Drenaż ziemi: potrzeba, korzyści i klasyfikacja (z wykresem)

Przeczytaj ten artykuł, aby zapoznać się z potrzebami, korzyściami, klasyfikacją, projektowaniem i budową drenażu ziemi.

Potrzeba drenażu:

Z natury irygacja tworzy okresowo nasycone warunki górnych warstw gleby. W długim okresie, w którym praktykuje się intensywne nawadnianie, nawet głębokie warstwy gleby mają tendencję do nasycania się iw konsekwencji wzrasta poziom wód gruntowych pod nieobecność odpowiednich urządzeń drenażowych.

(Inflow = wypływ + przechowywanie). Drenaż dóbr uprawnych jest równie istotny dla obszarów wilgotnych i suchych. Odpowiednie obniżenie poziomu wody przez odwodnienie jest pierwszą i podstawową koniecznością w każdym nawadnianym przewodzie. Dreny zdefiniowano jako urządzenia zarówno naturalne, jak i sztuczne, które mogą być pomocne w usuwaniu wody z dowolnego określonego obszaru. W związku z tym ich funkcje są różnorodne.

Tak więc dreny są wymagane do:

ja. Pozbądź się podmokłych obszarów,

ii. Usuń wodę powodziową,

iii. Odprowadzić nadwyżkę wody deszczowej, która nie jest wymagana do normalnego wzrostu upraw rolnych, oraz

iv. Odprowadzić stawy i bagna.

Zalety drenażu:

Wspomniano już, że odwadnianie jest pierwszorzędne w rekultywacji podmokłych gleb. Schemat drenażu po prawidłowym wdrożeniu poprawia strukturę gleby i zwiększa wydajność gleby.

W odniesieniu do terenów nawadnianych następujące korzyści można uzyskać dzięki odpowiedniemu systemowi odwadniania:

ja. Ułatwia wczesną orkę, a z kolei wczesne siewanie roślin. W rezultacie zwiększa się okres uprawy, aby uzyskać maksymalny plon.

ii. W rzeczywistości rozszerza strefę korzeni upraw. W ten sposób dostępna jest większa wilgotność gleby dla wzrostu roślin.

iii. Utrzymuje wyższe temperatury gleby. W rezultacie gleba jest cieplejsza. Gleby, które są podmokłe, zabierają więcej czasu na rozgrzewkę. Powodem jest to, że podmokłe gleby wymagają więcej ciepła, aby podnieść temperaturę danej objętości wody o 1 ° C, a następnie podnieść temperaturę tej samej objętości powietrza o 1 ° C.

iv. Pomaga w utrzymaniu właściwego napowietrzania górnych warstw gleby. Napowietrzanie i wyższa temperatura zwiększają aktywność bakteriologiczną w glebie. W ten sposób coraz więcej składników odżywczych jest dostępnych dla roślin.

v. W procesie osuszania terenu szkodliwe sole są wymywane.

vi. Poprawia także stan sanitarny i sprawia, że ​​otoczenie staje się coraz bardziej atrakcyjne i wesołe.

Klasyfikacja drenów:

Odpływy mogą być sztuczne lub naturalne. Dreny są nazywane sztucznymi, gdy są konstruowane po należytym uwzględnieniu istniejących warunków i funkcji, które należy obsłużyć. Sztuczne dreny są zwykle konstruowane w celu szybkiego usuwania nadmiaru wody, zanim zostanie ona wchłonięta głęboko w glebę. Rzeki i linie dolin między dwoma grzbietami są przykładami naturalnych drenów. Kanały nawadniające zwykle biegną po grzbietach, a najniższe linie dolin między dwoma grzbietami tworzą zwykle naturalne dreny.

Inna znacząca klasyfikacja drenów to:

(i) Odpływ powierzchniowy, i

(ii) Odpływy podpowierzchniowe.

1. Odpływy powierzchniowe:

Są otwarte na atmosferę.

Ta kategoria może być podzielona na następujące typy:

ja. Odpływy wód burzowych:

Ich podstawową funkcją jest odprowadzanie nadmiaru wody deszczowej. Są zbudowane w celu przenoszenia strumienia powodziowego z zlewni pod ich dowództwem.

ii. Dreny wyciekające:

Zazwyczaj są zbudowane na traktach, które pobierają wodę z kanałów. Woda przesiąkająca ma znaczny udział w podziemnym zbiorniku. W wyniku tego wzrasta poziom wód gruntowych, a strefa korzeniowa jest wypełniona nadmiarem wody. Następnie korzenie roślin zostają pozbawione powietrza. Aby zmniejszyć ten udział w podziemnym zbiorniku, te dreny są konstruowane. Odpływy seepage odbierają wodę z podglebia do pewnego odpowiednio zlokalizowanego wyjścia. Dreny są mniejsze niż dreny kanalizacyjne. Tak więc te dreny pomagają w utrzymaniu swobodnego przepływu powietrza w głębokościach strefy korzeniowej.

iii. Odpływy Storm-cum-seepage:

Wykonują obie wyżej wymienione funkcje. W porze deszczowej niosą wodę burzową. Ale przez większość czasu służą one do wyciekania wycieków. W związku z tym bardzo ważne jest, aby ustalić zdolność sądową.

2. Odpływy podpowierzchniowe:

Są to odpływy płytkowe lub rurowe ułożone w przepuszczalnej warstwie poniżej podziemnego tafli wody. Odpływy podpowierzchniowe są dalej klasyfikowane zgodnie z funkcjami obsługiwanymi przez każdą z nich.

ja. Reliefowe odpływy:

Funkcja obsługiwana przez dreny odpływowe jest podobna do funkcji odpływów ściekowych. Odciążają one nasyconą glebę z jej nadmiaru wody, która przyczynia się do podglebia dzięki różnym procesom dopływu, na przykład perkolacji, infiltracji, przepływowi pod gleby itp.

ii. Dreny prowadzące:

Mogą one być głównymi drenami, z których odpływami ulgowymi są dopływy. Odpływy nośnika zbierają wodę z odpływów i odprowadzają ją do wylotu. Oczywiście rozmiar drenów nośnych jest większy, powiedzmy 45 cm średnicy. Oczywistym jest, że ścieki te obok siebie również uwalniają glebę z jej nadmiaru wody.

iii. Przechwytywanie drenów:

Są one ogólnie wyrównane w kierunku równoległym do istniejącego kanału. Z sąsiedniego niskiego lądu z kanału biegu zawsze dochodzi do przesączania. Przechwytywanie ścieków kontroluje i zbiera ten przepływ przesączający, a ostatecznie zebrana woda jest usuwana z przewodu do odpowiedniego wylotu. Dlatego celem tych drenów jest przechwytywanie wody przesiąkającej przed jej przyłączeniem się do podziemnego tafli wody.

Odpływy powierzchniowe i ich konstrukcja:

1. Wyrównanie spływów powierzchniowych:

Poniższe punkty powinny zostać należycie uwzględnione podczas oznaczania wyrównania dla drenów:

Po pierwsze, wyrównanie powinno przebiegać zgodnie z naturalną linią drenażu, która jest najniższym konturem w dolinie. Aby obniżyć koszty systemu odwadniania, długość drenów powinna być minimalna. Można to osiągnąć poprzez ustawienie prostoliniowości zamiast zygzaka.

Po drugie, wyrównanie drenażu nie powinno przechodzić przez stawy lub bagna. Powodem jest to, że taki dren może działać jako linia zasilająca do bagien, a następnie staw będzie się rozszerzał. Rozwiązaniem sytuacji jest wyrównanie odpływu ze stawu. Aby opróżnić staw, można zbudować mały odpływ ścieków, aby połączyć go z głównym odpływem.

Po trzecie, o ile to możliwe, dreny nie powinny przecinać kanałów irygacyjnych. Oczywistym powodem jest to, że na przejściu trzeba będzie zbudować jakąś kosztowną konstrukcję. Zwiększa koszty systemu odwadniania.

2. Projektowanie drenów:

ja. Wydajność drenów:

Drenaż powinien być zaprojektowany tak, aby efektywnie przenosić maksymalną przewidywaną powódź. W Punjab odpływy są zaprojektowane dla maksymalnej zdolności zalewowej wynoszącej 0, 05 cumec na km 2 powierzchni zlewni w kanale nawadnianym kanałem.

ii. Prędkość:

Prędkość wody odpływowej powinna być taka, aby kanał był utrzymywany w czystości przez przepływ. Innymi słowy, row powinien być samoczyszczący dla projektowanej prędkości. Należy również zauważyć, że nie występuje szorowanie łóżka i boków. Formuła Chezy'ego i Manninga stanowi dobrą podstawę do określenia prędkości.

Etcheverry podała maksymalne wartości średnich prędkości bezpiecznych przed erozją. Wartości te podano w tabeli 11.2. Doświadcza się, że średnia prędkość od 0, 6 do 1 m / s zapobiega osadzaniu się mułu.

Zbocza boczne:

Zbocza boczne, które należy przyjąć, zależą od rodzaju gleby, w której wykopany jest drenaż. Tabela 11.3 podaje wartości nachyleń bocznych do przyjęcia dla różnych formacji.

Nachylenie wzdłużne:

Podłużne nachylenie, które należy odprowadzić do kanalizacji, regulowane jest ogólnym nachyleniem naturalnego gruntu. Oczywiście nachylenie powinno być ustalone w korelacji z dopuszczalną prędkością. Skuteczny odpływ to taki, który jest tak zaprojektowany, aby nie wytwarzać prędkości, która może powodować zamulenie lub szorowanie. Ekonomia i wydajność powinny być głównym czynnikiem przy projektowaniu drenażu. Sekcja powinna być zaprojektowana w taki sposób, aby była maksymalnie rozładowana dla danej wielkości wykopu.

Układ:

Odpływy powierzchniowe są zwykle układane zgodnie z naturalnymi zagłębieniami i liniami drenażowymi (ryc. 11.1).

Odpływy podpowierzchniowe i ich konstrukcja:

Gdy głębokość drenaży powierzchniowych wzrasta, schemat drenażu powierzchni staje się nieekonomiczny. Następnie może zostać wdrożony podziemny system odwadniania w postaci odpływów kaflowych. Głębokość układania drenów zależy od poziomu, do którego ma zostać obniżony poziom wody.

Linia płytek układana jest około 0, 6 m poniżej założonego poziomu, do którego ma zostać obniżony stół wody. Celem systemu drenażu podpowierzchniowego jest obniżenie poziomu wód podziemnych do poziomu poniżej naturalnego poziomu gruntu, tak aby korzenie roślin mające głębszą strefę korzenia uzyskać odpowiednie napowietrzenie. Stosuje się go w przypadku upraw, które mają strefę korzeniową do 1 do 1, 25 m poniżej naturalnego poziomu gruntu.

Wyrównanie:

Bardzo ważne jest zbadanie tworzenia podglebia i przygotowanie izobaty hydroizobata i murum dla rozważanego obszaru. Hydro-izobata jest wyimaginowaną linią, która łączy się z punktami o podobnej głębokości wody podziemnej pod powierzchnią ziemi. Aby było jasne, 3-metrowa hydroizobata jest linią (konturem), która wskazuje punkty, w których podziemny poziom wód gruntowych znajduje się 3 metry poniżej powierzchni ziemi. Hydro-izobata jest również określana jako linia przepływu wody podziemnej.

Podobnie izobata murum jest konturem o podobnej głębokości górnych warstw murum pod powierzchnią ziemi. Ogólnie można powiedzieć, że pokazuje konfigurację warstwy murum. Znajomość położenia drenaży izobatowych hydro-izobata i murum może być zapewniona dokładnie poniżej poziomu gruntu. Reliefowe dreny znajdują się w przepuszczalnej warstwie gleby (warstwa Murum) poniżej lustra wody.

Podłużny stok:

Zasadniczo podane nachylenie wynosi 0, 1 m na 300 m linii odwadniającej. Bardziej strome zbocza mogą wymagać głębokiego kopania w kierunku ogona, natomiast płaskie nachylenie może wymagać większej ostrożności przy układaniu płytek.

Przepływ w drenach:

Prędkość przepływu w drenażu płytek oblicza się ze wzoru

V = 92, 87 R 2/3 . S 1/2

Następnie Q = AV służy do określenia rozładowania. Sekcja, która ma być dostarczona, jest utrzymywana na poziomie liberalnym, ponieważ nie można dokładnie określić obszaru zlewni odpływu.

Budowa i układ odpływów podziemnych:

Wspomniano już, że odpływy dachówek są położone 0, 6 m poniżej poziomu, do którego ma zostać obniżony poziom wody. Odpływy do płytek są okrągłymi rurami wykonanymi ze szlachetnej gliny. Wykop wykopywany jest w ziemi do wymaganej głębokości, a następnie układany jest on na 15-milimetrowym piasku. Ryc. 11.2.

Płytki układane są z otwartymi złączami. Płytki są ściśle przylegające do siebie. Otwarte stawy są pokryte smołową tkaniną. Takie pokrycie zapobiega przedostawaniu się piasku i mułu do rurociągu.

Układ:

Ponieważ dreny są zakopywane w ziemi, ich układ można wykonać na różne sposoby w celu dopasowania do topograficznych cech obszaru do opróżnienia.

Rozstaw płytek:

W tabeli 11.4 podano minimalny odstęp dwóch odpływów płytek pod powierzchnią dla różnych rodzajów gleb.