Vodohospodářské stavby BS001 Závlahy, odvodnění, ochrana a organizace povodí CZ.1.07/2.2.00/15.0426 Posílení kvality bakalářského studijního programu Stavební Inženýrství
Harmonogram přednášek 1. Úvod a základní informace o předmětu, úvod do vodního hospodářství ČR 2. Vodní nádrže, přehrady a využití vodní energie 3. Jezy, odběry vody z vodních toků, vodní cesty a plavba 4. Vodní toky a jejich úprava, hrazení bystřin 5. Základní pojmy a vztahy hydrauliky 6. Základní pojmy a vztahy hydrauliky 7. Základní pojmy a vztahy hydrauliky 8. Hydrologie, koloběh vody v přírodě, hydrologie nádrží 9. Rybníky a účelové nádrže, ochrana před velkými vodami, ochranné hráze 10. Závlahy, odvodnění, ochrana a organizace povodí 11. Inženýrské sítě 12. Zásobování pitnou vodou, doprava a úprava vody, balneotechnika 13. Stokování a čištění odpadních vod
Vodohospodářské meliorace Snaha o optimalizaci vláhových a energetických zdrojů v krajině. Navrhuje se pouze v kulturní krajině za účelem dosažení maximálních výnosů kulturních plodin. Příčiny sucha a mokra: Místní příčiny (lokální) orografické (pata svahu x svah) Oblastní příčiny (zonální, krajinné)
Stanovení suchého / mokrého klimatu Dešťový faktor Df = Sr / T (existují podrobnější metody) Kde: Sr je dlouhodobý roční úhrn srážek (ČR 680 mm) T je dlouhodobá průměrná roční teplota (ČR 7,3 C) Aridní oblasti - Df < 40 - zavlažovat Humidní oblasti - Df > 160 - odvodnit Bílý potok v Jizerských horách Sr = 1702 mm Libědice v okrese Chomutov Sr = 401 mm Podrobněji Stanovištní index SI klima, odtok, vzlínání, vsak, výpar, vlhkost, hydropedologie,
Stanovištní index - SI Z á v l a h a O d v o d n ě n í
Závlahy
Co je cílem závlahy? Dodání chybějící vody do půdy. Vytvoření podmínek pro rozvoj vegetace. Úprava vláhových poměrů zeleně v obytných + prům.oblastech. Největší konzument vody (celosvětově). V ČR pouze doplňková závlaha (vyrovnávají lokalních deficitů). V aridních oblastech - výživa obyvatelstva.
Kapacita závlahových zařízení Závlaha musí umožňovat dodání deficitního množství vody a nahradit evapotranspiraci: - polní plodiny (5-7 dnů) - zelenina (2-3 dny) Budování nádrží pro vyrovnání přítoku a odtoku. Zdroje závlahové vody: Povrchová voda (v ČR-vodní toky+umělé vodní nádrže) Podzemní voda (v malém rozsahu pro místní závlahy) Odpadní voda (nevyužité - městské, zemědělské + vhodné průmyslové (potravinářský průmysl) Vydatnost vodního zdroje + jeho kvalita
Systém závlah Odběr vody a její úprava Odběrné objekty podle typu zdroje - úprava pouze u speciální závlahy filtrace, desinfekce. Přívod a rozvod závlahové vody Kanály a trubní sítě a objekty na nich Primární podávací, Sekundární provozní Terciální zvyšovací Čerpací stanice Podrobná závlaha rozdělení závlahové vody po ploše Podmok, přeron, výtopa Postřik, závlahové stroje Mikrozávlahy kapková, bodová, mikropostřik Podpovrchové závlahy
Přívod a rozvod závlahové vody Zemní kanály problém člení krajinu odběr vody čerpáním Žlabové kanály nečlení povrchový odtok a umožňují odběr na závlahu bez čerpání Velmi často trubní kanály vysokotlaké nebo nízkotlaké, a kanály o volné hladině nejrůznější materiál ocel, plasty, beton
Marchfeldkanal přírodní profil
Přívod zavlažovací vody
Čerpací stanice zavlažovací vody
Závlaha podmokem Závlaha výtopou
Závlaha postřikem
Závlaha postřikem vyžaduje vysokotlaké čerpací stanice a trubní rozvod s hydranty
Hydrant připojení odběru závlahové, tlakové vody
Dálkoproudý postřikovač
Princip pásového postřiku
Závlahové stroje - mostové
Závlahový stroj - pivotový Závlahový stroj - konzolový
Zavlažované a nezavlažované plochy USA - Nebrasca
Ostatní druhy závlah postřikem
Mikrozávlaha kapková
Úprava závlahové vody mikrofiltrací pro kapkovou závlahu
Odvodnění
Zamokření Zamokření půd a zemin je přirozený i antropogenní činností způsobený stav vodního režimu, který je představován nadbytkem vody v profilu půdy nebo zeminy, a který omezuje využitelnost daného prostoru, nebo vrstvy člověkem. Omezení v následujících oblastech Technické stavby zakládání liniových, dopravních, pozemních Využití přírodního bohatství - těžba Zemědělské využití půdy znehodnocení a poškození půdy, znemožnění růstu plodin, půda je chladná, špatně se obdělává, neobyvatelná, výskyt bodavého hmyzu
Odvodňovací stavby Záchytné a odlehčovací kanály Ochranné hráze Ochranné nádrže Hlavní odvodňovací kanály a čerpací stanice Podzemní drenáže
Hlavní zařízení
Záchytný a odlehčovací kanál
Ochrana nádržemi a hrázemi
Čerpací stanice
Čerpací stanice
Čerpací stanice - Itálie
Čerpací stanice - Itálie
Čerpací stanice - Itálie
Čerpací stanice Itálie
Čerpací stanice Itálie parní provoz
Čerpací stanice Itálie elektrický provoz
Hlavní kanál
Čerpací stanice uzávěry
Vedlejší odvodňovací kanál
Podzemní drenáže
Podzemní drenáže podrobná drenáž
Podzemní drenáže výusti
Podzemní drenáže odvodňovací šachty
Podzemní drenáže systémová řešení
Podzemní drenáže PVC potrubí
Podzemní drenáže drenáž objektu
Podzemní drenáže / čerpání
Podzemní drenáže liniové stavby
Zdroj: KELLER spol. s r.o. Komplexní řešení sanace svahu
Komplexní řešení 8 m výška zdi Vodorovné průlehy Povrchové odvodnění Max sklon 12 Možný průsak vody přes gabiony Zatravnění Podzemní drenáže horizontální vrty Zdroj: KELLER spol. s r.o. Kaskádový skluz
Ochrana a organizace povodí Ochrana vody a půdy před působením nepříznivých vlivů Ochrana a tvorba ŽP Povrch země neustále "tvarován" působením vody, ledu a Erozí Přirozený proces, který se podílí na vytváření zemského reliéfu. Rozrušování půdy transport uvolněných částic ukládání Eroze Dle příčiny vodní, větrná, ledovcová aj. Dle formy plošná, výmolová, proudová V našich podmínkách přes 36% půdy je postiženo erozí. Z toho 28 % erozí větrnou.
Wischmeier-Smith roční ztráta půdy G = R. K. L. S. C. P R erozní účinnost deště K náchylnost k erozi L činitel délky svahu S činitel sklonu svahu C činitel ochranného vlivu vegetace P činitel protierozních opatření Protierozní opatření = zeslabení nebo zamezení účinku eroze na půdu (na orné i lesní půdě). Snahou je předcházet vzniku povrchového odtoku, transportu splavenin a jeho ukládání. Organizační agrotechnická biotechnická - technická
Příčný řez údolím protierozní uspořádání
Pozemkové úpravy (PÚ) Pozemkové úpravy (zákon č.139/2002,sb.) uspořádávají vlastnická práva k pozemkům, zabezpečuje se jimi přístupnost a využití pozemků. Současně se jimi zajišťují podmínky pro zlepšení životního prostředí, ochranu a zúrodnění půdního fondu, vodní hospodářství a zvýšení ekologické stability krajiny. Naplnění těchto cílů se docílí návrhem plánu společných zařízení (PSZ), která zahrnují: Opatření sloužící ke zpřístupnění pozemků Protierozní opatření pro ochranu půdního fondu Vodohospodářská opatření Opatření k ochraně a tvorbě životního prostředí
Co umí pozemková úprava: scelení otáčení rozdělení Výsledkem PÚ je digitální katastrální mapa