetno navodnjavanje je ono koje oponaša, u granicama mogućeg, učinkovitu ineophodnu prirodnu pojavu: kišu. Ovo jednako vrijedi za sve tipove zelenih površina,od javnih parkova i sportskih terena pa do privatnih vrtova.

Brojni načini navodnjavanja koji su se razvili tijekom vremena mogu se svrstati učetiri metode: površinsko navodnjavanje, podzemno navodnjavanje, navodnjavanjekišenjem i lokalizirano navodnjavanje. Kroz ovaj rad detaljnije će biti opisanonavodnjavanje kišenjem.




68


2. NAVODNJAVANJE KIŠENJEMKišenje je takav način zalijevanja kod kog se voda dovodi cijevima pod pritiskom

i izbacuje pomoću prskača u atmosferu u obliku mlaza, razbija se u kapljice i kaoumjetna kiša pada na biljke i tlo. Navodnjavanje kišenjem počinje se primjenjivati

nakon otkrića parnog stroja, a svoju pravu ekspanziju doživljava s razvojemrasprskivača i laganih čeličnih cijevi s brzim spojkama.

S poboljšanjem izvedbi rasprskivača i aluminijskih cijevi, te povećanjemučinkovitosti crpnih postrojenja polovicom prošlog stoljeća, smanjili su se troškovirada, a povećale mogućnosti primjene navodnjavanja kišenjem. Šezdesetih godinadošlo je do daljnjih poboljšanja uvođenjem samohodnih uređaja za navodnjavanje.Slijedila su daljnja poboljšanja i inovacije sa željom smanjenja utroška ljudskog rada ipovećanja učinkovitosti načina i sustava prilagođavajući se širokom rasponu tipovatala, topografiji i različitim usjevima. Danas se unutar navodnjavanja kišenjem najviše

radi na mehaniziranju i automatizaciji, uključujući kompjutorsko praćenje i kontrolucijelog sustava.

Kišenje dopušta vrlo visok stupanj mehanizacije i automatizacije zalijevanja, pase znatno smanjuje udio ljudskog rada.

2.1. Elementi sustava za navodnjavanje kišenjemSustavi za navodnjavanje kišenjem predstavljaju složene mehanizme i razlikuju

se od drugih sustava za navodnjavanje po uređajima za navodnjavanje. Postoji velikibroj načina i sustava kišenja, ali svima su zajednički sljedeći osnovni dijelovi:

• Crpka koja crpi vodu iz izvora, kao što je akumulacija, bušotina, kanal ilivodotok, te je pod potrebnim tlakom uvodi u sustav za navodnjavanje. Pokreće

je motor s unutrašnjim sagorijevanjem ili elektromotor. Crpka nije potrebnaukoliko je voda u izvorištu pod tlakom.

• Usisni cjevovod kojim se voda dovodi od izvora do crpke.• Glavni cjevovod kroz koji se voda potiskuje od crpke u razvodne cijevi. Kod

stabilnih sustava glavni cjevovod se najčešće ugrađuje pod površinu tla, aprijenosni sustavi omogućavaju premještanje cjevovoda s jedne površine nadrugu. Ukopani cjevovodi obično su izrađeni od čeličnih, azbestno-cementnih

ili plastičnih materijala. Na velikim površinama glavni cjevovod se još grana u jedan ili više cjevovoda koji imaju istu zadaću dovoda vode do razvodnih cijevi.

• Razvodne cijevi ili laterali dovode vodu iz glavnog cjevovoda do rasprskivača.Mogu biti prijenosni ili stabilni, a izrađeni su od materijala sličnih onima zaglavni cjevovod, samo su manjeg promjera. Kod samohodnih sustava,razvodne cijevi pokreću se tijekom navodnjavanja.

• Rasprskivači raspršuju vodu po površini tla, uz osnovni uvjet ujednačenogprekrivanja.

Navodnjavanje kišenjem može se, prema položaju rasprskivača, razvrstati u dvije

skupine: stabilni i pokretni. U prvima rasprskivači tijekom navodnjavanja ostaju u




69


stalnom položaju, a kod pokretnih rasprskivači rade dok se laterali pomiču kružno ilipravolinijski. Stabilni sustavi mogu biti potpuno fiksni, ali ima i onih koji sepremještaju između navodnjavanja, dakle polustabilni ili prijenosni, bilo ručno ili uzpomoć motora.

2.2. Rasprskivači Rasprskivači izvode vodu iz cijevi pod pritiskom u vidu mlaza, razbija ga u fine

kišne kapi i stvara kišu koju ravnomjerno raspoređuje po tlu. Sastoji se od tijelarasprskivača, opreme za reguliranje rada te jedne ili više mlaznica.

Postoje različite izvedbe rasprskivača pogodnih za navodnjavanje velikog brojakultura i prilagodljivih većini tipova tala. Intenzitet navodnjavanja kod stabilnog načinamože biti vrlo mali, i do 3 mm h-1, čime se primjenjivost sustava širi i na glinovita tlamale infiltracijske sposobnosti. Svakako je vrlo važno odabrati sustav navodnjavanjakišenjem pogodan za dane uvjete.

Svakog rasprskivača karakterizira sljedeće:

• radni tlak (kPa) potreban za dobru raspodjelu vode,• protok ili količina vode koju izbacuje (m3h-1),• domet (m)

Ista glava rasprskivača može se koristiti za različiti protok i promjer ovlaživanjapromjenom radnog tlaka i/ili promjera mlaznice. Opis rasprskivača koji prilažeproizvođač nudi podatke o najboljoj kombinaciji. Danas na tržištu imamo veliki broj

rasprskivača koji se mogu klasificirati s obzirom na:

• tip• tlak pod kojim rade; mali (< 150 kPa) do veliki >350 kPa)• domet; mali (<5 m) do veliki (>50 m)• oblik vlaženja; cijeli ili dio kruga• intenzitet kišenja; mali (<5 mm h-1) do veliki ( >15 mm h-1),• droj mlaznica ; jedna ili više




70


Slika 8. Rasprskivač

Intenzitet kišenja je količina vode koja padne na površinu tla u jedinici vremenatijekom rada rasprskivača. Intenzitet kišenja ovisi o kapacitetu rasprskivača (m3 h-1) i,kada se radi o stabilnim sustavima, razmaku između rasprskivača, što određujenavodnjavanu površinu (m2).

Rasprskivači proizvode kapi u širokom rasponu veličina, promjera od 0.5 do 4.0mm. Malene kapi padaju obično u blizini rasprskivača, a velike imaju i veći domet.Raspon veličina kapi određuje veličina i oblik mlaznice i radni tlak na rasprskivaču.Pri nižem tlaku kapi su veće. Pri visokom tlaku kapi su znatno manje, te je mogućepostići i efekt zamagljivanja. Velike kapi imaju visoku kinetičku energiju i mogu oštetitiosjetljive usjeve. Daljnji negativan učinak je i pogoršanje strukture površinskog slojanekih tala, a što dovodi do smanjenja koeficijenta infiltracije i stvaranja pokorice.

Rasprskivači općenito ne mogu proizvesti potpuno ravnomjernu raspodjelu vodepo cijeloj kišenoj površini. Često veća količina vode pada u blizini rasprskivača, te sesmanjuje prema rubovima, a radijalna raspodjela vode ostavlja na površini obliketrokuta. Da bi se postigla čim ujednačenija raspodjela vode na cijeloj površini,rasprskivači moraju biti postavljeni dovoljno blizu jedan drugome da bi se njihovioblici raspodjele preklapali. O izvedbi rasprskivača ovisi i koliki mora biti razmakmeđu njima da bi se takav efekt postigao. Najbolji se učinak postiže kada serasprskivači postavljaju sasvim blizu jedan drugome, ali to povećava intenzitetkišenja i troškove sustava.




71


Prilikom odabira rasprskivača potrebno je postići takvu kombinaciju razmakameđu njima, radnog tlaka i veličine mlaznice kojom će se postići željeni intenzitetnavodnjavanja i najujednačenija raspodjela vode. Ujednačenost raspodjele koji jemoguće postići stacionarnim sustavom u najvećoj mjeri ovisi o načinu distribucije

vode i razmaku između rasprskivača. Pored toga, ujednačenost znatno ovisi i o vjetrui radnom tlaku. Malene kapi koje proizvode rasprskivači raznosi vjetar što narušavanačin vlaženja i smanjuje ujednačenost navodnjavanja.

U vjetrovitijim uvjetima potrebno je smanjiti razmak rasprskivača kako bi sepostigla što ujednačenija raspodjela vode. Ako je tlak prenizak, mlaz vode neće sedovoljno razbijati i većina će vode u krupnim kapima padati po vanjskom rubuovlaženog promjera. Ukoliko je tlak previsok, razbijanje mlaza je prejako izazivajućizamagljivanje, a većina vode past će u blizini rasprskivača. Pri vjetru od 5 km h-1 razmak rasprskivača treba smanjiti za 10%. Uz to preporučuje se da za svaki dodatni

km povećanja brzine vjetra razmak treba smanjiti za 1,5%.

S obzirom na to da je sve manje raspoložive radne snage koja je postala i vrloskupom, poljoprivrednici i proizvođači opreme za navodnjavanje težili su novimrješenjima, kao što su samohodni uređaji za navodnjavanje kišenjem. Njihovomprimjenom se smanjilo učešće ljudskoga rada i troškova na minimum, a postignuto jeefikasnije navodnjavanje. Postoje različite tehničke izvedbe samo pokretnih uređaja,a suština svih je da se nakon postavljanja na oranici sami pokreću i obavljaju kišenje.Neki od samohodnih uređaja su automatizirani i programirani, tako da potpuno bezprisutnosti čovjeka izvode sve radne operacije na parceli.

Prema tehničkoj izvedbi i konstrukciji, načinu kretanja i automatiziranosti rada,razlikuju se sljedeći tipovi samohodnih uređaja:

samohodna bočna kišna krila; samohodne kružne prskalice; samohodni sektorski rasprskivači; samohodni automatizirani uređaji za linijsko ili kružno kretanje.




72


2.3. Prednosti i nedostaci navodnjavanja kišenjem

2.3.1. Prednosti

Budući postoji više sustava, načina i metoda navodn javanja, svaka od njih imasvoje prednosti i nedostatke. U usporedbi s površinskim navodnjavanjem, kišenje imasljedeće prednosti:

• optimalno projektiranim i dobro održavanim sustavom navodnjavanja kišenjemmože se postići visoka učinkovitost i ušteda vode

• navodnjavanje kišenjem ne ovisi o infiltracijskoj sposobnosti tla, već se njojprilagođava

• ravnanje terena nije potrebno, budući da se sustav prilagođava topografijiterena

• površine strme ili neravne topografije mogu se navodnjavati bez rizika od

otjecanja ili erozije• moguće je se provoditi učestalo navodnjavanje malog intenziteta, kakvo je, na

primjer, potrebno u fazi klijanja• sustavi navodnjavanja kišenjem mogu učinkovito koristiti male protoke na

izvoru vode i prilagoditi se izdašnosti izvora vode• mehanizirani sustav kišenja traži vrlo mali utrošak radne snage i relativno se

jednostavno njime upravlja• fiksni sustav kišenja traži vrlo malo terenskog rada tijekom sezone

navodnjavanja i moguće ga je potpuno automatizirati

• Fiksni sustav kišenja može se koristiti i za kontrolu ekstremnih vremenskihuvjeta,• povećanjem vlažnosti zraka, hlađenjem usjeva ili smanjivanjem štete od • smrzavanja• kišenjem se mogu isprati soli iz zaslanjenih tala učinkovitije nego površinskom

ili mikro-irigacijom




73


2.3.2. Nedostaci

Navodnjavanje kišenjem ima sljedeće nedostatke:

• početni troškovi su veći nego za površinsko navodnjavanje, ako to ne uključuje

skupo ravnanje terena• značajni su i troškovi za energiju potrebnu za opskrbu vode pod tlakom, a što

ovisi o tlaku koji je potreban za rasprskivače i cijeni energenta • ukoliko na raspolaganju nema kontinuirano dovoljno vode, tada je potrebno

osigurati akumulaciju• kada je koeficijent infiltracije tla manji od 3-5 mm h-1, može doći do

površinskog otjecanja• vjetroviti i suhi uvjeti uzrokuju gubitke vode evaporacijom i odnošenjem

vjetrom• nepravilni oblici proizvodnih površina manje su pogodni za navodnjavanje i

skuplji, a što se naročito odnosi na mehanizirani sustav kišenja • voda određene kakvoće može uzrokovati koroziju metalnih ci jevi u sustavu za

navodnjavanje• voda u kojoj ima otpada ili pijeska mora se pročistiti da ne bi došlo do

začepljenja mlaznica • navodnjavanje kišenjem zaslanjenom vodom može izazvati probleme na

usjevima. Visoke koncentracije bikarbonata u vodi za navodnjavanje moguutjecati i na kakvoću plodova. Ukoliko su koncentracije natrija i klorida u vodiza navodnjavanje veće od 70 do 105 mg l-1, može doći do ozbiljnog oštećenja

usjeva• visoka vlaga zraka i vlažna biljka nakon kišenja pogoduju razvoju nekih

gljivičnih bolesti




74


3. ZAKLJUČAK Navodnjavanje kišenjem je metoda koja se počela uvoditi s razvojem učinkovitih

strojeva i crpki, te rasprskivača, početkom prošlog stoljeća. Ova naprednija tehničkaoprema omogućila je dovođenje vode na navodnjavanu površinu simulirajući prirodnu

kišu. Voda je u sustavu kišenja pod tlakom te izlazeći kroz mlaznicu prska tlo i biljke. Kišenje ima mnogo prednosti u odnosu na površinsko-gravitacijska zalijevanja.

Ne zahtjeva posebnu pripremu terena, učinkovito koristi vodu koja se može točnodozirati u norme i obroke navodnjavanja prema uzgajanoj kulturi, a tlo je manjeizloženo pogoršanju fizikalnih svojstava. Izbor rasprskivača, kao vrlo bitnih dijelovanavodnjavanja kišenjem, zavisi od kulture, infiltracijske sposobnosti tla te topografijeterena.

Kišenje ima tendenciju brzoga širenja te će uskoro biti najrasprostranjeniji načinnavodnjavanja. Širi se na novim površinama, ali sve više zamjenjuje površinske iklasične načine navodnjavanja pri modernizaciji tehnologije sustava i povećava udjelu strukturi navodnjavanih površina. Ovaj je način navodnjavanja vrlo povoljan zakulturnu biljku i njeno stanište jer se navodnjavanje približava prirodnim prilikama tj.oborinama.




75


NAVODNJAVANJE BRAZDAMA

1.1.NAVODNJAVANJE BRAZDAMA

1.1.1.Osobine navodnjavanja

Navodnjavanje brazdama je najrasprostranjeniji i najučinkovitiji način površinsko-gravitacijskih navodnjavanja pa se zbog toga često primjenjuje u praksi. Voda se izrazvodnika posljednjeg reda pušta u razvodnu brazdu, ili neposredno u pojedinebrazde da infiltracijom i kapilarnim putem vlaži zemljište. Voda teče kroz brazde upravcu nagiba i upija se u zemljište kroz dno i natapa se donji i bočni dio brazde, agornji dio i međuprostor brazde vlaže se na osnovu kretanja naviše – kapilarnimpodizanjem.

Primjenjuju se sljedeći oblici običnih brazda :

1. Protočne: voda teče cijelom dužinom brazde i vlaži zemljište, višak vode na krajuodlazi odvodnom brazdom na sljedeću donju natopnu površinu ili u mrežu zaodvodnjavanje ili navodnjavanje.

2. Slijepe: voda se upija u zemljište od gorenjeg kraja brazde prema donjem, kao kod

protočnih brazda, ali se ne javlja višak vode za odvođenje.

3. Mrtve brazde: voda teče samo u početku pri punjenju ; relativno su kratke iduboke, brzo se napune vodom jer se u njih puštaju veće količine vode nego kodprotočnih te se izvode na zemljištima sa malim nagibima.Voda se jednim dijelomupija u zemljište tijekom punjenja, ali veći dio ostaje u brazdama i poslije se upija uzemljište.

4. Vrtne brazde: kopaju se ispred vodene struje i vode se prema potrebi zanavodnjavanje, obično se koriste u vrtovima po kojima su i dobile ime.

Opisani načini navodnjavanja se mogu kombinirati tako da se jedna vrsta brazdamože pretvoriti u drugu.




76


Brazdama se mogu zalijevati kulture koje se siju u redove, ali se koriste i zazaljevanje svih poljoprivrednih kultura i pri skoro svim uvjetima koji se u praksi

javljaju. Brazde se izvode za vrijeme sjetve, ili prije prvog navodnjavanja, za kulture

koje se siju u redove. Za kulture koje se ne siju u redove brazde se izvode prilikomsjetve. Poslije sezone navodnjavanja brazde se najčešće zaoravaju.

Slika 1. Nasad koji se navodnjava brazdama

Zaljevanje brazdama se može koristit na zemljištima gdje je nagib do 3 %, ali ne većizbog erozije. Optimalni nagib terena je od 0.2 do 0.6. U slučaju velikih nagiba brazdetreba ukositi.

Protoci vode u brazdama mijenjaju se od 0.1 do 2-3 L/s. Sa povećanjemvodopropustljivosti smanjuje se dužina brazde, a povećavaju se protoci vode. Kod

lošeg ravnanja terena brazde su kraće, a protoci vode veći.

Dužina brazda ovisi o nagibu vodopropustljivosti i konfiguracije zemljišta.Povećenjem nagiba povećavaju se dužine brazda. Dužina protočnih brazda ovisi i omikroreljefu terena, ako je mikroreljef jače izražen protočne brazde su kraće. Dužinamrtvih brazda je određena odnosom nagiba i mikroreljefa terena i obično nije velika.

Najbolji rezultati o dužinama brazda dobivaju se na zemljištu koji se želi navodnjavati.Kod ove metode navodnjavanja treba izabrati dubinu pri kojoj će se u zemljištustvoriti odgovarajuće rezerve vode. Ovim uvjetima odgovara navodnjavanje dubokim

brazdama jer se povećava upijanje vode i dobiva se ravnomjernije navodnjavanje podužini brazde. Kod malih br azda na loše poravnatom terenu moguće je prelijevanje




77


vode između susjednih brazda. To otežava i dovodi do neravnomjernognavodnjavanja. Navodnjavanje brazdama je najravnomjernije navodnjavanje uznajmanje gubitke vode. Kod navodnjavanja gusto sijanih kultura (žita i trave) brazdesu male dubine, 10-15 cm a ista dubina predviđena je za kulture u redovima sa

malim razmacima. Kod kultura sa većim razmacima dubina brazde je 20-25 cm.Širina brazde u dnu je obično 10-15 , a u vrhu 25-50 cm. Brazde se pune vodomoko 2/3 ili ¾ svoje dubine. Kod mrtvih brazda punjenje može biti i nešto veće ali odvrha zemljišta do vode mora biti najamanje 5cm. Oblik poprečnog presjeka brazdeovisi o alatu kojim se izvodi. Obično je trapezni, trokutasti ili parabolični. Razmakizmeđu brazda ovisi o agrotehnici, osobinama i karakteru rasporedu biljaka,vodozračnih osobina zemljšta i norme navodnjavanja. Razmak između brazdaodgovara redovima biljaka ako se biljke siju u redovima, a može biti i veći. Upijanjevode iz brazda i njezina raspodjela u zemljištu ovisi o njegovim vodozračnimsvojstvima. Na lakim zemljištima voda se širi u dubinu, a na težim u širinu. Kad su

ostali uvjeti isti na teškim zemljištima brazde se izvode s većim razmakom nego nalakim. Razmak između brazda raste sa povećanjem njezine dubine i normenavodnjavanja. Navodnavanje brazdama je bolje od svih načina površinsko-gravitacijskih navodnjavanja.

Slika 2. Prikaz dubine vode i dubine korijena

Gubitak obradive površine ovisi o veličini zemljišta koje se natapa i dužini brazde,manji je nego kod ostalih metoda. Manji su troškovi pripreme zemljišta i voda se trošiekonomičnije. Voda teče samo po brazdama, nema zbijanja, ne pojavljuje sepokorica, smanjuje se aeracija i nema pojave denitrifikacije. Negativne pojavemoguće su samo na manjoj površini zemljišta. Gubitak vode na otjecanje iisparavanje je neznatan, a postoji mogućnost promjene normi navodnjavanja uširokim granicama.




78


Negativni utjecaj navodnjavanja na biljke je mali, jer se nalaze između brazda ili nanjenim kosinama, pa se ne potapaju vodom, ne vlaže se, što je korisno jer ih raznebolesti manje napadaju.

Pomoću brazda može se navodnjavati sa malim normama. Češća navonjavanja sa

malim normama su fiziološki povoljnija za biljke i one daju veće prinose.

Pošto na poljima ne postoje nasipi, površina zemljišta se potpunije koristi i ne postojeprepreke za primjenu poljoprivredne mehanizacije jer je dio površine zemljišta stalnosuh.

Navodnjavanje brazdama se ne treba primjenjivati na jako zasoljenim zemljištima, jerse nakon svakog navodnjavanja na površinu između brazda iznose soli koje suštetne za poljoprivredne kulture.

Ova metoda zahtjeva puno radne snage.

1.1.2.Izračunavanje osnovnih elemenata

Izračunavanje elemenata navodnjavanja je složeno pa se koriste približni proračuniosnovnih elemenata.

Potrebna dubina vlaženja zemljišta bez gubitaka iznosi y01 = y0 – H. H-usjek brazde.Ovo je opravdano samo za dublje brazde.

Da bi se zemljište dovoljno natopilo potrebno je da se za t0 (trajanje vlaženja) vodaupije bočno do polovine između brazda, na osnovu toga računa se razmak izmeđubrazda.

2(ℎ+0)

2

t0

Ako je određen zahvat između brazda onda se može izračunati dužina struje premaformuli, u kojoj treba zamijenuti zapremninu vode upijene u zemljište i zapremninuvode iznad zemljišta

=1.5 q0 t

A + 1.125ays




79


OBJEKTI NA KANALIMA

Podjela

Prilikom izgradnje kanala pojedini njegovi dijelovi mogu se zamijeniti drugimkonstrukcijama, kojima se prevladavaju prirodne ili umjetne prepreke pri odvajanjurazvodnika: kanaletama, propusnim cijevima, tunelima, akvaduktima, sifonima i sl. Namjestima preloma podužnog profila susjedne dijelove kanala treba spojiti specijalnimobjektima: prelazima, kaskadama, brzotocima, a na mijestima grananja kanalapotrebni su pregradni i razvodni objekti. Objekti na kanalima mogu biti individualni i

tipski, koji imaju istu konstrukciju a razlikuju se samo po dimenzijama. Obje vrstemogu biti monolitne, montažne i kombinirane. Objekte na kanalima dijelimo na trivelike grupe:

• Objekti za provođenje vode • Objekti za spajanje djelova kanala• Regulacijskii objekti

U mnogim slučajevima objekti i uređaji na hidromelioracijskim mrežama mogu seriješiti pomoću različitih konstrukcija, ali u tom slučaju optimalno riješenje nalazi se

putem tehničko-ekonomskog uspoređivanja varijanti.

OBJEKTI ZA PROVOĐENJE VODE

Ovi objekti su predviđeni za transport vode na mjestima gdje se kanal susreće sanekom preprekom, a nemoguće je iz tehničkih ili ekonomskih razloga dalje izvođenjetakvog kanala.

U objekte za provođenje vode spadaju: propusti, cijevni vodovi, akvadukti, kanalete,sifoni, tuneli. Objekti za provođenje vode ponekad se izvode u zajednici sregulacijskim. Biraju se ovisno od terenskog stanja na osnovu tehničko ekonomskoguspoređivanja varijanti.

Akvadukt predstavlja kanal u obliku mosta. Namjenjen je za prebacivanje protokakanala preko rijeke, puta i drugih niskih mjesta terena. Oslonci akvadukta se praveanalogno osloncima primjenjenim u mostogradnji. U biti to je most, kod kojeg jeglavni noseći nosač betonski kanal, napunjem vodom koja teče, što je ekonomičnoriješenje. Nosači mogu imati grednu, ramovsku i iučnu konstrukciju. Akvadukti se




80


izvode od monolitnog i montažnog armiranog betona, drveta, metala ili odkombiniranih materijala. Najčešće se upotrebljavaju akvadukti od armiranog betona,dok su ostali tipovi rijetko u upotrebi.

Propusti se primjenjuju kod presjecanja kanala sa nasipima drugih kanala, pruga ili

puteva za propuštanje raznih malih vodotoka, kišne vode i potoka u slučajevima kadkanal prelazi iznad prepreke koju presjeca. Voda se u cijevnom propustu krećeslobodno kao u otvorenom koritu da manje opterećuje kanal. Propusti mogu bitibetonski, armirano betonski, kameni, metalni.

Sifoni predstavljaju cijevovode pod pritiskom, postavljeni ispod korita kanala, rijeka,na padinama dolina ili ispod puta, pruge za propuštanje protoka iz kanala. Premamaterijalu sifoni se najčešće izvode od armiranog betona. Sifoni mogu biti kružnog,pravougaonog i potkovičastog poprečnog presjeka.

Hidrotehnički tuneli u sistemima za navodnjavanje izvode se pri nailasku kanala nabrdo.Tip tunela se bira s obzirom na njegovu namjenu i građenje, a može biti podpritiskom i sa slobodnim ogledalom. Trasa i visinski polozaj tunela bira se na osnovutehničko ekonomskog uspoređenja varijanti. Trasa tunela treba biti minimalne dužinei po mogućnosti pravolinijska.

OBJEKTI ZA SPAJANJE DJELOVA KANALA

Na trasi tunela mogu se pojaviti dijelovi terena sa velikim nagibima i velikim razlikamau visini. Brzine toka vode u kanalu tada dostižu dosta velike vrijednosti, koje moguizazvati nepoželjne pojave kao što su erozija korita, odbačen skok u donjem dijelukanala i dr. Da se ovi slučajevi nebi dogodili predviđaju se specijalni objekti zaspajanje gornjeg i donjeg dijela kanala. Prema smjeru kretanja kanala postoje dvijeskupine objekata:

• Bez odvajanja toka vode od četvrtastih granica;voda se neprekidnokreće po objektu - brzotoci i kaskade

• Sa odvajanjem toka na određenom mjestu od čvrste granice;voda se

jednim dijelom puta kreće po objektu a kasnije pada u zraku –stepenaste i konzolne kaskade




81


Brzotok povezuje djelove kanala sa raznim nivoima. To je ustavri, obloženi kanalkonstantne ili promjenjive širine sa vertikalnim stranama. Brozok može biti u obliku

cijevi ili u obliku svoda sa krivolinijskim zidovima.

Kaskade se predviđaju u slučajevima kada brzotoci nisu korisni zbog velikih nagibaterena ili zbog njegovog naglog skokovitog prekida. Prema hidrauličnim uslovimarada, kaskade mogu biti otvorene i kombinirane.

Prelazi se predviđaju na mjestima gdje je potrebno spajanje djelova kanala saraznim poprečnim presjecima, npr. Veza trapeznog presjeka sa pravougaonim. Moguse mjenjati širina i nagib dna. Spajanje sa prelazima se obavlja postepeno i blago.

Pumpne stanice se predviđaju za svladavanje naglog podizanja terena i povezujudonji dio kanala sa gornjim. Pumpne stanice ovog tipa izvode se neposredno na trasikanala.




82


Izbor tipa ob jekta za spajanje ostavruje se na osnovu tehničko ekonomskoguspoređenja varijanti, ali se u obzir moraju uzeti i terenski uslovi.Prethodnoodabiranje objekta na početnom stadiju projektiranja svodi se na:

• Brzotoci su korisni za nagibe terena i veće od 20% • Pri većim nagibima prednost imaju kaskade • Kod duboke podzemne vode može se primijeniti svaki objekt, a pri plitkoj-

brzotok ili konzolna kaskada• Kod postojanja u podlozi odrona treba izvesti stepenaste kaskade, u njihovim

krajnjim djelovima brzine imaju najmanju vrijednost• U eksplotaciji manje su poželjne kaskade jer zahtjevaju periodično

popravljenja• Konzolne kaskade nisu uvijek prihvatljive za normalnu eksplotaciju kanala,

zbog neodređene veličine erozije

OBJEKTI ZA REGULIRANJE

Objekti za reguliranje se izvode na kanalima u cilju stabilizacije hidrauličkihparametara u suglasnosti sa određenim potrebama rada sistema za navodnjavanje,tj. koriste se za: reguliranje nivoa protoka vode, odvodnje vode, potpuno ilidjelomično pražnjenje kanala, ispiranje djelova kanala od nanosa. Objekti zareguliranje izvode se za više namjena: za uspor vode, za isporuku vode potrošačima,odvodnje viška vode, odstranjivanje nanosa.

Regulator za ispuštanje vode može biti otvoren i cjevast. Ako je otvoren pokonstrukciji predstavlja korito formirano temeljnom slapišnom pločom, podužimulaznim i izlaznim zidovima. Pri velikim nagibima terena na trasi kanala regulatori se

često kombiniraju sa kaskadama ili brzotocima. Cjevasti ispusti vode imajupravougaoni i kružni presjek i ispuštaju vodu iz kanala višeg reda u bočni odvodnikanal. Cijev može raditi pod pritiskom i bez pritiska, najčešće se izrađuju od betona.Dimenzije i broj otvora je različit i određuje se hidrauličkim i tehničko ekonomskimproračunima što ovisi od protoka i pada nivoa.

Usporni i pregradni regulatori služe uglavnom za održavanje neophodnog nivoa ukanalima pri propuštanju manjih protoka od normalnih računskih potrebnih zadominiranje nad kanalima nižeg reda i na taj način omogućuju isporuku vode izkanala višeg reda u odvodni kanal nižeg reda.




83


Prelivi, ispusti se grade za kontrolirano odvodnjenje suvišne vode pri opasnostiprepunjavanja kanala za vrijeme eksplotacije, kvarova i nepažnje, a također i zaodnošenje naslaga nanosa ispred hidročvora.

Regulator za proporcionalno dijeljenje vode namjenjen je za raspodjelu vode

kanala višeg reda u određenim odnosima između dva ili više kanala.

Čvorovi objekta na kanalima se nalaze na mjestima grananja kanala i na mjestimagdje se zbog povoljne eksplotacije sistema i smanjenja troškova, pojedini objektigrupiraju u čvorove. Najčešće se u čvorove grupiraju ispusti vode u odvodne kanale iusporni objekti.

Automatski regulirajući uređaji izvode se u raznim konstrukcijama i u veomavelikom broju. Primjenju ju se za sljedeće operacije pri automatskoj raspodjeli vode:propuštanje konstantnih protoka u odvodne kanale, održavanje konstantnih nivoa

gornje i donje vode, odvodnja vode pri dostizanju maksimalnog nivoa gornje i donjevode. Uređaji za ispuštanje vode konstantnog protoka sposobni su da održavajukonstantni određeni protok nezavisno od promjene režima rada kanala. Oni moguautomatski održavaju određeni protok, bez čestog reguliranja protoka.




84


PUMPNE STANICE

Uvod

Još u davna vremena ljudi su imali potrebu da podižu vodu na određenu visinu u ciljunjenog korištenja. U današnje vrijeme pumpne stanice predstavljaju komplekshidrotehničkih objekata i uređaja hidromašinske i elektrotehničke opreme za

podizanje vode pumpom na razne visine. Pumpne stanice se koriste zanavodnjavanje zemljišta gdje gravitacijski transport vode nije moguć. U takvimsituacijama voda se isporučuje pomoću pumpne stanice stvarajući potreban pritisak umreži.

1. Pumpne stanice

Pumpne stanice mogu biti:

• Pokretne• Plivajuće • Stacionarne

Kod navodnjavanja najčešće se upotrebljavaju pumpne stanice sa zahvatom vode izotvorenih tokova. U zatvorenim podzemnim sistemima sa primjenom sustava zakišenje potrebno je osigurati čistu vodu, pa se dodaje uređaj za pročišćavanje.Pumpne stanice odlikuju se sezonskim karakteristikama rada i rade sa prekidom.Izuzetak su pumpne stanice koje u sistemu imaju veliki regulacijski bazen zaizravnavanje vodeU sustav stacionirane pumpne stanice ulazi:

• Izvor vode• Ulazni objekt (regulator)• Dovodni kanal koji transportira vodu od izvora do crpilišta pumpne stanice• Usisni bazen predviđen za dovođenje vode do usisnih cijevi • Zgrada u kojoj se nalazi oprema• Pumpni agregati• Mehanički i pomoćni uređaji • Usisni cjevovod

• Potisni cjevovod• Ispusni objekti




85


Pri dovoljnim dubinama, stabilnim obalama i manjim oscilacijama nivoa vode u izvoruprimjenjuju se obalske pumpne stanice. Kod širokog riječnog korita i nedovoljnimdubinama kod obala, nepovoljnih geoloških uvjeta, nestabilnih obala i pri znatnimoscilacijama nivoa vode preporučuju se derivacijske pumpne stanice.

Prema načinu upravljanja, pumpne stanice mogu biti:

• Sa ručnim upravljanjem- svi se radovi vezani za pogon pumpi upravljaju ručno • Automatizirane- sve se operacije obavljaju automatski

1.1.Crpilište

Ovisno o položaju vodozahvata, crpilište se može smjestiti u:

• Riječnoj obali • Riječnom koritu

Obalsko crpilište je zahvatni objekt pumpne stanice smješten na obali površinskogizvora vode ili u dovodnom kanalu, pa su njegovi otvori uvijek dostupni za pregled ičišćenje.

Kod pumpnog vodozahvata u koritu rijeke crpilište se nalazi na obali samostalno ili usustavu zgrade pumpne stanice. Izgradnja i korištenje pumpne stanice u koritu rijeke

je znatno složenija, a sigurnost rada je manja.

1.2.Zgrade pumpnih stanica

Služe za smještaj i čuvanje skupocjene opreme, osiguravaju neprekidan rad. U njimasu smješteni osnovni i pomoćni uređaji, prilazi usisnih i potisnih cjevovoda, službeneprostorije.

Na izbor tipa izgradnje utječu sljedeći faktori:

• Namjena i protok pumpne stanice• Položaj zgrade u odnosu na izvor vode• Konstrukcija pumpnih agregata• Konstrukcijske i energetske karakteristike osnovnih pumpi• Režim izvora vode• Topografski, geološki i hidrogeološki uvjeti na mjestu položaja zgrade• Klimatski uvjeti• Tehnologija izvođenja građevinskih radova




86


1.2.1.Položaj pumpnih agregata i određivanje glavnih dimenzija zgrade pumpnestanice

Položaj pumpnih agregata i cjevovoda u zgradi pumpne stanice treba da osigurasiguran rad glavne i pomoćne opreme i zaposlenog osoblja. Položaj agregata uzgradi zavisi od tipa, dimenzija i broja osnovnih pumpi, a također i oblika zgrade uosnovi.

Pumpe mogu da se postavljaju u horizontalnom i vertikalnom položaju, gdje su lakopristupačne pa je olakšano njihovo održavanje na dva načina:

• Iznad nivoa vode• Ispod nivoa vode

Najznačajniji načini postavljanja agregata sa horizontalnim centrifugalnim pumpama:

• Jednoredni položaj agregata paralelno podužnoj osi stanice• Jednoredni položaj agregata normalno na podužnoj os stanice• Jednoredni položaj agregata pod uglom prema podužnoj osi stanice• Dvoredni položaj agregata• Dvoredni položaj agregata u šahovskom poretku

Pomoćne pumpe obično se postavljaju na slobodnim mjestima sale. Dimenzije

zgrade moraju se prilagoditi radnim uvjetima, tipu pumpe i njihovom rasporedu inačinu zahvaćanja vode. Dimenzije zgrade se u osnovi određuju poslije izborasheme položaja pumpnih agregata i rasporeda cjevovoda, uzimajući u obzirpreporučena rastojanja između zidova stanice i elemenata opreme.

1.3.Usisni cjevovodi

Služe za sigurno, neprekidno i s najmanjim gubicima energije dovođenje vode dopumpi. Usisni cjevovodi ne smiju usisavati zrak jer se time znatno gubi kapacitetpumpi. Za sprečavanje usisavanja zraka u usisnu cijev, otvori cijevi moraju da buduuronjeni u vodu ispod najnižeg nivoa vode.

Crpilište može da bude zajedničko za sve pumpe ili odvojeno. Poželjno je da jeodvojeno i svako posebno osigurano, da bi se mogli raditi potrebni popravci bezobustavljanja cijelog postrojenja. Na početku cjevovoda nalazi se korpa sa rupamaod 4-10 mm. Na njoj se obično zadržava nečistoća pa je treba povremeno čistiti. Uusisanoj korpi nalazi se klapna koja onemogućava pražnjenje usisnog cjevovoda.




87


1.4.Potisni cjevovodi

Služe za transport vode pod pritiskom, od pumpe do potr ošača. Konstrukcija potisnih

cjevovoda ovisi od njihove namjene i dimenzija. Potisni cjevovodi zbog svoje velikedužine i terena preko kojega idu te pomoćnih objekata i uređaja mogu da buduskuplji od pumpne stanice. U pumpnoj stanici obično ima više pumpi nego linijapotisnih cjevovoda, pa se zato izvodi zajednički cjevovod.

1.5.Pumpe

1.5.1.Vrste pumpi

Pumpe su strojevi kod kojih se energija radnog vratila prenosi na vodu koja kroz njihprolazi. One pretvaraju mehaničku energiju pogonskog motora u struju energiju vodekoja potječe i na taj način podižu i transportiraju vodu na potrebnu visinu.

Prema principu rada pumpe:

• Sa lopaticama (turbo)• Zapreminske (klipne)

• StrujneTurbo pumpe se sastoje od radnog kola sa lopaticama pogonjenog motorom. Kolo seokreće određenom brzinom te predaje energiju vode koja kroz njega struji. Uovisnosti od smjera strujanja vode u radnom kolu, turbo pumpe se dijele na:

• Centrifugalne (radijalne)• Zavojne (aksijalno-centrifugalne)• Aksijalne

Aksijalna pumpa je sa osnim tečenjem vode, koje se stvara obrtanjem lopatica uvodi. Može da bude vertikalna i horizontalna. Prema konstrukciji radnog kola moguda budu sa nepokretnim lopaticama i sa pokretnim lopaticama. Aksijalna pumpamože da bude jednostepena (sa jednim radnim kolom) ili dvostepena (sa dva radnakola).

Zavojne pumpe koriste silu dizanja i centrifugalnu silu za stvaranje tečenja, koje jedijagonalno u odnosu na os pumpe. Oblik radnog kola konstruirano je tako da sepored podizanja javlja još i centrifugalno ubrzanje vode. Korištenjem zavojnih pumpipostiže se jeftinije crpljenje i jeftinije crpilište, ali su one skuplje.




88


Centrifugalna pumpa je sa radijalnim tečenjem vode, koju podiže na principucentrifugalne sile. Sastoji se od radnog kola sa krivolinijskim lopaticama postavljenogna vratilu koje je preko spojnice povezano sa pogonskim motorom. Radno kolo jesmješteno u spiralno kućište. Prema broju radnih kola, mogu biti jednostepene i

višestepene pumpe. Prema načinu dovođenja vode do radnog kola centrifugalnepumpe mogu biti jednostrujne i dvostrujne. Prema položaju vratila centrifugalnepumpe mogu biti horizontalne i vertikalne.

1.5.2.Osnovni parametri pumpe

Osnovni parametri pumpi koji određuju promjene režima rada pumpne stanice,

sustav njezinih uređaja i konstruktivne osobine su:• Jedinični strujni rad pumpe • Protok• Snaga• Stupanj iskorištenja• Specifična učestalost obrtaja •

1.5.3.Kavitacija

To je pojava pri kojoj se dešava prekid kontinuiteta toka na onim mjestima gdjepritisak opadne do neke kritične vrijednosti. Kritična vrijednost pritiska, pri kojojnastaje kavitacija određuje se fizičkim svojstvima tekućine i ovisno od njenog stanjamože se mijenjati u znatnim granicama. Kad pritisak tekućine padne ispod pritiskazasićene vodene pare nastaje intenzivan prijelaz tekućine u paru, te nastaje velikibroj mjehurića. Pojava je praćena jakim šumom, vibracijama, lokalnim hidrauličkimudarima i odnošenju čestica materijala, pa glatke površine zidova cijevi postaju

hrapave. Kavitacija u pumpnim postrojenjima izaziva česte popravke, zamjenu radnihdijelova, što dovodi do znatnih troškova i prekida rada.




89


1.6.Pogonski motori

Kao pogonsko sredstvo pumpi najčešće se koriste elektromotori naizmjeničnog toka.

Konstrukcija elektromotora treba izdržati dovoljno dugo obrtanje rotora u suprotnustranu, izazvano povratnim kretanjem vode iz potisnog cjevovoda poslije isključenjaelektromotora iz mreže pri planiranom zaustavljanju agregata.

Elektromotori od vrste namota rotora mogu biti:

• Asinhroni elektromotori sa kratkospojnim rotorom- elektromotori snage preko250 KW. Rade sa naponom od 6 kv. Puštaju je u rad preko uljnih prekidača.

• Asinhroni motori sa kliznim prstenovima• Sinhroni elektromotori- upotrebljavaju se za velike pumpne agregate, snage

veće od 1 KW

1.7.Mehanički i pomoćni uređaji pumpne stanice

Mehanički uređaji pumpnih stanica obuhvaćaju rešetke za zadržavanje nečistoće,zatvarače i dizalice. Rešetke štite pumpnu stanicu od plivajućih predmeta i raznogsmeća.

Zatvarači:

• osnovni zatvarači reguliraju protok vode kroz objekt • havarijski zatvarači zatvaraju se pod naponom, a otvaraju se pri

ograničenom naponu • remont zatvarači služe za remont i zamjenu osnovnih zatvarača,

prontnih dijelova pumpe

U pomoćne uređaje spadaju:

• sistem tehničkog snabdijevanja vodom- služi za dovođenje tehničke čiste vodeza razne potrebe

• drenažni sistem je predviđen za odvajanje vode iz mokrih galerija i komora,usisnih cijevi pumpi, pražnjenje potisnih cjevovoda

• sistem za podmazivanje služi za obezbjeđenje ulja za podmazivanjeelektromotora, mehanizma, sustava regulacije, zatvarača




90


• sistem pneumatskog pribora potreban je za snabdijevanje sabijenim zrakomraznih uređaja

• vakunm sistem predviđen je za punjenje pumpi vodom, koje su postavljeneiznad nivoa donje vode

• kontrolno-mjerni pribor i sistem automatizacije uključen iz uređaja za kontroluglavnih agregata i druge opreme za mjerenje snage, pritiska, protoka,temperature, raznih dijelova

• električni uređaji sačinjavaju električni transformatori, izvodi visokog i niskognapona, razvodni uređaji, sustav kontr ole, protivpožarni i sanitarno-tehničkiuređaji




91


PLANIRANJE I PROJEKTIRANJE ODVODNIHSUSTAVA

1. UVOD

Odvodnjavanjem se uklanja suvišna površinska i podzemna voda i poboljšava vodo-zračni režim tla. Time se zamočvarena i nepoljoprivredna tla mogu pretvoriti uobradiva zemljišta, a ponekad se isušuju jezera i more (primjer Čepić jezero u Istri).U mnogim slučajevima zadovoljavajuće hidrološko uređenje tla bit će moguće postićimrežom otvorenih kanala koja se sastoji od osnovnog i detaljnog sustava. Osimadekvatne odvodnje viška površinskih voda ta mreža osigurava smanjenje stupnjasaturacije tla, kao i kontrolu podzemne vode.

Sustav za odvodnjavanje može bit površinski, podzemni ili, najčešće, kombinirani. Analizom negativnih aspekata prekomjernog vlaženja tla se najplastičnije možesagledati potreba, značaj i vlažnost odvodnjavanja u poljoprivredi.

Negativni aspekti prekomjernog vlaženja su nedostatak zraka u tlu, blokiranjeotrovnih materija u tlu, anaerobna razgradnja organskih i anorganskih tvari, sniženjetemperature tla, smanjenje mikrobiološke aktivnosti, slabije korištenje mineralnihgnojiva, jači razvoj biljnih bolesti, povećanje kiselosti tla, smanjenje rizosfere, otežanaprimjena mehanizacije, zaslanjivanje tla i mnogi drugi.




92


2. OSNOVNI PRINCIPI IZRADE TEHNIČKE DOKUMENTACIJE Vrsta, stupanj i opseg tehničke dokumentacije, nužne za realizaciju objekata ilisustava, variraju od slučaja do slučaja. Općenito, ona se može podijeliti u 3 faze:

IDEJNI STUDIJ (RJEŠENJE)

– treba odgovoriti na osnovno pitanje o

izvodljivosti predloženog projekta, s tehničkog i ekonomskog stajališta IDEJNI PROJEKT

– ovaj stupanj dokumentacije izrađen je na osnoviprikupljenih i obrađenih podloga i terenskih predradnji. Projektini sustav ipojedini objekti u njemu moraju biti obrađeni u detalje da bi se mogao izraditiproračun troškova koji može odstupati najviše do 10%. Mora odgovarati napitanja: kakav se sustav mora graditi, od kojeg stupnja treba sagraditi sustav ikoje su dimenzije pojedinih elemenata u njemu, te kako se koristit sustavomGLAVNI (IZVEDBENI) PROJEKT

– odluka o gradnji i osigurati sva potrebnasredstva. U ovom stupnju se izgrađuju detaljni nacrti objekta, a na temelju njih

definitivan predračun radova na temelju stvarnih dokaznih mjera i analizacijena.

3. OBRADA HIDROLOŠKIH I METEOROLOŠKIH PODLOGA

3.1. Analiza obor inaU fazi planiranja potrebno je odrediti mjerodavni protok za dimenzioniranje nekog

odvodnog sustava. Svugdje gdje je moguće protoke je potrebno odrediti direktnommetodom (mjerenjem na vodotoku koji je predmet razmatranja) ili indirektnommetodom (određivanjem protoka na osnovu mjerenih oborina). Količina oborinaoznačava se P i izražava u mm vodenog taloga. Osim visine, ovisno o vrsti problemakoji se obrađuje, treba utvrditi sezonu pojave, trajanje i učestalost oborina.

3.2. Određivanje evapotranspiracije Evapotranspiracija je kombinirani efekt isparavanja vode s površine vlažnog zemljištai isparavanje s lisne površine biljke. Ovisi o brojnim meteorološkim, fizičkim ibiološkim faktorima. Razlikujemo Ep (potencijalna evapotranspiracija) – maksimalna

moguća količina vodene pare koju određeno područje može prenijeti u atmosferu i Er(stvarna evapotranspiracija) – količina vodene pare koju to područje isporučujeatmosferi.

3.3. Hidropedološka istraživanjaOdgovaraju na pitanja potencijalne mogućnosti tla: klasifikacije tla, strukture, vodo-zračnih odnosa, vodopropusnosti tla, brzine upijanja, saliniteta, ... Za potrebeodvodnog sustava tlo se treba istražiti od 4 do 5 metara, ponekad i dublje.




93


4. ODVODNJAVANJE OTVORENIM KANALIMANačin odvodnje kod kojeg se skupljanje vode, transport i evakuacija suvišne vodevrši pomoću otvorenih kanala. U detaljnoj odvodnji otvorenim kanalima može seprimijeniti:

SISTEMATSKA KANALNA MREŽA

- služi za evakuaciju površinske isnižavanje nivoa podzemne vode u tlu. Dubina i razmak kanala sisača suosnovni parametri ovog načina odvodnje. Kanali sisači moraju biti duboki igusto postavljeni, a njihova dubina mora biti veća od željene dubineodvodnjavanja kako bi mogli efikasno utjecati na sniženje nivoa podzemnevode u tlu za vrijeme jakih padalina ili otapanja snijega.

SISTEM DVOSTREŠNE BAULACIJE – na teškim, nepropusnim tlima gdjepoljoprivrednici primjenjuju način oranja u slogove te se tako za nekoliko

godina, s nekoliko uzastopnih naoravanja, postiže postepeno remještanje tla idobiva se konveksna forma sloga. Takva forma sloga omogućuje oticaj,naročito površinskih voda, u razorne međuslogovne brazde odnosno kanalesisače formirane uz rub sloga. Danas razlikujemo izvornu i modernu formu uodvodnjavanju u sistemu dvostrešne baulacije.

Slika 9 Moderna forma baulacije

SISTEM RANDOM KANALA – sistem kod kojeg se odvodnja potpunoprilagođava ''slučajnoj'' potrebi i konfiguraciji terena. Kada se radi o velikimdepresijama, čije bi zatrpavanje i ravnanje bilo skupo, a u kojem povremeno

dolazi do skupljanja velikih količina vode i prekomjernog vlaženja tla, tada se




94


ove depresije povezuju kanalskom mrežom najnižim kotama radipravovremene evakuacije vode.

Slika 10 Sistem random kanala

SISTEM INTERCEPTIČKIH ILI DIVERZIBILNIH KANALA

– u nekim dolinama,gdje dolazi do prijelaza brdskog u račvinski reljef često se javljaju prekomjernavlaženja i zamočvarivanja tla. Takva mjesta se razlikuju u periodima najvećihsuša po specifičnom sastavu higrofilnih trava. To je posljedica cijeđenja,filtracije vode iz bregovite zone koja dolaskom na nepropusni sloj izbija napovršinu. Ovo se najčešće riješava postavljanjem diverzibilnih ili obodnihkanala kojima je zadatak da u potpunosti prekinu podzemnu filtraciju, daprihvate vode površinskog i podzemnog oticanja.

5. DRENAŽADrenaža je način odvodnje kod kojeg se skupljanje, transport i evakuacija suvišnevode vrši putem podzemnih cijevi ili specijalno izrađenih zatvorenih kanala. Vrstedrenažnog materijala mogu biti kamen, šljunak, daska, a zatim od cijevi kao što suglinene, betonske, drvene i plastične.

Drenaža može biti sistematska, ako se izvodi na cijeloj površini, ili nesistematska,parcijalno samo na ugroženim dijelovima zemljišta.




95


Slika 11 Model drenaže u propusnom i nepropusnom tlu

5.1. Sistematska cijevna drenažaMože biti direktna i indirektna.

Direktna drenaža je ona kod koje se drenovi sisači izlijevaju direktno u otvorenesabirne kanale, a ovi u otvorene kanale višeg ranga. Takva drenaža se obično izvodiu ravnim terenima gdje nema dovoljno prirodnih padova.

Indirektna drenaža je ona kod koje se drenovi sisači izlijevaju u sabirne drenove, aovi dalje u drenove višeg ranga sve do recipijenata. Takva drenaža se obično izvodi

u brdskim terenima, gdje ima dovoljno padova. U takvim uvjetima se drenažom lakšesavladavaju padovi.




96


5.2. Nesistematska cijevna drenažaNaziva se još i ''drenaža po potrebi'' jer se izvodi samo na ugroženim dijelovimazemljišta, a ne na cijeloj površini tako da je znatno manji utrošak drenskih cijevi/ha.Nije potreban proračun razmaka ni dubine drenova, jer to zavisi od slučaja do

slučaja. Analogno terminologiji upotrebljavanoj kod otvorenih kanala ovdje takođerrazlikujemo: random drenažu, interceptičku drenažu i drenažu pištalina.

6. POSEBNI NAČINI ODVODNJAVANJA Među posebne načine odvodnjavanja ubrajamo:

KOMBINIRANU DRENAŽU

– izbor parametara (razmak, dubina, …) zadrenažu teških zemljišta se ne može bazirat na klasičnom modelu i formulama

jer se drenažni oticaj ne odvija kao u propusnom tlu. Efikasna regulacijavodnog režima u teškim, nepropusnim tlima postiže se kombiniranom(dvoetažnom, unakrsnom) drenažom. To je drenaža koja se sastoji od cijevnedrenaže s filtrom u donjoj etaži i ravno ili koso na nju izvedene krtične drenažei podrivanja u gornjoj etaži.

VERTIKALNA DRENAŽA

– može se izvoditi pomoću cijednih ili negativnihbunara ako imamo nepropusni sloj gline koji izaziva formiranje prve podzemnevode s nivoom do blizu površine tla te ako se ispod gline nalazi propusni,

kolektorski sloj šljunka. Sastoji se u tome da se kroz glinu otvore vertikalnebušotine putem kojih se voda iz površinskog cijedi u kolektorski sloj. Uvertikalne bušotine se obično instaliraju plastične cijevi koje se zatim zasipajušljunkom ili kamenom koji služe kao filter. Djelovanjem ovih bunara nivo vodese u njihovoj blizini snižava. Tamo gdje nema propusnog kolektorskog sloja,nego jednolična ilovasta ili glinovita podloga, može se primijeniti drenažapomoću crpnih bunara. U tom slučaju se prave bunari u koje voda gravitacijomulazi, a pomoću crpki se evakuira izvan dreniranog područja.




97


Slika 12 Shema djelovanja vertikalne drenaže pomoću negativnih bunara

7. PROJEKTIRANJE DETALJNIH SUSTAVA PODZEMNE ODVODNJEDetaljni sustav za odvodnjavanje neposredno prima višak vode s obrađenih površinai predaje je osnovnom sustavu.

OTVORENI DRENOVI ILI JARCI - smatra se da drenovi imaju određeneprednosti pred otvorenim odvodnim jarcima te se često zamjenjuju. Razmak idubina jaraka, ako služe kao sustav detaljne odvodnje, određuju se kao i zapodzemne drenove, a ako služe kao hvatala razmak među njima je oko 200 –

500 metara. Ako je poznat protok, razina vode i vrsta zemljišta, dimenzije




98


jaraka određuju se kao i dimenzije kanala osnovne sabirne mreže.Uobičajene dimenzije jaraka, u funkciji hvatala podzemnih drenova, su: širina dna od 0,40 do 0,60 m, a ukupna dubina od 1,40 do 1,80 m.

ZEMLJANI DREN (KRTIČNI DREN)

– je podzemni ne cijevni dren izrađenposebnom vrstom pluga na relativno maloj dubini. Pogodan je za teška i slabopropusna tla, a glavna prednost su mu niski troškovi gradnje, dok sunedostaci kratak vijek trajanja.PROCJEDNICE

– vrste drenova s poprečnim profilom ispunjenim propusnimmaterijalom. Građevni materijal je najčešće kamen, šljunak, opeka, pruće, idrugo. Kamene procjednice su teške pa se mogu primijeniti na dobro nosivatla, teško se zamuljuju i nisu osjetljive na smrzavanje. Potiskuju ih cijevnedrenaže.CIJEVNE DRENAŽE

Izbor tipa drenažnog sustava najviše ovisi o lokalnim uvjetima koje prethodno trebaanalizirati, a najčešći materijali od kojih se izrađuju cijevi su glina, beton i plastika.

Pri projektiranju detaljne drenažne mreže potrebno je izraditi rješenje detalja koji sučesti i na mjestima sustava važnim za uredno funkcioniranje odvodnje. Najčešće suto izljevi, spojevi više drenova, revizijska okna, sifoni i drugo.

– pri projektiranju cijevne drenažne mreže osnovni

elementi koje treba odrediti su: razmak i dubina drenova, polumjer i paddrenova i izbor tipa drenažne mreže. Budući da u nekom melioracijskompodručju ima više vrsta tala za koju će se izračunati razmak drenova, dobit ćese i različiti razmaci drenova. Kako jedan tip tla postepeno prelazi u drugi upraksi nije moguće slijediti te promjene pa se koriste tablice sa zaokruženimvrijednostima (10, 20, 30 … metara). Proračun promjera i pada drena može seprovesti uz različito pretpostavljen režim toka vode u drenu i ovisno o vrsticijevi. Pri dimenzioniranju drenažnih cjevovoda pretpostavlja se da je cjevovodu cijelosti ispunjen vodom i da je računska dimenzija zapravo njegov

maksimalan kapacitet.

8. PROJEKTIRANJE DETALJNIH SUSTAVA POVRŠINSKE ODVODNJEPovršinska odvodnja bit će potrebnija što je visina oborina veća. Ako su dnevneoborine relativno visoke potrebno je sagraditi površinsku, ali i podzemnu detaljnuodvodnju.

Obično se za gusto položene jarke primjenjuju iste metode proračuna razmaka kojevrijede i za drenove, a za jarke sakupljače i odvodne kolektore primjenjuju se metodeproračuna koje se koriste za osnovnu odvodnu mrežu.




99


8.1 Uređenje površina za površinsku odvodnjuPri planiranju uređenja bit će potrebno uzeti u obzir vrijeme u kojem vodu trebadovesti s površine, što ovisi o zahtjevima usjeva i primjeni mehanizacije pri obradi.Treba brinuti i o strukturi i plodnosti tla, potrebi navodnjavanja i zaštiti od erozije, uz

sve navedeno mora biti prisutna i ekonomičnost zahvata. Kod uređenja tla za površinsku odvodnju potrebna je izvedba formiranja parcela tj.iskop, odvoz i razastiranje zemljanog materijala da bi se dobio nov mikro reljef. Touređenje je trajnog karaktera i provodi se samo jedanput. Potrebno je i planiranjepovršine tla, tako da se ne mijenja mikro reljef eliminiranjem male visinske razlikepojedinih točaka terena i osigurava jednoličan pad prema drenažnim jarcima. Običnose izvodi jedanput godišnje kad se zemljišta pripreme za sjetvu.

9. PROJEKTIRANJE OSNOVNIH ODVODNIH SUSTAVAOsnovni odvodni sustav sastoji se od mreže kanala s pripadnim objektima, crpnimstanicama i drugim elementima odvodne mreže. Odvodna melioracijska mreža možese, u osnovi, razmatrati, analizirati i dimenzionirati prema dva različita pristupa.Jedan od njih je kinematička metoda, koja predstavlja putove što ih voda prelazi usvom toku prema izlaznom presjeku. Druga je metoda akumulacije prema njoj,odvodna mreža nisu samo putovi prolaza vode, već istovremeno ima uloguakumulacije, a tim i ublažujući utjecaj na porast razine vode u pojedinim presjecima

mreže.Zadaća odvodnog sustava je skupiti sve vode iz drenažnih i drugih izvora, odvestisve te vode do ispusta i evakuirati vode iz melioracijskog područja. Glavni odvodnisustav može imati i druge funkcije, npr. održavanje razine podzemnih voda u sušnodoba, održavanje poljoprivrednog režima vlage u tlu i dr.

Uobičajeno je da se osnovni proračun provede po kinematičkoj metodi, a poslije togaprovjera i eventualna korekcija provede se po metodi akumulacije.

9.1. Objekti na mreži

Osnovni odvodni kanal je sastavljen od skupa kanala i objekata, koji se mogu svrstatiu 3 skupine:

SPLAVNICE I ČEPOVI

– kad se voda iz melioracijskog područja ispuštagravitacijom kroz nasip u recipijent potrebno je ispusni otvor providjetisplavnicom da ne bi, kad naraste vodostaj, voda prodirala kroz otvor nasipa ubranjeno područje. Ti objekti, s veličinom otvora do 2 m nazivaju se čepovi, a sotvorom većim od 2 m splavnice.SIFONI I TEGLICE - najčešće se grade na križanju dvaju vodotokova, čije surazine vode približno jednake, ali se ne smiju miješati zbog tipa mreže kojojpripadaju (vanjske i unutrašnje vode). Voda u sifonu teče uvijek pod tlakom.




100


CRPNE STANICE

Neovisno o konstrukciji i vrsti, svaka se crpka sastoji od 2 osnovna elementa,pokretnog i nepokretnog. U tijelu crpke voda se može dizati bez tlaka (Arhimedovvijak) odnosno pod tlakom (crpke s rotirajućim mlazom). Te druge crpke se dijele i naradijalne i aksijalne, ovisno o načinu gibanja mlaza. Ovisno o tome, postojicentrifugalna crpka, predstavnik radijalnog toka, i propeler crpka, predstavnikaksijalnog toka.

– koriste se kada se vodu u recipijent treba prebacivatimehanički zbog nemogućnosti odvodnjavanja gravitacijski ( hidromelioracijskapodručja u riječnim dolinama, uz morsku obalu ili u blizini jezera).

Slika 13 Zatvoreni i otvoreni t ip centrifugalne crpke




101


Slika 14 Jednostavna crpna stanica




102


ODVODNI SUSTAVI

Sustav melioracijske odvodnje čine različite građevine za melioracijsku odvodnju:osnovna i detaljna kanalska (melioracijska) mreža, crpne stanice, cijevna drenaža idodatni objekti koji pripadaju ovim građevinama.

Dobro isplanirani, projektirani i izvedeni sustavi melioracijske odvodnje su učinkoviti iomogućuju pravodobno otjecanje suvišnih površinskih i plitkih podzemnih voda iz tla.

Navodnjavanje je melioracijska mjera kojom se na određeno zemljište putemhidrotehničkog sustava dovodi voda i dodaje tlu radi postizanja stanja vlažnostipotrebnog za rast, razvoj i reprodukciju-prinos biljaka, a može se primijeniti kaoredovita i dopunska mjera.

Sustav navodnjavanja mora se prethodno isplanirati, izraditi predinvesticijska studija,varijantna rješenja projekta, a potom izvedbeni projekt prema kojem se izvodi sustavnatapanja

. U praksi, učinkovitost hidromelioracijskih sustava odvodnje ili/i natapanja sagromelioracijama ili bez nje nije uvijek zadovoljavajuća, zbog pogrešaka uprojektiranju, izvođenju ili neadekvatnom gospodarenju.

Suvišnu vodu iz zemljišta možemo odstraniti na više načina, što zavisi od porijekla tevode, i to:izgradnjom odvodnih kanala u podnožju brda ako voda s njih otiče. Nagib treba

pošumiti i potraviti da bi se spriječilo naglo oticanje vode i: -izgradnjom otvorenih ili zatvorenih kanala (drenaža), ako je u pitanju podzemnavoda ili voda zadržana u ulegnućima.Oba ova načina imaju dobre i loše strane. Drenaža je skuplja, ali za isušivanje teškihzemljišta – pogodnija.Zemljište je podvodno i treba ga odvodnjavati:-ako se na površini, za duže ili kraće vrijeme, nalazi voda u obliku bara, -ako se u iskopanim rupama pojavljuje i zadržava voda,-ako na zemljištu raste trska, šaš, ševar, kiseljak, ljutići, mahovina i dr.




103


Slika 1. Uklanjanje viška vode

Kako se utvrđuje nivo podzemnih voda?

Na ispitivanom terenu, po dijagonali treba iskopati izvijestan broj rupa dubokih do

jedan metar na rastojanju 50-60 metara jednu od druge.Zidove rupa dobro je obložiti daskama.Poslije toga svakih sedam do deset dana mjeri se rastojanje od površine zemljištado samog nivoa vode.Za ratarske kulture nivo podzemnih voda mora biti spušten najmanje na oko 80centimetara, a najbolje odgovara usjevima ako se nalazi na dubini od jedan do 1,25metra.Kod livada nivo podzemne vode može biti na dubini od 50 centimetara.Ukoliko se zemljište nalazi u boljem – kultivisanom stanju i u hladnijim predjelima i

ukoliko je vodenih taloga više utoliko nivo podzemne vode može biti niži, i obrnuto.Za uklanjanje suvišne vode u nekom zemljištu mogu se upotrijebiti i biljke koje trošemnogo vode kao što su: jasen, breza, bukva, grab, brijest, topola, vrba, hrast i dr.Od usjeva pogodni su suncokret i bundeva.Suvremeni proces proizvodnje zahtijeva ne samo „svlačenje“ vode i pasivnu zaštituveć i reguliranje vodno-zračnog režima zemljišta u čitavoj zoni korijenovog sustava. Nužno je radikalno uklanjanje suvišne vode iz zemljišta.




104


Kada je riječ o odvodnjavanju pojedinih tipova zemljišta mora se imati u vidu da:odvodnjavanje močvarnih i livadskih zemljišta, kao i rijetkih crnica u riječnim dolinama

postiže se ne samo kopanjem odvodnih kanala, već i regulisanjem riječnih korita, -na parapodzolima nužno je odvođenje „površinskih voda“ koje se pojavljuju u sezoniproljetnih kiša.Ovo se može donekle postići i dubokim oranjem, ali je još sigurnije prokopavanjekanala,-odvodnjavanje treba primijeniti i u svim drugim slučajevima (na svim tipovimazemljišta) ukoliko se voda zadržava nešto duže na površini zemljišta (znači svihpovršinskih voda koje mogu nanijeti štete zemljištu ili usjevima na njima).




105


ODRŽAVNJE ODVODNIH SUSTAVA

UVOD

U poljoprivrednoj proizvodnji postoji potreba stalnog povećavanja prinosa. Zbog togase moraju poboljšavati uvjeti proizvodnje za ostvarenje tog cilja. Kako je odvodnisistem jedan od uvjeta u relaciji tog cilja , time mu se nameće zahtjev za boljomfunkcionalnošću. Međutim, u našoj praksi izgrađeni odvodni sistemi često propadaju,degradiraju, umjesto da se unapređuju i usavršavaju. Postoji uvjerenje da je dovoljnoizgraditi odvodni sistem i da je samim tim problem za sva vremena riješen. Slična je

psihologija jedno vrijeme vladala i kod izgradnje putova. Gubi se iz vida da suzemljani kanali i drenovi vrlo osjetljivi objekti, podložni degradaciji i da ih trebapermanentno održavati, usavršavati i popravljati.

1.ORGANIZACIJA I NAČIN ODRŽAVANJA

Osnovni cilj održavanja se svodi na stvarane optimalnog vodno-zračnog režima u

rizosferi. Za ostvarenje tog cilja potrebno je:• Sve dijelove odvodnog sisteme održavati u ispravnom stanju,• Mjerenjem pratiti promjene koje utječu na vodni režim rizosfere (pjezometri,

vlažnost tla, padavine, isparavanje i dr.) te na osnovu toga favorizirati bržuevakuaciju ili retenciju vode,

• Sistemski raditi na poboljšanju odvodnog sistema.

U ostvarivanju tog cilja razlikujemo tekuće i rekonstrukcijsko (investiciono)održavanje.

1.1.TEKUĆE ODRŽAVANJE

Zadatak tekućeg održavanja sastoji se u provođenju manjih radova na sistemu saciljem da se on održi u ispravnom stanju, da se mjerenjem prate promjene koje utiču

na vodni režim tla i da se urgentno otklanjaju sve eventualne deformacije koje bimogle nestati. U slučaju kada sistem dođe u takvo stanje, da se pomoću navedenih




106


mjera ne može odvesti u normalnu funkcionalnost, pristupa se rekonstrukciji,odnosno rekonstrukcijskom održavanju.

Deformacije sistema mogu biti izazvane objektivnim (visoke i niske temperature,padavine, uspon vode i sl.) i subjektivnim (čovjek, stoka, padovi, nerastureni iskopi i

dr.) faktorima.

Najveće deformacije se događaju u prvoj godini poslije izgradnje sistema. Ako seodmah ne otklone one se progresivno povećavaju, jer disfunkcija dijela dovodi udisfunkciju drugi dio sistema.

Ako se radi o odvodnom sistemu sa otvorenim kanalima oni brže degradiraju negosistemi drenaže, na pašnjacima brže nego na livadama, na mineralnim brže nego natresetnim tlima; visoke temperature izazivaju jako isušivanje, pucanje i obrušavanjepokosa kanala, naročito ako se radi o jako teškim i organogenim tlima; s druge

strane, uslijed niskih temperatura odnosno periodičnog smrzavanja i odmrzavanja,može doći do ljuštenja pokosa kanala; koncentracija padavina i njihovo oticanjestvara pruge i vododerine po pokosu, uslijed čega dolazi do taloženja nanosa po dnukanala; ako je uzdužni pad kanala prevelik može doći do razlokavanja dna,podrivanja pokosa i potpune deformacije kanala, naprotiv ako su kanali periodičnosuhi ili ako je u njima usporen oticaj, dolazi do deformacije zbog zarastanjamočvarnom vegetacijom. Ovo je pojačano mineralnom gnojidbom, jer se gnojivaispiru prema kanalima, a kad se gnoji iz aviona đubriva padaju i po kanalima.

Pojila za stoku na kanalima, te prelazi stoke i ljudi preko kanala dovode često dodeformacije kanala.

Ako se radi o drenaži ravničarskih terena može doći do zamuljivanja cijevi uslijeduspora vode u mreži. Tako na primjer, kod pada drenaže I= 0,002 i uspora od 0,3 m,usporna dužina na kojoj dolazi do taloženja mulja iznosi 150 m.

Način tekućeg održavanja odvodnih sistema je pitanje koje kod nas uorganizacijskom smislu nije riješeno.

Prilikom izgradnje krupnih odvodnih sistema u Bosanskoj Posavini, nosioci izgradnje

su bile nekadašnje vodne zajednice; one su preuzele brigu o investicionom i tekućemodržavanju sistema kao i otplati anuiteta. Kasnije su od tih vodnih zajednica nastalavodoprivredna poduzeća sa proširenom djelatnošću, tako da je briga oko održavanjaodvodnih sistema, utopljena u raznim djelatnostima vodoprivrednih organizacija,veoma umanjena. Uslijed toga je često dolazilo do sukoba interesa izmeđupoljoprivrednih organizacija s jedne (zahtjevi za efikasnijom odvodnjom i pojačanimcrpljenjem) i vodoprivrednih organizacija s druge strane (tendencija za smanjenjemtroškova održavanja sistema i crpljenja. Ponegdje, da bi se izbjegli ovi sukobi, sistemisu kompletno predati na upravljanje poljoprivrednim organizacijama (slučaj Višičkekasete u Hutovom Blatu). To predstavlja uspješnije rješenje, jer se na taj način vodiveća briga o sistemu. To se pokazalo podesnim tamo gdje je zemljište pretežno bilo




107


u vlasništvu društvenih gazdinstava. Tamo gdje je učešće individualnih posjednikabilo veće (Bosanska Posavina), investiciono održavanje odvodnih sistema se odvijaloputem poljoprivrednih i vodoprivrednih organizacija.

U okviru tekućeg održavanja sistema potrebno je praviti godišnji plan održavanja kojimora uključiti:

• Mjere i vrste radova koje treba izvesti,• Rokove izvođenja, • Izvršioce.

U tekuće održavanje spada:

• Čišćenje kanala od korova, zemlje, otpadaka, plastične ambalaže, panjeva,redovna košnja trave na pokosima i bankinama kanala;• Obilazak sistema poslije jačih kiša radi kontrole funkcioniranja kritičnih mjesta

u sistemu (začepljenja na ustavima, propustima, mostovima, obrušavanje,vododerine i sl.);

• Čišćenje otvora na propustima, mostovima i ustavama, te zamjena dotrajalihdijelova;

• Popravka, stabilizacija i zatravljivanje pokosa i bankina kanala;• Uništavanje močvarne vegetacije u kanalima mehaničkim i kemijskim putem; • Registriranje (iskolčavanjem na terenu) vodoležnih lokaliteta nakon kiše na

području drenažnih sistema; • Pročišćavanje drenskih cijevi, ukoliko su zamuljene, vodnim mlazom pod jakim

pritiskom• Čišćenje mulja na kontrolnim šahtovima na drenaži;• Popravka drenaže tokom ljeta na mjestima koja su tokom vlažnih perioda

kolcima označena kao kritična • Pregled sistema i pripremanje za jesensko-proljetne povodnje;• Protivpožarne mjere ako se radi o tresetištu, propaganda o pažljivom

rukovanju, zabrana paljenja, zadržavanje vode u kanalima, izgradnjaizolacionih kanala za slučaj požara, osiguranje protupožarnih vodnihrezervoara, te kemijskih preparata za gašenje požara;

• Kontrola eksploatacionog nivoa vode u sistemu;• Stalno praćenje meteoroloških (temperature, padavine, isparavanje, vjetar,

relativna vlažnost), zatim hidroloških (vodostaji u kanalima i recipijentu), tehidropedoloških (slojne vlažnosti tla, nivoa podzemne vode-pjezometri itd.)elemenata; na osnovu ovih podataka se diktira i sprovodi brža evakuacijavode u sistemu, ako prijeti suša;

• Popravka i održavanje poljskih putova.•




108


1.2.REKONSTRUKCIJSKO ODRŽAVANJE

Na osnovu zapažanja i iskustva tokom tekućeg održavanja pravi se plan poboljšanja,

modernizacije ili potpune rekonstrukcije sistema. Za razliku od tekućeg održavanjakoje se sistematski kontinuirano provodi, rekonstrukcija se izvodi periodično, u dužimvremenskim intervalima. Tu se ispravljaju greške kumulirane tokom dužeg perioda, auvode se i novi zahvati u cilju boljeg korištenja odvodnog sistema. Rekonstrukcija seprovodi kada je u pitanju:

• Ispravka krupnih deformacija utvrđenih tekućim održavanjem i izgradnjadopunskih kanala i objekata (ako je kanalska mreža plitka, treba je produbiti,crpni kapacitet povećati, usisne organe crpki spustiti i sl.);

• Rekonstrukcija postojećih objekata zbog izgradnje novih dijelova sistema; • Izmjena načina odvodnje (npr. prijelaz sa sistema odvodnje otvorenim

kanalima na drenažu);• Uvođenje natapnog sistema u odvodni (kombinacija odvodnje i natapanja);• Modernizacija sistema uvođenjem automatike.




109


DETALJNI SUSTAVI ZA ODVODNJAVANJE

UVOD

Odvodnjavanje zemljišta je tehnička mjera u cilju otklanjanja štetnogdjelovanja prekomjernog vlaženja tla.

Glavni cilj odvodnja poljoprivrednih zemljišta je stvaranje povoljnihvodozračnih uvjeta u tlu za normalan rast i razvoj poljoprivrednih kultura. U novijevrijeme odvodnjavanje poljoprivrednih zemljišta postaje sve aktualnije i zbog primjenekrupne mehanizacije. Primjena strojeva u suvremenoj poljoprivredi raste.

2.DETALJNJA MREŽA

detaljna mreža prihvaća suvišnu vodu iz rizosfernog sloja tla (root zone) ipredaje mreži višeg ranga, održavajući u tom sloju takav vodozračni režim kojinajbolje odgovara uzgajanim kulturama. Putem ove mreže voda tla iz filtracijskogprelazi u stadij tečenja. To su drenovi sisači ili kanali sisači, koji predstavljaju najfinije"plućne" organe oranice. U agronomskom smislu ova mreža ima izuzetnu važnost iona često čini Oko 80 % cjelokupne mreže. PO rangu ovo može biti mreža IV ili čakV reda, ako je sistem velik.




110


slika1.detalnja odvodnja (drenaža)

načini odvodnjavanja u detaljnoj mreži:

- odvodnja otvorenim kanalima

- odvodnja drenažom- posebni načini odvodnje

3.ODVODNJAVANJE OTVORENIM KANALIMA

Odvodnjavanje otvorenim kanalima To je način odvodnje kod kojeg seskupljanje vode, transport i evakuacija suvišne vode vrši pomoću otvorenih kanala.To je najstariji način evakuacije suvišne vode iz tla. Posebno je pogodan za onapodručja gdje radi o evakuaciji velikih količina, naročito površinskih voda, u kratkimperiodima. U takvim slučajevima barem dio odvodne mreže višeg rang (kolektorskikanali) gotovo obavezno mora imati otvorenu kanalsku mrežu, makar se detaljnaodvodnja samog zemljišta vršila drenažom. Zbog toga je odvodnja otvorenimkanalima često suplementarna drenaži. Osim toga ovaj način odvodnje se možeprimijeniti na lakšim tlima




111


u detaljnoj odvodnji otvorenim kanalima može se primjeniti

-sistematska kanalska mreža

-sistem dvostrešnebaulacije

-sistem rondom kanala

-sistem interceptičkih kanala

3.1.Sistematska kanalska mreža

Služi za evakuaciju površinske i snižavanje nivoa podzemne vode u tlu.Dubina i razmak kanala sisača su esencijalni parametri ovog načina odvodnje. Jakoutječu na cijenu koštanja odvodnog sistema, na njegovu efikasnost i funkcionalnost

te na režim eksploatacije.

3.2.Sistem dvostrešnebaulacije

Za razliku od prethodnog ovaj sistem se u mnogim zemljama primjenjuje nateškim, nepropusnim tlima ili tlima koja se nalaze na nepropusnoj podlozi. Na takvimtlima poljoprivrednici (kod nas i u svijetu) odavno primjenjuju specifične način oranjau slogove. Naoravanjem prema sredini sloga stvara se izdizanje zemljišta usredišnjoj, a spuštanje u rubnoj zoni sloga. Tako se za nekoliko godina ili sa nekolikouzastopnih naoravanja, postiže postepeno premještanje tla prema sredini i dobiva sekonveksna (ispupčenja) forma sloga. Takva forma sloga omogućuje otjecaj, naročitopovršinskih voda, u razorne međuslogovne brazde (kanale sisače) formirane uz rubsloga

3.3.Sistem rondom kanala

To je sistem kod kojeg se odvodnja potpuno prilagođava "slučajnoj" (engl.rondom - nasumice, slučajno) potrebi i konfiguraciji terena. Kada se radi o velikimdepresijama, čije bi zatrpavanje i ravnanje bilo skupo, a u kojim povremeno dolazi doskupljanja velikih količina vode i prekomjernog .. vlaženja tla, tada se ove depresijepovezuju kanalskom mrežom najnižim kotama radi pravovremene evakuacije vode.




112


3.4.Sistem interceptičkih ili diverzionih kanala

U nekim dolinama, blizu podnožja padine, gdje dolazi do prijelaza (loma)brdskog u ravničarski reljef, često se javljaju prekomjerna vlaženja i zamočvarivanjatla. Takvi lokaliteti se razlikuju u periodima najvećih suša po specifičnom sastavuhidrofilnih trava. To je posljedica cijeđenja, filtracije vode iz brijegovite zone, kojadolaskom na nepropusni sloj u dolini izbija na površinu u vidu pištalina.

4.DRENAŽA

Drenaža je način odvodnje kod kojeg se skupljanje, a u nekim slučajevima itransport i evakuacija suvišne vode vrši putem podzemnih cijevi ili specijalnoizgrađenih zatvorenih kanala.

Drenaža nije nova stvar u melioracijskoj tehnici. Ona je bila poznata jošEgipćanima, Babiloncima i Rimljanima i može se reći da otada do prije nekolikodecenija nije mnogo usavršavana, sve dok zanatlijska drenaža nije ustupila mjestoindustrijskoj.

slika2. drenažni sustav




113


5.POSEBNI NAČINI ODVODNJAVANJA

među posebne načine odvodnjavanja ubrajamo:

-kombiniranu (unakrsnu) drenažu

-vertikalnu drenažu

-biološku drenažu

5.1.kombinirana drenaža

Kombinirana odvodnja izvodi se radi reguliranja površinske i podzemne vode,te vodozračnoga režima u tlu. Kombinirani mogu biti: otvoreni kanali s cijevnom

drenažom; otvoreni kanali s krtičnom drenažom; cijevna i krtična drenaža; otvorenikanali s cijevnom drenažom i podrivanjem tla; otvoreni kanali s oranjem na slogove.Otvoreni kanali i cijevna drenaža primjenjuju se na površinama na kojima je potrebnoregulirati površinsku vodu i vodozračni režim u tlu. Otvoreni kanali i krtična drenažaugl. se primjenjuju na težim tlima, tj. ondje gdje je, uz reguliranje suvišne površinskevode, potrebno urediti vodozračni režim i vodopropusnost tla.

5.2.Vertikalna drenaža

Ako nepropusni sloj gline izaziva formiranje prve vodne izdani (podzemnevode) sa nivoom do blizu površine tla, te ako se ispod gline nalazi propusni,kolektorski sloj šljunka, u tom slučaju se može primijeniti specifičan način drenažepomoću cijednih ili negativnih bunara. Sastoji se u tome da se kroz glinu otvorevertikalne (otud i ime) bušotine (bunari) putem kojih se voda iz površinskog cijedi ukolektorski sloj. Otvaranje putova za vertikalnu perkolaciju vode može se ostvariti ipomoću eksploziva.

ovaj način drenaže je dosta star pojavio se krajem 18.stoljeća u Engleskoj

5.3.Biološka drenaža

Biološka drenaža je s agronomskog gledišta veoma značajna. Bazira se načinjenici da pojedine kulture imaju veliki transpiracijski potencijal (vrba, topola, jasen,lucerna i dr.), pa djeluju kao minijaturne pumpe u crpljenju vode tla. Računa se daneke kulture tako mogu godišnje izvući iz tla znatne količine vode. Osim toga lucernai neke druge kulture mogu razviti drenažnu funkciju vertikalnim probijanjemnepropusnog sloja tla pomoću korijenovog sistema; ako se ispod toga sloja nalazipropusni kolektorski sloj, kroz tako probijene vertikalne hodnike se može odvijati

vertikalna drenaža odnosno evakuacija vode iz površinskog sloja tla. Vještačko




114


naseljavanje pedofaune koja poboljšava strukturu tla i time poboljšava dreniranosttla, spada također u mjere biološke drenaže.

6.PREDNOSTI I MANE ODVODNJE OTVORENIM KANALIMA I DRENAŽOM

Nakon izlaganja dvaju osnovnih načina odvodnje evo nekih njihovihusporednih karakteristika

6.1.Odvodnja otvorenim kanalima

Prednosti :-ekspeditivnije odvodi velike vode, naročito vode površinskog otjecanja;

-ima mogućnost retencije dijela velikih voda u samoj kanalskoj mreži;

- funkcionira i pri malim padovima

-mreža kolektorskih i transportnih kanala može biti plića nego kod drenaže;

-ranije je bila jeftinija, ali danas nakon uvođenja strojnog polaganja drenaže više nije.

Mane:

-oduzima produktivne površine kanalskom mrežom (nekad i do 20%);

-ometa kretanje mehanizacije;

-zahtijeva veći broj propusta i mostova;

-otežava se održavanje i eksploatacija zbog čestih odrona i erozije na pokosimakanala; favorizira se razvoj korova u kanalima i uz kanale odakle se Sire i po oranici;čim je oranica jače gnjojena ispiranje gnjojiva je veće, kanali se jače gnoje i koroviviše rastu,

-tlo je više izloženo vanjskom utjecaju, pa u hladnim periodima dolazi do jačegsmrzavanja tla, a u toplijim do jačeg prosušivanja tla, nego kod drenaže. Voda se ukanalima smrzava, dok u drenovima ne;

6.2.odvodnja drenažomprednosti:

-ne oduzima produktivne povrŠine, jer je sistem zatvoren ispod zemlje;

-omogućuje slobodnije kretanje mehanizacije;

-ne zahtijeva izgradnju mostova i propusta; mala zavisnost od reljefa;




-pored odvodnje pruža bolju aeraciju tla i bolje regulira vodozračni režim tla;

-smanjuje površinski otjecaj i odnošenje tla, a favorizira infiltraciju oborinskih voda;

- tokom sušnih perioda drenirana tla su otpornija na sušu, jer prihoduju izvjesnekoličine vlage kondenzacijom (ulaskom toplog zraka u hladne drenove) i većominfiltracijom; -ako je drenaža dobro izvedena troškovi održavanja i eksploatacije suminimalni (nema korova, obrušavanja itd.).

Mane:

-zahtijeva veće padove nego otvoreni kanali što u ravnim terenima izaziva izvjesne

teškoće (vještački padovi);

-zahtijeva dublju mrežu kolektorskih i transportnih kanala ili drenova;

-evakuacija većih površinskih otjecajnih voda je otežana ukoliko sistem nije baremdjelomično snabdjevan mrežom otvorenih kanala;

-otkrivanje i otklanjanje neispravnosti pri eksploataciji je otežano ukoliko nisuugradeni kontrolni šahtovi;

- sklona je začepljivanju uslijed odlaganja mulja i taloženja željeznih spojeva ;

- cijena koštanja je dugo vremena bila visoka (viša nego kod otvorenih kanala) ali jeuvođenjem strojnog polaganja i primjene plastičnih cijevi, stanje izmijenjeno.

7.ZAKLJUČAK

Hidromelioracija ili hidrotehnička melioracija jeskup hidrotehničkih mjere,

skripta suvremeni sustavi natapanja i odvodnje

Documents