Imbunătățiri funciare

8/15/2019 Imbunătățiri funciare

1/108

Îmbunătățiri funciare - Bază bibliografică pentru curs

1

ÎMBUNĂTĂȚIRI FUNCIARE

Bază bibliografică pentru curs

Cioromele Gabriela Alina


2/108


2

CUPRINS

CAPITOLUL I – NOȚIUNI GENERALE

1.1 Scopul lucrărilor de Îmbunătățiri funciare 1.2. Trăsăturile caracteristice ale lucrărilor de îmbunătățiri funciare 1.3. Fondul funciar al României 1.4. Principalele noțiuni de Imbunătățiri Funciare și caracterizarea acestora 1.5. Obiectivele lucrărilor de Îmbunătățiri Funciare 1.6. Istoricul lucrărilor de îmbunătățiri funciare și situația acestora pe plan mondial și

național1.6.1. Istoricul lucrărilor de îmbunătățiri funciare pe plan mondial 1.6.2. Istoricul lucrărilor de îmbunătățiri funciare pe plan național

CAPITOLUL II2.1.noțiuni de hidraulică

2.2.Noțiuni de hidrostatică 2.3.Noțiuni de hidrodinamică 2.3.1. Aplicațiile practicii ale hidraulicii în îmbunătățiri funciare

2.4. Noțiuni de hidrologie 2.4.1. Circuitul apei în natură

2.5. Noțiuni de hidrometrie 2.6. Noțiuni de hidrogeologie

CAPITOLUL III - SISTEMUL DE IRIGAȚIE 3.1. Clasificarea sistemelor de irigații 3.2. Elementele componente ale sistemului de irigație

3.2.1. Lucrările de captare şi de aducţiune a apei 3.2.2. Lucrările de amenajare pe suprafaţa de irigat. 3.2.3. Lucrările anexe pentru întreţinerea şi exploatarea sistemului de irigaţii

3.3. Studii necesare proiectării amenajărilor de irigaţii 3.4. Calitatea apei și surse de apă pentru irigații

3.4.1. SURSELE DE APĂ PENTRU IRIGAȚII 3.4.2. Însușirile apei pentru irigații

3.5. Stabilirea regimului de irigație în vederea proiectării sistemelor de irigații 3.5.1. Elementele componente și factorii care contribuie la stabilirea regimului

3.5.1.1. Bilanțul de apă din sol pe terenurile irigate 3.5.2. Elementele regimului de irigație

3.6. PRIZE DE APĂ PENTRU IRIGAȚII 3.6.1. Prize gravitaționale în curent liber și barat 3.6.2. Prize gravitaționale în curent barat 3.6.3. Prize cu ridicarea mecanică a apei – prize cu pompare

3.7. Elementele componente ale stațiilor de pompare 3.7.1. Clasificarea pompelor

3.7.2. Calculul parametrilor tehnici ai pompelor

3.7.3. Punerea în funcțiune a pompelor. 3.8. Metode de udare

3.8.1. Calculul necesarului de apă al culturilor pentru dimensionarea sistemuluide irigație


3/108


3

3.8.1.1.Norma de udare

3.8.1.2. Norma de aprovizionare

3.8.2. Momentul udării 3.8.3. Debitul specific de udare sau Hidromodulul de irigație 3.9. Tehnica irigației prin ASPERSIUNE

3.9.1. Elemente tehnice și indici de calitate ai udării prin aspersiune 3.10 Tehnica irigației prin SCURGERE LA SUPRAFAȚĂ 3.10.1. Elementele tehnice ale udării prin scurgere la suprafață

3.11. Tehnica irigatiei LOCALIZATE (picurare)

3.12. Tehnica irigaței prin SUBMERSIUNE(orezării) 3.13. Amenajarea pentru irigații cu canale deschise – Rețeaua de canale deschise și

amplasarea acestora

CAPITOLUL IV - EXECUTAREA LUCRĂRILOR DE ÎNDIGUIRE 4.1. Elementele componente ale unei îndiguiri 4.2. Clasificarea digurilor

4.3. Elementele componente ale unui dig

4.4. Stabilirea distanței între diguri 4.5 Transpunerea în execuție a proiectului de îndiguire 4.6 Măsuri și lucrări de protejare și consolidare a digurilor

CAPITOLUL V - DESECAREA TERENURILOR AGRICOLE5.1. Necesitatea şi oportunitatea lucrărilor de drenaj5.2.Cauzele excesului de umiditate

5.2.1. Factori favorizanţi ai excesului de umiditate5.2.2. Efectele excesului de apă asupra solului, plantelor şi tehnologiilor de

cultură5.2.3. Efectul eliminării excesului de apă de pe terenurile agricole

5.3.Proiectarea lucrărilor principale de drenaj5.3.1. Drenajul de suprafaţă 5.3.1.1. Dimensionarea canalelor de drenaj

3.3.1.2. Dimensionarea hidraulică a drenurilor tubulare subteraneCAPITOLUL VI - COMBATEREA EROZIUNII SOLULUI

6.1. Eroziunea de suprafață6.2.Eroziunea în adâncime (prin ravinare)6.3. Factorii care determină eroziunea solului 6.4. Determinarea eroziunii de suprafață 6.5. Prevenirea şi combaterea eroziunii solului pe terenurile arabile6.6 Combaterea eroziunii în adâncime

6.7.Eroziunea eoliană - prevenire și combatere BIBLIOGRAFIE


4/108


4

ÎMBUNĂTĂȚIRI FUNCIARE CAPITOLUL I – NOȚIUNI GENERALE

Disciplina de îmbunătățiri funciare studiază complexul lucrărilor de

tehnică agricolăprin care se înlătură acțiunea dăunătoare a unor factori naturală, prin care se modifică radical și pentru lungă durată, în sens favorabil, potențialul productiv al terenurilor agricole. (Pleșa și colab., 1980).

Deci, prin îmbunătățiri funciare, se înțeleg lucrările de tehnică agricolăcare au drept scop punerea cât mai deplină în valoare a capacității de producție aterenurilor, ridicarea fertilității pământurilor slab productive, darea în producțieagricolă a unor suprafețe cât mai mari de terenuri agricole neproductive,

prevenirea și combaterea unor fenomene naturale care influențează negativ

productivitatea terenurilor agricole. (IF Pleșa, 1980).1.1 Scopul lucrărilor de Îmbunătățiri funciare După scopul urmărit, lucrările de îmbunătățiri funciare se clasifică în: - Lucrări pentru înlăturarea deficitului de apă din sol prin irigații;

- Lucrări pentru prevenirea și combaterea excesului dăunător de apă

prin:

o Regularizarea cursurilor de apă; o Îndiguiri; o

Desecări și drenaje; - Lucrări pentru prevenirea și combaterea eroziunii solului, prin

amenajarea terenurilor agricole în pantă; - Lucrări pentru ridicarea fertilității solurilor slab productive și luarea în

cultură a unor terenuri neproductive prin: o Ameliorarea terenurilor sărăturate și amendarea solurilor acide; o Defrișarea și curățarea terenurilor; o Nivelarea și modelarea terenurilor.

Prin urmare, prin aplicarea izolată sau în complex a lucrărilor de îmbunătățiri funciare, se creează premise pentru ridicarea fertilității solului șifolosirea rațională a apei prin asigurarea unui regim optim de umiditate șiimplicit de aerație, temperatură și nutriție. În ultimă instanță, printr -o justă

proiectare, execuție și exploatare a lucrărilor de îmbunătățiri funciare și aterenurilor amenajate, se asigură ridicarea fertilității actuale a solului, obținereade recolte mari și constante.

Lucrările de îmbunătățiri funciare, în special cele de irigații, au rol

primordial în sporirea producției și dezvoltarea intensivă a agriculturii, deoarece


5/108


5

se cunoaște că prin aplicarea irigației producția sporește nu numai datorităreglării regimului de apă din sol, ci și prin faptul că prin irigare se asigurăvalorificarea superioară și ridicarea eficienței economice și a altor factori de

producție: îngrășăminte, semințe de soiuri intensive, hibrizi intensivi etc. De

asemenea se pot obține pe aceeași suprafață două culturi pe an.

1.2. Trăsăturile caracteristice ale lucrărilor de îmbunătățiri funciare Lucrările de îmbunătățiri funciare se deosebesc fundamental de lucrările

agricole obișnuite prin câteva trăsături caracteristice. Aceste lucrări au o durată mare de funcționare, de zeci și chiar sute de ani(îndiguiri, desecări, drenaje).

- Cer investiții specifice mari pentru îndiguiri, defrișări și destufizări.

-

Cer investiții mari pentru desecări cu canale deschise și drenaj închis, pentru irigații cu canale deschise din pământ și udare prin scurgere la suprafațădar și amenajarea de conducte îngropate și udarea prin aspersiune.

- Investițiile se amortizează într -o perioadă mai mare în comparație cu

alte investiții din agricultură; - Au caracter complex deoarece proiectarea, execuția și ex ploatarea

trebuie să aibă în vedere complexul factorilor naturali și economici, atât laalegerea soluției optime pentru valorificarea solului și a apei cât și în timpul

exploatării, pentru a preveni degradarea solului pe terenurile amenajate prininmlăștinare sau sărăturare.

Nu se poate concepe proiectarea și proiectarea și exploatarea rațională alucrărilor de îmbunătățiri funciare fără a poseda cunoștințe temeinice atât

biologice cât și tehnice. Astfel, un specialist în îmbunătățiri funciare trebuie săcunoască în profunzime relațiile climă – sol – apă – plantă, să posede cunoștințede hidraulică și hidrologie. Disciplina de îmbunătățiri funciare va folosi în

prezentarea diferitelor aspecte specifice, cunoștințele însușite la disciplinele de

topografie, fizică și meteorologie, pedologie, agrotehnică, fitotehnie, mecanizareetc.

- Lucrările de îmbunătățiri funciare se mai caracterizează printr -o

evoluție rapidă a concepțiilor asupra amenajărilor. Astfel s-a trecut rapid de latipul tradițional de amenajare a terenului pentru irigație cu canale de pământneimpermeabilizate, la sisteme automatizate cu canale căptușite, cu conducteîngropate cu funcționare la înaltă presiune și udarea prin aspersiune, de la udareatradițională prin scurgere la suprafață, la udarea prin aspersiune și chiar picurare.


6/108


6

1.3. Fondul funciar al României Fondul funciar reprezintă totalitatea suprafețelor de teren (întindere

delimitată de pământ), încluzând și cele acoperite cu apă, aflate în granițele uneițări sau în limitele unei unități administrativ teritoriale ori ale unității agricole

sau aparținând unor persoane (fizice sau juridice). Suprafața fondului funciar al României este de 23839000 ha. România deține0,18% din suprafața lumii și se situează pe locul 17, și 4,81% din suprafațaEuropei unde ocupă locul 12.

În funcție de destinația terenurilor se definesc categoriile de folosință,astfel sunt:

- Terenuri cu destinație agricolă, valorificată pentru producția specifică

prin lucrări agrotehnice adecvate;

-

Terenuri cu destinație forestieră, care contribuie în mare măsură lareglarea microclimatelor și reducerea eroziunii solului;

- Terenuri aflate permanent sub ape, terenuri din intravilan și terenuri cu

destinație specifică. Fondul funciar al României este prezentat în tabelul 1.1. (după MADR).Astfel, România dispune de aproximativ 13,3 mil ha (55,9%) de suprafațăagricolă utilizată din care 8,3 mil. ha reprezintă teren arabil.

Tabelul 1.1

Fondul funciar după modul de folosință Folosință Mii ha % din suprafața

țării % din suprafață pe categorii de

folosință Arabil 9381,1 39,4 63,1

Pășuni 3441,6 14,4 23,2Fânețe 1507,2 6,3 10,2

Vii 272,3 1,1 1,8

Livezi 254,6 1,1 1,7Total agricol 14856,8 62,3 100

Pădure 6457,3 27,1 71,9Ape, bălți 867,9 3,6 9,7

Alte suprafețe 1657,1 7,0 18,4Total neagricol 8982,3 37,7 100

Suprafață totală 23839,1 100 -


7/108


7

Suprafața arabilă reprezintă suprafața de teren ce poate fi arată și cultivatăcu diferite plante anuale sau perene și reprezită aproximativ 39,4% din suprafațațării (www.xa.yimg.com).

1.4. Principalele noțiuni de Imbunătățiri Funciare și caracterizareaacestora

Principalele noțiuni întâlnite și utilizate în cadrul disciplinei deÎmbunătățiri funciare sunt:

• Amenajările de îmbunătățiri funciare • Amenajările de desecare și drenaj• Sistemele de desecare și drenaj• Amenajările de irigații•

Sistemele de irigații• Lucrările de combatere a eroziunii solului• Lucrările de regularizare a cursurilor de apă

• Amenajare de îmbunătățiri funciare – o rețea de sisteme de irigații,sisteme de desecare și drenaj și lucrări de apărare îm potriva inundațiilorsau de combatere a eroziunii solului, care deservește o suprafață de terendefinită și care include terenul, clădirile, echipamentul, drumurile de accesși infrastructura aferente, necesare pentru a exploata, îtreține și repară

amenajarea și sistemele componente.• Amenajarea de desecare și drenaj – o rețea la scară mare de structuri,

pompe, canale și conducte, care poate fi folosită pentru a transporta apa dela unul sau mai multe sisteme de desecare și drenaj către un curs naturalde a pă și care cuprinde terenul, clădirile, drumurile de acces șiinfrastructura aferente, necesare pentru a exploata, întreține și repara atâtamenajarea cât și sistemele componente.

• Sistem de desecare și drenaj – o rețea hidraulică distinctă de conducte,

canale, structuri și pompe care pot f i folosite pentru a evacua apa în excesde pe o suprafață de teren definită și a o transportă la unul sau mai multe

puncte specifice și care cuprinde terenul, clădirile, echipamentul,drumurile de acces și infrastructura aferente, necesare pentru a exploata,întreține și repara sistemul.

• Amenajare de irigații – o rețea la scară mare de structuri, pompe, canaleși conducte, care poate fi folosită pentru a preleva apa din resurseleautorizate de apă și a o distribui pentru ir igații unuia sau mai multor

sisteme de irigații și care cuprinde terenul, clădirile, echipamentul,


8/108


8

drumurile de acces și infrastructura aferentă, necesare pentru a exploata,întreține și repara amenajarea.

• Sistem de irigații – o rețea hidraulică distinctă de structuri, pompe,canale, conducte care pot fi folosite pentru a preleva și/sau transporta apa,

a distribui și a aplica apa pentru irigații pe o suprafață de teren definită șicare cuprinde terenul, clădirile, echipamentul fix sau mobil, drumurile deacces și infrastructura aferentă, necesare pentru a exploata, a întreține și arepara sistemul.

• Lucrările de combatere a eroziunii solului cuprind formarea,construirea conform conturului, structurarea și lucrările solului, precum șiconstrucția, întreținerea și reparațiile infrastructurii temporare și

permanente astfel încât să reducă sau să se oprească eroziunea și

degradarea solului, cuprinzând lucrările pentru protecția solului,regularizarea scurgerii apelor pe versanți, corectarea torenților șistabilizarea nisipurilor mișcătoare, amenajari silvice de perdele forestierede protecție a terenurilor agricole și plantații pentru combaterea eroziuniisolului.

• Lucrări de regularizare a cursurilor de apa – amenajarea albiilorcursurilor de apă constând în profilări ale albiei, devieri ale cursurilor deapă, consolidari de maluri și alte asemenea lucrări pentru combaterea

efectelor economice și sociale nefavorabile și redarea agriculturii șicircuitului economic a unor terenuri afectate de inundații și eroziune asolului.

1.5. Obiectivele lucrărilor de Îmbunătățiri FunciarePrincipalele obiective ale lucrărilor de îmbunătățiri funciare sunt: Combaterea și prevenirea inundatiilor prin indiguiri; Combaterea secetei și deșertificării prin aplicarea irigațiilor;

Combaterea excesului temporar și permanent de umiditate prinlucrări de desecare și drenaj;

Prevenirea și combaterea eroziunii solului prin lucrări de combaterea eroziunii solului;

Ameliorarea sărăturilor prin aplicarea udărilor de spalare, drenaj șilucrări agro-pedo-ameliorative;

Regularizarea și corecția cursurilor naturale de apă și utilizareaunor surse locale de apă;

Plantarea perdelelor de protecție;


9/108


9

1.6. Istoricul lucrărilor de îmbunătățiri funciare și situația acestora pe planmondial și național

1.6.1. Istoricul lucrărilor de îmbunătățiri funciare pe plan mondial Importanța lucrărilor de îmbunătățiri funciare ca mijloc de sporire și

asigurare a producției agricole și uneori ca o condiție necesară pentru obținereaei, a fost cunoscută din timpuri îndepărtate (www.horticultura-bucuresti.ro).

Pe plan mondial încă din anii 5000 î.e.n. în Mesopotamia și China suntmenționate lucrări hidroameliorative.

Prin apariția capitalismului, prin dezvoltarea științei și a tehnicii în secolul alXVIII au fost create condiții favorabile pentru extinderea lucrărilor deîmbunătățiri funciare. Astfel, în Italia se îndiguiește Padul și Adigele, se pun

bazele îndiguirilor de la Dunăre și tisa, se asanează sute de mii de hectare de

teren cu exces de umiditate (Dobrescu N., 2001).De la sfârșitul secolului al XVIII-lea suprafața amenajată pentru irigații a

crescut rapid, astfel că pe glob dinamica amenajărilor de irigații se prezintăastfel:

La sfârșitul secolului al XVIII-lea existau 8.000.000 ha La sfârșitul secolului al XIX-lea s-a ajuns la 40.000.000ha La sfârșitul anului 1989 erau 265.000.000 ha În anul 2000 erau aproximativ 3000.000.000 ha.

1.6.2. Istoricul lucrărilor de îmbunătățiri funciare pe plan național În România primele lucrări de îmbunătățiri funciaresunt construcțiile

hidrotehnice din munții Orăștiei (captări de izvoare, apeducte) precum și teraseleagricole și eleșteele din Câmpia Transilvaniei de dinainte cuceririi romane, roțilehidraulice (sec. I î.e.n) ca și iazurile din Moldova (sec. XV) cu scopuri multiple(regularizarea scurgerii, piscicultură, irigații).

Ion Ionescu de la Brad descrie în anul 1850, că există la noi în țară amenajari

antierozionale pe aproximativ 2.300000 de ha de terenuri agricole.In anul 1911 s-a înființat primul serviciu de Îmbunătățiri Funciare, avându-l

ca director pe inginerul Anghel Saligny.

În anul 1912. Ing. A. Davidescu a întocmit anteproiectul pentru ir igarea a1.300.000 ha în zona Argeș – Siret, iar în anul 1914 ing. L. Villoresi (Italia)

propune pentru irigare 180.000 ha teren în Bărăganul de nord(www.horticultura-bucuresti.ro).

După 1953 se înființează Intreprinderea de Stat pentru GospodărireaApelor în agricultura, cu sarcini de proiectare, execuție și exploatare, constituind

punctul de plecare a unor structuri organizatorice mai complexe.

http://www.horticultura-bucuresti.ro/http://www.horticultura-bucuresti.ro/http://www.horticultura-bucuresti.ro/http://www.horticultura-bucuresti.ro/


10/108


10

În prezent, în România, funcționează Agenția Națională de Îmbunătățirifunciare, care a fost înființată în 29 septembrie 2011 prin ordonanța de Urgențănr. 82/29 septembrie 2011, agenție care se află în subordinea MinisteruluiAgriculturii și Dezvoltării Rurale (www.anif.ro).

ANIF (Agenția Națională de Îmbunătățiri Funciare) administrează,întreține și repară amenajările de îmbunătățiri funciare din domeniul public sau privat al statului, declarate de utilitate publică (potrivit criteriilor stabilite prin Normele metodologice de aplicare a Legii îmbunătățirilor funciare nr.138/2004, aprobate prin Hotărârea Guvernului nr. 1.872/2005, cu modificărileulterioare).

În prezent amenajările de îmbunătățiri funciare sunt reprezentate de irigații,CES, Desecări – CES, desecări, irigații-desecări, irigații – desecări – CES(figura1.1.)

Legendă Desecări-CES

Irigaţii CES Irigaţii-CES

Desecări Irigaţii-Desecări Irigaţii-Desecări-CES

Figura 1.1. Amenajările de îmbunătățiri funciare

(sursă: www.anif.ro)

http://www.anif.ro/http://www.anif.ro/http://www.anif.ro/http://www.anif.ro/


11/108


11

CAPITOLUL II

2.1.NOȚIUNI DE HIDRAULICĂ

Hidraulica este știința care se ocupă cu studiul legilor de echilibru și demișcare a lichidelor, din punct de vedere al aplicațiilor lor în tehnică. Hidraulica împreună cu hidrologia și hidrometria au un larg câmp de

aplicație în domeniul lucrărilor de îmbunătățiri funciare. Rezolvareacorespunzătoare a problemelor de îmbunătățiri funciare implică cunoaștereamodului de circulație a apei la suprafața solului și în sol, a legilor mișcării apei,în scopul dirijării acesteia în interesul cunoașterii necontenite a fertilității soluluiși sporirii producției agricole.

Calculul și dimensionarea canalelor deschise, a drenurilor, conductelorforțate, a construcțiilor pentru măsurarea debitelor au la bază cunoștințe dehidraulică.

Hidraulica se împarte în două mari ramuri și anume: hidrostatica, carestudiază legile de echilibru ale lichidelor în repaus și hidrodinamica care seocupă cu studiul mișcării lichidelor.

2.2.Noțiuni de hidrostatică Hidrostatica are ca obiect studiul lichidelor care se găsesc în stare de

repaus în vederea deducerii legilor fundamentale cărora se supun aceste lichide,indicându-se în același timp aplicațiile practice ale acestor legi. Aplicațiile hidrostaticii în tehnică sunt numeroase. În lucrările de

îmbunătățiri funciare, cunoașterea presiunilor care acționează asupra diverselorconstrucții hidrotehnice (stăvilare, baraje) stă la baza calculelor dedimensionarea acestora.

În vederea studierii legilor fundamentale ale hidrostaticii este necesară precizarea, în primul rând a forțelor care acționează asupra lichidelor în repaus.

Aceste forțe sunt: - Forțe de suprafață care acționează pe suprafețele exterioare alelichidului (presiunea atmosferică și alte presiuni exterioare).

- Forțe interioare, care acționează în fiecare punct al masei lichidului șicare au o acțiune reciprocă între particulele lichidului (forțele dingreutatea particulelor lichidului și forțele de presiune interioară).

Hidrostatica studiază în special forțele de presiune interioară, dândformule de calcul

pentru determinarea acestora, deoarece celelalte sunt, în general cunoscute.


12/108


12

Presiunea hidrostatică. În cazul lichidelor în interiorul acestora, în fiecare punctse exercită o forță, care este rezultanta forțelor exterioare ce acționează lasuprafața liberă a lichidului și greutatea lichidului respectiv.

Forțele interioare care acționează asupra unui lichid sunt determinate de

mărimea, direcția, sensul și punctul lor de aplicație. Forțele elementare care acționează în interiorul unui lichid pe unitatea desuprafață se numesc presiuni hidrostatice (p) și se măsoară în kgf/cm2 sau tf/m2.

Forța totală, rezultată din însumarea tuturor presiunilor hidrostatice ceacționează pe o anumită suprafață (S), poartă numele de forță hidrostatică(P).Între presiunea hidrostatică și forța hidrostatică există următoarea legătură:

P= ʃ (S) pdS (1.1)

p=lim (1.2)

Forța P acționează mereu după o direcție normală la suprafața considerată.În jurul unui punct presiunile hidrostatice sunt egale ca mărime, indiferent dedirecția după care acționează.

Ecuația fundamentală a hidrostaticii. Din interiorul unui lichid sesepară un volum elementar de lichid de formă prismatică. Pentru a înlocuiefectul lichidului îndepărtat se introduc forțele care țin în echilibru volumulelementar respectiv. Având în vedere că forțele de presiune hidrostatică pe fețele

prismei reprezintă produsul dintre presiuni și suprafețele respective pe careacționează, iar rezultatele acestor forțe pe cele trei direcții trebuie să fie nule,deoarece elementul de volum este în echilibru, rezultă că:

Px1Sx – px2Sx = 0 (1.3)

Py1Sy – py2Sy = 0 (1.4)

Pz1Sz – pz2Sz – G = 0 (1.5)

Din ecuațiile 1.3 și 1.4 rezultă:

Px1 = Px2 (1.6)

și

py1 = py2 (1.7)

Iar din ecuația 1.5 rezultă:

(pz1 – pz2)Sz - ɣSz x Z = 0 (1.8)

Când volumul respectiv de lichid are fața superioară la suprafața liberă a

lichidului din care a fost izolat, presiunea p z2, reprezintă cgiar presiunea


13/108


13

exterioară (p0) iar pz1 este presiunea (p) într -un punct din interiorul lichidului,situat la distanța Z (egală cu h) de suprafața liberă.

În acest caz, ecuația 1.8 devine: P – p0 - ɣ x Z = 0 (1.9)

sau:

P = p0 + ɣh (1.10)În ecuația 1.10 termenul p0 reprezintă presiunea de suprafață liberă a

lichidului, iar ɣh presiunea exercitată de coloana de lichid de înălțime h. Sumaacestor presiuni repr ezintă presiunea absolută (p).

În practică interesează în special presiunea hidrostatică într -un punctoarecare din masa lichidului, fără a lua în considerare presiunea atmosferică.Aceasta poartă numele de presiune relativă (pr ) și e dată de relația:

Pr = ɣh (1.11)Din ecuația 1.11 reprezintă ecuația fundamentală a hodrostaticii și ea are

numeroase aplicații practice în diverse probleme privind determinarea presiunilor în interiorul lichidelor.

Determinarea forțelor hidrostatice. Prin forța hidrostatică se înțelegerezultanta presiunilor exercitate de un lichid în repauspe un perete solid. Încalculul forțelor hidrostatice se are în vedere forma peretelui, care poate fi planăsau curbă.

În cazul pereților plani, presiunile care apasă asupra lor sunt paralele întreele și perpendiculare pe suprafața de acțiune, crescând proporțional cuadâncimea. Ele pot fi deci reprezentate grafic printr -o serie de segmenți

perpendiculari pe perete, având lungimea egală cu ɣH și care prin însumare ducla o rezultantă unică.

Presupunând pe un perete de formă dreptunghiulară, cu lungimea (b) șiînălțimea apei (H) în fața lui, un element de suprafață (dS), de înălțime (dh) șilungime egală cu a peretelui (b), aflat la adâncimea (h) față de nivelul liber al

apei, pe această suprafață elementară se exercită forța: dF = p x dS = ɣ x h x dS (1.12)

Forța totală (F) se obține prin însumarea forțelor elementare (dF) peîntreaga suprafață (S):

2 = F (1.13)


14/108


14

2.3.Noțiuni de hidrodinamică Legile mișcării apei în albii deschise, în conducte sub presiune, orificii și

ajutaje au cele mai largi aplicații în lucrările de îmbunătățiri funciare, îndimensionarea acestora.

Mișcarea unui lichid reprezintă mișcarea unui sistem continuu de particulelichide de forme și mărimi diferite, care se poate desfășura într-un spațiu finit,delimitat de pereții solizi, în suprafețe discontinuitate în același lichid sau în altefluide.

În orice sistem, canal sau conductă, orificiu sau ajutaj, capacitatea detransport sau debitul (Q) depinde de suprafața secțiunii (ω) și de viteza apei:

Q = ω x V (1.14) Această relație constituie ecuația de bază a hidrodinamicii, numită ecuația

de continuitate a debitului și ea rezultă din aplicarea principiului conservăriimasei în cazul mișcării lichidelor:

Ω1V1 = ω2V2 = .........= ω x V = Q = const. (1.15) Din această relație rezultă că într -un regim de mișcare permanent, debitul

este același în toate secțiunile unui traseu (ω1, ω2), iar vitezele medii V1, V2....)sunt invers proporționale cu suprafețele secțiunilor de scurgere:

=

(1.16)

Dacă prin aplicarea principiului conservării masei în cazul mișcăriilichidelor a rezultat prima ecuație de bază a hidrodinamicii, din aplicarea principiului conservării energiei rezultă a doua ecuație fundamentală ahidrodinamicii, ecuația lui Bernoulli.

Ecuația lui Bernoulli poate fi enunțată astfel: suma celor trei înălțimi: de poziție, de presiune și cinetică esre constantă pentru toate particulele unui fir decurent.

Această constantă se notează cu H și se numește sarcină hidrodinamică.Dacă deasupra planului orizontal de referință se ridică verticale pe care sereprezintă, la scara înălțimilor, segmente proporționale cu valorile Z, p / ɣ și V2 / 2g se obține linia presiunilor numită și linie piezometrică și linia sarcinilorhidrodinamice, numită și linie de energie. (fig.1)

Aceasta este interpretarea geometrică a ecuației lui Bernoulli. Interpretarea din punct de vedere energetic a acestei ecuații este

următoarea: Z reprezintă energia specifică de poziție, adică energia pe care o posedă o

particulă de lichid situată la distanța Z față de planul de referință, energieraportată la unitatea de greutate.


15/108


15

P / ɣ - energia specifică corespunzătoare presiunii.

Figura 2. 1 – Interpretarea geometrică a ecuației lui Bernoulli în cazul lichidelor ideale

Suma termenilor Z+ p/ɣ reprezintă energia specifică potențială, adicăenergia potențială a unei particule de lichid care are greutatea egală cu unitatea.

Termenul v2// 2g reprezintă energia specifică cinetică a particulei adicăenergia cinetică raportată la unitatea de greutate:

mv2 / 2 : G = mv2 / 2 x mg = v2 / 2g ( 1.17)

Sensul energetic al ecuației lui Bertoulli este următorul: în cazul mișcării permanente a unui lichid perfect, energia specifică totală, formată din energia specifică potențială și energia cinetică, este constantă de-a lungul unui fir decurent ( E. Constantin, 2011)

Ecuația lui Bernoulli în cazul mișcării lichidelor reale.

La mișcarea lichidelor reale (compresibile și cu vâscozitate) apar forțetangențiale care se opun mișcării lichidului. În acest caz sarcina hidrodinamică(H) nu mai este constantă, ci se reduce ca mărime de-a lungul unui fir de curent.Această reducere, înregistrată între două secțiuni succesive, se numește pierderede sarcină (hr ).

Ecuația lui Bernoulli în cazul mișcării permanente a lichidelor reale,devine:

Z1 + p1/ɣ + v21 / 2g = Z2 + p2/ɣ + v

22 / 2g + hr (1.18)

Reprezentând grafic ecuația lui Bernoulli pentru un lichid real linia deenergie nu mai este orizontală, ci o curbă cu o anumită înclinare în sensul descurgere a lichidului. Va apărea în plus un segment care reprezintă pier derea desarcină hr .

Raportul între pierderea de sarcină între două secțiuni și distanța întreaceste secțiuni se numește pantă hidraulică (j) a curentului. În cazul mișcăriiuniforme, aceasta este dată de relația:

J =

=

= hr/L (1.19)Hr = Ic + L


16/108


16

În care Z – reprezintă energia specifică de poziție; H – energia specifică datorită presiunii sau înălțimii coloanei de apă; V2/ 2g – energia cinetică specifică a masei (înălțimea cinetică);

L – lungimea canaluluyi;Ic – panta canalului

2.3.1. Aplicațiile practicii ale hidraulicii în îmbunătățiri funciare Calculul hidraulic și dimensionarea canalelor. În lucrările de

îmbunătățiri funciare, canalele au un rol important ele servind la transportul apeiîn diferite situații: irigații, desecări, alimentări cu apă etc.

Clasificarea canalelor. După scopul pentru care se construiesc sedeosebesc:

-

Canale de irigații, care au rolul de a aduce apa de la sursă la terenulirigat, distribuind-o plantelor;

- Canale de desecare, cu rolul de evacuare a excesului de apă de pe

teritoriu, în vederea ameliorării acestuia; - Canale pentru alimentarea cu apă potabilă a centrelor populate;

- Canale de coastă ( de nivel) folosite în lucrările de combatere a

eroziunii solului,

După forma secțiunii transversale, acestea se împart în:

-

Canale cu secțiune trapezoidală; - Canale cu secțiune triunghiulară;

- Canale cu secțiune rectangulară;

-

Canale cu secțiune parabolică; - Canale cu secțiune semicirculară.

După modul de execuție canalele se împart în: - Canale executate în debleu (săpătură);

- Canale executate în rambleu (umflătură);

-

Canale executate în semirambleu – semidebleu.Majoritatea canalelor f olosite în lucrările de îmbunătățiri funciare suntconstruite din pământ și au secțiune trapezoidală. Elementele unui canal. Elementele geometrice și hidraulice ale canalelorsunt următoarele:- Lățimea la fund a canalului

- Adâncimea apei în canal

-

Coeficientul taluzului

-

Garda sau înălțimea de siguranță


17/108


17

- Adâncimea canalului;

- Secțiunea udată;

- Suprafața secțiunii transversale ocupată de apă;

-

Perimetrul udat (P)

-

Raza hidraulică (R) -

Panta fundului canalului;

-

Coeficientul de rugozitate;

-

Viteza medie a apei în canal; -

Debitul canalului.

2.4. NOȚIUNI DE HIDROLOGIE Hidrologia – este ştiinţa care se ocupă cu studierea resurselor de apă de la

suprafaţa scoartei terestre a globului pământesc. Ea studiază proprietăţile şidinamica apelor, legile care dirijează distribuţia lor, modificările variaţiilorcantitative şi calitative, în timp şi spaţiu, precum şi influenţa reciprocă cu ceilalţifactori naturali.

Cuvântul hidrologie, este de origine greacă şi înseamnă ştiinţa despre apă(hydro –apă şi logos - ştiinţă).

Prin metodele de observaţie, de măsurare şi prognoză a evoluţiei parametrilor hidrologici, hidrologia are în vedere folosirea economică a resursede apă.

Hidrologia se împarte în trei părţi principale: - hidrologia generală, care studiază caracteristicile şi legile generale aleapelor de la suprafaţa scoarţei terestre,

- hidrografia, studiază şi descrie factorii geomorfologici ai cursurilor deapă şi lacurilor dintr -un anumit amplasament (bazine hidrgrafice, văi, albii aleunor cursuri de apă, etc.),

- hidrometria care se ocupă cu studiul şi descrierea metodelor demasurare, înregistrarea şi prelucrarea datelor hidrologice.

În vederea stabilirii elementelor de proiectare şi exploatare a lucrărilor deîmbunătăţiri funciare, hidrologia furnizează date care cuprind modificărileregimului hidrologic, precum şi a fenomenelor hidologice cu caracter generaldeoarece aceste lucrări hidroameliorative trebuie să determine o folosire cât mairaţională a apei şi a teritoriului.

Una din noţiunile hidrologiei care interesează în lucrările de îmbunătăţirifunciare este circuitul apei în natură.

2.4.1. Circuitul apei în natură Circuitul apei este un proces complex prin care apele din natură trec

succesiv prin diverse stadii: de evaporaţie, de nori, de precipitaţii, de infiltaţie şide scurgere. Acest proces se repetă la nesfârşit sub influenţa directă a energiei

solare, a curenţilor de aer şi a gravitaţiei. Astfel, apele existente la suprafaţauscatului, mărilor şi oceanelor se află într -un echilibru relativ, datorită faptului


18/108


18

că se gasesc într -un circuit continuu: hidrosferă, atmosferă, hidrosferă, denumitcircuitul apei în natură.

Ca aspect general, pe suprafaţa uscatului, mărilor şi oceanelor cad precipitaţii foarte variabile în timp şi spaţiu, dar cu anumite periodicităţi pentru

diferite zone. Aceste ape ajunse la suprafaţa solului determină o serie defenomene specifice şi anume: o parte se scurge la suprafaţa solului, iar alta seinfiltrează în adâncime. În paralel apar şi alte fenomene cum ar fi umezireasolului, scurgeri subterane, evaporaţie, condensare etc.

În principiu, circulaţia apei în natură poate fi diferenţiată în două circuite:unul la suprafaţa mărilor şi oceanelor şi altul la suprafaţa uscatului

În primul caz are loc un proces de evaporare la suprafaţa apei, iar vaporiide apă rezultaţi se ridică în atmosferă sub formă de nori apoi prin condensare sărevină înapoi sub formă de precipitaţii. În al doilea caz vaporii de apă rezultă dinfenomenele de evaporaţie şi transpiraţie de la suprafaţa solului, apelor desuprafaţă şi vegetaţiei, prin condensare revin la suprafaţa uscatului prin

precipitaţii. O parte din aceste ape revenite la suprafaţa uscatului ajung înapoi înmări şi oceane prin fenomenele de scurgere de suprafaţă şi subterană.

Acesta este circuitul apei în natură sub aspect general, însă există maridiferenţe în ceea ce priveşte distribuţia fenomenelor în timp şi spaţiu, din carecauză apar zone foarte umede, umede şi aride (E. Constantin, 2011).

Lucrările de îmbunătăţiri funciare împreună cu măsurile agro- pedoameliorative, organizarea teritoriului, etc. tind să modifice, într -o anumitămăsură, unele caractere naturale ale acestor fenomene în funcţie de cerinţele

plantelor, de necesităţile omului, de protecţia mediului şi a vieţii pe pământ Între circuitului apei în natură şi lucrările de îmbunătăţiri funciare există o

legătură directă, aceasta fiind determinată de principalii factori, cum sunt: precipitaţiile atmosferice, infiltraţia, evaporaţia şi transpiraţia, scurgerea.

1. Precipitaţiile atmosferice. În atmosferă se găsesc vapori de apă,rezultaţi din evaporaţie la suprafaţa apei şi na solului precum şi din fenomenelede transpiraţie, care condensându-se formează apa cade sub formă de

precipitaţii. O parte din vaporii de apă se condensează chiar la suprafaţa soluluisub formă de rouă, brumă, chiciură.

Precipitaţiile pot cadea sub formă de ploaie, zăpadă, grindină. Eleinfluenţează în mod diferit asupra solului, vegetaţiei, scurgerii şi infiltraţiei.

Dintre acestea ploaia are o influenţă directă şi imediată asupra acestorfactori, în schimb influenţa zăpezii se manifestă prin durata acoperirii, grosimeastratului de zapadă şi prin intensitatea topirii zăpezii.

Precipitaţiile atmosferice reprezintă sursa naturală de aprovizionare cuapă a solului. Repartiţia neuniformă a lor asociată şi cu caracteristicile altorfactori naturali (temperatura, însuşirile solului etc.), fac ca să existe zone cucantităţi de precipitaţii suficiente în raport cu nevoile plantelor şi a vieţii pe

pamânt, precum şi zone cu cantităţi de precipitaţii excesive sau foarte reduse.O ploaie se caracterizează prin: cantitate, durată şi intensitate.


19/108


19

Cantitatea de apă se exprimată în mm iar durata (perioada de timp în cares-au produs precipitaţiile) se exprimă în unitaţi de timp, de obicei minute.

Analiza cantitativă a precipitaţiilor căzute într -o anumită zonă iau încalcul media multianuală a unor observaţii de peste 100 de ani. Din această

analiză s-a constatat că precipitaţiile medii anuale au o variaţie mare de la un anla altul în jur ul unei valori medii. În acest sens, în calculele hidrologige sefoloseşte media multianuală a precipitaţiilor înregistrate la o staţiemeteorologică pe o perioadă cât mai îndelungată şi cât mai recentă. Precipitaţiilemedii multianuale pe întreaga ţară se ridică la 630 mm/an.

În România repartiţia precipitaţiilor este foarte variabila atât în timp cât şiîn spaţiu. Astfel, cantitatea cea mai mare de precipitaţii cade la sfarşitul

primăverii –începutul verii şi în timpul iernii, iar cantitatea cea mai redusă de lamijlocul lunii iunie până în octombrie-noiembrie.

Repartiţia precipitaţiilor din punct de vedere geografic prezintă valori maimici de 500 mm/an la altitudini < 100 m (Dobrogea, sudul şi sud-estulMoldovei, Câmpia Dunării), 600 mm/an la altitudini cuprinse între 100 – 200m,700- 800 mm/an la 200-300 m altitudine şi 700-900 mm/an la 300 – 700maltitudine. Astfel, se constată că relieful are un rol hotărâtor în repartiţia

precipitaţiilor, care cresc în funcţie de altitudine cu aproximativ 22 mm la 100m.

Cunoşterea repartiţiei anuale, lunare şi decadale a precipitaţiilor, permitesă se facă aprecieri asupra necesităţii irigaţiei sau drenajului pentru o anumităzonă, să se determine perioadele cu exces sau deficit de umiditate.

Anii cei mai ploioşi au fost anii 1897, 1912, 1970, 1975, 2005 şi 2006 iarcei mai secetoşi 1896, 1906, 1947, 1985-1988, 2000.

Raportul între cantitatea de precipitaţii căzute şi durată se numeşteintensitatea ploii, care are un rol important în formarea scurgerii şi infiltraţiei şiîn acelaşi timp în evoluţia unor forme de degradare a solului.

Intensitatea ploii se poate exprima în mm/minut sau în 1/s.ha şi este datăde relaţiile:

în care: I – intensitatea precipitaţiilor, mm/minut33 P – cantitatea de precipitaţii, mm t – durata ploii, minuteParalel cu intensitatea şi durata precipitaţiilor trebuie studiată şi frecvenţa cucare se repetă anumite ploi.

Din punct de vedere al intensităţii, ploile pot fi de durată şi sub formă deaverse. Primele se caracterizează prin intensitate mică, durata mare si acoperade obicei suprafete mari, iar aversele prin: cantităţi mari în perioade de timp

scurte şi acoperă suprafeţe de teren relativ mici.


20/108


20

Ploile care depaşesc o anumită intensitate medie într -un interval de timpdat sunt numite ploi torenţiale. Se consideră ploi torenţiale cele care la anumitedurate depăşesc intensitățile din tabelul următor:

Tabelul 2.1

Caracterizarea torențialității ploii în funcție de durată și intensitate (Vișinescu I., 2005) Durata

(minute)

Intensitatea

(mm/min)

1-5 1,0

6-15 0,8

16-30 0,6

31-45 0,5

46-60 0,4

61-120 0,3121-180 0,2

≥180 0,1

Studiul intensităţii ploilor are o importanţă deosebită în proiectarealucrărilor de regularizare a scurgerii şi de combatere a eroziunii solului.

Infiltraţia este procesul prin care apa pătrunde prin suprafaţa solului în profilul de sol. Procesul de infiltr ate al apei în sol este r ezultatul acţiuniicombinate al forţelor gravitaţionale, capilare, de adsorbţie şi al presiuniihidrostatice (E. Constantin, 2011).

Infiltraţia este una din fazele ciclului hidrologic asupra careia se poateinterveni în mare masură, în scopul măririi vitezei de infiltraţie a apei în sol.

Prin mărirea infiltraţiei apei în sol se asigură, în regiunile secetoase,înmagazinarea unei mai mari cantităţi de apă în sol, apa care va asigurarecoltele, în timp ce pe terenurile în pantă infiltraţia mai ridicată reducescurgerile de suprafaţă şi în felul acesta se diminuează eroziunea solului. În plus,se asigură aprovizionarea apelor subterane, cursurilor de apă, a lacurilor etc.

Infiltraţia se exprimă în înalţime coloană de apă infiltrată în sol în unitateade timp, de exemplu mm/oră sau cm/oră.

Infiltratia este influenţată de:- proprietăţile fizice şi chimice ale solului,- acoperirea terenului şi starea suprafeţei solului înainte de începerea ploii,- umiditatea iniţială a solului,- intensitatea şi durata ploii,- temperatura solului şi a apei şi- panta terenului.

O componentă importantă a circuitul apei în natură îl reprezintă procesulde evaporare, care în condiţii naturale se produce tot timpul anului.

Evaporaţia este un proces fizic natural care are loc sub acţiunea radiaţiilor


21/108


21

solare şi este condiţionat în primul rând de temperatură şi gradul de saturar e aatmosferei cu vapori de apă. Evaporaţia mai este influenţată de vânt şi presiuneaatmosferică.

Temperatura – prin creşterea temperaturii, presiunea vaporilor din

interiorul apei şi energia cinetică cresc şi astfel se măreşte şi evaporaţia. Vântul măreşte evaporaţia prin îndepărtarea moleculelor de apă dinatmosferă.

Dacă vântul a străbătut regiuni calde, atunci aprovizionează cu o energieîn plus fenomenul de evaporaţie.

Presiunea atmosferică mai redusă măreşte evaporaţia; de aceea laaltitudini mai mari evaporarea va fi mai ridicată dacă ceilalţi factori rămânconstanţi.

Evaporaţia dintr -o zonă dată, reprezintă cantitatea totală de apăevaporată de pe suprafaţa solului, vegetaţiei şi luciilor de apă şi se poate exprima

prin grosimea în mm a stratului de apă evaporat în unitatea de timp. Cunoaşterea evaporaţiei de la suprafaţa apei permite determinarea

pierderilor de apă prin evaporaţie din lacurile de acumulare, canale de irigaţieetc.

Evaporaţia la suprafaţa apei se poate determina pe cale directă prinmasurători cu ajutorul unor plute evaporimetrice, sau pe cale indirectă folosinddiferite formule de calcul ce iau în considerare principalii factori determinanţi.

Pentru ţara noastră se recomandă urmatoarea formula de calcul aevaporaţiei la suprafaţa lacurilor:

E= Ad2

În care:E- evaporația în mm pe lună; A – parametru (cu valori cuprinse între 24 și 36); d – deficit de umiditate medie lunară (mm); Evaporimetrele - numite şi bacuri - sunt nişte vase umplute cu apă

amplasate la suprafaţa solului, care permit măsurarea cantităţii de apă evaporată prin determinarea scăderii nivelului apei şi luarea în considerare a aportului deapă din precipitaţii.

Reducerea pierderilor de apă prin evaporare la suprafaţa apei (importantmai ales pentru lacuri de acumulare şi canale mari de irigaţie) se poate realiza

prin plantarea perdelelor forestiere de protecţie în jurul lacurilor şi de-a lungulmarilor canale, prin reducerea suprafeţei luciului apei (fară a afecta volumul deapă) sau prin protejarea suprafeţei apei cu substanţe speciale E. Constantin,2011).

Evaporaţia la suprafaţa solului. In procesul de evaporare la suprafaţasolului, un rol important îl au radiaţia solară, precipitaţiile şi vântul. In funcţie deumiditatea solului procesul evaporaţiei cuprinde trei stadii în cazul solurilor cu

o umiditate ridicată. In primul stadiu evaporaţia este puternică şi continuă fiinddeterminată de factorii meteorologici externi. După o anumită perioadă de timp


22/108


22

(stadiul doi) afluxul apei din straturile mai adânci se reduce determinând şi oreducere a evaporaţiei pâna când solul se usucă. In ultimul stadiu evaporaţia vadepinde de creşterea umidilăţii prin circulaţia apei din adâncime spre suprafaţă.

Pentru a se elibera de la suprafaţa solului, moleculele de apă trebuie să

învingă rezistenţa datorată atracţiei particulelor de sol faţă de apă, adică forţelecare reţin apa în sol. Se cunoaşte că forţa de sorbţie cu care apa este reţinută de particulele de sol este cu atât mai mare cu cât pelicula de apă este mai subţire, deci se reduce odată cu scăderea procentului de umiditate.

Transpiraţia reprezintă procesul prin care apa din ţesutul plantelor trece înatmosferă. Acest proces are un rol important în circuitul apei în natură, deoarecedatorită ei o parte din precipitaţii intrând în circuitul plantei revin în atmosferă.

Transpiraţia depinde de diferenţa dintre presiunea vaporilor din stomate şiatmosfera înconjuratoare, această diferenţă fiind o măsură a energiei necesare

pentru trecerea apei din ţesutul frunzelor în atmosfera.Transpiraţia este influenţată de stadiul de dezvoltare a plantelor,

temperatura, vânt, umiditatea solului în zona stratului activ de sol. Acest consumde apă este considerat un consum productiv, deoarece el asigură creşterea şidezvoltarea plantelor. El se exprimă prin coeficientul de transpiraţie, carereprezintă cantitatea de apă consumată pentru a sintetiza un gram substanţauscată.

Evapotranspiraţia. Un interes deosebit pentru agricultură în general şi pentru irigaţii-desecări în special, îl reprezintă evaporarea la suprafaţa solului (£)şi consumul de apă prin transpiraţie (T). Intrucât consumul productiv prin

transpiraţie împreună cu cel neproductiv prin evaporaţie la suprafaţa soluluireprezintă consumul efectiv de apă de pe o suprafaţă dată în procesul creşterii

plantelor pâna la obţinerea producţiei corespun-zatoare, s-a convenit că acestconsum total să fie numit evapotranspiraţie (ET).

Fenomenul scurgerii la suprafaţa solului, care are loc din momentul cândintensitatea precipitaţiilor depaşeşte viteza de infiltraţie a apei în sol şi pâna ceapele ajung în râuri, este influenţat de factori climatici, relief, sol, vegetaţie şiantropici. Dintre factorii climatici, precipitaţiile au rolul cel mai important înformarea scurgerii atât prin volumul lor cât şi prin intensitate şi durată. Ploile

torenţiale determină în general scurgeri abundente, în schimb ploile deintensitate şi durată mică pot chiar să nu producă scurgeri.

Luând în considerare panta, la acelaşi volum al scurgerii, cu cât panta vafi mai mare şi scurgerile vor fi mai mari.

Solul influenţează scurgerea prin insuşirile sale fizice şi hidrofizice(permeabilitate, textură, umiditate etc.). Astfel, de exemplu, pe un sol nisipos,scurgerea superficială va fi foarte redusă, în schimb, datorită procesuluiaccentuat de infiltraţie se va mări scurgerea subterană. Pe solu-rile argiloaseacest fenomen se petrece invers, adică scurgerea superficială este mai mare, iar

scurgerea subterană mai redusă (E. Constantin, 2011).


23/108


23

2.5. NOȚIUNI DE HIDROMETRIEHidrometria reprezintă un capitol al hidrologiei care se ocupă cu

măsurarea şi înregistrarea datelor hidrologice.Elemente de hidrologia râurilor

Aplicarea măsurilor hidroameliorative (îndiguiri şi regularizări, irigaţii,desecăridrenaje) impune stabilirea unor anumite observaţii (niveluri,debite) pentru diverse intervale de timp în amplasamente bine definite.

Observaţiile asupra nivelurilor se fac în puncte special amenajate numite posturi hidrometrice dotate cu aparatură şi instalaţii s peciale. Aceste observaţiisunt folosite în proiectarea şi exploatarea digurilor, barajelor, a prizelor de apă,etc.

Regimul nivelurilor râurilor, este unul dintre cele mai importanteelemente ale regimului râurilor şi reprezintă înălţimea suprafeţei luciului apei

deasupra unui plan de referinţă, convenţional considerat cota ”O”. Nivelurile râurilor variază în limite foarte largi, deosebindu-se limite devariaţii, de la variaţii zilnice până la variaţii multianuale. Factorul fundamentalcare determină variaţia nivelurilor este debitul, iar ca factori secundari semenţionează remuul, eroziunea, colmatarea etc.

Într -o secţiune cu albia stabilă a unui râu, la care sunt efectuate înregistrăride niveluri pe o perioadă îndelungată de timp, se pot defini următoar ele niveluri:

- nivelul maxim înregistrat într -o perioadă de mai mulţi ani, Hmax; - nivelul maxim mediu, care reprezintă media nivelurilor maxime anuale,

Hmax.med;- nivelul mediu anual reprezintă media tuturor nivelurilor dintr -un an, Ho;- nivelul mediu normal, adică media mediilor anuale, Hmed; - nivelul minim mediu, care se obţine ca medie a nivelurilor minime

anuale (numit şi nivel de etiaj), Hmin,med; - nivelul minim, care reprezintă nivelul cel mai scăzut dintr -o perioadă de

timp, Hmin (E. Constantin, 2011).

2.6. NOȚIUNI DE HIDROGEOLOGIE Hidrogeologia este ştiinţa care studiază geneza, dinamica şi proprietăţile

fizice, chimice şi biologice ale apelor subterane, corelaţia dintre legile demişcare specifice apei subterane cu apele de suprafaţă. Datele furnizate au odeosebită importanţă atât pentru stabilirea celor mai bune soluţii de proiectare,execuţie, exploatare şi întreţinere a lucrărilor de îmbunătăţiri funciare, cât şi

pentru prognozarea efectelor acestor lucrări, în timp, asupra apelor subterane.În trecut, lipsa cunoştinţelor de hidrogeologie a condus la dispariţia unor

civilizaţii înfloritoare. Aplicarea irigaţiilor neraţionale au determinat degradareasolului pe suprafeţe întinse de teren prin procese de salinizare şi/sau înmlăştinire

conducând în acest fel la lipsa hranei.


24/108


24

În ţara nostră, creşterea nivelului apelor freatice din sistemele de irigaţie(exemplu, în amenajarea Stoeneşti-Vişina), caracterul temporar sau permanent alexcesului de umiditate în incintele îndiguite din Lunca Dunării dar şi a luncilorrâurilor interioare, fenomenele de sărăturare secundară în amenajările de

orezărie. oatarea terenurilor amenajate prin lucrări de îmbunătăţiri funciare. Proiectarea reţelei de puţuri hidrogeologice în conformitate cu

”Instrucţiunile tehnice privind proiectarea, execuţia, întreţinerea şi exploatareareţelei de puţuri de observaţii hidrogeologice, pentru îmbunătăţiri funciare” P.D.

– 12 – 71, trebuie să aibă în vedere: - condiţiile hidrogeologice şi pedologice ale teritoriului interesat; - morfologia teritoriului (luncă, terasă etc);

- litologia şi grosimea straturilor acvifere; - adâncimea, mineralizarea şi chimismul apelor freatice; - destinaţia reţelei puţurilor de observaţie (apele de tip freatic propriu-zis

care interesează în special la studiile necesare proiectării lucrărilor; apelesuprafreatice şi sezoniere care interesează în special pentru exploatarea lucrărilorşi a terenurilor ameliorate; nivelul liber sau sub presiune al acestor ape);

- sursa de alimentare şi drenaj; - regimul hidrologic şi hidraulic (natural, regularizat – îndiguit, barat etc.)

al cursului de apă limitrof teritoriului interesat; - lucrările de îmbunătăţiri funciare de pe teritoriul interesat (îndiguiri,

desecări, irigaţii, lacuri de acumulare, amenajări piscicole etc);- reţea de puţuri hidrogeologice şi foraje existente pe teritoriul interesat şi

coordonarea proiectării celor noi cu reţeaua hidrogeologică a României (E.Constantin, 2011).


25/108


25

CAPITOLUL III

SISTEMUL DE IRIGAȚIE Din punct de vedere tehnic, irigarea culturilor agricole se realizează prin construirea

unui sistem de irigație, care are rolul de a asigura aducerea apei pe suprafața de irigat în oricemoment și în cantități necesare.

Un sistem de irigație reprezintă complexul de lucrări care au drept scop captareadebitelor necesare din sursa de apă, transportul apei la terenul irigabil, distribuirea apei peterenul respectiv conform graficului de udări, colectarea și evacuarea surplusului de apă.

3.1. Clasificarea sistemelor de irigații În raport cu mărimea suprafețelor amenajate, complexitatea metodelor de amenajare și

gradul de tehnicitate al acestora, sistemele de irigație se clasifică în două mari categorii: - Amenajări în sisteme mari; - Amenajări cu caracter local.

Amenajările în sisteme mari de irigații. În cadrul acestora, principala

problemă o constituie preluarea apei din sursă (priză) și aducțiunea acesteia pe teren (canalemagistralea). Aceste amenajări sunt amplasate în general în zonele secetoase ale țării,ocupând suprafețe importante în Lunca și Câmpia Dunării, sudul Moldovei și Dobrogea (Ceaușu și colab.).

Amenajările cu caracter local. Acestea nu ridică probleme deosebite în ceea ce privește aducțiunea apei, fiind amplasate în imediata vecinătate a sursei de apă, iar suprafețeleinteresate la amenajare sunt relativ mici, nedepășind în general limitele unității sauexploatației agricole.

Apa necesară este preluată din sursa de suprafață (râuri, lacuri) în regim natural sau

din iazuri formate prin bararea unor văi cu regim de scurgere permanent, precum și din sursesubterane, prin captare cu ajutorul puțurilor sau forajelor de mică adâncime (Ceaușu și colab.)

3.2. Elementele componente ale sistemului de irigație În alcătuirea unui sistem de irigaţii sunt cuprinse: lucrări de captare şi

aducţiune a apei, lucrări de amenajare a suprafeţei de irigat şi lucrări anexe pentruîntreţinerea şi ex ploatarea sistemului.

3.2.1. Lucrările de captare şi de aducţiune a apei . Lucrările de captare sau priza de

apă (fig. 3.1) constituie ansamblul de construcţi şi instalaţii, amplasate la sursa de apă curolul de a prelua şi a transporta până la capătul amonte al canalului de aducţiune, debitulde apă necesar sistemului de irigaţii. Prizele de apă pot realiza captarea pe calegravitaţională, prin ridicare mecanică (prin pompare) şi mixt.

Lucrările de aducţiune asigură transportul apei de la priză la reţeaua de distribuţie asistemului.

În condiţiile locale şi tipul de amenajare, pentru aducţiunea apei se folosesccanale şiconducte – care realizează transportul apei – staţii de de pompare pentru ridicarea apei petraseul aducţiunii la cote superioare necesare şi diferite construcţii hidrotehnice (stăvilare,apeducte, sifoane, vane hidraulice, module cu mască etc) pentru controlul dirijării apei spre

reţeaua de distribuţie.


26/108


27/108


27

Descărcarea şi evacuarea surplusului de apă din câmpurile irigate se realizează prinintermediul unei reţele de colectare-evacuare, formată din canale terminale care deservesc

preaplinurile şi golirile reţelei permanente de alimentare, canale pentru eliminarea surplusuluide apă provenit din precipitaţii şi canale de coastă, care colectează apa ce se scurge spreamenajarea de irigaţii, de pe terenurile limitrofe.

3.2.3. Lucrările anexe pentru întreţinerea şi exploatarea sistemului de irigaţii cuprind:- instalaţiile şi dispozitivele pentru măsurarea debitului de apă pe canale şi conducte;- instalaţiile de telecomunicaţie şi dispecerizare (telefoane, radio-emisie-recepţie,

instalaţie de semnalizare etc) pentru comunicări rapide între diferitele puncte ale sistemului;- reţelele de puţuri hidrogeologice pentru urmărirea dinamicii nivelului şi evoluţiei

chimismului apei freatice;

- construcţiile pentru exploatarea şi întreţinerea sistemului de irigaţii (cantoane, sediide secţie, sedii de sistem);

- drumurile de exploatare agricolă şi hidroameliorativă;- reţele electrice.Pentru majoritatea sistemelor mari de irigaţie prin aspersiune din Câmpia

Română, sursa de apă este Dunărea, de unde apa este preluată cu ajutorul unei prize de apă şi pompată în reţeaua de conducte de aducţiune (CA) cu ajutoruil unei staţii de pompare de bază(SPB), (Man T.E. şi colab. - 2007).

Dacă pe traseul reţelei de canale şi conducte de aducţiune este necesar se construiesc staţii de repompare a apei (SRP).

Suprafaţa sistemului de irigaţii este împărţită în mai multe ploturi de irigaţie, deservitede o staţie de punere sub presiune (SPP) care are rolul asigurării presiunii apei în conductelede distribuţie (CD), astfel încât să asigure funcţionarea aspersoarelor, montate pe aripile de

ploie, legate la hidranţii de pe aceste conducte îngropate.La amenajările locale de irigaţie pot să lipsească anumite elemente componente ale

sistemului, ca de exemplu, o parte din reţeaua de aducţiune, reţeaua de colectare şi evacuaresau lucrările anexe pentru exploatare şi întreţinere.

La amenajările locale de irigaţie pot să lipsească anumite elemente componente alesistemului, ca de exemplu, o parte din reţeaua de aducţiune, reţeaua de colectare şi evacuaresau lucrările anexe pentru exploatare şi întreţinere.

La amenajările locale de irigaţie pot să lipsească anumite elemente componente alesistemului, ca de exemplu, o parte din reţeaua de aducţiune, reţeaua de colectare şi evacuaresau lucrările anexe pentru exploatare şi întreţinere (Pleșa și colab., 1980).

3.3. Studii necesare proiectării amenajărilor de irigaţii

Elaborarea unui proiect de irigaţie necesită o serie de studii de teren şi de birou, care să permită în final stabilirea oportunităţii introducerii irigaţiilor în zona considerată, precum şieficienţa economică a lucrărilor propuse. Ele trebuie să fundamenteze ştiinţific soluţiiadoptate în proiect pentru executarea lucrărilor respective.

În raport cu faza de proiectare şi de complexitatea proiectului, studiile care seefectuează au o densitate mai mare sau mai mică şi se bazează uneori pe o serie de cercetărispeciale (modelare hidraulică, cercetări referitoare la infiltraţii, consumul apei.


28/108


28

Astfel, elaborarea documentaţiilor pentru proiectarea, executarea şi exploatareasistemelor de irigaţii se bazează pe studii şi cercetări privind condiţiile naturale şiagroeconomice ale zonei propusă spre amenajare.

Caracterizarea condiţiilor naturale se fundamentează pe studii climatice, topografice,hidrologice, pedologice şi geotehnice.

Studiile climatice elaborate pe baza datelor înregistrate la staţiile meteorologice dinzona propusă la irigare – pe o perioadă de cel puţin 15 – 20 de zile ani consecutivi – trebuie săcuprindă următoarele elemente:

- temperatura aerului, cu referire la mediile lunare şi anuale şi pe întreaga perioadă,constanta termică, indicele termic, intervalele de îngheţ, adâncimea de îngheţ a solului;

- precipitaţiile atmosferice, cu referire la mediile lunare şi anuale, medii pe perioada devegetaţie, frecvenţa şi durata intervalelor de secetă, precipitaţiile lunare şi decadele cuasigurarea de 80%;

- vânturile din perioada de vegetaţie, cu referire la frecvenţă şi viteză, pe direcţii şi peluni;

- alte date privind radiaţia globală şi pe luni, durata efectivă de strălucire a soarelui şiumiditatea aerului în lunile din perioada de vegetaţie.

Studiile topografice furnizează datele de planimetrie şi nivelment de pe terenurile propuse a se amenaja pentru irigaţii. Aceste date sunt exprimate în planuri de situaţie (la scăricuprinse între 1:2.000 – 1:10.000), planuri de detaliu (la scările 1:200 – 1:1.000) pe

amplasamentele construcţiilor mai importante – prize, staţii de pompare, noduri hidrotehnice,traversări ale căilor de comunicaţie etc – profiluri longitudinale (cu scara lungimilor egală cuscara planului de situaţie şi scara înălţimilor 1:50 – 1: 100) precum şi profiluri transversale (lascara 1:100).

Studiile topografice trebuie însoţite de inventarul de coordonate pentru punctele detriangulaţie şi reperele de nivelment, cu schiţe de reperaj şi descrierea topografică.

Studiile hidrologice se referă la reţeaua hidrografică din zonă şi cuprind datele privind:

- debitele caracteristice (maxime, medii, minime, cu diverse asigurări de calcul, înfuncţie de normativele în vigoare) şi frecvenţa lor;

- nivelurile caracteristice şi frecvenţa acestora la asigurări de 0,1%, 0,5%, 1%, 2% şi5% pentru niveluri maxime şi 80%, 95%, 97% şi 99% pentru niveluri minime;

- panta oglinzii apei la niveluri caracteristice, cu precizarea remuului la afluenţi;

- cheile limnimetrice pentru toată gama de debite în secţiunile studiate; - alte elemente privind: caracteristicile undei de viitură, coeficientul de rugozitate pentru albia minoră şi

majoră, regimul gheţurilor, dinamica apei în zona prizei şi a emisarilor, debitul solid ladiferite asigurări etc.


29/108


29

- calitatea apei de irigaţii.

Studiile hidrogeologice cuprind:

- planurile cu izofreate (scara 1:25.000) având intervalele de reprezentare de 0 – 1 m;

1 – 2; 2 – 3 m; 3 – 5 m; 5 – 10 m; peste 10 m; când se dispune de observaţii pe o perioadăîndelungată de timp, reprezentarea se face pentru niveluri maxime şi minime;

- planurile cu raionarea debitelor (din 10 în 10 l/s), adâncimilor de captare şi distanţeiîntre puţuri;

- regimul nivelurilor apelor subterane, în funcţie de caracteristicile surselorhidrogeologice din zonă;

- încercări experimentale de pompare, care să cuprindă curbele granulometrice alematerialului în care sunt cantonate apele, curbele caracteristice pentru pompări, coeficienţii de

infiltraţie, debite etc;

- calitatea apei subterane pentru irigaţii şi sub aspectul agresivităţii asupra

materialelor construcţiilor îngropate;

Studiile hidrogeologice trebuie să contribuie la rezolvarea problemelor privitoare la:identificarea sursei de apă subterană, stabilirea pierderilor de apă prin infiltraţie în terenurileirigabile, prognoza hidrogeologică a zonei, stabilirea măsurilor de prevenire a degradăriisolurilor prin înmlăştinare şi salinizare.

Studiile pedologice folosesc, în special, pentru alegerea metodei de udare, stabilireatipului de amenajare şi calculul elementelor regimului de irigare. Ele cuprind:

- cartograma solurilor (la scările cuprinse între 1: 200.000 – 1:10.000, în funcţie desuprafaţă şi folosinţe) cu gruparea pedoameliorativă şi caracterizarea texturii pentru diferiteadâncimi;

- indicii hidrofizici (valori medii ponderate pe adâncimile 0-0,5 m; 0,5-1,0 m şi 1,0-1,5m);

- caracterizarea chimică a grupelor de soluri delimitate în cartograma solurilor.

Studiile pedologice trebuie să cuprindă şi informaţii referitoare la regimul hidrosalin alsolurilor (adâncimea critică de salinizare), fertilitatea naturală şi necesarul de îngrăşăminte,

prognoza evoluţiei solului după aplicarea irigaţiei şi măsurile hidroameliorative speciale.

Studiile geotehnice contribuie la stabilirea elementelor dimensionale ale construcţiilordin pământ (canale, bazine, gropi de împrumut etc) şi la cunoaşterea condiţilor de fundare astaţiilor de pompare şi a construcţiilor hidrotehnice de pe reţeaua de canale.

Pentru obţinerea datelor geotehnice se execută cartări de suprafaţă precum şi studii deamănunt pe trasee sau amplasamente speciale, prin: foraje de prospectare, puţuri, tranşee


30/108


30

deschise etc, elaborându-se planuri cu cartarea geotehnică (scara 1:25.000), profilurigeotehnice pe traseele canalelor ş.a.

Studiile geotehnice trebuie să furnizeze şi datele referitoare la pantele taluzurilor,necesitatea consolidării taluzurilor, tasarea probabilă în ramblee, fundarea construcţiilor,

deformaţiile posibile în pământurile macroporice, tehnologia de aplicat la excavareaterenurilor refulante.

Studiile agroeconomice cuprind datele referitoare la suprafaţa de teren irigabil înaintede ameliorare şi anume: cadrul economico-administrativ, categoriile de folosinţă ale terenului,supafeţele cultivate şi structtura culturilor, producţiile obţinute, calamităţile provocate desecetă, populaţia activă disponibilă, cheltuielile anuale de producţie, producţia animală,dotarea cu mijloace de producţie etc.

De asemenea, studiile agroeconomice trebuie să permită prognoze privind structuracategoriilor de folosinţă a terenurilor, structura plantelor cultivate, producţiile medii

preliminate, cheltuielile de producţie etc, în condiţiile create prin aplicarea irigaţiilor.Studiile şi cercetările speciale sunt necesare adesea pentru elaborarea documentaţiilor

tehnice privind amenajarea sistemelor mari de irigaţii şi se referă la încadrarea sistemului deirigaţii în programul general de gospodărire a apelor, corelarea cu studiile de organizareateritoriului precum şi cu lucrările de desecare şi de combatere a eroziunii solului,experimentarea pe modele hidraulice a unor construcţii mai importante etc (Constantin E.,

2011).

3.4. CALITATEA APEI ȘI SURSE DE APĂ PENTRU IRIGAȚII Irigația, urmărind completarea deficitului de apă din sol în raport cu nevoile plantelor,

se realizează prin aducțiunea apei dintr -o sursă și distribuția ei pe întreaga suprafață amenajată

special pentru acest scop.3.4.1. SURSELE DE APĂ PENTRU IRIGAȚII Principalele surse de apă ce se pot lua în considerare pentru proiectarea unui sistem de

irigații sunt: apele de suprafață (apele curgătoare, apele din lacurile naturale și din bazinele deacumulare artificiale), apele subterane și apele uzate.

Apele de suprafață. Apele râurilor, lacurilor și bazinelor de acumulare reprezintă apede suprafață și de obicei aceste surse îndeplinesc și rolul de emisari, primind astfel și apeleevacuate din sisteme ameliorative, industrii etc. Oricare ar fi însă sursele de apă ce se pot luaîn considerare în vederea irigației, este necesar a se avea în vedere faptul că există și altenecesități pentru apă în zonă. Astfel, aceeași sursă de apă poate sau trebuie să asigure apă atât

pentru irigații cât și pentru alimentarea centrelor populate.

Debitele ce urmează a fi preluate din sursă pentru irigații trebuie analizate și în funcțiede gradul de asigurare. din acest punct de vedere se consideră a fi utile debitele ce asigură 75-80%.

În cazul în care aceste debite nu pot fi asigurate din cursul normal al râurilor saufluviilor atunci se impune regularizarea debitului, care se poate realiza prin crearea de bazine

de acumulare. Astfel, regularizarea prin bazine de acumulare permite pe lângă o mărire asuprafețelor amenajate pentru irigații în raport cu posibilitățile existente în cazul curgerii înregim natural și o dezvoltare corespunzătoare a altor moduri de folosință a apei, precum și omodificare a unor elemente dimensionale ale unor lucrări direct afectate. În funcție decondițiile locale regularizarea va putea fi sezonieră, anuală sau multianuală.

Principalele surse de apă de suprafață utilizabile în irigații sunt apele Dunării, afluențiiei, precum și a celorlalte râuri. De asemenea un aport mare la dezvoltarea irigației îl oferăapele din marile bazine de acumulare și iazuri create pe numeroase cursuri de apă.


31/108


32/108


32

curgere. Dacă însă în amonte de priză sunt deversate substanțe nocive sau ape cu concentrațieridicată în astfel de substanțe, acestea pot determina modificarea însușirilor fizico-chimice aleemisarului, astfel încât el să devină impropriu pentru irigații. Aceasta reprezintă în generalfenomenul de poluare, iar intensitatea poluării depinde de mărimea factorilor poluanți și dedebitul emisarului (Pleșa I. și colab., 1980).

Principalii factori ai poluării sunt: - Industria;-

Agricultura

- Populația.

3.5. STABILIREA R EGIMULUI DE IRIGAȚIE ÎN VEDEREA PROIECTĂRIISISTEMELOR DE IRIGAȚII

3.5.1. Elementele componente și factorii care contribuie la stabilirea regimului

Studiul privind determinarea cantității de apă necesară dezvoltării plantelor pe întreaga perioadă de vegetație și regularizarea cantității de apă în sol, în așa fel încât planta să aibă ladispoziția sa umiditatea optimă, stă la baza rezolvării a numeroase probleme de îmbunătățirifunciare în general și a lucrărilor de irigații în special.

Pe terenurile irigate, condițiile de viață ale plantelor sunt diferite față de cele de peterenurile neirigate. Determinarea cantității de apă necesară pentru umezirea solului și aelementelor necesare administrării acesteia impun stabilirea regimului de irigație.

Regimul de irigație reprezintă o noțiune complexă care include definirea și caracterizareacâtorva noțiuni tehnice proprii irigațiilor ca: normă de irigație, normă de aprovizionare, normă de

udare, momentul aplicării udărilor, numărul de udări și intervalul între udări.

3.5.1.1. Bilanțul de apă din sol pe terenurile irigate Bilanțul de apă din sol sau bilanțul hidrologic se exprimă printr -o ecuație în care la intrări

se iau în considerare cantități de apă primite de sol din precipitații, apă freatică și irigații, iar laieșiri consumul total al apei din sol prin evaporație și transpirația plantelor.

Pe terenurile irigate se întâlnesc trei tipuri de regim hidrologic: - Regim hidrologic neinfluențat de apa freatică – bilanț în circuit închis; - Regim hidrologic influențat de apa freatică – bilanț în circuit deschis

cu alimentare freatică; -

Regim hidrologic de irigație combinată cu drenajul – bilanț în circuitdeschis cu spălare.

Ecuația generală pentru regimul hidrologic de irigație fără aport freatic este următoarea: cPi + Pv + a +Σm = Σ(e + t) (m3/ha)

c = coeficient de înmagazinare a precipitațiilor din iarnă; Pi = suma precipitațiilor căzute iarna (1.X – 1. IV)Pv = suma precipitațiilor căzute în periada de vegetație; a = norma udării de aprovizionare (dacă este cazul); Σm = suma normelor de udare în perioada de vegetație;

Σ (e +t) = consumul productiv (t) și neproductiv (e) al apei din sol pe întreaga perioadă devegetație.


33/108


33

Toate valorile sunt exprimate în m3/haPentru calculul normei de udare de aprovizionare (a) este nevoie să se calculeze separat

bilanțul hidrologic în perioada de iarnă, convențional între 1.X și 1.IV. în acest caz, Ri (rezervainițială de apă din sol), se determină în funcție de rezerva finală din sol (Rf), cantitatea de apăînmagazinată din precipitațiile de iarnă (cPi) și norma de udare de aprovizionare din ecuația:

Ri = Rf + cPi + a

Valoarea coeficientului de înmagzinare a precipitațiilor de iarnă c, se deduce din raportul:

Pentru calculul normei de irigație se întocmește bilanțiul hidrologic convențional între1.IV și 1.X, după următoarea ecuație:

Ri + Pv + Σm = Rf + Σ(e+t) (m3/ha)

Pe solurile cu alimentare freatică nu se pune problema udărilor de aprovizionaredeoarece aportul precipitațiilor de iarnă, cât și ridicarea nivelului apei freatice în această perioadăfac ca solurile primăvara să fie umede până la capacitatea de câmp pentru apă (C). În acestecondiții se presupune că rezerva de apă din sol la 1.IV se găsește la capacitatea de câmp. Ecuațiaregimului hidrologic de irigație cu aport freatic (Af) se prezintă astfel:

C + Pv + Af + Σm = Rf + Σ(e +t) (m3/ha)

Ecuația bilanțului în circuit deschis de spălare se folosește pe terenurile sărăturate sau în

curs de sărăturare unde este nevoie de îndepărtarea surplusului de săruri prin irigații de spălare.Aici surplusul de apă D din stratul activ al solului trebuie eliminat, eventual în profunzime, încazul unui drenaj natural bun al solului sau poate fi colectat și transportat din zonă prinintermediul unui sistem de drenaj.

În acest caz, ecuația bilanțului hidrologic în circuit deschis de spălare în periada de iarnă(1 X – 1.IV) este următoarea:

Rf + cPi + S = C = D (m3/ha)

în care: S = norma udării de spălare; D = norma de evacuare.

În perioada de vară, ecuația bilanțului de spălare este identică tipului în circuit deschis, cuaport freatic (Lulea C., 2008).

3.5.2. Elementele regimului de irigație Norma de irigație. Norma de irigație reprezintă cantitatea de apă dată prin irigații solului

pentru completarea deficitului de umiditate pe întreaga perioadă de vegetație a unei culturi. Relațiile de calcul pentru norma de irigație se deduc din ecuațiile specifice diferitelor

tipuri de regim hidrologic. Pentru bilanțul apei în circuit închis formula este următoare:

Σm = Σ (e + t) + Rf – Ri – Pv (m3/ha)


34/108


34

Bilanțul apei în circuit deschis se calculează după formula:

Σm = Σ (e + t) + Rf – C – Pv – Af (m3/ha)

Norma de udare de aprovizionare. Norma de udare de aprovizionare (a) se

administrează în afara perioadei de vegetație. Prin ea se asigură umiditatea necesară prelucrăriisolului în condiții optime în vederea însămânțărilor, precum și rezerva de apă necesară creșterii

plantelor în prima parte a perioadei de vegetație, când nu sunt recomandate udările (Botzan M.,1966).

Relația de calcul a normei de aprovizionare se deduce din ecuația bilanțului apei în circuitînchis pentru perioada de iarnă:

a = C – Rf – cPi

sau

a = 100HGv (C – Rf) – 10 cPi (m3/ha)în care: H = adâncimea stratului activ de sol ce se umezește;

Gv = greutatea volumetrică a stratului activ de sol (t/m3);C = capacitatea de câmp pentru apă (% de greutate raportată la solul uscat); Rf = rezerva finală de apă în % de greutate;Pi = precipitații de iarnă, în mm.

Norma de udare. Norma de udare (m) reprezintă cantitatea de apă ce se administreazăsolului la o singură udare. Se exprimă în m3/ha sau mm/ha.

Calculul normei de udare se face după următoarea formulă:

m = 100 HGV (C – P min) (m3/ha)în care:

Pmin = plafonul minim pentru apă al solului, în % din greutatea solului uscat. Plafonul minim se stabilește în funcție de textura solului și se determină cu următoarele

relații:

pentru solurile ușoare;

pentru solurile mijlocii;

pentru solurile grele și nisipuri.

Numărul de udări (N) este în funcție de norma de irigație (M) și mărimea normelor deudare (m).

Relația este valabilă în cazul în care normele de udare sunt egale. Se va ține cont deaceastă relație dacă normele de udare sunt variabile.

Intervalul dintre udări. Legătura între mărimea normelor de udare și frecvența udărilorsau lungimea perioadei dintre udări se determină ținându-se cont de pierderile de apă din sol prin


35/108


35

evapotranspirație, valoare care este în funcție de faza de vegetație și condițiile climatice și decivariază în timp.

Intervalul de timp (T1) în zile, până la aplicarea primei udări se determină cu relația:

în care: A = media precipitațiilor zilnice în m3/ha zi, căzute în perioada respectivă. Intervalul de timp (T2) dintre două udări se stabilește din relația:

în care P reprezintă precipitațiile căzute în perioada considerată, în m3/ha zi (Nedelcu L., 2000).

3.6. PRIZE DE APĂ PENTRU IRIGAȚII

Complexul de construcții și instalații menit să devieze sau să preia apa din sursă și să odirijeze prin canalul magistral sau de aducțiune către terenurile irigate se numește priză.

Prizele trebuie să îndeplinească diverse funcții: - Să capteze pentru terenurile irigate debitele necesare în conformitate

cu planul de folosire al apei în sistem; - Să apere în cazul râurilor, sistemul de irigație de pătrundere a aluviunilor (cu d >

0,15 mm) și inundații; - Să fie sigure și rezistente; - Să permită o exploatare simplă și o execuție economică; -

Să creeze în unele cazuri posibilitatea pentru deservirea navigației, hidroenergiei, pentru alimentarea cu apă. Prizele pot fi clasificate avându-se în vedere diferite obiective.

După nivelul captării față de albia râului: Prize cu nivel liber;

Prize cu captare de adâncime și de infiltrație. După amplasamentul captării față de albie:

Prize cu captare de mal – laterală – la unul sau ambele maluri; Prize cu captare în albie frontală;

După modul de preluare a apei:

Prize gravitaționale; Prize prin ridicarea mecanică;

După dispozitivele de reținere a aluviunilor de fund: Prize fără dispozitive; Prize cu stăvilare; Prize cu canal de spălare; Prize cu galerie de spălare în baraj; Prize cu galerie de spălare sub prag.

După particularitățile constructive ale prizelor legate de posibilitățile de regularizare

a debitelor se deosebesc:


36/108


37/108


37

combinat cu cel longitudinal dă naștere unei mișcări spirale care ferește malul concav dedepuneri și deci micșorează intrarea materiilor solide în prize. Raza de curbură a maluluitrebuie să fie egală cu 4 – 8 B (B – lățimea râului), iar unghiul la centru al curbei α = 50 – 100o. Aceste condiții previn afluierea prizei, asigură adâncimea apei lângă malul concav șistabilitatea albiei Lulea C., 2008);

- În scopul evitării pătrunderii aluviunilor prin priză nu este indicată

amplasarea prizei pe tronsoanele în care viteza apei se reduce brusc (zonele din aval de praguri) și nici imediat în aval de vărsarea afluențiolor cu aport însemnat de aluviuni;

- Când amplasarea prizei nu se poate face în curbă, unghiul de deviație

va fi de 45 – 50o față de axul din aval al râului; - Pentru oprirea aluviunilor din straturile inferioare de a intra în canal,

fundul canalului de derivație trebuie să rămână mai sus decât fundul râului; - Introducerea în râu, în amonte de priză, a unor panouri plutitoare în

scopul de a stratifica artificial curenții din râu pentru dirijarea aluviunilor spre malul opus;

-

Construcția bazinelor decantoare, acolo unde apa este încărcată cu aluviuni dăunătoare (Lulea C., 2008).

3.6.2. Prize gravitaționale în curent barat. Prizele în curent barat permit ridicareanivelului apei în albia râului pentru a face posibilă devierea debitului necesar. Astfel deconstrucții se pot întâlni foarte des în practica irigațiilor mai ales pe râurile mici la sistemelede irigații locale.

Prizele în curent barat se realizează prin intermediul barajelor construite de obicei din piatră, lemn sau beton armat. Barajele pot fi temporare sau permanente.

Pentru lucrările de irigații locale, pe suprafețe mici, care se alimentează din pârâie sau

râuri mici, neregularizate, barajul se poate executa folosind materialele locale: bolovani, pietris, arbori, crengi etc., sau din elemente de construcții ce pot fi confecționate cu ajutorulacestor materiale ca: fascine, suluri de fascine etc.

Barajele permanente sunt lucrări masive care se dimensionează pentru a rezista apelorde viitură. Aceste lucrări sunt sprijinite pe fundații solide și sunt bine încastrate în maluri.Aceste lucrări sunt sprijinite pe fundații solide și sunt încastrate în maluri. Pentru a putea

permite evacuarea apelor ce nu pot fi reținute în bazinul creat în amonte, barajele sunt prevăzut

Documents

Imbunătățiri funciare