Regulace a retardace odtoku vody z odvodňovacího systému ohledem na období sucha
s
Soukup M., Kulhavý Z. Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, Praha Úvod Odvodňovací systémy, použité v ČR na ploše 1.1 mil. ha zemědělské půdy, lze nesporně považovat za jeden z významných regulátorů hydrologických
podmínek
v
zemědělsky
využívané
krajině.
Pro
jejich vliv na vodní režim půd a potažmo i na ekologické systémy v území je nelze vynechat v žádném významném programu, jenž by řešil
zlepšení
stavu
krajiny.
Využívání
krajiny,
respektive
jejich částí, je třeba řešit komplexně a to s důrazem na obnovu vodního režimu jako základu ekologické stability území (Kender, 1996). Pokud
ponecháme
odvodňovací, jednostrannou
odvodňovacím
systémům
nevyužijeme plně jejich funkci je nutno, tam kde
jenom
jejich
funkci
potenciálu. jsou k tomu
Jejich vhodné
podmínky, doplnit o schopnost vodu podle potřeby retardovat či regulovat. Na tomto se shoduje celá řada našich i zahraničních autorů (Šlechta V.a kol.,1988, Švihla Vl. 1992 Fídler J.,1995, , Skaggs R.W., 1987, Stein H., 1988). Přesto, že je možné v budoucnu
část
odvodňovacích
systémů
upravit
(na
systémy
s
regulovaným odtokem, se sníženou intensitou odtoku, s převodem vody a pod.), je nutno konstatovat, že jejich odváděcí funkce bude v našich podmínkách (pokud se výrazně nezmění klimatické podmínky) vždy funkcí hlavní. Proto je nutné, až na zdůvodněné výjimky,
tuto jejich
hlavní funkci vždy zachovat. Také ovšem
změna v zastoupení plodin nebo i kultur na odvodněné půdě v mnoha případech znamená nyní vyšší intensitu odvodnění než je žádoucí. Návrh odvodňovací sítě, uplatněný v tomto století na našem území, odpovídal hlavně požadavkům zemědělské výroby, t.j. nárokům pěstovaných plodin a umožnění včasného provedení agrotechnických prací na polích. Tento požadavek byl v poválečné době akcentován
zvláště orientací našeho zemědělství na potravinovou soběstačnost a využívání i méněkvalitních půd. Důsledkem těchto požadavků je, že většina provedených staveb nemá pro regulaci vhodné směrové a sklonové poměry sběrných i svodných drénů. Tudíž není uzpůsobena k regulaci. Pouze odvodňovací systémy se sklonem trubní sítě do cca 0,15 % lze rekonstruovat vložením regulačních prvků v šachticích nebo přímo
na podzemním potrubí. Ve svahových polohách se sklonem
terénu cca do 5% lze odtok regulovat jen pokud jsou drény vedeny přibližné podél vrstevnice, jako t.zv. příčná drenáž, avšak záleží na typu zvolené regulace. Při sklonu nivelety drénů nad 0.15%
je
účinek
regulačních
prvků
nízký
a
úprava
by
byla
neekonomická, lze zde ovšem použít principu převodu vody. Materiál a metoda. Potřeba regulace odtoku je dána řadou faktorů, ale v tomto příspěvku jsme se zaměřili na faktor srážek, respektive funkce odvodnění v období sucha. Provedli jsme vyhodnocení 16-ti leté srážkové řady na příkladu experimentálního objektu (EO) Ovesná Lhota. V Příloze 2 jsou uvedeny roční úhrny srážek za období 1977 - 1992. V roce 1977 bylo na tomto EO provedeno odvodnění na ploše 38,4 ha, blíže viz (Švihla a kol, 1992) a od r. 1979 zde byl sledován drenážní odtok viz Přílohy 3a, 3b. Transformace srážek v hypodermický (podpovrchový) odtok je velmi složitým jevem, kromě toho na odvodněných lokalitách dochází buď k
transformaci
"přímé"
(kdy
transformace
probíhá
pouze
na
odvodněné ploše), nebo k transformaci "nepřímé", při niž do plochy kromě srážek přitéká také voda podzemní. Obě skupiny tvoří hlavní typy transformace. Cílem rozboru průběhu srážek (Příloha 1) ve 16-ti letém období bylo ověřit vliv suchých period na výši drenážního odtoku, respektive
stanovit
potřebu
regulace
v
době
period, definovaných za následujících podmínek:
výskytu
suchých
- periody suchého období s měsíčními srážkami o 25% nižšími než příslušný měsíční normál; - suché periody s měsíčními srážkami o 50% nižšími než příslušný měsíční normál; -
pro
obě
výše
uvedené
skupiny
dále
platí
podmínka,
že
předcházející měsíc byl deficitní o 10 až 24% . V tomto článku dále uvádíme jen výsledky prvé skupiny. Posouzení bylo redukováno z praktických důvodů pouze na vegetační období,
neboť
transformace
srážko-odtokového
vztahu
v
zimním
období bývá pod vlivem záporných teplot nebo zámrzů půdy. Výsledky a diskuse. V celém období 16-ti let bylo ve vegetačním období v prvé skupině celkem 21 měsíců splňujících uvedené podmínky (IV.-3x, V.-3x, VI.-3x, VII.-3x, VIII.-4x, IX.-4x). Vybrané suché periody jsou v Přílohách 3a, 3b vyšrafovány a lze konstatovat, že jsou vesměs totožné se sestupnou větví hydrogramu drenážních odtoků, což by neplatilo, kdybychom nestanovili kritérium deficitu srážky předchozího měsíce. Z hodnocení takto vybraných suchých period jsme učinili následující závěry: V suché periodě je odtok nízký a vesměs klesá pod úroveň 0,06 l.sec-1.ha-1, proto je vhodné retardovat odtok i v obdobích předcházejících. V manipulačních řádech je pak třeba stanovit kritéria regulace, dané například optimem
pro
pěstované
plodiny,
pro
přístupnost
pozemků
apod.
Nejedná se však o úplné zastavení odtoku, ale o regulaci odtoku nastavením výšky přepadu hradítka nebo jinou formou regulace. Kontrolu účinku regulace lze zajistit např. těmito způsoby: přímým měřením drenážního odtoku, měřením vlhkosti drénovaného profilu
(např.
tenzometry),
případně
měřením
hladin
v
pozorovacích vrtech. V NDR byly pro účely retardace odtoku na podzemní trubní síti použity podzemní uzávěry (bubny) s čidly, reagujícími na stav plného nasycení půdy vodou. (Stein H,1988). U nás byla vyvinuta celá řada regulačních prvků, avšak jejich vývoj by bylo třeba (hradítek).
směrovat
k
automatickému
ovládání
uzávěrů
Závěr. Téměř ve všech vybraných periodách sucha byla prokázána potřeba retardace nebo regulace drenážního odtoku na EO Ovesná Lhota. Regulace
alespoň
části
odvodňovacích
systémů,
u
nichž
je
transformace srážko-odtokového vztahu podobná této lokalitě by umožnila nadlepšení vodohospodářské situace v době výskytu suchých
period.
Použitá
metoda
prokazuje
potřebu
regulace
odvodnění, avšak neřeší typ regulace. Z této analýzy je také zřejmé, že odtok lze retardovat i v období sucha (Drenážní odtok ve sledovaném 13-ti letém období jen výjimečně klesal pod úroveň 0,06 l.sec-1.ha-1). Rozhodujícím momentem pro návrh typu regulace je
však
posouzení
rozdělení
průtoku
v
drenážním
systému.
Na
uvedené lokalitě byl odtok vyšetřen a byla zde uplatněna regulace typu převodu drenážních vod k podzemní závlaze a infiltraci.
Použitá literatura: KENDER J.(1996) Plošné aspekty obnovy vodního režimu v krajině současný stav a výhled.Vodní hospodářství 2-3/1996, str.49. FÍDLER J. (1995) Podmínky použití podzemní regulace drenážního odtoku. ČZU Praha, 16 str. STEIN H. (1988) Richtlinie zur vorbereitung ausfuhrung und fur das betreiben von dranan stausystem, Munchenberg. SOUKUP M. (1990) Převod drenážních vod k navlažení půdy a infiltraci. Sb. Meliorace č.26, ÚVTIZ. ŠVIHLA V.,DAMAŠKOVÁ H.,KYNCLOVÁ J.,ŠIMŮNEK O. (1992) Výzkumný objekt Ovesná Lhota. Monografie, 156 str. VÚMOP, Praha. ŠLECHTA V. (1987) Možnosti regulace drenážního odtoku na svahu. Příspěvek na semináři k otázkám regulace drenážního odtoku. Str.5, VÚZZP Praha
