A talajcsövezés Általános definíció: a talajvíz szintjét szabályozó, a talaj szellőzését segítő és így a talaj fizikai és kémia állapotát is kedvezően befolyásoló beavatkozás, amelynek során különböző keresztmetszetű járatokat (dréneket) létesítenek a felszín alatti víz elvezetése céljából. HEFOP 3.3.1.

A talajcsövezés célja A melioráció eleme Legfőbb cél: káros vizek elvezetése, a talaj természetes vízforgalmi mechanizmusának érvényre juttatása Üzemi vízrendezési megoldások Hagyományos lecsapolás Talajvízszint süllyesztés Talajvízszint szabályozás HEFOP 3.3.1.

A talajcsövezés célja Rossz vízgazdálkodású, mély fekvésű, nagy nedvességtartalmú talajok vízháztartásának szabályozása Sós, szikes talajok átmosása Másodlagos szikesedés megakadályozása (öntözött területek) Felszíni vízelvezető művek kiváltása Környezetvédelmi feladatok (pl. szűrőmezők szennyvizek hasznosítására) HEFOP 3.3.1.

Országos Vízgazdálkodási Keretterv HEFOP 3.3.1.

Rossz vízgazdálkodású talajok HEFOP 3.3.1.

Talajcsövezéssel javítható területek HEFOP 3.3.1.

A talajcsövezés története I.e. 1900. A babilóniaiak agyagcsövek segítségével vezették le a nedves sírok vizeit I.e. 300. A rómaiak rőzse- és kőszivárgókat valamint csődrént alkalmaztak 1650. Anglia: fából, rőzséből, kőből vagy kavicsból építettek drénrendszereket 1764. Eklington (angol) kőszivárgókat használ 1808. Read először készített kör szelvényű, égetett agyagcsöveket 1844. A csősajtoló berendezés és a kézi talajcsövezési szerszámok feltalálása 1845. A vakondeke már ismert, széles körű hazai alkalmazására csak az I. világháború után kerül sor 1851. Londoni Világkiállítás: az ún. alagcsősajtó és a drénszerszámok széles körben ismertté válnak a kontinensen HEFOP 3.3.1.

A talajcsövezés története 1852. Hazánkban német munkások megépítik az első mezőgazdasági célú talajcsőhálózatot 1857. Az első drénezési útmutató kiadása földmérők és drénezési technikusok részére, víztelenítési tervek kidolgozására és azok végrehajtására 1978-ig 850 ha kiterjedésű talajcsövezés készül el hazánkban 1879. Kiterjedtebben kezdik alkalmazni a talajcsövezést – Kvassay Jenő 1894. Hilgard szikes területek alagcsövezés útján való javításáról szóló munkája 1904. Leidenfrost részletesen tájékoztat alagcsövezési tervéről és annak gyakorlati megvalósításáról, amelyben a váltakozó szívóosztástól kezdve a talajvíz-megfigyelő kutakig részletes gazdaságossági számítást is végez 1904. Dupuit és Boussinesq munkássága nyomán, a talajban való vízmozgás matematikai leírása alapján az optimális szívótávolság meghatározására egyenleteket állítottak fel 1918. A talajcsövezett területek nagysága meghaladja a 26 500 hektárt 1925. Freckmann és Janert, Kopecky nyomán használható eredményekre jutott a drénrendszerek méretezésében 1930. Kenessey felhívja a figyelmet a vakonddrén széles körű alkalmazhatóságára I.világháború-1960. mindössze 180 ha égetett agyagcső anyagú hálózat épült 1964. Bellin: szívótávolságok, csőátmérők, esések meghatározása HEFOP 3.3.1.

A talajcsövezés története Magas szintre a drénrendszerek méretezésében csak később, az intenzív holland, német, amarikai és szovjet kutatások jutottak el. Ezt jelzi Schroeder (1958), Billib (1958-1960), Beers (1969), Luthin (1957), Zanker (1959), Breitnöder és Zanker (1959), Eurelers (1968), Eggelsmann (1973), és Kosztjakov (1951) munkái. Közben kialakultak a kísérletezés és fejlesztés nemzeti központjai, mint például Wageningen a hollandoknál, Antony a franciáknál, Innfeld a németeknél és Petzenkirchen az osztrákoknál. 1936. Hooghoudt, Ernst, Glover és Dumm munkássága, széles körben használható egyenletek kidolgozása 1950-es évektől szélesebb körben kezdenek gépeket használni 1960-as évek eleje, a műanyagcsövek megjelenése 1973. Bellin, a talajcsövezés építési megoldásait, valamint az új alkalmazott anyagokat értékelte 1977. Christop, Collins cikke: a műszaki fejlődés megelőzte az elméleti kutatásokat 1980. Szinay, „gőzeketáblákról” számol be, ahol az alagcsövezések nyomai fellelhetők (vakonddrénezések) Guyon (1975), Bellin (1973), Trafford (1970), Skinkisz (1974), Dvorák (1979) felfogása szerint a talajcsövezést a körülményeknek megfelelően mélyszántással, mélylazítással, vakonddrénezéssel, kémiai és biológiai anyagok alkalmazásával együtt lehet csak a mezőgazdasági céloknak megfelelően alkalmazni. HEFOP 3.3.1.

Szikes talajok komplex meliorációja A szikes tulajdonságokban, a talajnedvesség szabályozottságában és nem utolsósorban a terméseredményekben akkor következik be ugrásszerű javulás, ha a kémiai és mechanikai talajjavítás vízrendezett alapon történik. HEFOP 3.3.1.

Különböző meliorációs eljárások hatása a termésre (GE) réti szolonyec talajon Kezelések 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Drénezés szívótávolság 15 m - + szívótávolság 20 m Javítóanyag - az A-szintbe lazítóval - a B-szintbe kétszeri szántással HEFOP 3.3.1.

Különböző meliorációs eljárások hatása a termésre (GE) réti szolonyec talajon HEFOP 3.3.1.

A drénezés mai megítélése A meliorációs beavatkozások várható hatásának megítélése vegyes érzelmeket vált ki. Az üzemen belüli melioráció még mindig gyanús, sok a tévhit (pl. a talajcsövezés kiszárítja a talajt!), nincs meg a komplexitásra törekvés, egy-egy kiragadott melioratív elem pedig nem biztos, hogy önmagában hatásos. A táblán, üzemen belüli vízrendezés teljesen háttérbe szorult. Jelentős szemléletváltozásra van szükség ahhoz, hogy akár a felszíni vízrendezés, akár a talajcsövezés üzemi méretekben ismét megvalósuljon. A talajjavítás elemeinek megítélése is vegyes. A kémiai talajjavítás elvétve fordul elő, igaz jelentős előkészítő munkát igényel. Népszerű lesz a mélylazítás, de ennek kétségkívül meglévő pozitív hatásai mellett (talajszerkezet-javulás, talaj vízbefogadó, víztároló képességének növekedése, talajélet-aktivizálódás) negatív következményei is lehetnek (pl. felső talajréteg káros túltelítődése), ha a természetes talajdrénezettség rossz vagy ha nem párosul kellő vízrendezési beavatkozással. HEFOP 3.3.1.

A talajjavítás jelene és jövője Az altalajcsövezésnek szikes talajok esetén, jelenleg és a belátható jövőben ökonómiai okok miatt nincs realitása, ezért a szántóhasználat csak ott javasolható, ahol jelenleg talajvízszint-süllyedési tendenciák, a sztyeppesedés a jellemző folyamat. A jelenleg is vízhatástól befolyásolt szikes talajokon a gyephasznosítást javasolható. A talajjavítási döntéseket a savanyú homok és szikes talajokon egyaránt összhangba kell hozni a racionális földhasználat elveivel. Szükségtelen, drága és környezeti hatások szempontjából rendkívül hátrányos a szántóhasználat és az ehhez szükséges talajjavítás erőltetése ott, ahol más hasznosítási módok (gyep, erdő) mellett sokkal kisebb javítási igénnyel tartható fenn a megfelelő talajállapot. A természetátalakító meliorációs eljárásokkal (tereprendezés, vízelvezetés, stb.) szemben előnyben részesítendők az adott körülményekhez alkalmazkodó, precíziós részletességű talajfelvételezéseken alapuló, differenciált talajjavítási eljárások. A talajjavítás története azt igazolja, hogy a talajjavítás mindig is akkor volt jelentősebb volumenű, ha az állami támogatással történt, a racionális földhasználathoz igazodó talajjavítás leghatékonyabb befolyásoló eszköze a megalapozott, céltudatos, okszerű támogatási rendszer. HEFOP 3.3.1.

A talajcsövezés méretezési módjai Talajcsövezés: felszín alatt kis esésű csőhálózattal levezetjük a káros vízfölösleget Célja: a.) talajnedvesség szabályozás b.) talajvízszint szabályozás HEFOP 3.3.1. Az előadások / gyakorlatok diáinak kidolgozása során jelöljön ki kulcsszavakat amelyeket az ellenőrző kérdésekhez hiperhivatkozásként kapcsoljon a kérdéshez. Művelet leírása BESZÚRÁS OBJEKTUM HIPERHIVATKOZÁS súgóban.

A talajcsövek mélysége A szívó mélységén az átlagos mélységet értjük min: 0,8 m → fagyhatár max: 1,5-1,8 m Függ: a kedvező talajvízmélységtől a mélylazítás mélységétől a befogadó mélységétől (gravitációs vízelv.) a terep esésétől HEFOP 3.3.1.

A talajcsövek legkisebb esése Függ: a kialakuló vízsebességtől az átmérőtől a talaj feliszapolódásra, illetve okkeresedésre való hajlamától (Fe2+ → Fe3+ oxidálódik és kicsapódik) min 1‰, ha okkeresedik, iszapolódik 3‰ talajtól függően HEFOP 3.3.1.

A talajcsövek anyaga Régebben égetett agyag Ma flexibilis hullámosított palástú PE, PP, PVC csöveket (a körkörösen bordázott PVC csövek) Méretük: d = 50, 65, 80, 100, 125, 160 és 200 mm. Hossz: 45- 200 m. Egyéb: karmantyú,végelzáró, szűkítő, csatlakozó és kifolyó idomok. HEFOP 3.3.1.

Talajcső HEFOP 3.3.1.

A szívók max. hossza Műanyag csövek esetén (NA) ø 50 mm → 200 m HEFOP 3.3.1.

A gyűjtők méretei mélységre és esésre nincs korlátozás hossz. : 500 m egyenes vonalvezetés esetén, ha hosszabb 500 m- enként akna HEFOP 3.3.1.

Szívótávolság meghatározása Pangóvizes talajok esetén (talajnedvesség szabályozás) HEFOP 3.3.1. H1 = (h – H) * 5/4

Szívótávolság meghatározása h: mélylazítás mélysége [m] L: szívótávolság [m] kH: vízvezető képessége [m/nap] H1: a leszívási görbe magassága [m] H2: a szűrőzött árok visszaduzzasztása [m] q: fajlagos vízhozam [m/nap] - beáramló víz HEFOP 3.3.1.

Feladat Talajcsövezendő szántóterület: kH = 1,5 m/nap a mélylazítás után (10 X) mélylazítás h = 0,7 m visszaduzzasztás 0,1 m (H2) tervezett átl. talajvízszint H = 0,5 m fajlagos vízhozam a területen (beáramló víz mennyisége) q = 3 mm/nap Mennyi legyen a szívótávolság? HEFOP 3.3.1.

MEGOLDÁS H1 = (h – H) * 5/4 = (0,7 – 0,5) * 5/4 = 0,25 m HEFOP 3.3.1.

Szívótávolság meghatározása Talajvizes talajok esetén (talajvízszint szabályozás) permanens (stacionárius) méretezési eljárás Hooghoudt módszere Rétegzett talajra Ernst egyenletét kell alkalmazni HEFOP 3.3.1.

Szívótávolság meghatározása HEFOP 3.3.1. L: szívótávolság [m] k1;k2: a felső és alsó réteg vízvezető-képessége [m/nap] h: a tervezett depressziós görbe legmagasabb pontja szívók síkjából [m] q: elvezetési intenzitás [m/nap]

Szívótávolság meghatározása Nem permanens (nem stacionárius) méretezési eljárás időben változó ha intenzív kultúrát telepítünk HEFOP 3.3.1.

Szívótávolság meghatározása L: szívótávolság [m] k: a talaj vízvezető képessége [m/nap] t: víztelenítés időtartama [nap] μ: vízteleníthető hézagtér / pórustérfogat h0: kezdeti talajvízállás a talajcsövek síkja felett [m] ht: a „t” idő múlva megkívánt talajvízállás a szívók középvonalában [m] D: áramlásban részt vevő talajréteg vastagsága [m] „t” idő -2-6 nap az agrotechnikai igényektől függően : laborkísérlet, vagy grafikon D: számítható az egyenértékű rétegvastagságból he: grafikonról a D és az L ismeretében HEFOP 3.3.1.

HEFOP 3.3.1.

Feladat k = 1,1 m/nap h0 = 0,7 m t = 4 nap D = 2,5 m ht = 0,4 m μ = 0,14 (14%) 1.lépés L legyen 20 m ha L = 20 m és D = 2,5 m akkor he = 1,27 m HEFOP 3.3.1.

Feladat k = 1,1 m/nap h0 = 0,7 m t = 4 nap D = 2,5 m ht = 0,4 m μ = 0,14 (14%) tehát D = 1,27 + (0,7+0,4)/4 = 1,55 m HEFOP 3.3.1.

FELADAT 2.lépés de 26,25 m nem egyenlő 20 m, ezért vegyünk L = 26 m akkor he = 1,36 HEFOP 3.3.1.

FELADAT 2.lépés de 26,25 m nem egyenlő 20 m, ezért vegyünk L = 26 m akkor he = 1,36 D = 1,36 + (0,7 + 0,4)/4 = 1,64 L2 = (10*1,1*1,64*4) / 0, 99 = 72,16/0,099 = 26,99 tehát L = 26,99 m vagyis 27 m HEFOP 3.3.1.