Drenaj sistemi (tarım) - Drainage system (agriculture)
Bir tarımsal drenaj sistemi hangi bir sistemdir su olduğu boşaltılır veya içinde toprağa geliştirmek için tarımsal üretimini bitkileri . Yağmur suyu kontrolü, erozyon kontrolü ve su tablası kontrolünün herhangi bir kombinasyonunu içerebilir .
sınıflandırma
Tarımda kullanılan ikiden fazla drenaj sistemi türü olmakla birlikte, iki ana tip vardır: (1) yüzey drenajı ve (2) yüzey altı drenajı.
Şekil 1, çeşitli drenaj sistemlerini sınıflandırmaktadır . Sahayı (veya dahili) ve ana (veya harici) sistemleri gösterir. Tarla drenaj sisteminin işlevi su tablasını kontrol etmektir, oysa ana drenaj sisteminin işlevi suyu bir çıkış veya çıkış yoluyla toplamak, taşımak ve bertaraf etmektir. Bazı durumlarda, toplayıcı ve ana drenaj sistemleri arasında ek bir ayrım yapılır. Saha drenaj sistemleri, yüzey ve yer altı saha drenaj sistemleri olarak ayrılmaktadır.
Bazen (örneğin, sulanan , su altında kalan pirinç tarlalarında ), drenaj sisteminin yalnızca belirli durumlarda (örneğin, hasat döneminde) çalışmasına izin verilen bir tür geçici drenaj gereklidir. Sürekli çalışmasına izin verilirse, aşırı miktarda su kaybedilir. Böyle bir sistem bu nedenle denir kontrol veya kontrollü , drenaj sistemi .
Bununla birlikte, daha genel olarak, drenaj sistemlerinin herhangi bir zamanda aşırı su birikmesini önlemek için mümkün olduğunca düzenli bir şekilde çalışması amaçlanmıştır ve en sık kullanılan da bu düzenli drenaj sistemidir . Tarım literatüründe buna bazen "tahliye drenaj sistemi" de denir.
Yüzey drenaj sistemleri
Aşırı yağış veya sulama yapılır yapılmaz çalışmaya başlayan normal yüzey drenaj sistemleri tamamen yerçekimi ile çalışır . Yeniden şekillendirilmiş veya yeniden şekillendirilmiş arazi yüzeylerinden oluşurlar ve aşağıdakilere ayrılabilirler:
- Düz arazilerde pirinç dışındaki mahsuller için kullanılan yataklı sistemler;
- Pirinç dışındaki ürünler için eğimli arazilerde kullanılan kademeli sistemler.
Yataklı ve kademeli sistemlerde sırtlar ve oluklar olabilir.
Kontrollü yüzey drenaj sistemleri, düz arazilerde pirinç tarlaları için kullanılanlar gibi düz havzaları çevreleyen bentlere yerleştirilmiş kontrol kapılarından oluşur. Bu tarlalar genellikle su altında kalır ve yalnızca belirli durumlarda (örneğin hasat zamanında) boşaltılması gerekir. Kontrollü yüzey drenaj sistemleri, pirinç için kullanılan teraslı arazilerde de bulunur .
Literatürde, çeşitli düzenli yüzey alanı drenaj sistemleri, su birikintisinin derecesinin azalması ve tarımsal veya çevresel etkiler arasındaki ilişkiler hakkında çok fazla bilgi bulunmamaktadır. Bu nedenle, düzenli yüzey alanı drenaj sistemleri için sağlam tarımsal kriterler geliştirmek zordur. Bu sistemler için bilinen kriterlerin çoğu, arazi tesviye ve hafriyat tekniklerinin verimliliği ile ilgilidir.
Benzer şekilde, kontrol edilen yüzey drenaj sistemleri için tarımsal kriterler çok iyi bilinmemektedir...
Yeraltı drenaj sistemleri
Yüzey alanı drenaj sistemleri gibi, yer altı drenaj sistemleri de düzenli sistemler ve kontrollü (kontrollü) sistemler olarak ayrılabilmektedir.
Drenaj tahliyesi tamamen yerçekimi ile gerçekleştiğinde, kontrol edilen sistemlerin ihtiyaca göre açılıp kapatılabilen kontrol kapılarına sahip olması dışında, her iki tip yeraltı sistemi de ortak noktaya sahiptir. Sulama suyundan çok tasarruf edebilirler. Bir kontrol drenaj sistemi de böylece inşaat maliyetlerini azaltarak, ana drenaj sistemi aracılığıyla deşarj azaltır.
Boşaltma pompalama ile gerçekleştiğinde , pompalar çalıştırılmadan veya pompalama süresi azaltılarak drenaj kontrol edilebilir. Kuzeybatı Hindistan'da bu uygulama, sulama verimliliğini artırdı ve ihtiyaç duyulan sulama suyu miktarını azalttı ve herhangi bir aşırı tuzlanmaya yol açmadı .
Yeraltı saha drenaj sistemleri, zemine yapılmış yatay veya hafif eğimli kanallardan oluşur; açık hendekler , hendekler, çalı odunu ve toprak başlığı ile doldurulmuş, taş ve toprak başlığı ile doldurulmuş, gömülü boru drenajları, kiremit drenajları veya köstebek drenajları olabilir, ancak bir dizi kuyudan da oluşabilirler.
Modern gömülü boru drenleri genellikle , boruların etrafındaki geçirgenliği iyileştirmek ve özellikle ince kumlu topraklarda önemli olan toprak parçacıklarının girmesini önlemek için bir zarf veya filtre malzemesi ile sarılmış oluklu, esnek ve delikli plastik (PE veya PVC) boru hatlarından oluşur. ve siltli topraklar. Çevre, sentetik elyaftan ( jeotekstil ) oluşabilir .
Alan drene (veya lateraller ) yoluyla toplayıcı ya da ana sisteme kendi suyu tahliye yerçekimi ya tarafından pompalama .
Kuyular (açık kazılmış kuyular veya tüp kuyular olabilir ) normal olarak pompalanmalıdır, ancak bazen yerçekimi ile tahliye için kanalizasyona bağlanırlar.
Kuyularla yeraltı drenajına genellikle dikey drenaj ve kanallarla drenaja yatay drenaj denir, ancak sırasıyla "kuyularla saha drenajı" ve "hendekler veya borularla saha drenajından" bahsetmek daha açıktır.
Bazı durumlarda, yeraltının yeterli doğal drenaja sahip olması koşuluyla, derin pullukla ( alt topraklama) yavaş geçirgen toprak katmanlarının parçalanmasıyla yüzey altı drenajı sağlanabilir . Diğer durumlarda, alt kirlenme ve yüzey altı drenajlarının bir kombinasyonu sorunu çözebilir.
Ana drenaj sistemleri
Ana drenaj sistemleri, derin veya sığ toplayıcılardan ve ana drenajlardan veya atık drenajlarından oluşur.
Yeraltı drenaj sistemleri için derin kollektör drenleri gereklidir, oysa yüzey alanı drenaj sistemleri için sığ toplayıcı drenler kullanılır, ancak pompalı yeraltı sistemleri için de kullanılabilirler. Derin kollektörler, açık hendeklerden veya gömülü boru hatlarından oluşabilir.
Terimleri , derin toplayıcılar ve sığ toplayıcıları toplayıcının altına derinliğine göre toprak yüzeyinin altında toplayıcı su seviyesinin derinliği oldukça ilgilidir. Dip derinliği, hem su seviyesinin derinliği hem de gerekli boşaltma kapasitesi ile belirlenir.
Derin kollektörler, sularını derin ana drenajlara (doğrudan saha drenajlarından değil, sadece kollektörlerden su alan drenajlardır) boşaltabilir veya suları bir atık drenajına pompalanabilir.
Bertaraf drenleri, toprak yüzeyinin altındaki su seviyesinin minimuma bağlı olmadığı, hatta su basmasını önlemek için setler yapılması şartıyla su seviyesinin toprak yüzeyinin üzerinde olabileceği ana drenlerdir. Bertaraf drenajları hem yüzey altı hem de yüzey alanı drenaj sistemlerine hizmet edebilir.
Derin ana drenajlar, drenaj boyunca arazi eğiminden daha küçük bir eğim verilirse kademeli olarak atık drenajları haline gelebilir.
Ana drenaj sistemlerine uygulanabilir teknik kriterler hidrolojik duruma ve sistem tipine bağlıdır.
Ana drenaj çıkışı
Ana drenaj sisteminin son noktası, yerçekimi çıkış yapısı veya pompa istasyonudur .
Uygulamalar
Yüzey drenaj sistemleri genellikle, düşük veya orta sızma kapasitesine sahip topraklara sahip nispeten düz arazilerde veya normal sızma kapasitesini aşan yüksek yoğunluklu yağışların olduğu, bu nedenle toprak yüzeyinde sık sık su birikmesi meydana gelen arazilerde uygulanır.
Yeraltı drenaj sistemleri, drenaj sorunu esas olarak sığ su tablalarında olduğunda kullanılır.
Hem yüzey hem de yüzey altı su birikmesi meydana geldiğinde, birleşik bir yüzey/yeraltı drenaj sistemi gereklidir.
Bazen, düşük sızma kapasitesine sahip topraklara bir yüzey altı drenaj sistemi kurulur, burada bir yüzey drenaj sorunu, toprak yapısını ve sızma kapasitesini o kadar büyük ölçüde iyileştirebilir ki, artık bir yüzey drenaj sistemine gerek kalmaz.
Öte yandan, bir yüzey drenaj sisteminin yeraltı suyunun beslenmesini , yeraltı drenaj problemini önemli ölçüde azaltacak veya hatta ortadan kaldıracak şekilde azaltması da olabilir.
Borular ve hendekler veya boru kuyuları ile bir yeraltı drenaj sistemi arasındaki seçim, tarımsal kriterlerden çok teknik kriterler ve maliyetler meselesidir, çünkü her iki sistem türü de aynı tarımsal kriterleri karşılayacak ve aynı faydaları elde edecek şekilde tasarlanabilir. Genellikle, kuyulara boru drenleri veya hendekler tercih edilir. Bununla birlikte, toprak, hızla geçirgen ve derin bir alt zeminin üzerinde yer alan, birkaç metre kalınlığında, zayıf geçirgen bir üst tabakadan oluştuğunda, borular veya hendekler için gerekli drenaj aralığı, kuyular için olan boşluklardan çok daha küçük olacağından, kuyular daha iyi bir seçenek olabilir.
Arazi bir yeraltı drenaj sistemine ihtiyaç duyduğunda, ancak tuzlu yeraltı suyu büyük derinlikte mevcut olduğunda, derin, geniş aralıklı bir sistem yerine sığ, yakın aralıklı bir boru veya hendek sistemi kullanmak daha iyidir. Bunun nedeni, daha derin sistemlerin sığ sistemlerden daha tuzlu bir atık üretmesidir. Çevresel kriterler daha sonra daha derin sistemlerin kullanımını yasaklayabilir.
Bazı drenaj projelerinde sadece ana drenaj sistemlerinin öngörüldüğü görülebilir. Tarım arazisinin o zaman hala tarla drenaj sorunlarından muzdarip olması muhtemeldir. Diğer durumlarda, yeterli ana drenaj sistemi olmadığı için saha drenaj sistemlerinin etkisiz olduğu görülebilir. Her iki durumda da drenaj sistemlerinin kurulması önerilmez.
Referans: dünyadaki arazi drenajının genel bir tanımını verir ve dünyanın farklı yerlerinde kullanılan tarımsal arazi drenaj sistemlerinin türleri hakkında bir makale gösterir.
Drenaj sistemi tasarımı
Drenajın olumlu ve olumsuz (yan) etkilerinin analizi ve drenaj tasarımının drenaj tasarım prosedürlerine göre optimizasyonu Drenaj araştırması makalesinde tartışılmaktadır .
Ayrıca bakınız
Referanslar