ELÕADÁS ÁTTEKINTÉSE A vízgazdálkodás története, helyzete és kilátásai A víz szerepe az egyén életében, a társadalomban, és a mezõgazdaságban. A vízügyi jog pillérei. Hidrológiai alapismeretek Hidraulikai alapismeretek A melioráció és vízgazdálkodás kapcsolata Káros víztöbblet, és az ellene való védekezés dombvidéken. Káros víztöbblet a síkvidéken. Tartós vízhiány okozta károk, és az ellenük való védekezés. A vízhasználatok és a környezetszennyezés kapcsolata Vízvédelmi alapismeretek Víztisztítási alapismeretek Szennyvíztisztítási alapismeretek
Káros víztöbblet a dombvidéken • A heves záporok miatt az utóbbi években gyakoriak voltak a kisebb patakok által nagy károkat okozó áradások. • A heves vízjárású vízfolyások mederrendezése szükségessé válhat. • A burkolt fenekû medrek helyett azonban természet közeli megoldásokat kell találni a jövõben, amelyeknek nagy hagyományai vannak pl. Svájcban. • A fenéklépcsõk és egyéb „mûtárgyak” ott rendszerint fából készülnek.
Árvízmentesítés Tervszerû megelõzõ intézkedések és beruházások összessége Az árvizet kiváltó tényezõk tompítása • Vízgyûjtõ lefolyási viszonyainak megváltoztatása
2.2.7 Káros víztöbblet, és az ellene való védekezés A kérdést kormányrendeletek szabályozzák:
• 232/1996. (XII. 26.) Korm. Rendelet a vizek kártételei elleni védekezés szabályairól • 48/1999. (XII. 15.) BM rendelet a belügyminiszter irányítása alá tartozó szervek katasztrófavédelmi feladatairól és a védekezés végrehajtásának rendjérõl, valamint e szervek irányítási és mûködési rendjérõl
2.2.8 Káros víztöbblet a síkvidéken • Árvíz: a folyó kilép az úgynevezett középvízi medrébõl és elönti az árterületet, vagy hullámteret. • Belvíz: a talajvíz megemelkedik a tavaszi olvadásoktól, vagy nagy mennyiségû csapadéktól, és tartósan elönti a mélyebben fekvõ belvízi öblözeteket.
Árvíz mentesítés
– elvezetés, – beszivárgás elõsegítése, – hirtelen olvadás lassítása (újraerdõsítés)
• Mederbeli lefolyás gyorsítása – – – – –
folyószabályozás meder rendezés partvédelmi munkák akadály mentesítés jégzajlás segítése
• Töltésezés – – – –
fõ védvonalak kiépítése, erõsítése Nyári gátak létesítése a nyári, vagy zöldár ellen városok árvízi töltéseinek elkészítése Városok árvízi csatornáinak létesítése
• Árvízi csatornák létesítése • Véderdõk létesítése Forrás Zseni Anikó Vízminõségvédelem
1
Árvíz mentesítés
Az árvíz mentesítés negatív hatásai • A gátak közé zárt folyók a hullámtéren rakják le hordalékukat • Az Alföld nem töltõdik fel, mint a múltban (ma inkább süllyed, mert a folyóvízi hordalék nem tudja feltölteni). • A hullámterek feliszapolódnak. • A gátak folyamatos magasítására van szükség (az árvízszint emelkedik) • A medertalpak egyre magasabban helyezkednek el. • Emelkedik a térségben a talajvízszint (belvíz). • A gátrendszeren belül a fenékszint emelkedik és magasabb lesz, mint a gátakon kívül. • Medermélyülés is történhet (ahol gyorsabb a folyó bevágódhat). • Szélsõségessé válik a vízjárás (kis- és középvízállások csökkennek árvízszintek emelkednek).
Új Vásárhelyi-terv A Tiszára és környezetére vonatkozó komplex tájgazdálkodási program
Várárhelyi-terv I. ütem
A töltések folyamatos magasítása a növekvõ mértékadó árvízszintek miatt hosszú távon nem tartható fenn. Célkitûzések: • a Tiszán levonuló árvízszintek magasságának csökkentése • a nagyvízi vízszállító képesség javítása • kisebb szakaszokon a töltések emelése • nemzetközi vízügyi együttmûködés erõsítése Megoldás: az árhullám nagy mennyiségû vizének egy részét levezetik a közeli árvízi tározókba Kapacitás: 14 db, 1,5 milliárd m3 víz) Forrás: A Vásárhelyi-terv továbbfejlesztése program I. üteme (20042007) Forrás: Zseni Anikó Vízminõségvédelem
Árvíztározók terve
Árvíztározók terve
Forrás: Zseni Anikó Vízminõségvédelem
Forrás: Zseni Anikó Vízminõségvédelem
2
Árvíztározók terve
Árvízi védekezés • Védekezés a hullámverés és elhabolás ellen – rõzsemûvek – fóliázás – homokzsák
• A töltést meghaladó vízszint ellen – nyúlgát építése • palánkok közé földet, homokot helyeznek • homokzsákokból építik
– töltés átvágása, szükség tározás – zsilipen való leengedés, árvízi tározóba
• A szivárgás ellen – homokzsák – szádfal
• A töltés elmozdulása ellen – homokzsákokból épített pillérekkel – töltés szélesítésével
• Buzgárok ellen – buzgár köré medencét építenek – letapogatják majd elzárják a beömlõ nyílást
Forrás: Zseni Anikó Vízminõségvédelem
Belvíz mentesítés
Csatornahálózat kezelése
Csatornahálózat • A Magyarországon mintegy 42.000 km síkvidéki belvízcsatorna van, az alábbi megoszlásban: • 8.100 km (19%) a vízügyi igazgatóságokhoz tartozó kizárólagos állami mû • (fõmûvek, fõbefogadók) • 19.600 km (46%) az FVM felügyelete alá tartozó forgalomképes állami csatorna ( vízgazdálkodási társulatok által kezelt mûvek kb. 95-98 %-a) • 14.300 km (35%) az önkormányzati tulajdonba került volt üzemi csatornahálózat és a magántulajdonú csatornák
• A vízgazdálkodási társulatok által kezelt forgalomképes állami tulajdonú belvízcsatornák fenntartása és mûködtetése állami feladat. A mûködtetést az állam a vízgazdálkodásról szóló 1995. évi LVII. Törvény rendelkezése szerint vízgazdálkodási társulatok útján látja el. • A belvízcsatorna hálózat akkor mûködik jól, ha elegendõ forrás áll rendelkezésre ahhoz, hogy a vízi társulatok az évi fenntartási feladatokat idõben el tudják végezni. • Egy km átlagos méretû belvízcsatorna fenntartása 500700 ezer Ft körül van. • Az 5-10 évente esedékes rekonstrukció 1.000-1.500 ezer Ft.
Termelõi felelõsség
Belvízi idõszak hossza
• A vízjogi üzemelési engedéllyel rendelkezõ termelõi tulajdonban lévõ belvízvédelmi mûvek fenntartása, üzemeltetése a termelõk feladata. • A termelõ, földhasználó, illetve tulajdonos rendelkezik a földjére érkezõ csapadékkal élvezi hasznát ha az kedvezõ mennyiségû és eloszlású és sajnos látja kárát, ha akár a felszínen, akár a felszín alatt az optimálisnál több a víz. • A termõföldön keletkezõ káros vizek elvezetése a termelõ feladata.
• A mezõgazdasági kultúrák 1-2 hét vízborítást tolerálnak • A belvizes idõszak hosszát maximum 15 napra kellene lerövidíteni az egyes öblözetekben. • A gyakorlatban „belvizes” években helyenként a 3 hetet is meghaladja a vízborítás. • A belvízmentesítés a levezetõ rendszernek és a szivattyú kapacitásnak a függvénye • A levezetõ rendszer folyamatos karbantartást igényel • A szivattyú kapacitást az amortizációnál nagyobb mértékben kellene pótolni, és fejleszteni
3
Felszín alatti vízrendezés, talajcsövezés Elõnyei • kisebb a belvíz kialakulásának kockázata • javul a talaj vízbefogadó és vízáteresztõ képessége, • a talajmunkák optimális idõben és minõségben, • a gyökerek tápanyagfelvétele javul, • só kimosódás a talajból, • mikrobiális tevékenység fokozódása. Hátrányai • beruházási költsége magas, • tápanyag-kimosódás, • természet idegen anyagok
A szívó mértékadó vízhozama Qsz és a dréncsõ esése alapján nomogrammok segítségével egyszerûen kiválasztható az optimális NA paraméterrel rendelkezõ dréncsõ.
Permanens talajvizes modell 4k•h2
8k•d•h L=
q
• Kezdetben égetett agyag csõ • Ma felcsévélhetõ perforált gégecsõ PE, PP, PVC mûanyagokból • Névleges átmérõ (NA): 50, 65, 80, 100, 125, 160 és 200 mm. Hossz: 45-200 m. • Idomok: karmantyú,végelzáró, szûkítõ, csatlakozó és kifolyó idomok.
A szükséges dréncsõ átmérõ meghatározása
Szívók fektetési távolsága
Hooghoudt képlettel:
A talajcsövek anyaga
+
q
L: szívótávolság [m] h: a depressziós görbe legmagasabb pontja szívók fölött [m] q: elvezetési intenzitás [mm/nap] d: egyenértékû rétegvastagság k: a talaj vízvezetõ-képessége [m/nap]
A gyûjtõ vízhozamát a rá csatlakozó szívók vízhozamából számítjuk. Ezután ugyanazzal a nomogrammal meghatározhatjuk Qgy gyûjtõ névleges átmérõjét is. NA névleges csõátmérõ [m ] Q: a talajcsõ vízszállítása [m3/s] i: talajcsõ esése [‰]
Aszályossági indexek A talajcsövezés kiegészítõ eljárásai • Szûrõzés: – a dréncsövek névleges átmérõjét növelõ, vagy a jobb vízáteresztést szolgáló szûrõk a hidraulikai, vagy hidrológiai szûrõk. – A dréncsövek élettartamát növelõ szûrõ típusok a védõszûrõk. • Mélylazítás: 50-80 cm mélyen, 60-80 cm sortávval • Vakond drénezés: Kötött talajokban alkalmazható drénezési eljárás. Lazító késre szerelt láncon csüngõ golyót, vagy kúpos testet húznak a talajban, amely szabályos járatot hagy maga után (KA>43), VK=65-75%, agyagfrakció aránya 20 % legyen.
•
•
•
•
ARI Ariditási index: A = P / C ahol: P - párolgás (mm) C - csapadék (mm) klimatikus mutatók Pálfai féle aszályossági index: minél nagyobb, annál súlyosabb az aszály t IV-VIII (C°) PAI = ---------------------- × 100 P X-VIII (mm) súlyozott csapadék összeg; súlyozók: okt. 0,1 nov. 0,4 dec.-ápr. 0,5 máj. 0,8 jún. 1,2 júl. 1,6 aug. 0,9 Korrigált PAI = kt × kp×kgw × PAI ahol: kt : nyári hõségnapok számát kp : csapadékszegény idõszak hosszát kgw : talajvíz mélység sokéves átlagához viszonyított arányát jelzõ szorzótényezõk Alföldi sokéves átlaga: 5,1 aszályos: 6,0-7,0 erõsen aszályos: 7,0-9,0 Agrohidro-potenciál: adott termõhelynek (táblának) az ott termesztett növényállományra vonatkoztatott vízigény kielégítõ képessége AHP = Vf / Vi
4
Aszály fogalmak • Légköri aszály: hosszabb ideig tartó rendkívül alacsony légnedvesség állapot • Talaj aszály: a diszponibilis víztartalom DV= 50% alá esik, ezzel a víz egyre nehezebben felvehetõ hányada áll már csak a növények rendelkezésére. • Fiziológiai aszály: a talajvíz alacsony hõmérséklete miatt annak felvehetõsége lassul. A növények ezt aszály tünetekkel jelzik.
Az aszály kártételei • Az aszályos évek milliárdos népgazdasági károkat okoznak. • A termelés költségei alig kevesebbek, az árbevétel pedig jelentõsen csökken. • Üzemek teljesen tönkremehetnek, eladósodhatnak. • Export helyett importra szorulhatunk. • Az intenzív evapo-transzspiráció miatt a feltalaj szikesedik. • A talajmûvelés nagyobb vonóerõt igényel, gyakoribbak a meghibásodások. • Fokozódik a területek gyomosodása. • A betakarított termény is gyengébb minõségû, gyakran csak takarmánynak alkalmas.
Az öntözés területi egységei • Fõmû: az állam által létesített fõ vízkivételeket, fõcsatornákat, mûtárgyakat és csõvezetékeket jelenti. • Öntözõrendszer: nagy kiterjedésû, egységes vízszállító és levezetõ hálózattal ellátott, az öntözõvíz egy vízforrásból jön, két vagy több öntözõfürtbõl áll. • Öntözõfürt: az öntözõrendszer alá tartozó egységes és összefüggõ vízelosztó és levezetõ hálózattal rendelkezõ két, vagy több öntözõtelepbõl álló területi egység. A vizet az öntözõrendszer vízszállító fõmûveibõl fürt csatornán keresztül kapja. • Öntözõ telep: egymáshoz közeli öntözõ gazdaságokat ellátó rendszer.
Növényi aszály tünetek • • • • • •
Növekedés lassulása Levél sodródása Merev levél állás Kékes, vagy matt szín Levél hervadás, lankadás Alsó levelek felszáradása
Öntözési alapfogalmak • Öntözési norma: egy-egy öntözés során kiszolgáltatott vízmennyiség (mm). • Idény norma: Öntözési norma x öntözések száma (mm) • Öntözési ciklus: az öntözési norma kijuttatásához szükséges idõtartam (óra). • Öntözési forduló: az adott szakasz öntözésének kezdetétõl a következõ öntözésig eltelt idõ (nap). Kertészetek esetén 12 nap, szántóföldi ágazatoknál 18 nap.
Az öntözés területi egységei • Öntözõ gazdaság: az öntözõ telep által kiszolgált mezõgazdasági vállalat. • Öntözõ üzem: Az öntözõ gazdaságon belül kialakított önálló termelési egység. Szivattyú, csõvezetékek, öntözõ berendezések, melyek az öntözõüzem tábláit kiszolgálják. • Öntözõtábla: Az öntözõüzem alapegysége, 2-3 öntözõtábla tartozik egy öntözõüzemhez. A kertészeteket 2 táblára alapozzák, a szántóföldi termesztést az üzemen belül három táblára. Az öntözõ táblákon azonos növényt termesztenek.
5
Öntözõvíz beszerzése A nem öntözõrendszerekhez tartozó öntözött területek vízbeszerzése eltérhet az öntözõrendszerektõl. A beszerzés lehet: • Felszíni: Vízfolyás (folyó, patak) Csatorna Öntözõ csatorna Függõ csatorna Tó Tározó • Felszín alatti: Parti szûrésû víz (hordalék kavicságyból) Talajvíz 20-200 l/min vízhozam felett Rétegvíz 2000-2500 l/min vízhozam felett Artézi víz (nyomás alatti)
Az öntözõvíz szállítása az öntözõberendezésig • Az öntözõüzemhez általában nyílt csatornán érkezik a víz. • A szivattyú zárt fõvezetéken továbbítja a vizet az egyes öntözõtáblákig. • A táblák területén belül felszín alatti mellékvezetékek szállítják a vizet • A mellékvezetékek függõleges hidránsokat látnak el. • A hidránsokon gyorscsatlakozó csonkok és szelepek találhatók. • A hidránsokhoz flexibilis összekötõcsõ kapcsolja az öntözõberendezéseket.
A víz szétosztása, öntözési módok Víznorma Egy-egy alkalommal kiadott vízmennyiség a különféle öntözési módoknál: • Felületi: – árasztó – sávos csörgedeztetõ – barázdás áztató
• Esõszerû: • Csepegtetõ – folyamatos vízadagolás – szakaszos vízadagolás
150-200 mm 100-120 mm 80-100 mm
• Õsi módszerek: felületi öntözés – árasztó, – sávos csörgedeztetõ, – barázdás áztató
• Drénezés óta ismert: altalaj öntözés
20-60 mm
• Technikai forradalom óta: esõszerû öntözés
3-6 mm/nap 6-18 mm/nap
• Müanyagok elterjedése óta: mikroöntözések
Felületi öntözési módok jellegzetességei Árasztásnál tökéletes a víz elosztása, a többi felületi öntözési mód vízelosztása azonban egyenetlen. Közepes párolgási veszteség a jellemzõ. A szivárgási veszteség nagy. Energiaigényük alacsony Beruházás igényük alacsony A mûvelésbõl kivett terület változó (kalickák, töltések helyigényétõl függ).
Altalaj öntözés jellegzetességei A víz elosztása a dréncsövek viszonylag nagy fektetési távolsága miatt nem egyenletes. Minimális párolgási veszteség a jellemzõ. A szivárgási veszteség nagy. Energiaigénye alacsony. Beruházás igénye magas. Nincs mûvelésbõl kivett terület.
6
Esõszerû öntözési módok jellegzetességei A víz elosztása, erõsen függ az öntözõberendezés megválasztásától. Lineár öntözõberendezés nagyon jó, konzolos berendezés nagyon rossz. Nagy párolgási veszteség a jellemzõ. A szivárgási veszteség közepes. Energiaigényük közepes, vagy magas. Beruházás igényük magas. A mûvelésbõl kivett terület a berendezés megválasztásától függõen közepes, vagy nagy.
Esõszerû öntözés üzemeltetési kérdései felcsévélhetõ öntözõberendezéssel Vontatható öntözõberendezés • forgó dob, hidromotor hajtással • felcsévélhetõ KPE tömlõ (szárnyvezeték) • nagy intenzitású szórófej (szánkán) Az öntözõ tábla maximális beöntözési ideje Tmax=6 nap. 6 nap alatt az öntözõberendezés n számú sávot öntöz be. A tábla méretétõl (A) függõen A/n számú berendezést kell egyidejûleg mûködtetni, hogy 6 nap alatt az egész tábla be legyen öntözve. Az öntözés intenzitását a behúzási sebességgel (v) lehet változtatni. Az optimális intenzitást a talaj víznyelõ képességének ismeretében kell kiszámítani. A talaj víznyelõ képesség > öntözés intenzitása szabályt be kell tartani. Az öntözõüzem táblaszáma dönti el, hogy hány nap lesz az öntözési forduló.
ELÕADÁS ÖSSZEFOGLALÁSA • A káros víztöbblet és az aszály évente milliárdokat emészt fel országosan. Az árvizek, és belvizek rendszeresen jelentkeznek, az aszály valamivel ritkábban fordul elõ. A védekezés ellenük megoldható, de tökéletes megoldás nem létezik. Csatornázással, töltés építéssel, drénezéssel stb., jó hatékonysággal védekezhetünk a víztöbbletek kártételeivel szemben. Az aszály ellen az agrotechnikai lehetõségek mellett az öntözés a leghatékonyabb megoldás.
Mikroöntözési módok jellegzetességei • A víz elosztásának egyenletessége, a berendezés típusától nagyban függ. – Csepegtetõ felületi: gyenge – Esõszerû mikro-szórós, mikro szórófejes: jó és közepes – Altalaj öntözés izzasztó csõvel: jó
• Nullától nagy párolgási veszteség a jellemzõ. • A szivárgási veszteség kicsi (sok kis vízadag miatt). • Energiaigényük alacsony. • Beruházás igényük magas. • Mûvelésbõl kivett terület nem jellemzõ.
Csepegtetõ felületi mikroöntözés üzemeltetési kérdései Szivattyú, szûrõ, fõ-, mellékvezetékek, szárnyvezetékek a csepegtetõ elemekkel, toldó idomok, mágnes szelepek, öntözõ automatika, szenzorok, adagoló berendezések, vegyszer- és tápoldatozó tartályok. A csepegtetõtestek a szárnyvezetéken, a megrendelõ igényének megfelelõ kiosztásban találhatók. A szárnyvezetéket vagy a talajra fektetve, vagy az adott támrendszer huzalán vezetik. 1-3bar nyomással üzemelõ rendszerek. Az öntözõ automatákon állítható az öntözések közt eltelt idõ, és az egyszeri öntözési idõ hossza az egyes csatornákon. Az automatika csatornáinak száma megszabja, hogy hány szárnyvezeték öntözése történhet a megadott öntözési program alapján. A rendszer kiegészíthetõ talajnedvesség- és csapadék érzékelõkkel, így alkalmazkodni tud az idõjárás változékonyságához is. Ugyancsak lehetõség van tápoldatok automatikus adagolására, vagy növényvédõszerek kijuttatására az öntözõvízbe keverve. A rendszer víztelenítésérõl leeresztõ szelep gondoskodik.
ELÕADÁS ELLENÖRZÕ KÉRDÉSEI • Melyek a közös és eltérõ vonásai az árvizeknek és belvizeknek? • Hogy függ össze az árvíz és belvíz kérdés? • Milyen mentesítési lehetõségei vannak az árvíznek és belvíznek? • Milyen öntözési módokat ismer? • Melyek az egyes öntözési módok jellegzetességei?
7
Felhasznált források • Szakirodalom: Vermes L. Vízgazdálkodás MG. Szaktudás Kiadó BP 1997 Zseni Anikó Vízminõségvédelem SZE MTK egyetemi tananyag Juhász Csaba Öntözés (egyetemi tananyag)
• Egyéb források: 232/1996. (XII. 26.) Korm. Rendelet a vizek kártételei elleni védekezés szabályairól 48/1999. (XII. 15.) BM rendelet
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET !
• További ismeretszerzést szolgáló források: Vízügyi és KSH statisztikai adatok
8
