OCR Document

Epurarea chimica asigura eliminarea telei mai mari parti din substan1;ele nedizolvate IIi 0 parte din suhstantele dizolvate, prin folosirea unor coagulanti.Epurarea biologica asigura indepartarea din apele uzate a substante-lor foarte mici, in suspensie, nlmase de la epurarea mecanka !?i a celor mai mari parti din substantele coloidale ~i dizolvate.Aceste trei procedee conside.rate de Ant 0 n i u R., 1973, drept clasice nu pot totU!?i rezolva total problema epurarii apelor uzate. Un mijloc economic ar Ii folosirea solului in anumite conditii ca receptor pentru apeleuzate.tn acest caz, dupa 0 prealabila epurare mecanica ~i chiar biologica,apele pot Ii trimise pe terenuri special amenajatepentru irigatii. Aceste dmpuri de irigatie realizeaza 0 epurare biologica naturala inainte ca apele sa fie reintegrate in circuitul apelor subterane. tnacest mod odata cu epurarea se realizeaza !?i irigarea unor culturi agr1cole, asigurindi.I-se sporuri marl in productie, datorita !?i substantelornutritiveexistente in uneleape uzate (mai ales in cele ora!?ene!?ti).. '.Pentru a preveni imbolnavirea populatiei, nu se voruda cu ape de .canalizare legumele care se consuma in stare proaspata; Cartofii!?i cerealele nu se vor uda dupa inflorire; sfecla furajera, cartofii industriali, plantele uleioase ~i pentru fibre nu se vor uda cupatru saptaminiinaintede recoltare. Se impune, de asemenea, luarea unormiisuri sanitare spedfice pentru muncitorii din sistem. De asemenea, sU$Citii discutii metodele de irlgatie cele mai potrlvite a fi folosite. a alta problema se refera la faptul d\ in aceastii situatie exista apa zilnic, iar udarile pentro culturi nu se pot efectua decit in anumite perioade. Pentru echilibrarea bilantuluiapelor se poate recomanda folosirea bazinelor de acumulare (V a i s man, 1954).a atentie deosebita va trebui acordata !?i analizarii prezentei microbilor !?i bacteriilor in apele uzate !?i a mijloacelor de combatere a lor.

9

..,ISTABILIREA REGIMULUI DE IRIGATIE IN VEDEREA PROIECTARII SISTEMELOR DE IRIGATII

9.1. Elementele componente $i factorii care contribuie la stabilirea regim'ului

Studiul privind determinarea cantitatii' de apa necesara dezvoltarii plantelor pe intreaga perioada de vegetatie !?i regularizarea cantitatii de apa in sol, in a~a fel incH planta sa aiba la dispozitia sa umiditatea optima, sta la baza rezolvarii a numeroase probleme de imbunatatiri funciare in general !?i a lucrarilor de irigatii in special.

86Zonarea hidromodula se grefeaza pe zonarea hidroameliorativa, care a stabilit aptitudinile unui teritoriu pentru irigatii, avtnd la baza criterii tehnice ~ieconomice.In cadrul zonarii hidromodule se stabile~te pe culturi, in raport de clima,relief, conditii hidrogeologice ~i pedologice necesitatea udarilor de aprovizionare sau a celor vegetative sau cind ~i unde sint necesare aUt udari de aprovizionare ctt ~i vegetative.Avind la baza datele de bilant al apei in sol, prin zonarea hidromodula se delimiteaza marimea normelor de udare ~i de irigatie, precum ~i momentul aplicarii udJirilor.Analiza fiecarui factor care sta la baza zonarii hidromodulului da posibilitatea ca in paralel eu aceasta sistematizare sa se definitiveze ~i metoda deudare.Astfel, in tabelul 22.17 se prezinta 0 delimitare a metodeIor de udare in raport de coericientul de filtratie (B 0 t z a n, 1967).

TABELUL 33.11 DELIMITAREA FOLOSIRII METODELOR DE UDARE DUP! COEFICIENTUL DE FILTRATIE

Coeficlentul de filtrape K In cmfs I Scurgerea la suprafati Aspenlunea

5 . 10-1 Nu Exclusiv

Pentru submersiune limit a pentru pierderi prin inliltratii in oreziirie se iain general de Ills. ha., ceca ce corespunde la un coeficient de filtratie eu Valori < 1 . 10-5 em/s..In raport de panta generali'i. a terenului s-au stabilit domeniHe de aplicarea diferitelor met ode de udare, a~a cum rezulta din tabelul 22.18 (B 0 t z a 11,1967).

TABELUL 31.11 DOMENIUL DE APLICARE AL METODBLOR DE UDARE IN RAPORT CV PANTA TERENULUJ PantaI.BrazdeI Brazde cu conducte mobile IAspentune I

0-0,015

DaDaDa 0,015-0,04

NuDaDa > 0,04

NuNuDa

40S

Pe terenurile irigate, conditiile de viata ale plantelor sint diferite fata de cele de pe terenurile neirigate. Determinarea cantitatii de apanecesara pentru umezirea solului !?i a elementelor necesare administrariiacesteia impun stabilirea regimului de irigatie.Regimul de irigatie reprezinta 0 notiune complexa care include definirea !?i caracterizarea citorva notiuni tehnice proprii irigatiilor ca : norma de irigatie, norma de aprovizionare, norma de udare, momentul aplidirii udarilor, numarul de udari !?i intervalul intre udari. .La fixarea regimului de irigatie se vor aveain vedere : solul, cultura,condiWle hidrogeologice, conditiile economice etc.In consecinta, regimul de irigatie trebuie astfel stabilit incit sa sesatisfaca nevoile pentru apa ale plantelor cultivate pe toata perioada de. vegetatie, realizarea celui mai bun regim de apa, saruri '!?i caldura a solului, sporirea fertilitatii terenurilor irigate, prevenirea degradarii solului prin inmla!?tinare sau saraturare !?i sa raspunda sarcinilor de plan !?i organizarii muncii.Stabilirea regimului de idgatie optim impune, in prealabil, analiza bilantului hidrolagic pe teritoriul irigat.9.2. Bllantul de apa din sol pe terenurlle ir1gateBi1antul de apa din sol sau bilantul hidrologic seexprima printr-o ecuatie in care 1a intrari se iau in considerare cantitatile de apa primite de sol din precipitatii,apa freatidi !?i irigatii, iar la ie!?iri consumul total al apei din sol prin evaporatie ~i transpiratia plantelor.~ntrucit prin irigatii se completeaza deficitul de apa din sol pe intreaga perioada de vegetatie a culturilor agricole, acestea se aplica unde bilantul hidrologic este deficitar, adica acolo unde consumul de apa necesar dezvoltarii optime a plantelor nu este satisfacut prin cantitatea !?imodul de repartitie al apei din predpitatii !?i eventual aport freatic.Pe terenurile irigate se intilnesc trei tipuri de regim hidrologic : - regim hidrologic neinfluentat de apa freatica - bilant in circuit inchis ;- regim hidrologic influentat de apa freatica - bilant in circuit deschis cu alimentare freatica ;- regim hidrologic de irigatie combinata cu drenajul - bilant incircuit deschis cu spalare..Bot z a n M., 1972, indica urmatoarea ecuatie generala pentru regimul hidrologic de irigatie far a aport freatic :cPi+Pv+a+ I:m=I: (e+t)(m3 jha),(9.1)c este coeficientul de inmagazinare a precipitatiilor din iarna;Pi - suma precipitatiilor cazute iarna (conventional l.X-1.IV); Pv - suma precipitatiilor cazute in perioada de vegeta1Je (conventional l.IV - 1.X) (se raporteaza numai precipitatiile mai mari de 5 mm) ;- norma udarii de aprovizionare (daca este cazul) ;a81

1:m - suma normelor de udare in perioada de vegeta~ie ;1: (e+t) - consumul productiv (t) ~i neproductiv (e) al apei din solpe intreaga perioada de vegeta~ie.Toate valorile sint exprimate in m3 jha.Pentru calculul normei de udare de aprovizionare (a) este nevoie sase calculeze separat bilantul hidrologic in perioada de iama, conven~ional intre 1.X - 1.IV. In acest caz, Ri (rezerva ini~iala de apa din sol), se determina in func~ie de rezerva finala (Rf), cantitatea de apa inmagazinata din precipili;aWle de iama (cPi) !?i norma de udare de aprovizionare din ecua~ia :Ri=Rf+cPi+a.(9.2)Valoarea coeficientului de inmagazinare a precipita~iilor de iama c, se deduce din raportul :Ri- Rfc=Pi(9.3)Pentru calculul normei de irigape se intocme!?te bilan~ul hidrologic conven~ional intre 1.IV !?i 1.X, dupa urmatoarea ecua~ie :Ri+PV+Lm = Rf+L(e+t)(m3 jha)(9.4)Pe solurile cu alimentare freatica nu se pune problema udarilor de aprovizionare. intrudt aportul predpita~iilor de iama, dt ~i ridicarea nivelului apei freatice in .aceasta perioada fac ca solurile primavara sa fie umezite pina la capacitatea de dmp pentru apa (C). In aceste conditii Se presupune ca rezerva de apa din sol la 1.IV se gase!?te la capacitatea de dmp. Ecuatia regimului hidrologic de iriga~ie eu aport freatic (Af) se prezinta astfel :C+Pv+Af+Lm =L(e+t)+Rf(m3jha)(9.5)In eazul in care nu se dispune de date experimentale pentru determinarea aportului freatic, se pot folosi la intocmirea bilan~ului datele indicate de ~a r 0 v (tabelul 9.1).Tubelul 9.1Alimentarea en apa freatlea in m3flut dnpa S a r v

IAdlncimca apei freaticeSolul

I

1,5 - 2,0 m

2,0 - 2,5 mUl10r

500-1 000-Mijlocin

600-1 200-Gren

1 000-2000

500-1 500Ecuapa bilantului in circuit deschis de spiilare se folo~te pe terenurile saraturate sau in curs de saraturare unde este nevoie de indepartarea surplusului de saruri prin irigaW de spalare. Aid surplusul de apa D din stratul activ al solului trebuie eliminat, eventual in profunzime, in caz'lll88

unui drenaj natural bun al solului sau poate fi' colectat !?i transportat dinzona prin intermediul unui sistem de drenaj.,In acest caz, ecuatia bilantului hidrologic in circuit deschis de spalare in perioada de iama (1 octombrie-31 martie) devine:Rf+cPi+S=C+D(m3 jha),(9.6)in care:S este norma udarii de spalare ;D - norma de ev,acuare.In perioada de vara, ecuatia bilantului de spalare este identica tipuluiin circuit deschis, cu aport freatic.9.3. Elementele regimului de irigatieNorma de irigatie. Norma de iri.gatie M, exprimata in mS jha, reprezinta cantitat~ de apa data prin irigatif solului pentru completarea deficitului de umiditate pe intreaga perioada de vegetatie a unei culturi. Relatiile de ca1cul pentru norma de irigatie se deduc din ecuatiile specificediferitelor tipuri de regim hidrologic :Lm= L(e+t)+Rf - Ri - Pv (m3jha) - pentru bilantul apei'in circuit inchis ;Lm=L~e+t)+Rf-C-Pv-Af (m3jha) -pentru bilantul apei in circuit deschis.Norma de udare deaprovizionare. Norma de aprovizio~are (a) se administreaza in afara perioadei de vegetatie. Prin ea se asigura umiditatea necesara prelucrarii solului in conditif optime in vederea insamintarilor, precum !?i rezerva de apa necesara cre!?terii plantelor in prima parte a perioadei de vegetatie, cind nu sint recomandate udari.Relatia de ca1cul a normei de aprovizionare se deduce din ecuatia bilantului apei in circuit inchis pentru perioada de iarna :a=C- Rf- cPi sau(9.7)(9.8)a = 100 H Gv (C - Rf) -10 cPi(m3 jha),(9.9) (9.10)in care:este adincimea stratului ,activ de sol ce se umeze!?te ;- greutatea volumetridi a stratului activ de sol (tjm3):- capacitatea de dmp pentru apa (0/0 de greutate rap::>rtatala solul us cat) ;Rf - rezerva finaHi de apa in % de greutate ;Pi - precipitatiile de iarna, in mm.Norma de udare. Norma de udare (m) reprezinta cantitatea de apa cese administreaza solului la 0 singura udare. Se exprima in m3 jha sau mm jha.H Gv C89

Bo t z a n M. recomanda pentru calculul normei de udare urmatoaTea relatie :m = 100 H Gv (C -Pmfn) (m3jha)(9.11)in care:Pmfn reprezinta plafonul minim pentru apa al sOlului, in % dingreutatea solului uscat.Plafonul min,im se stabile~te in funciie de textura solului ~i se determina cu relaiiile :Pmfn == Co+ ~ (C - Co) pentru solurile u~oare ;3 Pmfn = Co+ ~ (C - Co) pentru solurile mijlocii ;2(9.12)(9.13)Pmfn = Co+: (C - Co) pentru solurile grele ~i nisipuri.Numarul de udiiri. Numarul de undari (N) este in funciie de norma dejrigatie (M) ~i marimea normelor de udare (m)(9.,g)MN=-.m(9.15)Relaiia este valabila in carol in care normele de udare sint egale.Daca normele de udare sint variabile se vapne cont de aceasta.Intervalul dintre udari. Legatura intre marimea normelor de udare ~i frecvenia udarilor sau lungimea perioadei din,tre udari se determina tinin,du-se cont de pierderilede apa din sol prin' evapotranspiraiie, valoare -care este in functie de faza de vegetaiie ~i condiiiile climatice ~i 'decivariaza in timp.Intervalul de timp (T1) in zile, pina la aplicarea primei udari se de.termina cu relaiia :in care:A reprezintii media precipitaiiilor zilnice in m3jha zi, cazute in peTioa,da respectiva.,Intervalul de timp (T2) dintre doua udari se stabil~te din relaiia :T- Ri-Pmitl1(e + t)-A(9.16)mT2=(e + t)-P(9.17)1n care:P reprezinta precipitatiilecazute in perioada considerata, in m3 jha zi.90

L 0 (lH,'J/\D [INrtmajorata capacitatea de transport a retelei ~i sporit echipamentul mobil deasp.ersiune sau de deservire a brazdelor.In proiectele sistemelor mari de irigatii, pentru majoritatea culturilor agricole s-a adoptat 0 durata de 8-10 zile in lunile de virf - iulie ~i august;pentru legume 4-6 zile; pentru plante de nutret ~i culturi furajere 10-15 zile. Intervalul intre doua udari consecutive se ca1culeaza in raport cu marimeanormei de udare ~i cu valoarea consumului prin evapotranspiratie in intervalul de timp respectiv.Astfel pornind de la bilantul apei in solul irigat, intervalul intre udari (T)se ca1culeaza cu relatiile:,- pentru intervalul de timp intre rasarit ~i prima udare (To):To = Ri - Pmin (zile)(6 + t) - A- pentru restul intervalelor dintre udari (T):T =m(zile)(22 28)~+~-A .in care:.(e + t) este consumul total zilnic deapa din sol, exprimat in m3fha. zi;A - precipitatiile cazute in intervalul de timp respectiv, in m3fha.zi.(22.27)22.4.6. HIDROMODULUL $1 GRAFICUL UDlRILORIn sistemele de irigatii care deservesc mai multe unitati agricole este necesar sa se procedeze la 0 distributie a apei dupa un program anual ~i decadal..ceea ce conduce la 0 rational a folosire a apei ~i la cre~terea eficientei economicea aplicarii irigatiei.Programele prin care se planifica. distributia apei in sistemele de irigatiisint concretizate in grafice de udari care se intocmesc pe baza ca1culelor hidromodulului de udare.Hidromodulul de udare (q) reprezinta debitul mediu de apa al unei Gulturi..raportat la suprafata de un ha pentru luna de virf.Calculul hidromodulului, care se exprima in l/s.ha, are la baza marimeanonnei de udare:mq=3,6' T. t(l/s.ha)(22.29)in care:m este nonna de udare calculata pentru luna de virf, in m3/ha;T - timpul de udare in zile;t - timpul de udare in ore dintr-o zi;3,6 - coeficientul de transfonnare din ore in secunde.Durata de udare in zile a unei culturi s-a indicat in subcapitolul 22.4.5.In ce prive~te durata de udare in ore dintr-o zi, ea depinde de gradul deautomatizare al sistemului ~i de modul cum este organizata unitatea agricola.pentru aplicarea udarilor (unul sau doua schimburi).In ultimii ani, proiectantii au dimensionat retelele de irigatie din sistemelemoderne, lutnd in calcul 18-20 ore pe zi.Chiar ~i in sistemele de irigatie mai vechi durata zilnica a. udarilor variazaintre 12 ~i 16 ore.400

Deoarece suprafetele ocupate, in cadrul sistemului, de diverse cuIturi,variaza de la un sistem la aItul este necesar sa se tina seama de procentul atocupat de fiecare cuItura din suprafata totala irigata. In acest caz, in calculul graficului de udare se are in vedere hidr01nodulul fractionar Iji a carui rela. tie de c~lcul este:Iji =tIS , ex(l/s. ha)(22.30)3,6' T.tIji = q . at(l/s. ha)(22.31)Prin insumarea hidromodulilor fra