Kuivendus (0)

1. Maaparanduse mõiste ja selle sisu Eestis erinevatel aegadel .
Maaparanduse all me mõistame kõiki püsiva e. pikaajalise mõjuga töid maa tootmis- tehnoloogiliste omaduste muutmiseks. Seega on ta laiaulatuslik tegevusala hõlmates uudismaa rajamist, mulla ja pinnase omaduste parandamist ning veekaitseabinõusid. Varem defineeriti maaparandust kui püsiva mõjuga abinõude kompleksi maa viljelusväärtuse tõstmiseks. See määrang ei ole päris täpne, sest viljelusväärtust saab tõsta ka agrotehniliste abinõudega (maa harimine ja väetamine). Maaparandust nimetatakse ka melioratsiooniks. Viimasel ajal kasutatakse maaparanduse asemel mõistet integreeritud maa ja vee kasutamine/korraldamine. Vastavalt tehtavate tööde iseloomule ja eesmärgile võib maaparanduslikud abinõud grupeerida järgmiselt:
* Hüdrotehniline melioratsioon : kuivendus , niisutus
* Kultuurtehniline melioratsioon
* Agromelioratsioon
* lisandainetega melioratsioon
* keemiline melioratsioon.
2. Miks Eestis on vaja kuivendada ja niisutada ?
Kuivendus ja niisutustööde vajadus Eestis on seletatav sademete aastasisese ebaühtlase jaotusega. Mullas peab olema piisavalt õhku. Märjas mullas on juurte kasv viletsam ning mulla kandevõime nõrgem. Ta on külmem ja soojeneb aeglasemalt. Märg muld tiheneb rohkem.
3. Lühiülevaade maaparanduse ajaloost Eestis
4. Kui palju on Eestis metsa- põllumajanduslikku ja hetkel mahajäetud maad.
Mitte kõiki liigniiskeid maid ei saa kuivendada. See ei ole kas tehniliselt võimalik või ei ole otstarbekas loodushoiu seisukohalt. Seepärast on seitsmekümnendatel aastatel koostatud Eesti maaparanduse skeemi kohaselt arvatud vabariigi kuivendusfondi ainult 0,88 milj. ha (sellest põllumajandusmaid 0,79 milj. ha). Ülejäänud liigniiske maa on otstarbekas jätta kuivendamata
5. Kui palju on liigniisket maad ja kui palju on sellest kuivendatud?
Eestis on kokku 1,75 milj. ha liigniiskeid maid. Sellest 1,05 milj. ha on põllumajandusmaid. 1998. a. seisuga on meil kuivendatud kokku 735,2 tuh. ha, sellest 641,8 tuh. ha põllumajandusmaid.
6. Millised on maaparandusega seotud riigiasutused , arhiivid, projekteerimis-, ehitus
ja järelvalveasutused Eestis?
1. Tellija järelvalve, finantseerimine . Riigi esindaja on maakonnas maaparandusbüroo, kelle töömaht, isikkoosseis ja ülesanded on vähenenud. Riigi poolt finantseeritakse töid mõne miljoni krooniga aastas.
2. Ehitaja- vastavalt seadustikule on maaparandusehitustegevus litsenseeritud. Enamus antud valdkonnas tegutsejaid on endiste EPT süstemi ettevõtetest tekkinud väikefirmad
3. projekteerija. RPUI “Eesti Maaparandusprojekt”, kelle töötajate arv tippajal ületas 550 likvideeriti ja Tallinnas moodustus Projekteerimisbüroo Maa ja Vesi AS, Tartus AS Kobras
Riigi tasandil maaparandusega tegelevad asutused ja struktuuriüksuse:
1) Põllumajandusministeeriumi maaelu arengu osakonna maaparanduse ja maakasutuse büroo
2) piirkondlikud maaparandusbürood, kes on Põllumajandusministeeriumi valitsemisalas
3) Maaparanduse Ehitusjärelevalve ja Ekspertiisibüroo
7. Kuidas vesi liigub pinnases küllastunud kihis ja küllastumata kihis?
Gravitatsioonivesi võib liikuda mullas kahel viisil: 1) infiltratsiooni e. imendumise (nõrgumise) ja 2) filtratsiooni e. läbivuse teel. Kui maapinnale kogunenud vesi imbub raskus- ja kapillaarjõudude mõjul mulda ja liigub seal allapoole, on tegemist infiltratsiooniga. Alates momendist, mil vesi on täitnud kõik mullapoorid ja liigub seal edasi ainult raskusjõu (või ka hüdrostaatilise rõhu) mõjul, on tegemist filtratsiooniga. Eeltoodust selgub , et üleminek infiltratsioonist filtratsiooniks on tinglik ja täpse piiri tõmbamine nende vahele on raske. Neid eristab ka see, et filtratsioonil liigub vesi tunduvalt aeglasemalt kui nõrgumisel.
8. Mida iseloomustab filtratsioonimoodul ja millest ta sõltub?
Põhjavesi liigub mullapoorides laminaarselt. Vastavalt Darcy seadusele oleneb vee liikumise kiirus pinnase filtratsioonimoodulist ja veepinna langust. Filtratsioonimoodul oleneb eeskätt pinnase (mulla) lõimisest (pooride hulgast), aga ka vee temperatuurist ja mullas toimuvatest füüsikalistest, keemilistest ja bioloogilistest protsessidest. Mida kobedam ja struktuursem on muld, seda kiiremini vesi mullas liigub. Ka vee temperatuuri tõus, samuti mullas olevad lõhed, vihmausside käigud, elusad ja surnud taimejuured suurendavad filtratsioonimoodulit.
9. Kuidas liigub kapillaarvesi ja kui suur võib olla kapillaartõus?
Kapillaarvesi liigub mulla poorides ja allub pindpinevusjõule. Kui vaba vett on vähe, paikneb ta mullaosakeste kokkupuutekohtades ja on piiratud liikumisvõimega. Sellist kapillaarvett nimetatakse rippuvaks kapillaarveeks e. rippveeks (joon. 1.1). Kui vett on mullas rohkem, siis rippvee tilgakesed ühinevad ja muutuvad liikumisvõimelisemaks. Kui põhjavesi on lähedal, satub kapillaarvesi viimasega ühendusse. Veehulga suurenemisel mulla poorid täituvad veega ning kapillaarvee liikuvus suureneb. Põhjaveega ühenduses olevat kapillaarvett nimetatakse toetuvaks kapillaarveeks. Tavaliselt tekib rippvesi sademeteveest ja toetuv kapillaarvesi põhjaveest. Kapillaarvesi liigub niiskemast keskkonnast kuivema poole. Mida suurem on niiskuste vahe, seda kiiremini vesi liigub, kusjuures voolu suunas kiirus väheneb. Vertikaalsuunas tõuseb kapillaarvesi kõrguseni, kus kapillaarjõud on tasakaalustatud veesamba raskusega. Mullakihti, mille poorid on täidetud kapillaarveega, nimetatakse kapillaarvöötmeks. Kapillaarvöötme tüsedus ja vee tõusu kiirus olenevad mulla lõimisest. Peeneteralises pinnases võib kapillaartõusu kõrgus ulatuda 3...4 m-ni, jämedateralises ainult 0,2...0,3 m-ni. Kapillaarvee liikumist mõjutavad ka temperatuur ja mulla niiskus. Mida kõrgem on mulla temperatuur ja niiskus, seda kiiremini vesi liigub. Kuivas mullas takistab ka õhk kapillaarvee liikumist. Ka mulla struktuur avaldab siin oma mõju. Sõmera struktuuriga mullas on suuremad poorid, seega kapillaarjõud ja ka kapillaartõus on väiksemad kui struktuuritus mullas.
10. Milline on erinevate pinnaste veeloovutustegur, ehk kui palju on nendes vaba
vett? Mida sellest saab järeldada?
Mulla veeloovutuseks nimetatakse vee äravalgumist mullast raskusjõu mõjul. Ära valgub see osa veest, mis on mullas üle väliveemahutavuse ehk mida muld ei ole võimeline kapillaarjõududega endas hoidma. Veeloovutust iseloomustab veeloovutustegur, mis näitab, mitu protsenti mulla ruumalast moodustab mullast väljavalgunud vesi, kui muld oli veega küllastunud täieliku veemahutavuseni. Veeloovutusteguri ligikaudseteks väärtusteks on saadud näiteks liival 15...25%, saviliival 10...15%, liisavil 7...10% ja savil 4...7% .Seega raskemad pinnased nõuavad intesiivsemat kuivendamist .
11. Millised on maaala veega toitumise tüübid?
1. Sademeline toitumine, mille korral maa-ala saab vett ainult sademetest. Niisugune toitumisviis esineb küngastel, veelahkmetel ja rabades.2. Valg - ja tulvaveega toitumisel saab maa-ala lisaks sademete veele veel kõrgematelt aladelt pealevalguvat vett ning suurvee ajal üleujutusvett. Sel viisil toituvad sulg - lohud, nõlvade jalamid ning jõe- ja järveluhad.3. Surveta põhjaveega toitumisel asub põhjavesi maapinnale nii lähedal, et kapillaarvööde ulatub aktiivsesse mullakihti. Selline olukord esineb tavaliselt madalikel ja nõlvajalamitel, kus aluspõhi laseb halvasti vett läbi ja viimase väikese langu tõttu on põhjavesi vähe liikuv.4. Survelise põhjaveega toitub maa-ala siis, kui alumiste pinnasekihtide reljeefist tingituna tõuseb põhjavesi maapinnani või väljub sellest allikatena. Selline toitumisviis esineb tavaliselt nõlvajalamitel ja teistel reljeefi madalamatel osadel.
12. Liigniiskuse põhjused,
LOODUSLIKUD PÕHJUSED:
1. Pinnaseprofiili geoloogiline ehitus ( kihilisus , rasked pinnased, surveliste horisontide avamine)
2. Kliima (sademed ja nende ebaühtlane jaotumine , aurumine )
3. Puudulikud äravoolutingimused, reljeef
Selle põhjal võib eristada järgmisi liigniiskuse põhjusi:
1) kõrge põhjaveeseis,
2) põhjavee väljakiildumine,
3) surveline põhjavesi,
4) pinnavee pealevalgumine,
5) sagedane üleujutus tulvavetega,
6) vee paisutamine veehoidlatega,
7) vett raskesti läbilaskvad mullad .
Liigniiskus võib tekkida ehituse rajamise käigus:
* sademetevee äravoolu takistatus ehituse ajal.
* Ehituse ajal taimestiku eemaldamine,
* vee kogunemine kaevikutesse süvenditesse, ajutiste teede ja mullavallide taha. Seetõttu enamus veest infiltreerub.
* Leke ajutistest torustikest, veereservuaaridest, puhastusseadmetest.
13. Liigniiskuse tunnused ja pahed.
Välistunnused
* taimede nõrk kasv
* madal saak
* niiskuslembesed umbrohud ( tulikas , paiseleht, tarnad , varsakabi)
* pinnase tumedam värvus
* metsas väike juurdekasv
* sfagnumsamblad
* pinnavesi
* kõrge põhjaveetase
* pinnase nõrk kandevõime
Mullaprofiilis avaldub liigniiskus mulla mineraalosa gleistumisena ja huumushorisondi toorhuumuslikkuses või gleistumises. Liigniiskuse avaldumisvormid on erinevad ajutiselt ja alaliselt liigniisketel muldadel ning pinna- ja põhjaveest põhjustatud liigniiskuse korral.
Lühiaegselt liigniiskete muldade ja pinnaveest põhjustatud liigniiskuse korral on huumuskiht tume ja sisaldab rohkem orgaanilist ainet kui parasniisketel muldadel.
Pikaajaliselt liigniisketel muldadel, kui liigniiskus on põhjustatud pinnaveest, on huumuskiht toorhuumuslik, looduslikel aladel võib huumuskihis olla ka turvastumise tunnuseid.
Alaliselt liigniiskete muldade profiili pealmise kihi moodustab tavaliselt turvas . Turvastunud kihi all on pidev gleihorisont.
Mulla liigniiskusega kaasneb rida pahesid, mis raskendavad liigniiskete muldade harimist ning vähendavad nende alade saagikust ja alandavad saagi kvaliteeti:
* Õhupuudus (O2 10...15%), CO2 kuhjumine
* vähe aeroobseid baktereid
* puudulik seemnete idanemine ja proteiini süntees
* madal temperatuur (2...7o) jahedam
* lühem vegetatsiooniperiood
* raskemalt haritavad (puudulik kandevõime).
15. Kuidas tekkib soo?
Soode tekkimise põhjuseks on liigniikuse poolt tekitaud hapnikuvaene keskkond, kus hapniku puuduliku juurdepääsu tõttu surnu taimejäänused aeglaselt lagunevad. See on turvastumine, mille tagajärjel tekib turbakiht. Sooks nim maastiku seda osa, mille looduslikus seisundis on vähemalt 30 cm tüsedune turbakiht.Soo tekib veekogude kinnikasvamise või mineraalmaa soostumise tagajärjel. Veekogu kasvab kinni timedega kas veekogu põhjast või veekogu pinnalt. Mineraalmaa soostub alalise liigniiskuse tagajärjel. Kõik tegurid mis soosdustavad liigniikuse tekkimist(mulla halb veeläbilaskvus, äravoolu takistav maapinna reljeef, kõrge põhjaveeseis, suur sademete hulk, vähene aurumine) aitavad kaasa mineraalmaa soostumisele
Vett raskesti läbilaskev muld ja maaala liiga väike lang põhjustavad mulla liigniiskust, mille tagajärjel hakkab kasvama niiskuslembene taimkate . Et taimejäänuste lagunemine on liigniiskes keskkonnas takistatud, siis hakkab poollagunenud org aine maapinnale kuhjuma ja algab turvastumine ja tekib soo. Madalsood , siiresood ja rabad .
16. Millised on turba omadused
Turvas on soos liigniiskes keskkonnas hapniku puuduliku juurdepääsu ja taimejäänuste mittetäieliku lagunemise tagajärjel tekkinud taimse päritoluga mass, mille kuivaines on mineraalainte kuni 50%. Turba omadused ja viljelusväärtused sõltuvad suurel määral turba tüübist, liigist ja lagunemisastmest.Turba lagunemisaste näitab lagunenud amorfse turbamassi(huumuse) osa protsentides kogu turbamassit.Turba lagunemisaste iseloomustab soo viljelusväärtust, turba tehnilisi omadusi ja veeläbilaskvust.Turvasmullad on mineraalmuldadest suurem produktiivvee varuga ning järelikult ka põuakindlamad. Turvasmulla väiksema soojamhutavuse ja soojajuhtivuse tõttu kõigub ööp temp soos tunduvalt rohkem kui mineraalmullal. Samuti on turvas märksa lämmastiku ja lubjarikkam. Madalsoomullad heitaimede viljelemiseks, siirdsoom metsa kasvatamiseks ja rabad turba tootmiseks
17. Millised on kuivenduse eesmärgid?
Kuivenduse eesmärgiks on taimede kasvukeskkonna ehk selle veerežiimi parandamine, pinnase kandevõime suurendamine masinate läbivuse ja ehitiste püsivuse seisukohalt, pinnase soolarežiimi reguleerimine taimekasvu seisukohalt ja biogeenide väljakande reguleerimine.
18. Milles avaldub kuivenduse mõju?
Kuivenduse otsesed positiivsed mõjutegurid talu tasemel on:
1. Suurendab toodangut: (800...3800 sü)
* Maa muutub kasutuskõlblikuks
* Kasuliku pinna kasv võrreldes kraavkuivendusega 10…20%;
* Pöörderiba ja ääremõju väheneb
2. Kulutusi alandavad:
Inim- ja masinatöö vajaduse vähenemine
3. Parem soojusrežiim - pikem vegetatsioon
4. Parem kvaliteet (varasem koristus )
5. Veerežiimi paranemine
* parem õhustatus
* suurem veemahutavus
* suurem veeläbilaskvus
6. Aeroobsete bakterite kasvu intensiivistumine
7. Suurem pinnase kandevõime - võimalus kasutada suurema jõudlusega masinaid
8. Tööjõu kokkuhoid
9. Veetaseme kontroll (N ja P väljakande reguleerimine)
19. Millised on kuivendusviisid ja millistes tingimustes on nad kasutatavad?
Kuivendusviisid jaotatakse kahte gruppi vastavalt nende iseloomule ja mõju ulatusele:
1) hüdromelioratiivsed kuivendusviisid
2) agromelioratiivsed kuivendusviisid.
Alaliselt ja pikemaaegselt liigniiskete alade kuivendamiseks kasutatakse hüdromelioratiivseid kuivendusviise. Need võimaldavad veerežiimi reguleerida soovitava tüsedusega pinnasekihis. Rasketes pinnastes võib lisaks hüdromelioratiivsetele kuivendusviisidele kasutada ka agromelioratiivseid võtteid. Need aitavad sel juhul kõrvaldada liigvett künnikihist. Agromelioratiivseid kuivendusviise omaette saab kasutada ainult ajutiselt liigniiskete alade kuivendamisel. Nende mõjuulatus piirdub tavaliselt künnikihiga.
Hüdromelioratiivsed kuivendusviisid on:
1) kraavkuivendus e. kraavitus,
2) drenaaz ,
3) vertikaalkuivendus,
4) polderkuivendus,
5) kolmatsioon
6) üleujutuste reguleerimine.
Nendest kahte esimest loetakse põhikuivendusviisideks, ülejäänud on erikuivendusviisid.
Kraavkuivenduse e. kraavituse korral rajatakse kuivendatavale alale süstemaatiline kraavide võrk, mis võtab vastu sealt tuleva liigvee ja juhib selle eemale. Kraavkuivendusega võib alandada kõrget põhjaveeseisu, ära juhtida pinnavett ning pealevalguvat põhja- ja pinnavett. Oma mitmete oluliste puuduste tõttu on kraavitus valdavaks kuivendusviisiks vaid metsamaade kuivendamisel. Drenaaz rajatakse maa-aluse torustikuna. Varem nimetati teda soome keele eeskujul ka salakraavituseks. Drenaaz täidab samu funktsioone mis kraavituski. Mõlema kuivendusviisi mõju põhjaveele on ühesugune, pinnavee ärajuhtimiseks on parem kraavitus, sest pinnavesi pääseb kraavidesse lihtsamalt kui dreenidesse. Põllumajandusmaade kuivendamisel on drenaaz levinum kuivendusviis.Vertikaalkuivendust saab kasutada siis, kui liigvett on võimalik juhtida alumistesse pinnasekihtidesse. Sel juhul peab suhteliselt väikesel sügavusel olema suure veemahutavusega ja veega küllastumata pinnasekiht, mis suudab endasse mahutada kogu kuivendatavalt alalt tuleva vee. Polderkuivendust kasutatakse siis, kui liigvett ei ole võimalik isevoolu teel ära juhtida. Selle takistuseks võib olla kõrge veeseis suublas (vett vastuvõtvas veejuhtmes või -kogus) või maapinna liiga väike lang. Kuivendatav ala ümbritsetakse siis madalamast küljest tammidega ning kõrgemast kraavidega, liigvesi kogutakse kokku ja pumbatakse ära. Kolmatsiooni saab kasutada jõeluhtades. Uhtmeterikas vesi lastakse suurveeperioodil voolata luhale, kus uhtmed setivad ning tõstavad sellega maapinda. Kui põhjaveepind jääb endisele tasemele , ongi kuivendusefekt sellega tagatud.Üleujutusi reguleeritakse samuti jõeluhtades. Selleks võib jõesängi puhastada või süvendada, rajada vee kinnihoidmiseks veehoidlaid või eraldada osa jõeluhast jõega paralleelselt paiknevate tammidega.Agromelioratiivseid kuivendusviise e. abinõusid kasutatakse enamasti koos kraavituse või drenaažiga. Nad osutuvad vajalikuks rasketes pinnastes, kus nimetatud põhikuivendusviisid ei ole võimelised kiiresti reguleerima veerežiimi künnikihis ja künnialuses mullakihis. Mulla väikese veeläbilaskvuse tõttu jääb sademete vesi maapinnale pidama , eriti siis, kui maapinna reljeef on liigestatud mikrolohkudega. Kevaditi ja pikemaajaliste sademete järel on künnikiht veega küllastatud ning mikrolohkudes tekivad veeloigud. See kahjustab taimi ja takistab põllutöid. Sellist ajutiselt esinevat liigvett kõrvaldataksegi agromelioratiivsete abinõudega.Agromelioratiivsetest kuivendusviisidest on kasutatavad järgmised: 1) veevagude rajamine, 2) kitsaeeline künd, 3) maapinna profileerimine, 4) sügavkobestamine, 5) sügavkünd ja künnialuse kihi kobestamine, 6) muttimine . Nendest kolm esimest kuivendusviisi on suunatud pinnavee äravoolu kiirendamisele ning kolm viimast mulla veemahutavuse suurendamisele ning veevarude ümberpaigutamisele mullaprofiilis.
20. Millest koosneb kuivendusvõrk?
Kuivendusvõrku kuuluvad veejuhtmed koos neil olevate ehitistega jagunevad suublaks ja kuivendussüsteemiks. Kuivendusvõrgus võib olla üks või mitu kuivendussüsteemi.Suubla võtab vastu kuivendussüsteemidest tuleva vee. Suublaks võib olla jõgi, järv, meri, oja, kanal vm. Kuivendusvõrku kuuluvaks loetakse ainult see osa loetletud veejuhtmetest (-kogudest), mida on kuivenduse otstarbel süvendatud või mingil muul moel reguleeritud. Mõnikord võib suublaks olla ka madalam org või nõva, kuristik või kurisu.Kuivendussüsteemiks nimetatakse maa kuivendamiseks rajatud veejuhtmete kogumit koos nendel olevate rajatistega, millest ühise keskse veejuhtme ehk ühise suudme kaudu juhitakse vesi suublasse. Kuivendussüsteem (joon. 3.1) koosneb tavaliselt põhi-, detail- (reguleerivast) ja piirdevõrgust. Sellise jaotuse aluseks on veejuhtmete erinevad ülesanded, mida nad kuivendussüsteemis täidavad. Kuivendussüsteemi detailvõrguks ehk reguleerivaks võrguks nimetatakse neid veejuhtmeid, mis võtavad mullast vastu liigvee ja juhivad selle edasi suurematesse veejuhtmetesse - põhivõrku. Olenevalt kuivendusviisist on detailvõrguks kas kuivenduskraavid või drenaaž. Viimase korral loetakse detailvõrguks nii dreenid kui ka kollektorid (kogujadreenid), kraavituse korral ainult kuivenduskraavid. Drenaaž ehitatakse tavaliselt süsteemidena, s.t. et dreenidest voolab vesi kollektorisse ja sealt ühise suudme kaudu kraavi . Kui drenaažikollektor hargneb, siis kraavi suubuvat kollektorit nimetatakse peakollektoriks ning temasse suubuvaid harukollektoriteks. Otse kraavi suubuvat dreeni nimetatakse üksikdreeniks. Drenaažisüsteemil olevaid lisaehitisi ( kaevud , filtrid , suue jm.) nimetatakse drenaaži armatuuriks.Piirdevõrgu ülesandeks on takistada pinna- ja põhjavee valgumist naaberaladelt kuivendatavale alale ning juhtida see vesi kas põhivõrku, drenaažikollektoritesse või otse suublasse. Piirdevõrguks võivad olla piirdekraavid või -dreenid.
21. Millised on äravoolu mõjutavad tegurid?
- kliima, reljeef, maapinna lang, mullastiku omadused,taimkate
22. Millised piirangud sätestab Looduskaitseseadus ja Veeseadus suublate
kasutamisele?
Reguleeritud on heitvee juhtimine suublasse
23. Milline on olnud veejuhtmete reguleerimise vajadus ja põhjused?
Reguleerimise vajadus oleneb kasutajast. Veerežiimi muudetakse kas suurendades läbilaskevõimet voolukiiruse suurendamisega või vastupidi vähendades seda. Kuivenduse seisukohalt on vajalik suur läbilaskevõime ja arvutuslikul perioodil madal veetase. Niisutuse seisukohalt on vastupidi vajalik veehaarde juures kõrge veetase ja suur veevaru . Vahel tekib vajadus kaitsta ümbritsevaid alasid üleujutuse eest Energeetika seisukohalt on vajalik ühtlane äravool ja püsiv veetase. Sarnaseid nõudeid saab tuua ka laevaliikluse, kalanduse, puhkemajanduse, veejuhtme sanitaarseisundi (jõgi heitvee vastuvõtjana) jm kohta
Veejuhtmete reguleerimise peamised põhjused on järgmised:
1. Veejuhe on ummistunud kas taimede, setete, kivide, kändudega vm. Ummistumine vähendab voolusängi ristlõike pindala ja suurendab selle karedust. Selle tulemusena voolukiirus väheneb ja täide veejuhtmes suureneb.
2. Veejuhtme ristlõige on kogu ulatuses väikeste mõõdetega.
3. Veejuhtme ristlõike suurus on muutlik - laiad lõigud vahelduvad kitsastega, sügavad madalatega.
4. Veejuhe on looklev, mistõttu lang ja voolu kiirus on väikesed.
5. Vesikonna äravoolurežiim on ebaühtlane. Selle põhjuseks on vesikonna väike metsasus ja halvasti vett läbilaskvad pinnased.
6. Vee paisutamine hüdrotehniliste ehitistega.
24. Milliste abinõudega on reguleeritud suublaid?
Reguleerimise meetodite rakendamine oleneb põhjustest. Abinõude grupid on:
1. suurveevalli kinnipidamine veehoidlatega;
2. vee voolukiiruse suurendamine ja sellega läbilaskevõime parandamine (kareduse vähendamne puhastamisega
3. kaitsetamide rajamine
Vee voolukiiruse suurendamine ja sellega läbilaskevõime parandamine saavutatakse :
* ummistunud veejuhtme puhastamise ja süvendamisega;
* Langu suurendamisega so. Looklevuse korral õgvendamisega;
* Väikse ristlõike korral süvendamise ja laiendamisega, et oleks lähedane hüdrauliliselt soodsale profiilile
* Voolusängi korrapäratuse puhul on vajalik voolusängi korrastamine põik ja pikitammidega
* Paisutuste likvideerimine – olemasolevate ehitiste ümberprojekteerimine;
* Kareduse vähendamine (metsa istutamine )
* Voolu reguleerimine veehoidlatega
* Paralleelse sängi kaevamine koormuse vähendamiseks
25. Millised oleksid suublate (vooluveekogude) isepuhastusvõime ja bioloogilise mitmekesisuse taastamise võtted?
Hõljuvainete ja fosforirikka vee puhastamiseks kasutatakse järgmisi meetmeid:
Veepuhastusdreenid:
* lubjatäitega dreeni rajamine - Tehnoloogia põhineb lubjalisandiga täidisdrenaaži rajamises risti pinnavee liikumissuunaga ning pinnase profileerimises toru kohal selliselt , et pindmine äravool tõkestatakse ja juhitakse läbi struktuurse dreenikaeviku täitepinnase. Viimane seob pinnases liikuva fosfori ning neutraliseerib ka äravooluvee happesust.
Keemiline puhastamine:
* alumiiniumi- ja kolmevalentse rauaioonide kasutamine ja tekkinud happelise keskkonna lubjaga neutraliseerimine
* kasutatakse alumiinium polümeere, mis mis liidavad saviosakesed efektiivselt kokku ja setitavad põhja, sidudes samal ajal ka veest fosfori.
Veejuhtmete renatureerimine: kaitstakse veekogusid inimtegevuse eest, püüdes neile anda tagasi loodusliku kuju koos mitmekesise loomastiku ja taimestikuga.
* sängi kõveraks kaevamine
* märgala moodustamine
* taimestikuga mitmekesistamine
Maastikulised meetmed:
* veekaitsevööndid
* kaitseribad – koosnevad mitmest vööndist: allpool tavalist veepiiri kasvavad veetaimed , sellest ülalpool on kõrkjad ja roostik ning edasi juba maismaataimestiku vööndid ( lepp ).
26. Milline on veejuhtmetel settebasseinide ja märgalade toime ja vajadus?
Settebassein on veejuhtme laiendatud või süvendatud lõik, kus oluliselt suurenenud voolu ristlõike ja sellest tulenevalt väikse voolukiiruse tõttu vette sattunud heljum , sellega seotud taimetoitained ning orgaaniline aine settivad põhja.
Settebasseini mõõtmed on määratud tingimusest, et vooluhulk läbiks basseini minimaalselt 3 tunniga. Üldiselt on Eesti jõgedes sogasus suhteliselt väike. Seetõttu on meil settebasseinid vajalikud ainult ajutiselt pärast veejuhtme kaevamist või reguleerimist kuni voolusängi stabiliseerumiseni. Selleks piisab enamikul juhtudel voolusängi laiendatud ja süvendatud lõigust.
Veekaitse seisukohalt projekteeritakse settebasseinid ja märgalad kohta, kus nad toimivad koormuse vähendajatena (enne suubumist kaitstavasse eesvoolu).
Soodsa reljeefi (kuivendatud endine märgala või lamm ) korral soovitatakse vahetult settebasseini järele projekteerida märgala (alaliselt või ajutiselt üle ujutatud tasane ala), mis seob ka vees liikuvaid taime toitaineid ning rikastab maastikku.
Settebassein ja märgala kogujakraavil (Kosteikkojen…, 1996)
Märgala on looduslikus seisundis olev ala, millest osa on kogu aeg kaetud veega ja osal alal on põhjavesi kuival perioodil maapinna lähedal ning mis ujutatakse üle tulvavee poolt kas tervikuna või osaliselt. Alustaimestik on tüüpiline liigniiskele kasvukohale. Kasvab ka puid ja põõsaid. Märgala on vee paisutamisega, sängi laiendamisega, voolutee pikendamisega (lookleva sängi taastamine) või muu sarnase veevoolu aeglustava toimega rakendamise tulemusena saadud ning taimedega kaetud tehislik rajatis. Võrreldes settebasseiniga on veesügavus märgalal väike ning seetõttu on tema vajalik pindala suurem.
Heljumit ja toitaineid vähendavad märgalas toimuvad mehhanismid saab jagada järgmisteks osadeks:
1. voolukiiruse vähendamisega settib heljum ja sellega seotud taimetoitained;
2. toitainete sidumine märgala biomassis;
3. märgalas toimuvad keemilised ja mikrobioloogilised protsessid;
27. Millised on põhimõtted kraavide paigutusel maastikul ?
Kuivendatava ala liigniiskus olla põhjustatud kas liigsest pinnaveest või põhjaveest. Pinnaveest põhjustatud liigniiskuse korral on kuivendusvõrgu töö efektiivsuse seisukohalt õigem neid alasid kuivendada kraavitusega, sest pinnavesi pääseb hõlpsamini kraavidesse kui dreenidesse. Mida suurem on maapinna lang, seda kiiremini ka pinnavesi liigub. Järelikult paigutades kraavid ristisuunaliselt pinnavee liikumise suunaga (maapinna suurima languga), saame hea kuivendusefekti. Et ka kraavidel peab olema vee äravooluks teatav lang, ei saa neid päris risti suurima langu suunaga (null-languga) asetada, vaid tuleb seda teha täisnurgale lähedase nurga all. Ka oleneb kraavide vahekaugus maapinna langust - mida suurem on lang, seda kiiremini jõuab vesi kraavidesse ja seda suuremad võivad olla kraavide vahekaugused.
28. Millised on kraavi dimensioneerimise põhimõtted?
Dimensioneerimise all mõistetakse ristlõike sobivate mõõtmete määramist. Põhimõtted: 1) kraavi mõõtmed peavad olema majanduslikult põhjendatud, 2) ei tohi olla liiga sügav ega lai, sest muidu rajamine ja ekspluatsioon läheb kulukaks, 3) peab olema piisava läbilaskevõimega, et tagada kuivendus, 4) kraavi dimensioneerimisel on põhi kriteerium valgala pindala, 5) Väikesed valgalad dimensioneeritakse konstruktiivsetel kaalutlustel.
29. Kuidas määratakse kraavi ristlõike kuju ja selle parameetrid ?
Kuju määratakse hüdrauliliste arvutustega või nomogrammidega. Arvutuste tegemisel on lähtesuuruseks arvutuslik vooluhulk Q, kraavi põhja lang i, nõlvustegur m ja voolusängi karedusarv n. Põhivõrgukraavide ristlõikeks on trapets. Parameetrid:, mida arvutustel leitakse: põhjalaius b, voolusügavus h, elavlõige ?, märg perimeeter ?, pealt laius B. Leitakse arvutustega läbilaskevõime Qo ja kui see jääb väiksemaks arvutuslikust vooluhulgast, siis tuleb suurendada kraavi sügavust või põhja laiust või mõlemat.
30. Miks trapetsikujuline kraavisäng aja jooksul deformeerub?
Looduslikest teguritest põhjustavad kraavide deformatsioone pinnase omadused, turba vajumine , veevool, pinnavee sissevool, põhjavesi, taimestik , meteoroloogilised tegurid. Kuntslikud tegurid: vead projekteerimisel, ehitamisel , hooldusel.
31. Millised on deformatsiooniliigid ja nendele vastavad kindlustusviisid?
Deformatsioone võib liigitada nende olemuse ja tekkekoha järgi järgmiselt:
1) voolusängi uhtumine : a) nõlval, b) kraavi põhjas;
2) pinnase voolamine : a) nõlva pinnal, b) nõlva jalamil, c) kogu nõlval;
3) nõlva libisemine ;
4) turba vajumisega kaasnevad deformatsioonid ;
5) setete ladestumine ;
6) voolusängi kinnikasvamine taimestikuga.
7) nõlva varisemine
Uhtumine nõlval on põhjustatud pinnavee sissevoolust kraavi. Intensiivne pinnavee sissevool tekib lume sulamise ja valingvihmade järel. Pinnavee sissevoolukohtadesse tekivad nõlvadesse uhte- ehk erosioonirennid. See deformatsioon esineb sagedamini kergetes, hästi uhtumisele alluvates mineraalpinnastes.
Uhtumine kraavi põhjas tekib siis, kui voolu kiirus (või põhja lang) ületab selle maksimaalset lubatavat suurust. Uhtumisoht on kõige suurem kevadise suurvee ajal. Sageli kaasneb kraavi põhja ja nõlvajalami uhtumisega nõlva ülemise osa varisemine. Uhtumise ärahoidmiseks tuleb voolusäng kindlustada või võimaluse korral vähendada kraavi langu. Selleks tuleb osa kraavilõike rajada väikese, osa suurema languga. Viimased tuleb kindlustada vastavalt seal kujunevale voolu kiirusele.
Voolamine nõlva pinnal. see tekib kevaditi siis, kui nõlva pindmine kiht on küllastunud veega ning temperatuur kõigub pluss- ja miinuskraadide vahel. Sagedamini deformeeruvad vastu lõunapäikest olevad nõlvad. Nõlvapinna voolamise hoiab ära rohttaimestik , mis peab olema juurdunud.
Voolamine nõlva jalamil on põhjustatud surveta või nõrgalt survelisest põhjaveest, mis kiildub välja nõlva jalamil. Erilist kindlustamist ei vaja. aitab nõlva jalami mätastamisest.
Nõlva voolamisel Deformatsiooni ulatus oleneb põhjavee väljakiildumise ulatusest. Kõige ulatuslikum nõlva voolamine tekib siis, kui põhjaveeseis on kõrge ja veeseis kraavis madal. Deformatsiooni ärahoidmiseks on vaja alandada väljakiilduva põhjavee taset ning kindlustada (toestada) kraavi nõlvu.
Nõlva libisemine on samuti nagu eelmisedki deformatsiooniliigid põhjustatud kraavi nõlvast väljakiilduvast põhjaveest. Libisemist kutsub esile just alumiste pinnasekihtide ebastabiilsus . Libisemist saab ära hoida, kui väldime kraavide rajamisel selliseid pinnaseid. Kui see ei ole võimalik, saab nõlvade stabiilsust suurendada ka sobiva ristlõike kuju (parabool, liitprofiil) valikuga ja nõlvadrenaažiga.
Turba vajumisega kaasnevad deformatsioonid seisnevad kraavi sügavuse vähenemises.
Setete ladestumine ja voolusängi kinnikasvamine on oma olemuselt sekundaarsed deformatsioonid. Setete ladestumisele peab eelnema mingi muu deformatsiooniliik, mille tõttu kraavi satub seal väiksema languga lõikudes settiv pinnas. settimine sõltub voolu kiirusest. Uhtainete settimise ärahoidmiseks: voolukiirus ei tohi suudme suunas väheneda allapoole settimist mittevõimaldava piiri. Projekteerimise praktikas võetakse vmin=0,2 m/s.
Voolusängi kinnikasvamine. Voolusäng rohtub seda rohkem, mida madalam on vesi ja mida väiksem voolu kiirus. Et voolusängi kinnikasvamist takistada, peaks voolu kiirus olema vähemalt 0.25...0.30 m/s.
Kraavide kindlustamine
Nõlvajalami kindlustised
Nõlvajalam on kraavisängi ebapüsivaim osa, mistõttu ta vajab sageli toestamist. Selleks kasutatakse puit-, kivi- ja raudbetoonmaterjale ning mättaid. Puitmaterjalist tehakse hagupunutist, laud- ja lattkindlustisi.
Hagupunutise (H) ehitatamiseks rammitakse kraavi mõlema nõlva jalamile vähemalt 75 cm pikkuste ja 6...8 cm läbimõõduga vaiade ( okaspuu või lepp) rida. Vaiade vahele punutakse hagudest tara nii, et hagude ladvad ja tüved jääksid vaiade taha.
Laud- ja lattkindlustised (L) sarnanevad hagupunutisega. Erinevus on selles, et hagude asemel kasutatakse 6...8 cm läbimõõduga latte või laudu. Tänu tugevamale materjalile võib vaiade vahekaugus olla mõnevõrra suurem (80...100 cm).
Kivikindlustis (K ja K') rajatakse muna- või paekividest objektidel, kus leidub sobivaid kive.
Monteeritavaid raudbetoondetaile kasutatakse nii nõlvajalami kui ka kraavi põhja kindlustamiseks.
Murtavplaatkindlustis (MP ja MP') tehakse kolmesektsioonilistest plaatidest. Plaatidel on murdevuugid, mis võimaldavad plaate murda trapetsikujulise kraavi ristlõike järgi.
Raudbetoonplaatkindlutis tehakse kas 50x100x8 cm [(MKP) ja (MKP)' - maaparanduse kindlustusplaat] või 150x100x10 cm [(VKP)' - vesiehituse kindlustusplaat] suurustest plaatidest.
Silikaltsiitplaatkindlustise materjaliks on 200x100x10 cm suurused plaadid , mis paigaldatakse 10 cm paksusele kruusakihile. Nii VKP- kui ka PL-tüüpi plaate kasutatakse peamiselt truupide sisse- ja väljavoolupiirkonnas ning suurte veejuhtmete (poldrite juurdevoolukanalid) nõlvadel.
Raamkindlustise (R ja R1)
Mätastist (D) kasutatakse nõlvajalami kindlustamiseks siis, kui nõlvapind vajab kindlustamist.
Nõlvade bioloogiline kindlustamine.
Mätastis
Nõlvade seemendus (s) ehk murustamine
Hüdrokülv (sh)
Muud kindlustised
Nõlvadrenaaž.
Sissevoolunõvad
Kraaviühendused
32. Milliseid geotekstiile kasutatakse kraavide kindlustamisel?
I kasutusklass: kerged õhukesed kangad ja nn. loorid (Typar 68 (3207) ja Typar 110 (3337):
II kasutusklass: kangad kaaluga 120...180 g/m2 (Typar 136) Kõige mitmekesisemate kasutusvõimalustega kangaklass
III Kasutusklass:
IV kasutusklass: kangad kaaluga 190...300 g/m Typar 190 ja 2Ab. Geotex 260
Typar (polüpropüleenmaterjal) on perspektiivseim, sest on paremini kättesaadav.
Kanga tüübi valik sõltub konkreetsetest oludest ja lõimisest. On olemas kanga tüübid kuni 75 mm killustiku eristamiseks. Kui pinnas on väga nõrk kasutatakse Typarit koos tugevdusvõrguga (kuid tugevdus on kallis ja seetõttu kasutatakse ainult turvastel). Typar on sobiv kasutada näiteks ajutistel metsateedel.
Geokangas INTERMEMBRANE
Põhjavee kaitseks kasutatav veekindel kangas (sünteetilisest kiust filterkangas Typar, mis on kaetud veekindla kilega .
Omadused:
1. Inertne enamusele pinnases leiduvatele kemikaalidele;
2. Täiesti veekindel;
3. Mädanemiskindel;
4. Suure tömbetugevusega, margķst olenevalt 1,25...8,7 kN/m
5. Torketugevus margist olenevaß 5,8...30 kN
6. Juurestikule läbitungķmatu
7. Suure "kohanemisvõimega" pinnase ebatasasustele
Drenaaž
Enkadrain. kasutatakse hoonete vundamentide juures püstdreenelemendina. Savipinnastes kus on suured vajumid saab kasutada vajumi kiirendamiseks.
33. Millised on kuivendusintensiivsuse alus ja kriteeriumid?
Kuivenduse intensiivsus näitab veerežiimi vastavust põllumajanduskultuuride kasvunõuetele, s.t. kui veerežiim vastab nendele nõuetele, on kuivendus ehitatud vajaliku intensiivsusega, vastupidisel juhul on tavaliselt tegemist nõutavast madalama intensiivsusega. Kuivendusintensiivsuse alus näitab, mille põhjal on vajalik intensiivsus määratud e. millise tootmistingimuse parandamiseks on vaja maad kuivendada. Kriteerium on mõõdetav kvantitatiivne suurus, mida saab aluseks võtta detailvõrgu projekteerimise aluste väljatöötamisel ja ehitatud süsteemide kvaliteedi hindamisel. Kuivendusintensiivsuse klassikaliseks aluseks on taimekasvutingimused, s.t. kuivendusega tuleb luua selline veerežiim, mis oleks igati soodne teatud liiki kultuuride kasvatamiseks ja tagaks nende maksimaalse saagi. Seoses põllutööde mehhaniseerimisega on viimasel ajal arvestatud ka teise alusega: pinnase kandevõimega. Selle järgi peab kuivendatud ala veerežiim olema selline, mis tagab põllutöömasinate tööks vajaliku pinnase tugevuse nn. kriitilistel perioodidel - kevadise maaharimise ja sügiseste koristustööde ajal. Kuivendusintensiivsuse kriteeriumiks oleks õige võtta mulla aktiivkihi niiskus, sest sellest sõltuvad otseselt mõlemad intensiivsuse alused - taimekasvutingimused ja pinnase kandevõime. Et mulla niiskuse määramine on metoodiliselt tülikas, kasutatakse kuivendusintensiivsuse kriteeriumina kas kuivendusnormi või põhjavee taseme alanemise kiirust.
34. Millest sõltub reguleeriva võrgu (kraavid, dreenid) vahekaugus?
Kaavide vahekaugus oleneb maapinna langust - mida suurem on lang, seda kiiremini jõuab vesi kraavidesse ja seda suuremad võivad olla kraavide vahekaugused.
Kuivendajate vahekaugus oleneb nende sügavusest ja maa kasutusviisist.. Dreenide vahekaugus on peamiseks teguriks , mis määrab kuivenduse intensiivsuse ja seega ka kuivendussüsteemide ehitusmaksumuse.
35. Milliste meetoditega määratakse reguleeriva võrgu vahekaugus? Rothe valem.
Fauser ja Spottle määrasid välimõõtmistega depressioonijoone koordinaadid dreenide vahel. Leiti, et seda kirjeldab matemaatiliselt kõige paremini parabooli võrrand. Üks esimesi teadlasi, kes tuletas valemi vahekauguse arvutamiseks oli Rothe
Valemeid võib grupeerida lähtudes lahendamise põhimeetodist kolmeks:
* Hüdrauliline lahendus;
* Hüdromehaaniline lahendus;
* Bilansimeetod.
Enamikul juhtudel lähtutakse vee liikumise seaduspärasusest poorses keskkonnas. Nim drenaažiteooriaks. Määratati depressioonijoone koordinaadid dreenide vahel ja leiti et matemaatiliselt kirjeldab seda kõige täpsemini parabooli võrrand. Rothe lähtus et vesi saab liikuda ainutl ülevalt alla, mis oli ekslik , tegalt võib vesi rõhkude mõjul liikuda igas suunas. Seega Rothe võrrand on kasutatav ainult vettpidaval kihil.
Arvutuse aluseks pn Darcy valem v=kI
E=2(t-z)(k/q1)0,5
Sooviku metoodika Algul arvestati ka veebilanssi: kliima, äravool = sademed – aurumine. Meetodis on vastuolusid.
Graafik: horisontaaltelg on jaotatud kümneks kuhu mahuvad gleistumistunnustega kuni gleimullad. Vertikaaltelg on saagikadu (saadud tootmisest 4 majandi andmetel parasniiske mulla ühikutes.
Hommiku teooria: Saagi omahind on madalam siis kui nende kulude summa on minimaalne. St dreenide vahekaugus peab taga minimaalse põllumajandustoodangu omahinna . Arvutused on näidanud, et võimalik täpsus dreenide vahekauguse määramisel keskmiselt 20%. Võime projekteerida järgmistel põhjustel: on valitud tegelikule juurdevoolupildile mittevastav arvutusvalem; valemi tuletamisel on tehtud lihtsustusi; vahekauguste arvutusel on kasutatud tegelikest erinevaid lähteandmeid.
36. Milliste meetoditega määratakse reguleeriva võrgu vahekaugus Eestis?
Kuivendajate vahekaugus oleneb nende sügavusest ja maa kasutusviisist.. Dreenide vahekaugus on peamiseks teguriks, mis määrab kuivenduse intensiivsuse ja seega ka kuivendussüsteemide ehitusmaksumuse.
Valemeid võib grupeerida lähtudes lahendamise põhimeetodist kolmeks:
* Hüdrauliline lahendus;
* Hüdromehaaniline lahendus;
* Bilansimeetod.
Hüdraulilise lahenduse korral hinnatakse liikumise põhitegureid kogu voolu kohta summaarselt.
Kolmandasse gruppi võib koondada need valemid, mis on tuletatud lähtudes veebilansist.
37. Millal ja kuidas kasutame kraavkuivendust põllumajanduslikul maal?
Pinnaveest põhjustatud liigniiskuse korral on kuivendusvõrgu töö efektiivsuse seisukohalt õigem neid alasid kuivendada kraavitusega, sest pinnavesi pääseb hõlpsamini kraavidesse kui dreenidesse. Mida suurem on maapinna lang, seda kiiremini ka pinnavesi liigub. Järelikult paigutades kraavid ristisuunaliselt pinnavee liikumise suunaga (maapinna suurima languga), saame hea kuivendusefekti. Et ka kraavidel peab olema vee äravooluks teatav lang, ei saa neid päris risti suurima langu suunaga (null-languga) asetada, vaid tuleb seda teha täisnurgale lähedase nurga all. Ka oleneb kraavide vahekaugus maapinna langust - mida suurem on lang, seda kiiremini jõuab vesi kraavidesse ja seda suuremad võivad olla kraavide vahekaugused. Ka liigsest põhjavest põhjustatud liigniiskuse korral võib kasutada kraavikuivendust. Kraav ( dreen ) alandab põhjavee pinda oma vahetus läheduses. Et kraavist kaugemal jääb põhjaveetase endiseks, tekib rõhkude vahe, mille mõjul põhjavesi hakkab liikuma kraavi suunas
38. Millised probleemid toovad kaasa kraavid põllumaal ja linnas?
Kraavidrenaazi kasutamisel linnas on puudusteks: transporditakistused, kasuliku pinna vähenemine, ummistumine, ebasanitaarne seisund.
Põllumaal on negatiivseks küljeks vähenev looduslik mitmekesisus .
Põllu- ja metsamaa kuivendamine avaldab mõju ka jõgede äravoolule ja vee keemilisele koostisele. Põhjavee tase alaneb ja äravool kiireneb , sest sademevesi pääseb kiiresti kuivendusvõrku ja sealt suublasse. Veetaseme alanemisega pääseb õhk pinnasesse ja kiireneb orgaanilise aine lagunemine
39. Kuidas kuivendatakse metsamaad? (kuidas paiknevad kraavid?)
Eestis on üle 2 miljoni ha metsamaad. Turbaga kaetud alasid ehk soid on ligikaudu 1 miljon ha. Enamuses sellest on kaetud metsaga. Metsaga on kaetud kõik väheväärtuslikuma mullaga alad eh sealhulgas ka liigniisked mine-raalmullaga alad. Sellest tuleneb metsakuivenduse vajadus.
Riigimetsas enam uut metsa-kuivendust ei tehta .
Kuivenduse vajadus metsas on samadel alustel kui põllumajandusmaal – liigniiskes keskkonnas ei arene puude juured, on vähe toitaineid jne.
Kuivenduseks kasutatakse kraavkuivendust.
(kahjuks ei leidnud midagi täpsemalt, kui keegi oskab teemat kommenteerida,andku indrekule teada)
40. Kirjeldage erinevate looduslike tingimuste mõju kuivenduse efektiivsusele- juurdekasvu suurenemisele.
See on minu arust täiesti haige küsimus....ja sellele ei leidnud ma kuskilt vastust ka. Oleks siis küsitud kuivenduse mõju looduslikele tingimustele...aga kui niipidi on küsitud siis ei oska ma eriti midagi vastata. Vbl et kuivendatavat maad järjest suurendades looduslike tingimuste mõju aina kahaneb, kuna insenerid(meie) on juba nii targad et olenemata loodustingimustest suudavad nad aina keerukamate tingimuste korral maa-ala ära kuivendada. Soodsad tingimused muidugi soodustavad kuivenduse efrktiivsust ja ebasoodsad pidurdavad ...mis seal ikka muud...mingi mulli ajamise koht jälle.
41. Milles avaldub kuivendusefekt metsas?
Kuivendamisega eemaldatakse mullast liigvesi, mille tulemusena paraneb mulle vee- ja õhureziim. Tänu sellele suureneb puujuurte arendamiseks soodsa pinnasekihi tüsedus ja puud saavad rohkem mineraalaineid. Kuivendatud metsamaadel on mulle temp. keskmiselt 2 või isegi enam kraadi kõrgem kui kuivendamata maadel . Et kuivendatud aladel ei ole puude juurte piirkond liigniiske, siis algab kuivendatud metsades vegetatsioon varem, seega vegetatsiooniperiood pikeneb. Et puud juurduvad sügavamalt. Siis suureneb puistute tuulekindlus. Kuivendamisega vähendatakse ka tuleohtu metsas ning parandatakse metsa sanitaarset seisundit .
Kõik metsamaade muivendamisest tingitud muutused suurendavad puistute juurdekasvu ja tootlikkust. Kuivenduse efektiivsus oleneb peamiselt kavukohatüübist, mullastikust, metsa vanusest, täiusest, puuliigist, koosseisust, boniteedist, soostumise põhjustest, kuivenduse intensiivsusest jm. Kasvukohatüüp on tähtsamaid kuivenduse efektiivsuse näitajaid.
42. Millest koosneb drenaažisüsteem?
Drenaažisüsteemiks nimetatakse drenaažitorustikku, millest vesi väljub ühe ühise suudme kaudu, ja selle juurde kuuluvaid rajatisi.
Süsteemi elemendid on dreenid, kollektorid ja drenaaži armatuur . Dreenide põhiülesanne on liigvee vastuvõtmine pinnasest (reguleeriv võrk). Kollektorid juhivad liigvee kogujakraavidesse (eesvoolu). Kollektorid, mis ehitatakse savitorudest või perforeeritud plasttorudest, täidavad ühtlasi reguleeriva võrgu funktsiooni. Asbesttsemendist või plastist ilma sissevooluavadeta kollektoril seda ülesannet ei ole; neid nimetatakse transiitkollektoreiks.
Drenaaži armatuuri all mõistetakse drenaažisüsteemi lisarajatisi, mis on vajalikud süsteemi nõuetekohaseks toimimiseks. Armatuuri hulka kuuluvad drenaažisüsteemi suue, drenaažkaevud, filtrid ja dreenide erikonstruktsioonid . Üksikuit kraavi suubuvat dreeni ei nimetata süsteemiks.
43. Kuidas denaasisüsteem ja tema elemendid paiknevad maastikul?
Dreenide asetuse süsteemis määravad liigniiskuse põhjused ja ulatus reljeef, mullastik maastiku looduslikud ja tehiselemendid. Alaliste liigniiskete muldade kuivendamisel projekteeritakse drenaaž ühtlase võrguna üle kogu kuivendava ala. Dreenide vahekaugus valitakse muldade liigniiskuse astmest olenevalt ja sellist dreenide asetust nim süstemaatiliseks.
Liigestatud reljeefi korral on kujunenud väga mosiikne mullastik mille liigniiskuse aste on erinev. Sellisel juhul kujuneb dreenide asetus süsteemis korrapäratuks ja süsteemid on ise horisontaallahenduselt keerukad ja niisugust drenaaži nim valikdrenaažiks
44. Milliseid ehitusmaterjale on kasutatud drenaasi rajamisel?
Ehitusmaterjale kasutatud drenaaži rajamisel:Plasttorudrenaaž drenaažiehitusmaterjalina on mujal maailmas muutunud ainuvalitsevaks. Kasutatakse polüetüleentorusid (PE) ja polüvinüülkloriidtorusid (PVC). Polüpropüleentorud tooraineks on nafta ja polüvinüülkloriidil on lähtematerjaliks perklorvinüülvaik.
Savitorudrenaaž tema lähtematerjaliks on peenliivlisanditega savi. Valmistamise etapid: savi kaevandamine, laagerdamine, segamine , pinnase sõmera fraksiooni peenendamine valtside vahel, segamine, torude pressimine ja lõikamine,torude kuivatamine ,torude põletamine.
Laudtorud valmistati servatud laudadest 2…3 m pikkuste lülidena, mis hiljem naelutati kokku pikaks toruks. Vee sissepääsuks lõigati külglaudadesse sälgud või jäeti kaanelaua alla 1,5...2 mm laiune pilu, selleks pandi laudade vahele vineeri - või tõrvapapiriba,et oleks võimalik naelutada pikka toru. Freestorusid need valmistati 2…3 m pikkustest okaspuutüvedest, mille läbimõõt oli 12...15 cm. Betoontorud toruseina paksus äle 2 cm. Raudbetoontoru. Klaasist. On veel isegi valmistatud immutatud paberist, vineerist ja isegi metallist
45. Millised on probleemid drenaasi rajamisel savis ja kuidas neid lahendatakse?
Savimullale on iseloomulik halb veeläbilaskvus, väike dreenitav poorsus (täis- ja väliveemahutavuse vahe on väike ja vaba vett ei ole). Seega on siin hüdrotehniliste abinõude efektiivsus ebapiisav. Probleemid drenaaži rajamisel savis lahendatakse drenaažkuivenduse ja agromelioratiivsete võtete abil.
46 Millised on probleemid drenaaži rajamisel turbas ja kuidas neid lahendatakse?
probleemid
Drenaa (i ehitamise ja filtermaterjalide kasutamisel hästilagunenud turbaga aladel tuleb arvestada, et need sood on tavaliselt veega küllastunud.Siin on vaja rakendada eelkuivendust, sest drenaa(i ei või asetada porisse. Hästilagunenud turba kaevandamisel veega küllastunud olekus tekib palju muda , mis ummistab nii filtri poorid kui ka dreeniliidused. Kulli andmetel filtri paigaldamisel porisse vähenes vooluhulk võrreldes kuiva pinnasesse rajamisega 2,5 korda (1,3 cm3/s kuni 0,5 cm3/s).
Drenaaži rajamisel turbas ehitaja puutub kokku mitmete probleemidega:
väike veeläbilaskvus, turba vajumine, torude ja filtri ummistumine, rauaooker, maapinna nõrk kandevõime, kelts ja selle aeglane sulamine kevadel
Seega on vaja rakendada rida täiendavaid abinõusid ja tehnoloogiaid , mis muudavad kokkuvõttes ehituse kalliks. Täiendavateks abinõudeks võivad olla:
Eelkuivendus, mahulised filtermaterjalid, kasutada suuremaid pilusid, survelise toitumise korral ära lõigata väljakiilduvad veed, väga tugevalt survelised alad (hästilagunenud turvas survelisel horisondil ) ei saavutata drenaa(iga vajalikku kuivendusintensiivsust - loobuda
Väike veeläbilaskvus
Põllu kuivamine sõltub sellest, kui kiiresti liigvesi eemaldatakse. Turba veeläbilaskvus on väike ja see erineb vertikaal- ning horisontaalsuunas. Veeläbilaskvus sõltub turba lagunemisastmest. Hästilagunenud turbas ei ole suuri poore. Pinnavee eemaldamine - maapinna tasandamise ja profileerimisvajadus - kaevikute täitmine
Turba vajumisega kaasnevad deformatsioonid seisnevad kraavi sügavuse vähenemises.
Vajumise suurus oleneb turbalasundi esialgsest tüsedusest, turba lagundumisastmest ning kraavide (ehk dreenide) sügavusest. Selle arvutamisel määratakse eraldi kraavi sügavuse vähenemise ning kraavi põhja vajumise suurus. Kraavi sügavuse vähenemine. Peale ülemise turbakihi tihenemise tuleb projekteerimisel arvestada ka dreenide vajumisega. Selles osas on kõige olulisem vajumise ebaühtlus, mille tagajärjel võib dreenide ja kollektorite lang muutuda negatiivseks. Drenaaži ebaühtlast vajumist põhjustavad turba omaduste (peamiselt lagunemisastme) ja turbalasundi tüseduse muutumine. Vajumise ebaühtlust ei leevenda ka latt - või laudaluse kasutamine drenaaži ehitusel. Aluse kasutamine teeb ehitustööde tehnoloogia keerukaks- torusid saab paigaldada ainult käsitsi ja sedagi pärast aluse paigaldamist. Sellega sõtkutakse kaeviku põhi mudaseks. Tekkinud muda ummistab intensiivse põhjavee juurdevoolu korral dreeniliidused veel enne, kui nad jõutakse katta filtermaterjaliga. Turbalasundi ebaühtlasest vajumisest tingitud ohtu saab vältida peamiselt drenaažisüsteemi õige horisontaallahendusega. Tuleb jälgida, et lasundi tüsedus oleks torustiku trassil võrdne või suureneks voolu suunas. Üksikutes lõikudes, kus seda nõuet ei saa täita, tuleb torustikule projekteerida suurem lang. Samuti tuleb projekteerida suurem lang kollektori suudmeosale (ca 20 m ulatuses) kui kogujakraav on kaevatud varem ja selle läheduses turvas on kraavi kuivendava mõju tõttu juba vajunud (joonised ). Arvestada tuleb siinjuures, et valdav vajumine toimub juba esimese aasta vältel pärast kraavi kaevamist.
Torude ja filtri ummistumine
Klaasvilt, ka 2…3 kordne ei taga turbas drenaaži normaalset tööd
DRENAAŽI UMMISTUMINE RAUAUHENDITEGA
Drenaaži ummistumine rauaühenditega on üks tõsisemaid kuid ka vähem uuritud drenaaži ebarahuldava toimimise põhjuseid. Ooker koosneb mitmetest mineraalsetest ja orgaanilistest ühenditest
Kelts ja selle aeglane sulamine kevadel
Külmunud pinnases olev toru hakkab hiljem tööle võrreldes sulas pinnases oleva toruga
47. Millised on probleemid drenaaži rajamisel liivas ja kuidas neid lahendatakse?
Põhiprobleemiks drenaaži rajamisel vähesidusates pinnastes ( liivad , saviliivad, tolmjad kerged liivsavid) on torude ummistumine pinnaseosakestega. Dreenide ummistumist pinnaseosakestega (mehhaaniline ummistumine on põhimõtteliselt väga lihtne vältida: tuleb vaid takistada osakeste tungimist dreeni ja soodustada nende väljakandmist.
Pinnaseosakeste tungimist dreeni saab kas takistada liidusepilude laiuse vähendamisega või liiduste filtermaterjalidega katmise teel. Torude isepuhastumisele saab loota ainult sidusates pinnastes ja juhul kui ei ole ookriummistumisohtu.
Liiduste katmine on olnud maaparandajatele probleemiks nii kaua, kui dreenaažkuivendust on ehitatud. On katsetatud kõikide mõeldavate materjalidega alates kanarbikust ja pilliroost lõpetades kaasaegsete sünteetiliste materjalidega. Probleem ise jaguneb kaheks küsimuseks: kuidas katta ja millega katta? Esimeses osas on olnud kaks seisukohta: kas katta ainult pealt ja külgedelt või ümber kogu perimeetri. Ühed uurijad väidavad, et setted tungivad torru pealt, teised et alt.
Kattematerjal peab takistama pinnaseosakeste tungimist dreeni - ei sobi vaid pooljäigad materjalid, nagu tõrvapapp, plastmassist perforeeritud ribad jne.;
Ta peab olema pikaealine - mineraalpinnases atmosfäärse toitumise korral ei sobi enamik orgaanilisi materjale: õled, sammal pilliroog,
Tal olgu head filtratsiooniomadused. See nõue on peamine raskes savipinnases, hästilagunenus turbas ja sapropeelis. Nendes tingimustes on oluline ka filterkihi paksus.
Materjal olgu vähe transporti nõudev, so kohalik, või kerge, väikesemahuline. Sellele ei vasta kruus, šlakk.
48 . ookri teke dreenis ja abinõud selle vastu.
Ooker koosneb mitmetest mineraalsetest ja orgaanilistest ühenditest. Peterseni (1966) järgi on ookri koostis järgmine: Fe2O3 - 3,0...65,9% (seejuures oli 83% uuritavatest proovidest Fe2O3 sisaldus üle 40%); Al2O3 - 0,2...39,3%; MnO - 0...12,9%; CaO -0,06...12,9%; MgO - 0,13...1,55%; CO2 - 0...9,04%; orgaaniline aine - 25,5...53,5%; sette pH oli vahemikus 3,6...7,1. Värskelt on ooker kollakaspruun veega küllastunud mass, vananedes tahkub ja muutub roostepruuniks.
Drenaaži rauaühenditega ummistumise peamiseks eelduseks on rauaühendite suur sisaldus põhjavees. Litosfääris metallide sisalduselt on raud teisel kohal (4,65%). Mullas kus on orgaanilisi aineid Fe3+ taandatakse Fe2+, mis anaeroobses keskkonnas on kergelt liikuv.
Rauaühendite ladestumine dreenitorru võib toimuda keemiliste või mikrobioloogiliste protsesside tulemusel, kusjuures viimast peetakse enamlevinumaks (Muraško, 1978).
Keemilist reaktsiooni kirjeldatakse järgmiselt. Põhjavees sisalduv lahustunud raudbikarbonaat annab õhuhapnikuga kokku puutudes raudhüdroksiidi:
4Fe( HCO3 )2+6H2O+O2=4Fe(OH)3+4H2CO3+4CO2
Paljud uurijad on leidnud, et kui Fe2+ on alla 3 mg/l, siis ookriummistusoht puudub. Ummistumine sõltub ka pH-st, rauabakterite areng sõltub ka redokspotentsiaalist Eh. Seal kus Eh on positiivne toimub rauabakterite maksimalne areng. Kui Eh on alla -10mV rauabakterite areng seiskub.
Ookri tekkmimise ärahoidmiseks on ühe effektiivsema vahendina soovitatud uputatud otsaga drnaaži (Berglund, Huhtasaari, 1984). Sel juhul ei pääse hapnik toru kaudu rauabakteriteni ja ookri teke on pärsitud. See meetod ei anna aga alati häid tulemusi. Põhjuseks on hapniku juurdepääs torule läbi mullakihi.
Abinõud drenaaži ookriga ummistumise vältimiseks
Fe++ sisaldava vee kinnipüüdmine piirdekraavidega, Fe++ sisaldava vee aereeriminevesikonnas, Inhibiitorite kasutamine dreenide ümbruses, Uputatud drenaaži ehitamine , Dreenisuudmete uputamine, Dreenitorude läbimõõdu vähendamine, suurendamine, Torustiku langu suurendamine, Lühikeste dreenide ehitamine, Uksikdreenide ehitamine
49. dreenikaeviku veeläbilaskvuse suurendamise abinõud
Dreenikaeviku täide on mehaaniline segu ülemiste kihtide pinnastest ning selle veeläbilaskvus sõltub lõimisest, struktuurist, huumusesisaldusest, lasuvustihedusest, ekspluatatsiooniajast jne.
Drenaažikaevikute paremaks läbilaskvuseks tuleks tagasitäiteks kasutada kruusa või muid sobivaid kohalikke materjale. Tuleb vältida täite liigset tihendamist, ja samuti ka materjale mis võivad moodustada sültja moodustise, mis pigem aeglustab vee läbilaskvust.
Kasutatakse ka lubja lisamist tagasitäitele, seda eriti just savimuldades. Eestis läbi- viidud katse tulemusena oli lubjatud kaevikutäite veeläbilaskvus 5 aasta vanuselt üle kolme korra suurem kui lupjamata.
50. Drenaaži armatuur
Drenaaži armatuuri all mõistetakse drenaažisüsteemi lisarajatisi, mis on vajalikud süsteemi nõuetekohaseks toimimiseks. Armatuuri hulka kuuluvad drenaažisüsteemi suue, drenaažkaevud, filtrid ja dreenide erikonstruktsioonid. Üksikut kraavi suubuvat dreeni ei nimetata süsteemiks.
Drenaažiarmatuur:
Suudmed , settekaevud, ühenduskaevud, astangkaevud, kraavikaevud ja kraavifiltrid, neelukaevud, dreenifiltrid, allikakaevud, erikonstruktsioonid, ühendusdetailid.
Kollektori suue
Suudme konstruktsioonis ja selle korrasolekust sõltub kogu süsteemi toimimisvõime. Kõige lihtsamal juhul on suue kraavinõlvast väljaulatuv toru. Selline konstruktsioon takistab nõlva mehhaniseeritud hooldamist.
Eestis on kasutusel olnud mitmed suudme konstruktsioonid. Kollektori suue koosneb suudmetorust, suudmeotsakust ja suudmerennist.
Suudmetorudena kasutati varem peamiselt asbesttsementtorusid, tänapäeval plasttoru. Suudmeotsak tehakse betoonist monoliitsena või monteeritavatest raudbetoondetailidest. Väikestele süsteemide korral kasutati ka virna laotud mättaid. Varem tehti mätasotsakut vaid üksikdreenidele. Äravoolurenn tehakse murtavatest plaatidest, pikuti pooleks saetud asbo-torust või viimastel aastatel ka kahest raudbetoonist kolmnurksest külje- ja nelinurksest põhjaplaadist.
Nii otsak kui ka äravoolurenn peavad takistama suudmetoru ümbruse uhtumist ja taimestikuga kinnikasvamist.
Suudmete ehitusel peab suudmerenni alumine ots olema toestatud, et see ei vajuks ega libiseks. Suuet ei tohi ehitada puistepinnasele (oht tekib, kui suue ehitatakse hiljem kui kollektor ja vahepeal uhub kollektorist väljuv vesi suudme aluse sügavamaks.
Eestis kehtivate normide järgi ei tohi suudmetoru olla uputatud. Selleks ehitatakse ta arvutuslikust veepinnast kraavis 15 cm kõrgemale.
Kogemused näitavad, et 80-ndatel aastatel levinud kahest kolmnurksest küljeplaadist koosnenud konstruktsioon kiiresti (puuduliku järelvalve korral nõrkades pinnastes deformeerus).
90-ndatel aastatel projekteeriti ka suudmed nõlvast väljaulatuva toruna, mis on kindlustatud kivisillutisega geotekstiilil.
DREENIFILTER
Dreenifiltri kaudu filtreerub maapinnale kogunenud vesi dreenidesse kiiremini kui dreenikaeviku täite kaudu.
Filtreid rajatakse kohtadesse, kus dreenid lõikuvad kinniajatavate kraavidega või väiksemate sulglohkudega, mis vaatamata maapinna tasandamisele kujutavad endast täitemulla vajumise järel pinnavee kogunemiskohti.
Dreenifiltrite ehitusmaterjaliks on kruus, pilliroog, hake, saepuru, freesturbasõelmed ja hagu . Sünteetilistest ainetest kasutatakse vahtpolüstürooli graanulitena või plaatidena.
Mullaharimise tõttu kujuneb dreenifiltri peale künnimullast kattekiht, mis orgaaniliste filtermaterjalide lagunemisest tingitu kokkuvajumise tõttu muutub aastatega tüsedamaks. Selle kihi filtratsiooniomadused määravad dreenifiltri veeläbilaskevõime.
1kus F - filtri veehaarde pindala m2,
K - filtri kattekihi filtratsioonimoodul, m/d;
t - filtri kattekihi tüsedus, m;
H - vee survekõrgus filtril (koos kattekihi tüsedusega), m;
Künnimullast kattekihi parameetreid t ja K oluliselt muuta ei saa. Kihi minimaalne tüsedus on ette antud künni sügavusega. Oluliselt ei saa ka muuta künnikihi veeläbilaskvust. Filtri kohal see läheneb kiiresti kōrvalpaiknevale künnikihi omale. Dreenifiltri läbilaskevōimet saame parandada veehaardepinna F suurendamisega, mis aga on filtri mahtu suurendamata seotud tehnoloogiliste raskustega. Kōige lihtsam on rajada filtrit puistena. seega vettvastuvōttev pind on puistepüramiidi tipp ehk kōige väiksem horisontaallōige. Eriti väike on turbasōelmete vōi laastuga täidetud vōrkkottidest tehtud filtrite veehaardepind.
Kaevud
1975 a. esitasid A.Juske ja H.Tomberg ratsionaliseerimisettepaneku klaasplasttorukolmikute kasutamiseks drenaažiitöödel. Kolmikuid tehti mõõdus 150, 200 ja 250 mm. See oli esimene sellelaadne drenaažikonstruktsioon NSVL -s. Nende eelis - võimaldas kollektorid ühendada ühenduskaevuta.
Settekaevu ülesanne on kinni püüda kogujadreenid liikuvad uhtained, nad projekteeritakse pikkade kogujadreenide langumurdepunktidesse, kus voolukiirus väheneb.
Neelukaevu ülesanne on sulglohku koguneva pinnavee juhtimine dreeni. Pinnavee sissepääsuks on maapinna kõrgusel avad. Neelukaevu kasutatakse üle 2 hektarise valgalaga sulglohkudes. Väiksema valgla korral juhitakse pinnavesi drenaažitorustikku dreenifiltri kaudu. Selle ehitusel võib kasutada kruusa, võrkkotis hakkpuitu või betoonist filterplokke.
Kraavikaevu kasutatakse piirde- ja väiksemate kogujakraavide vee juhtimiseks drenaaži.
51. Millised on probleemid drenaaži rajamisel allikalisel alal ja kuidas neid lahendatakse?
Allikaliste alade kuivendamine peab olema tehniliselt ja majanduslikult põhjendatud. Põhjavee tugeva juurdevoolu korral tuleb kaaluda kuivenduse otstarbekust ja üldjuhul jätta maa looduslikku olekusse.
Allikaliste alade kuivendusvõtteks on piirdekraavide ja dreenide rajamine, drenaaživõrgu tihendamine , püstdrenaaži kasutamine. Juurdevoolu intensiivsuse ja pinnase geoloogilise ehituse järgi valitakse sobiv kuivendusviis. Kohtades, kus põhjaveelademe lae tüsedus on alla 2 m, on soovitatav veelade avada sügavate piirdekraavidega. Väga sügavad kraavid ei ole otstarbekad - vajavad kindlustamist ja haritava maa kadu on suur.
Kuni 6 m paksuse põhjaveelademe lae korral ning kui survetase tõuseb vähemalt maapinnani, soovitatakse ehitada puurkaevu süsteem (alandusvõimendi), millest vesi voolab isevoolselt dreenidesse või kraavidesse. Võimendi rajamisel süvistatakse veelademesse perforeeritud plast- või asbesttsementtoru.
Eestis on välja töötatud tehnoloogia, mille kohaselt alandusvõimendi ehitamiseks puuritakse autopuuriga üle 30 cm läbimõõduga puurauk, millest vähemalt kaks meetrit ulatub veelademesse. Puuraugu kinnivarisemise vältimiseks paigaldatakse sinna perforeeritud filtertoru mille tagune täidetakse killustikuga (joonis 1). Võimendi vooluhulk sõltub pinnase veeläbilaskvusest, põhjavee survest ja puuraugu ulatusest veelademesse. Katseobjektil (Ülenurme Nõlva ja Kuldi) mõõdeti kahe võimendi keskmiseks vooluhulgakas 0,4 ja 1,5 l/s.
52.Millised on probleemid drenaazi rajamisel paealuspõhjaga alal ja kuidas neid lahendadatkse?
Tekivad keskkonnakaistelised probleemid: kuivendussüsteemide rajamisega (lõhkamise teel) võib võib objektil ja seda ümbritsevatel aladel põhjavee pinda liigselt alandada, avada põhjaveele intensiivse äravoolu, põhjustada põhjaveevarude reostumist jne.
Paealuspõhjaga maadel tuleb enne projekti koostamist selgitada kuivenduse majanduslik otstarbekus ja põhjaveerežiimi võimalikud muutused kuivendussüsteemi mõjupiirkonnas
Kui drenaaži rajamine nõuab lõhketöid, tuleb projekt kooskõlastada vastavate ametasutustega.
Sademelise ala toitumisega keskmise ja hea veeläbilaskvusega mineraalmuldadel (pinnakatte filtratsioonimoodul on üle o,2 m/d) kus dreenikaevikud tuleb rajada lõhkamise abil (vähemalt 0,2 m sügavuselt paekihti), on soovitatav kuivendusvõrgu rajamine projekteerida kahes etapis
Esimeseks on valikkuivendus. Kui pinnase filtratsioonimoodil on 1 – 0,2 m/d, võib kasutada nii valikuivendust kui ka 2 – 3 korda harvendatud lauskuivendusvõrku
Teisel etapil, pärast valikkuivenduse intensiivsuse kontrollimist, tuleb vajaduse korral kuivendusvõrku tihendada dreenide vaheleehitamise teel
Kui esineb võõrvee juurdevoolu või paepealse pinnase läbilaskvus on halb (filtratsioonimoodul alla 0,2 m/d), määrata dreenide vahekaugus nagu tavalisel kuivendusobjektil. Antud juhul pae arvel vahekaugust ei suurendata
Paelademesse ulatumise sügavuselt tuleb ette näha dreenikaeviku täitmine hästifiltreeruva materjaliga (paeklibu, jäme liiv)
53. Millised on probleemid drenaazi rajamisel aedades ning spordiväljakutel ja kuidas neid lahendadatakse?
Kuivendusviisi valikul võetakse arvesse liigniiskuse põhjused, veega toitumise tüüp, ala kasutamislaad ning ka majanduslikud kaalutlused. Aias rajatakse kuivendussüsteem koos aia rajamisega, s.o. istikute istutamisega. Mitmete aastate jooksul ei saada saaki ning sellega muutub ka tasuvusaeg pikaks.Aedades põhiliseks kuivendusviisiks on drenaažkuivendus. Kuivendusintensiivsus aias on mõnevõrra suurem. Eestis kasutatava intensiivsuse skaala jaotuse järgi on aias I astme kuivendus mis on tihedam võrreldes põllumaaga Aladel kus ei ole tähtis põhjavee sügavuse täpne reguleerimine ning eesmärgiks on pinnavee eemaldamine, kasutatakse ka kraavkuivendust.Drenaaži liikidest on levinuimad savitorudrenaaž, plasttorudrenaaž. Aias drenaaži remont ja taastamine on raskendatud. Seetõttu peab ka dreeni konstruktsioon olema töökindlam, ning ka seega kallim.Aedade ja parkide kuivendamist raskendab taimejuurte tungimine drenaažitorudesse. Muudel objektidel on seda ohtu võimalik vähendada dreenide paigutamisega puudest 10…20 m kaugusele.Klassikalises maaparandusalases kirjanduses soovitatakse aedu kuivendada nn Rerolle’I drenaažiga, mille kohaselt dreeniliidused on veetihedad ja vee sissepääsuks rajatakse dreenide all iga 10…15 m tagant filterkaev. Sellega tagatakse vee sissepääs dreenidesse allpool põhjavee pinda, so tsoonis kuhu taimejuured ei arene.
Spordiväljakute kuivendamisel on oluline , et oleks tagatud pinnavee kiire äravool. Selleks peab drenaaazivõrk olema suhteliselt madal ja tihe.Dreenikaevikud tuleb täita hästi filtreeriva materjaliga. Kuivenduse intensiivsus määratakse maksimaalse sademete hulga järgi.
54. Kuidas valitakse dreenifiltrit?
Levinud on seisukohad, et liivapinnases olev dreenifilter peab olema sellest vähemalt 5 korda parema veeläbilaskvusega ning savipinnases olev filter vähemalt 20 korda parema veeläbilaskvusega.
kus D15 – kruusa sõelkõveralt vastav läbimõõt, millest 15 % osakesi on väiksem;
d15 – pinnase sõelkõveralt vastav läbimõõt, millest 15 % osakesi on väiksem;
Kruusfiltri valikul lubatud kruusaosakeste väljakandeks pakutakse kuni 5%. Kui kruus sisaldab üle 7% suffosiooniohtlike osakesi s.t. kui Ds > D7 siis on tarvis peen fraktsioon kruusast eraldada.
55. Kuidas mõjub kuivendus ja maaparandus keskkonnale?
Otseselt võib maaparandus looduskeskkonda negatiivselt mõjutada peamiselt ehitus- ja hooldustööde käigus. Maaparandusobjektide rajamisega ja kasutamisega kaasnevad looduskeskkonna mõjutavad protsessid. Mõju on nii positiivne kui ka negatiivne. Kuivenduse otsene positiivne mõju maaharija seisukohast on Eesti tingimustes olnud väga oluline – Kuivendussüsteemide ehitamine on võimaldanud kasutada alaliselt liigniiskeid muldasid. kraavkuivenduse asendamine drenaažiga vähendab erosiooni (heljumi ja sellega fosfori väljakannet).Negatiivse küljena väheneb ka looduslik mitmekesisus ja drenaaži puhul suureneb ka lämmastiku väljakanne. maaparanduse mõju keskkonnalele seisneb järgnevas:*kuivendus mõjutab parandatud ala veevarusid;*Intensiivne detailK.võrk, millega reguleeritakse mulla veerežiimi pindmises kihis muudab looduslikku aineringet.*Ehitatakse ka piirdekraave, piirdetammisid ja teid ning süvendatakse ja õgvendatakse veejuhtmeid. Selle tulemusena muutuvad pinna- ja põhjavee valgalade suurused. Kasvab ka kraavivõrgu tihedus. *Kultuurtehniliste töödega on muudetud oluliselt maastikupilti: metsasus väheneb ning maapinna planeerimine ja reljeefimelioratsioon muudavad pinnavee äravoolutingimusi.*Remondi ja süvendustööd vabastavad vooluvete ja lõpptulemusena eesvooludesse heljumit ja orgaanilist ainet *Mahajäetud K.süsteemidel halveneb ökoloogiline seisund: suured alad võsastuvad ning ujutatakse aegajalt üle; Maastikupilt ja veekeskkonna seisund halvenevad; *Üleujutuste laienemine väikejõgede vesikondades ja poldrialadel tingib pinnavette sattuva org. aine hulga suurenemise.Majanduslikust küljest vaadatuna on peamine probleem see, kuidas talitada, et süsteemid ei kaotaks oma väärtust ning et kuivendatud maa ei muutuks kasutuskõlbmatuks. Praegu puudub Eestis selgelt formuleeritud põllumajanduspoliitika. Maailmas tervikuna on toiduainete puudus ning kõrbete levik laieneb . Seega parasniiske piirkonna põllumajanduslik tähtsus kasvab. Hukkalastud süsteemide taastamine nõuaks suuri kulutusi. Kui peaks tulema mõni sademerohke aasta, on karta kuivendatud maa üleujutamist ja soostumist.Kuivendusvõrgu mõju veevarudele võib hinnata mitmest seisukohast. Kuivendus eesmärk on mullast liigniiskuse kõrvaldamine, mis annab võimaluse kasutada seda taimekasvatuseks või ka ehitusobjektina. Seega ilma selleta pole maakasutus võimalik. Põuakartlike ja parasniiskete muldadega aladel tuleb põuaperioodil niiskust puudu. Selle kompenseerimiseks rajatakse kevadise ja suvise suurvee akumuleerimiseks veehoidlaid, mille vett kasut vihmutamiseks. Kinnist süsteemi on võimalik rajada poldril, kus kuivendatavast kihist ärajuhitav vesi akumuleeritakse veekogumisbasseini või pumbatakse veehoidlasse.Kuivenduse negatiivne mõju seisneb:*põhjaveevarude vähenemises ja pinnaseveetaseme alanemises,*jõgede äravoolurežiimi muutuses, *äravoolu tipu suurenemises, *ümbritseval alal veetaseme alanemises.Kuivendamisega võib kaasneda ebasoodsaid kõrvalmõjud aladel, kus pinnakate on õhuke ning aluspõhjaks on kastunud lubjakivid . Kui jõesängi süvendamisega või põhivõrgu- ja piirdekraavide kaevamisega avatakse karstunud lubjakivide lõhed, langeb põhjaveetase vettkandvas kihis. Selle tagajärjel võivad lähedusesolevad madalad salvkaevud kuivaks jääda ja allikate deebit väheneda.Sõltuvalt valgala iseloomust võib kuivendus mõjutada äravoolu ja selle aastasisest jaotust. Põhjaveetase alaneb ja äravool kiireneb, sest sademevesi pääseb kiiresti kuivendusvõrku ja sealt suublasse. Uurimisandmete kohaselt suureneb äravool 0,3-0,6% iga kuivendatud maa protsendi kohta. Kuivendus negatiivne, põhjaveevarusid vähendav mõju võib olla tingitud ka põhjaveekihtide avamisest. Kultuurtehniliste töödega väheneb metsasus ning maapinna planeerimine ja reljeefimelioratsioon muudavad pinnavee äravoolutingimusi. Infiltratsioon sügavamatesse horisontidesse väheneb. Seetõttu muutub põhjaveevarude täienemine. Varud vähenevad ning põhjavee kvaliteet halveneb.Suureneb ka äravoolu ebaühtlus. Pärast maa kuivendamist on kevadsuurvesi varasemast palju kõrgem, kõrgveehari on järsem ja selle kestus lühem. Et suurvesi kestab lühemat aega, ei jõua vesi maasse imbuda ning põhjavee saab vähem täiendust. Väheneb ka mulla veevaru, eriti paaril kuivendusjärgsel aastal. Pindmine äravool suureneb ning see soodustab erosiooni. Kuivendatud alade jõed muutuvad suvel veevaesemaks, neisse juhitava reovee lahjendamiseks ei piisa vett ning jõgede isepuhastusvõime väheneb.Sõltuvalt valgala iseloomust võib kuivendus mõjutada äravoolu ja selle aastasisest jaotust. Dr. K. Hommiku uurimuste põhjal võib võsastunud mineraalmaa intensiivsel kuivendamisel ja ülesharimisel kevadsuurvee tipp suureneda kuni kaks korda. Seda põhjustab lume sulamise kiirenemine lagedaks jäänud alal. Seevastu lagedate põldude ja metsa kuivendamisel ei ole oodata tippäravoolu erilist suurenemist (Hommik, 1985). Suvised ja sügisesed suurveetipud võivad madalsoo ja võsastunud liigniiskete väikese langu (Kink , 1975). Teine probleem on kuivenduse mõju mulla aktiivkihi e taimejuurte kasvupiirkonna veevarule ja veerežiimile. Mõju sõltub ala geoloogilisest ehitusest, veega toitumise viisist, liigniiskuse põhjustest ning kuivendussüsteemi tehnilisest lahendusest. Drenaaž eemaldab mullast raskusjõule alluva vaba vee. Negatiivne mõju e ülekuivendus saab toimuda ainult seega liivpinnastes, kus kapillaartõusu kõrgus on väike. Põhjaveetaseme alandamine võib põhjustada kuival perioodil veepuudust. Teisest küljest tehniliste lahendustega on seda võimalik korvata (altniisutuse kasutamine).Sügavad piirdekraavid alandavad põhjavee taset ka kuivendavat territooriumi ümbritseval alal.Kuivendusega võib kaasneda ebasoodsaid kõrvalmõjusid aladel, kus pinnakate on õhuke ning aluspõhjaks on karstunud lubjakivid. Kui jõesängi süvendamisega või põhivõrgu – ja piirdekraavide kaevamisega avatakse karstunud lubjakivide lõhed, langeb pinnaseveetase vettkandvas kihis. Selle tagajärjel võivad lähedusesolevad madalad salvkaevud kuivaks jääda ja väheneda allikate debit.Maaparanduse mõju aineringele.Maaparandus muudab oluliselt mulla õhurežiimi ning see võib soodustada mõne aine ja keemilise ühendi väljaleostumist. Pärast kuivendussüsteemide käikuandmist on täheldatud humiinhapete ja sulfaatiooni sisalduse suurenemist äravooluvees. Mõlemad põhjustavad vee happesuse tõusu (s.o. pH alanemist), mis võib kahjustada veeelustikku (jõevähki, mõnda kalaliiki ja limuseid).Maaparanduse tagajärjel võib muutuda mulla huumushoiuvõime, elustik ja mikrokliima , see omakorda kutsub esile muutusi maastikupildis. Hävida võivad taimede kasvu- ning lindude ja väikeloomade elupaigad .Maaparandus võib soodustada ka tuulekannet, kui kergesti lendu tõusva muldkattega (kerged liivmullad, turvasmullad) aladele kujundatakse suuri lagedaid välju.Maa kuivendamiseks on sageli olnud vaja jõgesid süvendada ja õgvendada. Sellega likvideeriti küll suured üleujutused, kuid luhtadesse ei jää enam pidama uhtaineid, mis nüüd jõuavad süvendatud jõe suublasse - järve või merre.Põllu- ja metsamaa kuivendamine avaldab mõju ka jõgede äravoolule ja vee keemilisele koostisele.Põhjavee tase alaneb ja äravool kiireneb, sest sademevesi pääseb kiiresti kuivendusvõrku ja sealt suublasse. Veetaseme alanemisega pääseb õhk pinnasesse ja kiireneb org. aine lagunemineMaa kuivendamisega kaasneb äravooluvee keemilise koostise muutumine. Soostunud aladelt voolava vee pH on üldiselt madal ning org. aine ja taimtoitainete sisaldus väike. Kuivenduse negatiivse keskkonnamõju vähendamiseks:*on vaja seada eesmärgiks, et maa kuivendamine ei suurendaks keemiliste ühendite sisaldust vees üle kahe korra;*ei tohiks kuivenduskraavide ega -dreenide vett juhtida suublasse (jõkke, järve, merre) otse, vaid läbi looduslähedase puhasti - kraavilodu, puhvertiigi vms.;*on ka kogujakraavidele vaja rajada kraavilodusid, et kinni püüda vees liikuvat taimetoitaine- ja org. aine rikast heljumit;*on maaparandustööde ajal tarvis kraavi ühele kaldale jätta vähemalt 1 m laiune kaitseriba - põõsastik või puistu : niisuguse riba peaks rajama ka olemasolevate peakraavide äärde.
56. Milliseid abinõusid on uuritud ja mõnedes maades kasutatakse biogeenide väljakande vähendamiseks kuivendatud alalt?
Looduskeskkonnale negatiivsete mõjude vähendamiseks on nüüdisajal uuritud mitmesuguseid tehnoloogiaid, mis võimaldavad efektiivsemalt lahendada korraga mitmeid keskkonnakaitselisi probleeme. Nende abinõude eesmärk on lokaliseerida ja reguleerida toitainete väljakannet, säilitada ökoloogilist stabiilsust, suurendada looduslikku mitmekesisust ja veejuhtmete isepuhastumisvõimet ning kaitsta PMlikult kasutatavaid maid tootmise negatiivsete tagajärgede eest. Kõiki neid abinõusid on vaja rakendada mitte üksnes kuivendatud maadel, vaid osaliselt ka parasniisketel põllumaadel. Kuivendus vees on aga nii orgaanilist ainet kui biogeene rohkesti. Kuivendatud põllu- ja metsamaad kasut intensiivsemalt, aineringe mullas kiire. Täiendavate meetmete rakendamise eesmärk on vähendada hajureostusena väljakantavat biogeenide koormust. Talu tasandil on seda võimalik muuta vähendades äravooluga väljakantavat biogeenide kogust ja parendades toitainete kasutamisest taimede poolt. Biogeenid (lämmastik fosfor ) kantakse haritavalt maalt välja pindmise- ja drenaažiäravoolu kaudu. Reguleerides seda on võimalik mõjutada leostumise kogust ja toimumisaega. Teine võimalus on vähendada väetamist või parendada taimede poolt väetiste omastamist ja kasutamist. Väetamisega piiramine, maakasutuse muutus (rohumaaks) või laiad kaitseribad erosiooniohtlike väljade ja veejuhtmete vahel vähendavad kokkuvõttes saagi kogust või talu sissetulekut. Mulla niiskusrežiim mõjutab lämmastiku- ja fosforiühendite reaktsiooni ja seotust pinnaseosakestega ning nende kasutamist taimede poolt. K. ühtlustab taimede kasvutingimusi ning soodustab sellega väetusainete paremat ärakasutamist. Pindmise äravoolu likvideerimine, drenaaži efektiivsuse suurendmaine vähendab fosforiühendit väljakannet. Oluline osa haritavalt alalt väljakantavast toitainekoormusest on tingitud halvast kuivenduse seisundist. Kui kuivendus ei toimi hästi, siis taimede kasvuvõime halveneb, toitaineid ei seota , suureneb pindmise äravoolu osatähtsus, mis lõppkokkuvõttes suurendab biogeenide väljakannet eesvoolu, jõgedesse ja järvedesse. KraavK. asendamine torudrenaažiga vähendab pindmist äravoolu ja seega ka erosiooni ning tulemusena väheneb üldfosfori ja org. lämmastiku väljakanne. Kuid traditsioonilise drenaažkuivenduse korral täheldatakse dreenide kaudu väljakantava nitraatlämmastiku osakaalu märgatavat suurenemist. See on seletatav nii äravoolu mahu kui ka selle kontsentratsiooni suurenemisega. Erandina on ka lõhelistes savipinnastes leitud heljumi ja fosfori väljakande suurenemist (Uusitalo, 1998).Kuivendatud alal on poorsus > (vihmausside tegevus ja taimejuurte areng alumistes horisontides), seega pindmine äravool