VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ
HELENA KRÁLOVÁ
VODNÍ HOSPODÁ STVÍ KRAJINY I MODUL M02 VODNÍ HOSPODÁ STVÍ KRAJINY I ÁST II – ZÁVLAHY
STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
© Helena Králová, Brno 2005
verze 05-11
- 2 (120) -
Obsah
Obsah 1 Úvod ..............................................................................................................7 1.1 Cíle ........................................................................................................8 1.2 Požadované znalosti ..............................................................................8 1.3 Doba pot ebná ke studiu .......................................................................8 1.4 Klí ová slova.........................................................................................8 1.5 Použitá terminologie .............................................................................9 2 Význam a využití závlah ............................................................................11 2.1 Historie a vývoj závlah .......................................................................11 2.2 Využití závlah .....................................................................................12 3 Druhy závlah...............................................................................................13 3.1 Dopl ková závlaha..............................................................................13 3.2 Hnojivá závlaha...................................................................................14 3.3 Zvláštní závlahy ..................................................................................14 3.3.1 Oteplovací závlaha................................................................14 3.3.2 Ozdravovací i dezinfek ní závlaha .....................................15 3.3.3 Protimrazová závlaha............................................................15 3.3.4 Klimatiza ní závlaha.............................................................16 3.3.4.1 Aerosolová (disperzní) závlaha.............................................18 3.3.4.2 Impulzní závlaha...................................................................19 3.3.4.3 Synchronní impulzní post ik.................................................22 3.3.4.4 Osv žující závlaha ................................................................25 3.3.4.5 Um lá mlha...........................................................................25 4 Rostlina a voda............................................................................................27 4.1 Kritická období pro dodání závlahových dávek..................................27 5 Pot eba vody pro dopl kovou závlahu.....................................................29 5.1 Termíny a definice ..............................................................................29 5.2 P evody jednotek.................................................................................29 5.3 Závlahové množství ............................................................................30 5.3.1 Orienta n dle sm rných závlahových množství plodin a kultur .......................................................................30 5.3.2 Výpo tem závlahových množství za vegeta ní období podle bilan ní rovnice...........................................................30 5.3.2.1 Stanovení ztrátového sou initele kz ......................................31 5.3.2.2 Stanovení vláhové pot eby Vc ...............................................31 5.3.2.3 Stanovení sou initele využitelnosti srážek ........................32 5.3.2.4 Stanovení srážky za vegeta ní období plodiny Sv.................33 5.3.2.5 Zásoba vody v p d na za átku vegeta ního období Wz ......33 5.3.2.6 Využitelné množství vzlínající podzemní vody....................35 5.3.2.7 Reduk ní sou initelé.............................................................35 5.4 Celková pot eba závlahové vody Qz ...................................................35 5.5 asové rozd lení závlahového množství a závlahové dávky .............36 5.6 Specifický dávkový p ítok qd ..............................................................39 5.7 Dávkový p ítok závlahové vody (sekundový dávkový p ítok) Qd ......40 verze 05-11
- 3 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
5.8 Specifický p ítok závlahové vody qp .................................................. 40 5.9 P ítok závlahové vody Qp ................................................................... 41 6 Mikrozávlahy.............................................................................................. 43 6.1 Stru ná charakteristika jednotlivých typ mikrozávlah ..................... 44 6.1.1 Bodová závlaha .................................................................... 44 6.1.2 Kapková závlaha .................................................................. 45 6.1.3 Mikropost ik......................................................................... 47 6.2 Navrhování mikrozávlah .................................................................... 47 6.2.1 Podklady............................................................................... 47 6.2.2 Výpo et pot eby závlahové vody ......................................... 48 6.2.3 Návrh prvk závlahového systému ...................................... 48 6.2.3.1 Zdroj vody ............................................................................ 49 6.2.3.2 Odb r vody........................................................................... 49 6.2.3.3 erpací stanice ..................................................................... 49 6.2.3.4 Trubní ady........................................................................... 49 6.2.4 Za ízení mikrozávlah............................................................ 50 6.2.4.1 Úprava vody ......................................................................... 50 6.2.4.2 Za ízení na p idávání hnojiv ................................................ 54 6.2.5 Bodová závlaha – detail ....................................................... 55 6.2.6 Kapková závlaha – detail ..................................................... 57 6.2.7 Mikropost ik – detail............................................................ 59 6.2.8 Ovládání mikrozávlah .......................................................... 62 7 Závlaha post ikem ..................................................................................... 65 7.1 Uspo ádání závlahy post ikem ........................................................... 65 7.2 P enosná rychlospojková potrubí a závlahové soupravy.................... 66 7.3 Kývavá post ikovací potrubí .............................................................. 69 7.4 Závlaha zavlažovacími stroji.............................................................. 69 7.4.1 Valivá potrubí....................................................................... 70 7.4.2 Vle ená potrubí na kolech.................................................... 70 7.4.3 Potrubí na podvozcích s p ímo arým pohybem................... 71 7.4.3.1 Potrubí na kolových podvozcích .......................................... 71 7.4.3.2 Mostové a konzolové zavlažovací stroje.............................. 72 7.4.4 Potrubí na podvozcích s pohybem do kruhu – tzv. pivotové zavlažovací stroje .................................................. 73 7.4.5 Pojízdné dálkoproudé post ikova e ..................................... 76 7.4.6 Poloautomatické a automatické zavlažovací stroje .............. 77 7.5 Pásové zavlažova e ............................................................................ 77 7.6 Navrhování závlahového detailu ........................................................ 80 7.6.1 Vodní zdroj........................................................................... 81 7.6.2 Druh zavlažovaných plodin.................................................. 81 7.6.3 Rozloha, tvar, sklonitost terénu a terénní p ekážky ............. 81 7.6.4 Vlastnosti p dy..................................................................... 82 7.6.5 Uspo ádání hlavních závlahových za ízení.......................... 82 7.6.6 Požadavky na rovnom rnost a intenzitu závlahy ................. 82
verze 05-11
- 4 (120) -
Obsah
7.6.7 Zdroj energie.........................................................................83 7.6.8 Pracnost provozu, možnosti automatizace............................83 7.7 Shrnutí poznatk o závlaze post ikem ................................................83 8 Závlaha travnatých ploch ..........................................................................85 8.1 Základní informace .............................................................................85 8.1.1 Pot eba vody .........................................................................85 8.1.2 Frekvence zavlažování..........................................................85 8.1.3 Zdroj vody.............................................................................86 8.1.3.1 Studni ní voda ......................................................................86 8.1.3.2 Voda z vodovodu ..................................................................86 8.1.3.3 Deš ová voda ........................................................................86 8.1.3.4 Voda z vodního toku.............................................................87 8.2 Dimenzování p ípojky a provozní tlak................................................87 8.3 Automatický závlahový systém ..........................................................87 8.3.1 Princip automatické závlahy .................................................87 8.3.2 Prvky závlahových systém ..................................................88 8.3.2.1 A. Ovládací systém a elektrorozvody ..................................89 8.3.2.2 B. Post ikova e a trubní rozvody.........................................89 8.3.2.3 C. Hlavní sestava, filtrace a armatury..................................91 8.3.3 Postup p i návrhu závlahy.....................................................91 8.3.4 Zp soby instalace a údržby...................................................93 8.3.5 Zazimování a životnost .........................................................93 8.4 Pot eba vody pro závlahu trávníku .....................................................94 9 Závlaha golfového h išt ............................................................................97 9.1 Základní informace o golfu.................................................................97 9.2 Základní uspo ádání golfového h išt .................................................97 9.2.1 Odpališt (tee).......................................................................97 9.2.2 Dráha (fairway).....................................................................98 9.2.3 Jamkovišt (green) ................................................................98 9.2.4 P ekážky..............................................................................100 9.3 Zakládání a ošet ování golfových trávník .......................................100 9.3.1 Závlaha................................................................................101 9.3.2 Zavlažovací systém.............................................................101 9.3.3 Co zavlažovat? ....................................................................101 9.3.4 Provozní tlak .......................................................................101 9.4 Závlaha greenu ..................................................................................101 9.5 Závlaha odpališt (tee) ......................................................................105 9.6 Závlaha dráhy (fairway), vstupu na green a rough ...........................106 9.6.1 Jedno adý systém ................................................................106 9.6.2 Dvou adý systém ................................................................107 9.7 Technická proveditelnost a realizace ................................................107 9.7.1 Odhad pot eby vody............................................................107 9.7.2 Zdroj vody...........................................................................108 9.7.3 erpací stanice ....................................................................109
verze 05-11
- 5 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
9.7.4 Elektrická energie............................................................... 110 9.7.5 Ovládací systém ................................................................. 110 9.8 Provoz............................................................................................... 111 9.9 Zazimování systému......................................................................... 111 10 Gravita ní závlahy ................................................................................... 113 10.1 Závlaha podmokem .......................................................................... 113 10.2 Závlaha p eronem............................................................................. 115 10.3 Závlaha výtopou ............................................................................... 117 11 Záv r ......................................................................................................... 119 11.1 Odborná literatura............................................................................. 119 11.2 Vybrané normy................................................................................. 119 11.3 Vybrané www stránky...................................................................... 120
verze 05-11
- 6 (120) -
Úvod
1
Úvod
Závlahy v sou asné dob i v nejbližší budoucnosti v d sledku velmi nerovnom rného rozd lení srážek a srážkového deficitu nabývají stále v tšího významu. Globální oteplování p ináší, mimo jiné, rozši ování suchých oblastí, posun klimatických pásem, zm ny hospoda ení, zm ny v sortimentu p stovaných plodin a tedy nové požadavky na využití závlah. Tematika závlah je zna n rozsáhlá. Závlahám bylo na FAST v nováno pom rn velké množství skript, jak jako p ednášky, tak jako návody do komplexního projektu i do cvi ení. Informace z t chto skript lze využívat i v dnešní dob , proto jsou zde uvedena: Šálek, J.: Závlahové stavby. Nakladatelství VUT Brno, 1993, 204 stran Šálek, J., Oujezdský, M.: Závlahové stavby. Návody ke komplexnímu projektu. Edi ní st edisko VUT Brno, 1992, 124 stran Šálek, J.: Závlahové stavby. Návody ke komplexnímu projektu a diplomovému seminá i. Edi ní st edisko VUT Brno, 1987, 252 stran Šálek, J.: Závlahové stavby. Návody ke komplexnímu projektu a diplomnímu seminá i. Edi ní st edisko VUT, 1983, 248 stran Šálek, J.: Závlahové a odvod ovací stavby. Návody ke cvi ení. SNTL Praha, 1981, 136 stran Šálek, J.: Závlahové a odvod ovací stavby. Návody ke cvi ení. Edi ní st edisko VUT Brno, 1976, 132 stran Holý, M. a kol.: Závlahové stavby. SNTL/ALFA, Praha 1976, 442 stran P edkládaná skripta se tedy zam ují pouze na vybraná aktuální témata. (Pro omezený rozsah skript nelze do nich zahrnout celou škálu závlah.) Skripta na za átku stru n shrnují druhy závlah, jejich využití a pak se dále zam ují na moderní zp soby závlah, jakými jsou lokalizované závlahy, p edevším na kapkovou závlahu a mikropost ik. Tyto zp soby závlahy jsou progresivní, jejich výhodou je možnost vytvá ení optimálního vlhkostního režimu pro konkrétní p stovanou plodinu, úspora vody i energie a možnost automatizace provozu. Proto je další kapitola zam ena na automatizované závlahové systémy. Jedna celá kapitola je v nována závlaze golfových h iš jako novému zp sobu využití závlah. Texty jsou doprovázeny tabulkami, grafy, obrázky a fotografiemi v barevném provedení, které umož uje digitální podoba skript. Dopl kové informace pot ebné k absolvování p edm tu závlahy získá student studiem starších, výše uvedených skript a další doporu ené literatury, uvedené v poslední kapitole. Za pomoc p i p íprav skript d kuji Ing. Šárce Mad i ové, Janu Podroužkovi a Ing. Ji ímu Turkovi. Helena Králová
verze 05-11
- 7 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
1.1
Cíle
Cílem p edkládané studijní opory je seznámit studenty s širokou tematikou závlah. V rámci t chto skript nebylo možné obsáhnout všechna témata. Proto jsme soust edili pozornost p edevším na následující tematické okruhy: druhy závlah (jejich stru ná charakteristika) pot eba vody pro dopl kovou závlahu a její stanovení mikrozávlahy (progresivní a úsporný zp sob závlah) závlaha post ikem (u nás plošn nejrozší en jší zp sob závlahy) závlaha travnatých ploch obecn a její automatizace závlaha golfového h išt (vysoce aktuální zp sob využití závlahy travnatých ploch) Ostatní témata jsou ve skriptech ešena pouze okrajov s odkazy na p íslušnou literaturu, s jejímž použitím si student znalosti doplní. Vý et literatury je uveden v kapitole 11.
1.2
Požadované znalosti
Závlahy jsou disciplinou, která aplikuje poznatky mnoha obor : pedologie klimatologie meteorologie botaniky hydrologie agronomie vodního hospodá ství ekonomie ekologie Pro studium tohoto p edm tu jsou nejd ležit jší základní poznatky z teoretických p edm t : matematika, fyzika, chemie, a z odborných p edm t : hydraulika, hydrologie a pedologie.
1.3
Doba pot ebná ke studiu
K prostudování text této studijní opory a rozší ení znalostí studiem doporu ené literatury je zapot ebí asi 100 hodin.
1.4
Klí ová slova
Závlaha dopl ková, – hnojivá, – zvláštní, – protimrazová, – klimatiza ní, – impulzní, pot eba vody, závlahové množství, lokalizované závlahy, kapková závlaha, mikropo-
verze 05-11
- 8 (120) -
Úvod
st ik, zavlažovací stroje, post ikova e, rozst ikova e, dýzy, závlaha podmokem, závlaha p eronem, závlaha výtopou
1.5
Použitá terminologie
Meliorace je zlepšování. Závlahy pat í do zem d lských meliora ních opat ení. Podle J vy (1956) se zem d lské meliorace d lí na: a) odvod ování p dy b) závlaha p dy c) protierozní ochrana p dy d) zúrod ování p dy e) pozemkové úpravy Závlahové množství je množství vody, které je nutno p ivést p stované plodin za vegeta ní období na jednotku zavlažované plochy. Je ur eno k dopln ní p irozené vlhkosti p dy a na úhradu všech ztrát vzniklých p i závlaze na zavlažované ploše. Jednotkou je [m3/ha] nebo [mm] Celková vláhová pot eba je množství vody na jednotku plochy, které spot ebuje rostlina za vegeta ní období na transpiraci a evaporaci pro zajišt ní vývoje a vzr stu zem d lské plodiny v daných klimatických podmínkách (p i zabezpe ení ostatních r stových podmínek po celé vegeta ní období). Uvádí se v [m3/ha] Závlahová dávka je množství vody, které se dodá jednorázov v souvislém asovém úseku (v závlahovém cyklu) na jednotku plochy, tedy [m3/ha] nebo [mm] Závlahový cyklus je asový úsek, za který se na zavlažený pozemek dodá jedna závlahová dávka Dost ik je pr m rná vodorovná vzdálenost áry dost iku od osy post ikova e nebo rozst ikova e [m] Intenzita post iku je množství vody, dodávané p i post iku na jednotku plochy za jednotku asu [mm/h] Stabilní závlahový detail tvo í závlahová za ízení trvale zabudovaná na závlahové ploše Sezonn stabilní závlahový detail tvo í závlahová za ízení umíst ná na závlahové ploše po dobu závlahové sezony jedné nebo více plodin bez p emís ování
verze 05-11
- 9 (120) -
Význam a využití závlah
2
Význam a využití závlah
2.1
Historie a vývoj závlah
Po átky závlah jsou spojeny s nejstaršími lidskými kulturami. Zánik závlah vedl zase ke kulturnímu i politickému úpadku mocných íší. V bec nejstarší souvislé znalosti o závlahách pocházejí z ejm z Egypta, kde se již v 5. tisíciletí p .n.l. stav ly hráze a zavlažovala se p da v údolí Nilu. Zem d lství Egypta bylo závislé na p irozených pravidelných záplavách Nilu, které p inášely úrodné bahno na zaplavované pozemky. Sta í Egyp ané si byli v domi d ležitosti pravidelných záplav a pozd ji používali i závlahy um lé. Již ve 4. tisíciletí p . n.l. se provád lo pozorování vodních stav na ece Nilu (v Elephantinu) a podle stavu vody p i jarních záplavách byl vytvo en systém p edpis daní ( ím vyšší hladina vody v Nilu, tím v tší zavlažená plocha polí). Um lou závlahu používala také stará Arábie, Sýrie, Palestina, ást st edov ké Persie, dnešní Turkménie a další oblasti st ední Asie, kde dnes p evažuje suchá step a poušt . Zavlažovaná byla také starov ká Indie – sv d í o tom staré kanály a vodní nádrže, pocházející z období asi 1000 let p .n.l. Nejv tší z nich, Veranum, má objem 80 milion m. Ve staré ín znali už vodní kolo, které používali pro um lý zdvih závlahové vody. V Evrop první závlahové stavby provád li ekové a ímané – poznatky o závlahách si p inesli z Egypta, Fenície a Syrie. St edov k je v Evrop obecn obdobím úpadku civilizace – upadl také zájem o závlahy. Výjimkou je jižní Špan lsko, kde Maurové v 8. – 15. století stav li závlahové stavby. Na americkém kontinent jsou známé indiánské závlahové stavby ze st ední Ameriky – znalosti o nich p ivezli do Evropy Špan lé. Vývoj závlah na našem území Na našem území se závlahy, ve srovnání s odvodn ním, objevily pom rn pozd . Prvními známými historickými záznamy jsou projek ní podklady závlah z let 1815 – 1820 pro závlahy výtopou a p eronem (viz kapitolu Gravita ní závlahy) v údolí eky Nitry. První eský spis o závlahách pochází z roku 1863. Po roce 1875 za ala úprava eky Úpy, spojená se závlahami 1200 ha p dy. P íkladem zavlažovaného území je nap . také oblast mezi Ratibo icemi a Jarom í, kde byly louky zavlažovány h betinovým p eronem (zase viz kapitolu Gravita ní závlahy). Do druhé sv tové války byly závlahy svým objemem (cca 18 tisíc ha) daleko za rozsahem odvodn ní (750 tisíc ha odvodn ní).
verze 05-11
- 11 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Po roce 1945 za al prudký rozvoj meliora ních prací. Státní vodohospodá ský plán, zpracovaný v letech 1949 – 1953, byl, mimo jiné, podkladem pro další vývoj vodního hospodá ství, jehož sou ástí jsou i závlahy.
2.2
Využití závlah
Závlahy jsou v naší republice vybudovány na celkové ploše 140 000 ha (v tomto ísle jsou zahrnuty závlahy velkoplošné, st ední i drobné), což je asi 3,5 % z celkové zem d lské p dy (Spitz, 1998). Jsou situovány p edevším v našich zem d lsky nejproduktivn jších, avšak srážkov nevyrovnaných oblastech nížin kolem ek Labe, Vltavy, Oh e, Moravy, Dyje a Svratky. Tyto oblasti lze charakterizovat ur itými spole nými znaky: jsou v nížinách (do 200 m n.m.) a v blízkosti, v našich pom rech velkých, vodních tok s p íznivými teplotními pom ry (pr m rná ro ní teplota 8,5 – 9 ºC nejdelší vegeta ní období oblasti v tšiny zem d lské produkce Velkoplošné závlahy byly u nás vybudovány na celkovém území 130 000 ha pro p stování polních plodin, zeleniny a speciálních plodin (sad , vinic, chmele, bobulovin). Po roce 1989 nastalo období transformace našeho zem d lství, zahrnující restrukturalizaci zem d lské výroby, transformaci a privatizaci zem d lských subjekt a privatizaci závlahových staveb. Podmínkou toho, aby naše produkty obstály v domácí i zahrani ní tržní konkurenci, je racionální a ekonomické hospoda ení na zem d lské p d . Proto je nutné závlahy modernizovat s použitím progresivních úsporných závlahových za ízení. V devadesátých letech minulého století bylo na zemi zavlažováno cca 270 milion ha p dy., což je 17,5 % z celkové obd lávané p dy na sv t . Tato plocha p itom poskytuje 35 % celkové sv tové produkce. P ed rozpadem Sov tského svazu (1990) byly nejv tší zavlažované plochy v t chto zemích (se azeno podle rozlohy zavlažované p dy): ína (77 mil. ha) Indie (39 mil. ha) USA (22 mil. ha) SSSR (16 mil. ha) Pákistán (13 mil. ha)
Kontrolní otázka Kde jsou v R nejv tší plochy se závlahami?
verze 05-11
- 12 (120) -
Druhy závlah
3
Druhy závlah Závlahy podle ú elu rozd lujeme na tyto druhy: závlaha dopl ková závlaha hnojivá závlaha zvláštní, u které krom dopl kové závlahy plní ješt další ú el, jako je: oteplení p dy (oteplovací závlaha) hubení šk dc a plevel (ozdravovací neboli dezinfek ní závlaha) vyplavení solí z p dy (promývací závlaha) išt ní odpadní vody závlahou (o istná závlaha) ochrana plodin p ed jarními mrazíky (protimrazová závlaha) úprava mikroklimatu (klimatiza ní závlaha)
3.1
Dopl ková závlaha
Ú elem dopl kové závlahy je zlepšení vláhového stavu v p d dodávkou vody pot ebnou pro p stované rostliny. V našich podmínkách jde o závlahu dopl kovou, p i které se p d dodává voda p edevším ve vegeta ním období podle vláhových pot eb p dy a rostliny. Závlaha musí být úsporná a navíc musí probíhat šetrným zp sobem, bez poškození vegeta ního p dního profilu zamok ením, zasolením i jiným zp sobem. Velikost dopl kové závlahy závisí na vláhovém nedostatku (jeho velikosti a asovém rozd lení) a p í inách, které jej vyvolávají: nedostate né a/nebo nevhodn rozd lené srážky teplota vzduchu vlhkost ovzduší rychlost a povaha v tr nep íznivé sklonitostní pom ry nep íznivé pom ry p dní, hydrologické atd. Tyto p í iny bývají asto kombinované. Prvním krokem p i zjiš ování pot eby dopl kové závlahy je podrobný rozbor suchosti ešené oblasti. Zárove se stanoví stupe závlahové pot eby, tedy pot ebné závlahové množství. V oblastech suchého podnebí m že dopl ková závlaha krýt celkovou vláhovou pot ebu rostlin. V oblastech pásma mírného klimatu pak dopl ková závlaha dopl uje srážkové množství tak, aby rostliny dostaly vláhu v pot ebném množství. Pot eba vody p i dopl kové závlaze se stanoví výpo tem (dle SN 75 0434 „Pot eba vody pro dopl kovou závlahu“). Podrobný návod výpo tu je obsažen ve skriptech Návody do cvi ení. Dopl ková závlaha se provádí zejména ve vegeta ním období, v našich podmínkách nej ast ji od kv tna do konce zá í, p i nedostatku zimní vláhy i v p edvegeta ní dob . Zavlažuje se jednorázov (zejména v kritických obdobích rostlinného vývoje), nebo opakovan , podle skute né vláhové pot eby. verze 05-11
- 13 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Pro dopl kovou závlahu lze použít vodu z r zných zdroj , pokud spl uje požadavky nezávadnosti (nesmí poškozovat p du ani rostlinstvo). Nejlepší je istá povrchová voda p im ené teploty s dostatkem kyslíku.
3.2
Hnojivá závlaha
Ú elem hnojivé závlahy není jen dodání vody, ale i hnojení p dy. Provádí se zejména na ja e a na podzim, v období obvyklého hnojení p dy, ale i ve vegeta ním období, nap . p i závlaze odpadními vodami. Množství, asové rozd lení i zp sob závlahy vychází ze složení závlahové vody a její hnojivé hodnoty. Pro hnojivou závlahu lze použít kalné í ní vody – jarní a podzimní velké vody (tzv. povod ovací závlaha), pokud obsahují dostate né množství hnojivých p ím sí. Vhodná je zejména í ní voda, zásobená p ítokem z hnojených polí. Provádí se mimo vegeta ní období hlavn na lukách í ních niv, n kdy také na polích. Obsah živin bývá však v í ních vodách pom rn malý. Podle výsledk rozboru vody p ed jejím použitím k závlaze se rozhoduje o její aplikaci. Hnojivý ú inek mají odpadní vody m stské, zem d lské i odpadní vody z cukrovar , lihovar , škrobáren, mlékáren – použít je lze pouze v p ípad , když neobsahují p ím si škodlivé pro rostliny i p du. Hnojivá jakost odpadních vod se stanoví na základ agrochemického rozboru, p íp. vegeta ních pokus . V p ípad nadm rné koncentrace živin, hlavn dusíkatých látek, je pro závlahy nutno je edit istou í ní vodou. Chyb jí-li v odpadní vod n které živiny, lze je doplnit roztokem minerálních hnojiv. D ležité je dodržovat zásady: nep ehnojovat p du žádnou živinou nep edávkovat p dní profil závlahovou vodou asto se hnojivá závlaha kombinuje se závlahou dopl kovou. Ke hnojivé závlaze lze také použít tekuté kaly, tj. statková hnojiva ze živo išné výroby (kejdu i mo vku). Kejda je sm s tuhých zví ecích výkal s mo vkou. Jako hnojivou závlahu lze aplikovat i roztoky minerálních hnojiv.
3.3
Zvláštní závlahy
Zvláštní závlahy jsou využívány ješt k jinému ú elu, než je pouhá dodávka vody.
3.3.1
Oteplovací závlaha
zlepšuje teplotní stav p dy, tím podporuje mikrobiální a chemické procesy v p d . Nejvhodn jší období aplikace oteplovací závlahy je jaro a podzim, kdy je voda teplejší než p da – snižuje se vliv mraz a podporuje se vývoj vegetace. Jarní závlahy luk mají vždy, krom závlahového a hnojivého, také oteplovací ú inek. Voda z ek a nádrží je vhodná pro tento ú el, protože na ja e a na podzim mívá vyšší teplotu než p da, v lét zase stejnou teplotu jako vzduch. Také odpadní vody ze sídliš mají po celý rok p íznivou teplotu. Nevhodné k p ímé aplikaci pro tento ú el
verze 05-11
- 14 (120) -
Druhy závlah
jsou naopak podzemní vody, protože jsou studené – p ed použitím se musí proh át v nádržích nebo smíchat s teplejší í ní vodou. Na druhé stran lze, ve výjime ných p ípadech, závlahu použít k ochlazování p dy a rostlin. V ur ité fázi vegeta ního r stu, obvykle p ed kv tem, vyžadují n které rostliny nižší teplotu p dy a p ízemní vrstvy vzduchu. Jako p íklad lze uvést len, který p i teplot vzduchu 20 ºC p ed asn vytvá í kv t a semeno na úkor délky vlákna. Z tohoto d vodu se v jižních zemích len p ed rozkv tem 5× až 6× zavlažuje chladn jší vodou, obdobn i konopí.
3.3.2
Ozdravovací i dezinfek ní závlaha
se používá v období sucha jako ochrana proti šk dc m a chorobám rostlin. Dostatek vláhy zvyšuje odolnost rostlin p ed napadením šk dci. Za ú elem hubení hraboš , krtk , ponrav, drátovc na polích se pole zaplaví vodou v zim nebo za átkem jara – voda zmrzne na povrchu p dy i v p d a zp sobí úhyn t chto šk dc . Obdobn lze takto likvidovat plevele, mechy, kyselé traviny, p edevším p i opakovaném zaplavování. Tento zp sob však není p íliš vhodný pro louky, protože vymrzání poškozuje travní drn. I ve vegeta ním období lze n které kultury zachránit p ed zni ením, nap . housenkami, d ep íky siln jším post ikem v pravý as, ímž se zabrání i zpomalí jejich vývin. K likvidaci plísní, rzi, sn ti v ovocných sadech a vinicích se aplikuje post ik dezinfek ními roztoky. Dodávaná vláha podporuje v p d vým nu vzduchu, vyplavuje z ní škodlivé látky a podporuje chemicko-biologickou innost p dy. Na tomto principu je založená promývací závlaha, p i níž se vyplavují ze zasolené p dy škodlivé soli. Jiný zp sob o istné závlahy spo ívá v závlaze odpadními vodami, které se p i aplikaci na zem d lskou p du istí a sou asn na ni p sobí hnojivým ú inkem.
3.3.3
Protimrazová závlaha
V sou asné dob se u nás s úsp chem používá protimrazová závlaha. Tém každým rokem pozdní jarní mrazíky zp sobují škody na ovocných sadech, vinicích i zelenin . V minulosti se proti mraz m používalo ochranných obal , zadýmování i mlžení (um lá mlha). Ú inn jší je protimrazová závlaha post ikem, zejména p i radia ních mrazech (za jasných bezv trných nocí, p i nízké pom rné vlhkosti vzduchu, kdy ochlazený vzduch klesá nad zem a vytvá í stabilní inverzi). Princip protimrazové závlahy spo ívá v uvol ování skupenského tepla p i p em n vody v led – toto teplo je p edáváno do okolí. Povrch kv t i zárodky plod se p i post ikování vodou obalují vrstvou ledu. Tlouš ka ledové vrstvy závisí na teplot vzduchu, dob a intenzit post iku. Závlaha se za íná aplikovat ve chvíli, kdy se teplota vzduchu blíží k nule. Na zaátku poklesu teplot, kdy teplota vzduchu ješt nedosáhne bodu mrazu, se post ikem zpomalí ochlazování p dy a povrchu rostlin, sou asn se zvýšenou vlhkostí vzduchu sníží radiace. P i dalším snížení teploty pod bod mrazu se vytvá í post ikem na povrchu rostlin vlhký ledový kryt. P i skráp ní ledového krytu vodou udržuje se na n m teplota kolem nuly, pod ním pak do – 0,6 ºC. P em na vody v led trvá p i bezv t í asi 5 minut, p i v tru však mén . verze 05-11
- 15 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
D ležitou zásadou je post ik bez p erušení (p i p erušení souvislého mrznutí vody by teplota klesla a poškodila by rostlinu). P i post iku rozprašovaná voda dopadá na rostlinu i na povrch p dy, kde také zvyšuje její teplotu asi o 1 ºC. Obvyklý zp sob ochrany proti mrazu je nadkorunní post ik. Musí spl ovat následující podmínky: plné pokrytí chrán né plochy post ikem; dodržení intenzity post iku v rozmezí 2,5 – 3 mm/h, p i emž s v tším poklesem teplot je t eba vyšší intenzity; p i použití kruhových oto ných úderových post ikova (p íp. minipost ikova ) musí být doba jedné oto ky kratší než 1,5 minuty a po et úder ramene 2 – 3 za vte inu. Doporu uje se trojúhelníkový spon a maximální rovnom rnost dodávky vody; post ik musí být nep etržitý (p erušení je možné jen do 5 minut) po celou dobu trvání mraz , až do chvíle, kdy se post ikem rozpustí ledový kryt, nebo stoupne teplota okolí. Tyto zásady kladou vysoké nároky na vodní zdroj i kapacitu závlahového za ízení. Pro ilustraci uvádíme p íklad: pro dodržení požadované intenzity 2,5 mm/h je specifický p ítok vody 6,95 l/s.ha, což je mnohokrát více než u dopl kové závlahy. Protimrazovou ochranu post ikem lze teoreticky použít až do teplot vzduchu – 8 ºC. Ve skute nosti se používá p i mrazech – 3 až – 5 ºC. Používají se post ikova e s profilem hubice 4 – 5 mm. Tlak na hubici post ikova e musí být minimáln 0,4 MPa (pro vytvo ení jemných kapek). Nebezpe ím p i tomto zp sobu ochrany proti mraz m je p erušení dodávky energie, vy erpání vodního zdroje i porucha n kterého prvku soustavy. Klí ovým prvkem celého systému je post ikova . U nás vyrábí vhodné post ikova e Sigma, z cizích výrobk lze doporu it nap . post ikova e výrobc Rain Bird (USA), Perrot (N mecko) i Bayer (Rakousko). Pro aplikaci protimrazové závlahy je podmínkou pln stabilní trubní sí , kde lze p ipustit pouze vým nu hubic post ikova . P i návrhu dopl kové a protimrazové závlahy nutno vycházet ze skute nosti, že návrhový specifický p ítok systému protimrazové závlahy bývá desetinásobkem hodnoty pro dopl kovou závlahu, což zvyšuje investi ní náklady závlahových systém .
3.3.4
Klimatiza ní závlaha
Tento druh závlahy upravuje mikroklima, tedy vlhkost a teplotu vzduchu v p ízemní vrstv nad zavlažovanými plochami. P í inou snižování úrody nebývá totiž pouze suchá p da, ale také suchý vzduch. P i vysokých teplotách vzduchu se proces asimilace zpomaluje. Fotosysntéza se u v tšiny plodin úpln zastavuje p i 30 až 35 ºC, jak je patrné z následujícího obrázku. Dochází k aktivnímu dýchání a ztrát organické hmoty.
verze 05-11
- 16 (120) -
Druhy závlah
Obr. 3.1 Závislost produktivní fotosyntézy na teplot vzduchu pro vybrané plodiny: brambory (1), pšenice (2), zelí (3), kuku ice (4), bavlník (5) (p evzato a upraveno z Kochánek 2001, str. 10) Za horkých dn se za íná fotosyntéza snižovat již po osmé hodin ráno a dalšího vrcholu dosáhne až kolem 18 hodin (viz obr. 3.2). P i vysoké teplot a nízké vlhkosti se spot ebovává velmi vysoké množství p dní vláhy – tomu se p i klimatiza ní závlaze zabrání.
Obr. 3.2 Intenzita fotosysntézy a dýchání v pr b hu dne (p evzato z Kochánek 2001, str. 10) Rostlina pot ebuje pro sv j vývoj optimální vlhkost p dy i vzduchu. Vytvo ení optimálního mikroklimatu se provádí s použitím závlahy post ikem: p i nízké intenzit post iku p i rovnom rném post iku po dlouhou dobu a s jemným rozptylem vodních ástic Post ikem se takto navlažuje p ízemní vrstva vzduchu, povrch rostlin a áste n i povrch p dy. Výparem se snižuje teplota a rostliny se ochlazují. Vlhký, chladn jší a t žší vzduch klesá k zemi, pomalu se mísí s teplejším vzduchem nad ním a tato vrstva, ost e ohrani ená, tvo í pro rostliny vhodné mikroklima. V suchých letech je klimatická závlaha pot ebná ve 20 až 30 dnech vegeta ního období, v aridních oblastech déle. Regulace mikroklimatu post ikem na polích se dosahuje astými a malými závlahovými dávkami, které zvlh ují pouze rostliny a povrch p dy. etnost závlahových dávek závisí na dob , b hem níž se voda vypa í z povrchu rostlin, což m že být i 15
verze 05-11
- 17 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
až 20 minut – této skute nosti se musí závlahový systém p izp sobit. P i volb závlahového za ízení pro klimatiza ní závlahu je t eba brát v ohled i dodávku vody pro dopl kovou závlahu. Klimatiza ní závlahu lze provád t n kolika zp soby, nap .: formou p erušované závlahy ob asnými malými závlahovými dávkami, zejména u automatizovaných systém p i použití b žných post ikova , jako osv žující závlahu um lou mlhou aerosolovou – disperzní závlahou (zejména automatizovaným aerosolovým post ikem) impulzní závlahou (p edevším automatizovaný impulzní post ik) synchronní impulzní závlahou Tyto automatizované systémy post iku jsou schopny zabezpe it i závlahu dopl kovou, proto se jejich použití bude rozši ovat.
3.3.4.1 Aerosolová (disperzní) závlaha Tento druh klimatiza ní závlahy spo ívá v jemném rozptylu vodních ástic. Jeho p edností je: vliv na snížení vláhové pot eby rostlin (v horkém a suchém období až na polovinu) úspora p dní vody, tím i vody závlahové nedochází k povrchovému odtoku zamezí se hloubkové filtraci chrání se p dní struktura a fyzikální vlastnosti p dy vytvá ejí se p íznivé podmínky pro innost p dních mikroorganism rozvíjí se ko enový systém rostlin vliv na fyziologické procesy kultur, na výši a kvalitu sklizní je vylou eno druhotné zasolení p dy možné použití na nerovném povrchu bez terénních úprav zavlažovaných ploch Nevýhodou je neschopnost dodávky vody pro dopl kovou závlahu. Technologie používaná pro aerosolový post ik m že být jednoduchá – asto pouze mobilní traktorový rozprašova vody. Na druhé stran jsou to stabilní soustavy na vytvo ení um lé mlhy s automatizovaným provozem. Dokonalé rozprášení vody závisí na konstrukci dýz, rozprašova s malým výtokovým otvorem, které pracují p i vysokém provozním tlaku. Aerosolový post ik se provádí v horkých a suchých dnech, kdy teplota vzduchu p evyšuje fyziologické optimum tvorby organické hmoty (viz obr. 3.1). P i jeho použití dochází ke snížení teploty vzduchu v horkých dnech o 3 – 6 ºC a teploty list rostlin v poledne o 6 – 12 ºC ve srovnání s kontrolními plochami. Pom rná vlhkost vzduchu se zvyšuje o 20 – 30 %. Pot eba vody pro klimatiza ní aerosolovou závlahu dosahuje obvykle hodnot do 200 m3/ha za vegeta ní období, což je ve srovnání s dopl kovou závlahou množství asi 10× menší.
verze 05-11
- 18 (120) -
Druhy závlah
Nejvyšší efektivnosti aerosolových závlah lze dosáhnout v jejich spojení s dopl kovou závlahou, což je vy ešeno u impulzní závlahy.
3.3.4.2 Impulzní závlaha Je to další, pom rn nový zp sob klimatiza ní závlahy – její kombinace se závlahou dopl kovou. Udržuje vlhkost p dy a sou asn reguluje vlhkost a teplotu vzduchu nad zavlažovanými plochami. Princip impulzní závlahy spo ívá v pravideln se opakujícím krátkodobém výst iku malé dávky z post ikova e. Provozní doba je delší, než u klasického post iku. Malé dávky umož ují použít potrubí o malém pr m ru. Impulzní závlaha je nejú inn jší p i tzv. synchronním impulzním post iku, kdy se sou asn zavlažuje celá plocha, p ítok je rozptýlen po ploše a navrhovaná potrubí mají minimální profily. Impulzní závlahou se zvyšuje vlhkost vzduchu v p ízemní vrstv a výparem vody ze zavlaženého povrchu rostlin a p dy se snižuje jeho teplota. Zásadou je udržovat rostliny a p du b hem celého vegeta ního období p i nejvyšších denních teplotách ve vlhkém stavu. Proto se rostliny zavlažují astými malými dávkami vody s intervalem závislým na intenzit výparu. Tím se zásobuje p dní profil ko enového systému vodou a udržuje v n m optimální vlhkost pro r st rostlin – navlažení vrchní vrstvy (do hloubky kolem 50 cm) je nep etržité, bez vlivu na provlažení hlubších vrstev. Na rozdíl od klasické dopl kové závlahy tedy nedochází k vysychání vrchní vrstvy p dy a zpomalení vývoje rostliny. V souvislosti s hloubkou navlažení p dy impulzní závlahou uvádí Bowen využívání vody vybranými zem d lskými plodinami z r zné hloubky p dy. Uvedené plodiny, s výjimkou vojt šky, kryjí v tšinu své pot eby vody z hloubky menší než 50 cm. Tab. 3.1 Odb r vody v % zem d lskými plodinami z r zných vrstev p dního horizontu (upraveno dle Kochánek, 1992) Plodina
0 – 30 cm
30 – 60 cm
60 – 90 cm
90 – 120 cm
120 – 150 cm
nad 150 cm
cukrovka
61 %
19 %
12 %
8%
–
–
brambory
57 %
24 %
15 %
6%
–
–
obilniny
65 %
15 %
11 %
9%
–
–
vojt ška
47 %
15 %
15 %
12 %
8%
3%
Stabilní automatizovaný systém s impulzní závlahou s odb rem vody ze zdroje, její dopravou a rozd lením po ploše p inesl konkrétní výsledky (Kochánek, 1992): snížení teploty vzduchu o 5 – 10 ºC zvýšení pom rné vlhkosti vzduchu až o 40 % ovlivn ní vlhkosti a teploty vzduchu až do výšky 150 cm od zem teplota povrchu rostlin byla v nejteplejších hodinách dne 20 – 30 ºC (ve srovnání s teplotou na nezavlažované ploše 30 – 33 ºC a po celou dobu vegeta ního období byl rozdíl 2 – 3 ºC) teplota p dy v hloubce 10 – 25 cm byla p i vyšších teplotách vzduchu nižší o 11 ºC
verze 05-11
- 19 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Princip impulzního post iku Impulzní post ik umož ují speciální post ikova e s tlakovými nádržkami. innost post ikova e lze rozd lit do dvou fází: hromad ní pot ebného objemu vody v tlakové nádržce výst ik vody vlivem stla eného vzduchu Automatizovaný systém impulzního post iku se skládá ze základních prvk : erpací stanice trubní sí post ikova e automatizace závlahy Schéma stabilního automatizovaného systému impulzního post iku a ovládání linek je patrné z následujícího obrázku.
Obr. 3.3 Schéma automatizovaného systému impulzního post iku (upraveno dle Kochánek, 2001, str. 14) Linky potrubí jsou dimenzovány na pr tok vody podle po tu p ipojených post ikova (post ikova e na jedné lince pracují sou asn ). Sí m že být zokruhovaná, potrubí lze vést na povrchu i v zemi. Rostliny se zavlažují malými dávkami dle libovoln zvolených cykl ve dne i v noci. Jednotlivé linky s post ikova i pracují postupn : do první linky se dodá voda a probíhá závlaha po dobu cca 2 – 3 min membránovým ventilem se p ítok do první linky uzav e a zapojí se druhá linka,… po závlaze na poslední lince se m že celý cyklus znovu opakovat verze 05-11
- 20 (120) -
Druhy závlah
Ventily mohou být umíst né na za átku jednotlivých linek, a/nebo p ed každým post ikova em (možnost samostatného zapojování jednotlivých post ikova P ivád né množství vody je malé, proto má p ívodní potrubí menší rozm ry. Vývoj impulzních post ikova sm uje k post ikova m s velkým dost ikem (50 – 70 m), tzv. zavlažovacím d l m s impulzním za ízením. Délku dost iku zv tší vzduch stla ený v nádržce pod post ikova em. Konstrukce impulzních post ikova musí spl ovat následující podmínky: bezporuchový provoz i p i použití zne išt né vody provozuschopnost i za podmínek, kdy tlak vody v nádrži se blíží hodnot tlaku v potrubí, i p i kolísání tlaku v potrubí (bez dopl kových regula ních za ízení a mechanism ) otevírání uzáv ru post ikova e podle impulz vodního proudu odolnost celého za ízení proti korozi konstrukce bez regulátor a pružin (kv li spolehlivosti a životnosti post ikova e) P íklad popisovaného post ikova e je na obr. 3.4.
Obr. 3.4 Impulzní post ikova (p evzato z Kochánek, 2001, str. 15, ísla odpovídají dále uvedenému popisu funkce post ikova e) Princip impulzního post ikova e lze zjednodušen shrnout do n kolika bod : Voda z tlakového potrubí (1) vtéká do nádrže (2) a sou asn te e trubi kou (3) do komory (4). Je-li tlak vody pod membránou v tší než v nádrži (2), membrána (5) a klapka (7) uzav ou výpustní klapku (6). Po akumulaci vody v nádrži a stla ení vodního polštá e se zvýší tlak na klapku (6). V okamžiku, kdy se tlaky pod klapkou (6) a nad ní vyrovnají, klapka (6) se otev e a voda p itéká do komory (8).
verze 05-11
- 21 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Nepatrné otev ení klapky (6) zvýší tlak v komo e (8). Membrána (16) a pohyblivá klapka (7b) jsou v horní ásti komory. Pohyblivá klapka (7b) se nadzvedne a otev e klapku (6). Do vzduchové nádržky (9), p idávané pro urychlení práce systému, proudí voda z komory (4) v dob výst iku. Objem vody v nádrži lze regulovat ventilem (11). P i výst iku proudí voda z komory (8) do výst ikové trubice post ikova e (12). Po vyprázdn ní nádrže (2) tlak v komo e (8) klesne a klapka (7) se uzav e tlakem vody v komo e (4), ímž se uzav e i klapka (6). Celý cyklus se opakuje. Sou ástí post ikova e je ješt otá ecí mechanismus (13), kontrolní manometry 14 a 15 a výpustný ventil (17). Krom ventilu (10) a (11) neobsahuje post ikova žádná regula ní za ízení. Doba jednoho cyklu (pln ní a výst ik) je v rozmezí 2,5 až 20 s, optimální doba cyklu je 5,2 s. Jedna otá ka post ikova e trvá 6,5 – 7 minut, na jednu otá ku p ipadá pr m rn 86 impulz .
3.3.4.3 Synchronní impulzní post ik Synchronní post ik odstra uje nedostatky impulzního post iku (složitost jeho provozu). V minulosti bylo t eba kv li vým n jednoho vadného post ikova e zastavit celý systém (došlo ke snížení tlaku v síti). Synchronní impulzní post ik umož uje nep erušenou závlahu v pr b hu celého vegeta ního období podle vláhové pot eby. Používají se impulzní post ikova e nového typu, které pracují na základ signál snížení tlaku v rozvodné síti. Pracují sou asn na celé zavlažované ploše – nep etržit se opakuje doba pln ní tlakové nádrže vodou (1 – 5 min.) a doba výst iku (1 – 3 s). Doba pln ní nádrží musí být 50× až 200× v tší než doba výst iku. St ední intenzita post iku bývá v rozmezí 0,60 – 0,12 mm/h. Schéma systému synchronní impulzní závlahy znázor uje následující obrázek.
Obr. 3.5 Schéma systému synchronní impulzní závlahy (p evzato z Kochánek, 2001, str. 16) Základním konstruk ním prvkem systému je impulzní post ikova s nucenou inností (viz obr. 3.6), který pracuje p i snížení tlaku v síti, ímž je zabezpe ena spolehlivá skupinová práce. verze 05-11
- 22 (120) -
Druhy závlah
Obr. 3.6 Schéma impulzního post ikova e (upraveno z Kochánek, 2001, str. 17) Technologické údaje st edotlakého impulzního post ikova e s nucenou inností shrnuje tabulka. Tab. 3.2 Technologické údaje st edotlakého impulzního post ikova e (upraveno dle Kochánek, 2001) Parametr post ikova e Objem nádržky Horní hranice tlaku Dolní hranice tlaku Objem výst iku Sv tlost hubice Úhel pooto ení proudnice za pracovní cyklus Polom r dost iku P ítok k jednomu post ikova i Doba pln ní Doba výst iku Doba jednoho cyklu St ední intenzita Po et cykl na 1 oto ku post ikova e Doba 1 oto ky Plocha závlahy jednoho post ikova e p i tvercovém sponu p i trojúhelníkovém sponu
Hodnota 20 – 100 (i více) l 0,4 – 1 MPa 0,2 – 0,6 MPa 4 – 20 l 14 – 26 mm 2 – 6 stup 25 – 40 m 0,04 – 0,3 l/s 30 – 180 s 1–4 s 30 – 300 s 0,0018 – 0,005 mm/min 60 – 180 60 – 720 min 0,12 – 0,32 ha 0,16 – 0,41 ha
erpací stanice systému zajiš uje p etlak v síti v rozmezí 0,5 – 0,8 MPa a dodává pot ebné množství vody. ídicí panel vydává p íkazy erpací stanici, nebo se erpací stanice ídí podle signál idel (vlhkom r a vodního výparom ru se signalizací polohy hladiny) nebo podle asového plánu. Krátkodobé snížení tlaku (pomocí generátoru ídicích impulz ) v rozvodné síti uvádí v innost impulzní post ikova e. Jako generátory lze použít i regulátory tlaku v síti. P íkazy k funkci generátoru jsou vydávány podle asového plánu nebo použitím idel tlaku v kontrolní tlakové nádržce impulzního post ikova e.
verze 05-11
- 23 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Automatický ídicí panel se skládá ze dvou hlavních ástí: 1. blok ízení chodu erpací stanice (v etn její ochrany proti haváriím) 2. místo p íkaz pro impulzní generátor Závlahová voda je rozvád na trubní sítí po ploše, plní tlakové nádržky všech impulzních post ikova . Intenzita impulzního post iku je velmi nízká (celá plocha se zavlažuje najednou a denní provozní doba závlahy je maximální), tedy hodnota specifického p ítoku závlahové vody je také nízká, což je jedna z p edností synchronního impulzního post iku. Návrh potrubí je tak velmi úsporný – potrubí nejnižšího ádu mají sv tlost do 15 – 25 mm (pro p ítok 1,1 l/s k jednotlivým post ikova m). Trubní sí je z polyetylenových trub, pokládaných bezvýkopovou technologií, nebo z potrubí ocelového. Kontinuální zásobení rostlin vodou p i synchronním impulzním post iku zvyšuje v horkých letních dnech vlhkost vzduchu nad zavlažovanými plochami o 5 – 15 % a snižuje teplotu vzduchu o 1 – 3 °C (ve srovnání s periodickou závlahou). Zavlažuje se, podle vláhové pot eby rostlin, celodenn nep etržit po celou závlahovou sezonu. Synchronní impulzní post ik udržuje optimální vlhkost orni ní vrstvy p dy (70 – 80 % PVK) b hem celého vegeta ního období. Následkem je zvýšená intenzita mikrobiologických proces v p d . Srovnání vybraných charakteristik p dy, vzduchu a intenzity biologických proces p i periodické dopl kové závlaze a p i impulzním synchronním post iku je znázorn no graficky na následujícím obrázku.
Obr. 3.7 Vybrané charakteristiky p i periodické dopl kové závlaze a p i impulzním synchronním post iku (upraveno dle Kochánek, 2001, str. 18)
verze 05-11
- 24 (120) -
Druhy závlah
Další výhody synchronního impulzního post iku jsou tedy: snížení investi ních náklad : na výstavbu stabilních post ikovacích systém , maximálním rozptýlením vody v závlahové síti; snížení provozních náklad (automatizace rozd lování vody i vlastní závlahy) – post ik nevyžaduje ru ní práci; vysoká provozní spolehlivost technologie – p i závlaze b hem celé sezony m že být v provozu i více než 1000 hodin. Spolehlivost systému závisí p edevším na spolehlivosti impulzních post ikova ; princip innosti a konstrukce impulzních post ikova synchronní závlahy umož ují zabezpe ení stejných pracovních parametr (viz p edchozí tabulka) všech impulzních post ikova v systému. Impulzní post ikova e pracují sou asn dle signál snížení tlaku v rozvodné síti po napln ní všech tlakových nádržek pod statickým tlakem. Objem výst iku každého post ikova e v systému je stejný – nezávisí na výškovém umíst ní. Tato p ednost rozši uje možnosti použití systému; tímto za ízením lze dodávat i minerální hnojiva, herbicidy i pesticidy, pokud jsou ve form slabých roztok (s nízkou koncentrací). Pro tento ú el je systém vybaven speciálním za ízením pro míšení a dávkování.
3.3.4.4 Osv žující závlaha Tento druh klimatiza ní závlahy také utvá í optimální mikroklima p ízemní vrstvy vzduchu. Používal se jako první zp sob klimatiza ní závlahy, spo íval v dodávce astých malých závlahových dávek v horkých dnech vegeta ního období rostlin. V dnešní dob je jediným vhodným za ízením k tomuto ú elu automatizovaná stabilní závlaha post ikem. Jiná za ízení a jiné zp soby nespl ují požadované podmínky. Osv žující závlaha zvyšuje zem d lskou produkci, i když celkový efekt ve srovnání s p edcházejícími zp soby je nižší. Lze ji používat zejména u kultur citlivých na krátkodobé zvýšení teploty vzduchu a pokles relativní vlhkosti.
3.3.4.5 Um lá mlha Vytvá í se pomocí jemných dýz a vysokého tlaku vody v potrubí. Jejím použitím lze dosáhnout zna ného agrofyziologického ú inku. K vytvo ení um lé mlhy je pot ebná hustá sí nadzemního potrubí, na kterém jsou rozmíst ny rozprašovací dýzy. Jedna dýza zavlažuje plochu asi 1 m2. Po izovací náklady jsou velmi vysoké, navíc závlaha p ekáží mechanizaci zem d lských prací, proto se u velkých ploch p íliš neuplat uje.
Kontrolní otázky Jak se d lí závlahy podle ú elu? Protimrazová závlaha ve srovnání se závlahou dopl kovou – která z nich má v tší požadavky na vodní zdroj? U impulzního post iku je delší doba výst iku nebo doba pln ní nádržky? Vyjmenujte zp soby klimatiza ní závlahy.
verze 05-11
- 25 (120) -
Rostlina a voda
4
Rostlina a voda
Závlahy jsou meliora ní opat ení, kterým se uskute uje zavlažení p dy, porostu nebo p ízemní vrstvy vzduchu, aby bylo dosaženo optimálního stavu porostu i vysokých a stálých výnos v rostlinné výrob . Rostlina erpá svým ko enovým systémem pot ebné množství vody. Ve vod jsou rozpušt né živiny. Vodu s živinami rozvádí rostlina do celého organismu a p es pr duchy na listech vodu odpa uje do ovzduší. Výpar z rostlin se nazývá transpirace. Velké množství vody se také odpa í z povrchu p dy. Výpar obecn , tedy i výpar z p dy, se nazývá evaporace. Celková spot eba vody z plochy s p stovanou plodinou se hodnotí pomocí evapotranspirace (výpar z rostlin a z p dy). Je-li v p d nedostatek vláhy, rostlina omezuje veškeré své životní procesy, p edevším proces tvorby organické hmoty – výnosu. Naruší se i biochemické procesy, které ovlivní kvalitu plod . Pro úsp šné zavlažování je nutné znát nároky p stovaných rostlin v pr b hu jejich r stu a vývoje. Na základ t chto znalostí pak volíme vhodný zp sob zavlažování a následn vybíráme vhodné technické ešení. Každá rostlina prochází b hem svého r stu složitým vývojem: od vzcházení, p es tvorbu nadzemních i podzemních orgán , r st, až po období kvetení, založení plod a jejich zrání. V každém vývojovém období má rostlina rozdílné nároky na zásobování vláhou, na vlhkost p dy. Proto je d ležité znát pr b h vláhové pot eby rostlin v jednotlivých vývojových fázích a sledovat, do jaké míry je tato pot eba v hodnoceném období kryta p irozenými srážkami.
4.1
Kritická období pro dodání závlahových dávek
Závlaha má být dodána v souvislé závlahové dávce v období fenofáze, tj. ve vývojovém stadiu, kdy dochází k fyziologickým a morfologickým zm nám v životním cyklu rostlin. Ve fenofázích jsou rostliny citliv jší k ú ink m sucha. V t chto kritických obdobích je dodání vody k rostlinám biologicky nejnaléhav jší. Znalost kritických období je d ležitá i kv li rozhodování o úsporách závlahové vody a celkových provozních nákladech na závlahu. Tab. 4.1 Kritická období ovocných druh Druh jablon
hrušn slivon
verze 05-11
Vývojové fáze vyžadující dostatek vláhy po odkv tu v dob r stu pl dku ( erven) b hem vegeta ního r stu b hem r stu plod b hem zvýšeného r stu letorost v dob intenzivního nar stání plod v dob r stu plod v dob vegetativního r stu
- 27 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
broskvon
meru ky
t ešn višn jahody
verze 05-11
v dob diferenciace kv tních pupen po odkv tu v dob tvrdnutí pecek v dob r stu plod po odkv tu na po átku tvrdnutí pecek ( erven) b hem tvorby kv tních pupen v dob vývoje plod b hem vegetativního r stu v dob r stu plod v posledním období zrání po odkv tu v dob intenzivního r stu plod za átkem zrání plod
- 28 (120) -
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
5
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
Stanovení pot eby vody pro dopl kovou závlahu eší podrobn SN 75 0434 Pot eba vody pro dopl kovou závlahu. P ed vlastním výpo tem pot eby vody je t eba se s lokalitou d kladn seznámit – tedy provést rozbor místních, klimatických, hydrologických, p dních, terénních a výrobních podmínek. Požadavkem dopl kové závlahy je udržet p dní vlhkost v optimálním rozmezí. Pot ebu závlahové vody charakterizuje: závlahové množství Mz celková pot eba závlahové vody Qz asový pr b h pot eby závlahové vody závlahová dávka Md specifický dávkový p ítok qd dávkový p ítok Qd specifický p ítok závlahové vody qp p ítok závlahové vody Qp
5.1
Termíny a definice Závlahové množství je množství vody, které je nutno p ivést p stované plodin za vegeta ní období na jednotku zavlažované plochy. Je ur eno k dopln ní p irozené vlhkosti p dy a na úhradu všech ztrát vzniklých p i závlaze na zavlažované ploše. Jednotkou je [m3/ha] nebo [mm] Celková vláhová pot eba je množství vody na jednotku plochy, které spot ebuje rostlina za vegeta ní období na transpiraci a evaporaci pro zajišt ní vývoje a vzr stu zem d lské plodiny v daných klimatických podmínkách (p i zabezpe ení ostatních r stových podmínek po celé vegeta ní období). Uvádí se v [m3/ha] Závlahová dávka je množství vody, které se dodá jednorázov v souvislém asovém úseku (v závlahovém cyklu) na jednotku plochy, tedy [m3/ha] nebo [mm] Závlahový cyklus je asový úsek, za který se na zavlažený pozemek dodá jedna závlahová dávka Dost ik je pr m rná vodorovná vzdálenost áry dost iku od osy post ikova e nebo rozst ikova e [m] Intenzita post iku je množství vody, dodávané p i post iku na jednotku plochy za jednotku asu [mm/h]
5.2
P evody jednotek pro tlak vody: 100 kPa = (p ibližn ) 1 atm. = (p ibližn ) 1 bar = (p ibližn ) 10 m v.s.
verze 05-11
- 29 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
pro závlahovou dávku a závlahové množství: 1 mm = 10 m3/ha = 1 l/m2
5.3
Závlahové množství
Velikost závlahového množství závisí na faktorech, jakými jsou: vláhová pot eba plodin využitelné srážky ve vegeta ním období zásoba vody v p d na za átku vegeta ního období množství vzlínající podzemní vody využitelnost závlahové vody Závlahové množství plodin a kultur lze stanovit n kolika zp soby: a) orienta n dle sm rných závlahových množství plodin a kultur b) výpo tem závlahových množství za vegeta ní období podle bilan ní rovnice c) retrospektivním vláhovým bilancováním (pro p esn jší a složitá ešení)
5.3.1
Orienta n dle sm rných závlahových množství plodin a kultur – uvedeno v p íloze A normy SN 75 0434
Závlahová množství [mm] jsou zde uvedena pro závlahu post ikem, na rovin , v pr m rném roce, v R pro dv hlavní závlahové lokality: Polabí a jižní Morava. Tyto sm rné hodnoty závlahového množství jsou stanoveny za p edpokladu, že po celé vegeta ní období není využitelná podzemní voda. U polních plodin se nižší hodnoty vztahují k p dám hlinitým (vyšší využitelnost srážek) a vyšší hodnoty k p dám leh ím (nižší využitelnost srážek). Jako p íklad je vybráno pouze n kolik plodin. Tab. 5.1 Orienta ní hodnoty závlahového množství Mz [mm] pro vybrané plodiny p i závlaze post ikem, na rovin , v pr m rném roce Název vybrané plodiny jarní pšenice, je men kuku ice na zrno cukrovka brambory rané jablon meru ky broskve pozdní jahody chmelnice vinice (stolní odr dy)
5.3.2
Polabí 40 až 70 90 až 150 120 až 170 70 až 100 200 100 200 150 80 70
Jižní Morava 40 až 80 100 až 150 140 až 200 80 až 110 250 150 270 180 80 90
Výpo tem závlahových množství za vegeta ní období podle bilan ní rovnice Mz = kz . ( r1 Vc - r2
Sv - r3 Wz - Wk ) [mm] nebo [m3/ha] (5.1)
kde verze 05-11
- 30 (120) -
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
kz je ztrátový sou initel, který vyjad uje ztráty závlahové vody krom ztrát v p ivad i Vc je celková vláhová pot eba zavlažované plodiny za vegeta ní období [m3/ha] je sou initel využitelnosti srážek Sv je dlouhodobý pr m r srážek za vegeta ní období plodiny [m3/ha] Wz je zásoba vody v p d na za átku vegeta ního období [m3/ha] Wk je využitelné množství vzlínající podzemní vody [m3/ha] r1 je reduk ní sou initel pro úpravu Vc v závislosti na nadmo ské výšce r2 je reduk ní sou initel pro úpravu v závislosti na nadmo ské výšce r3 je reduk ní sou initel pro úpravu Wz v závislosti na druhu p dy a sklonu terénu Závlahové množství se vypo ítá pro každou zavlažovanou plodinu nebo skupiny plodin, zaokrouhluje se na celých 50 m3/ha.
5.3.2.1 Stanovení ztrátového sou initele kz kz vyjad uje ztráty závlahové vody krom ztrát v p ivad i; jeho hodnota závisí na zp sobu závlahy Tab. 5.2 Ztrátový sou initel kz Zp sob závlahy post ik podmok p eron výtopa
kz 1,15 až 1,25 1,25 až 1,45 1,45 až 1,65 1,65 až 2,50
5.3.2.2 Stanovení vláhové pot eby Vc Celkovou vláhovou pot ebu zavlažované plodiny za vegeta ní období [m3/ha] lze stanovit r znými zp soby. Vláhovou pot ebu ovliv ují p edevším faktory: meteorologické a klimatické (intenzita slune ního zá ení a délka slune ního svitu, teplota a vlhkost vzduchu, rychlost v tru, srážky, atmosférický tlak) p dní (vlhkost p dy, její struktura a textura, barva p dy a expozice pozemku, hladina podzemní vody) fyziologické (druh rostliny, její výška a charakter, hustota rostlin, jejich ko enový systém) Velikost vláhové pot eby lze stanovit p ímým m ením a bilancováním spot eby vody na lyzimetrech s neporušeným p dním profilem. Nebo lze pro ur ení vláhové pot eby použít empirických vzorc , které vycházejí z meteorologických a klimatických faktor ešené lokality. Jiným, asto používaným ešením je použití p íslušné normy: sm rné hodnoty pro jednotlivé plodiny pro lokality Polabí a jižní Morava uvádí SN 75 0434. V p íloze B (jsou zde navíc uvedeny za átky a konce vegeta ních období plodin). Pro ilustraci uvádí hodnoty Vc pro vybrané plodiny následující tabulka.
verze 05-11
- 31 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Tab. 5.3 Sm rné hodnoty celkové vláhové pot eby Vc vybraných plodin [m3/ha] – vybráno z p ílohy B SN 75 0434 Název vybrané plodiny jarní pšenice, je men kuku ice na zrno cukrovka brambory rané jablon meru ky broskve pozdní jahody chmelnice vinice (stolní odr dy)
Polabí 2000 3200 3700 2000 5000 3500 5000 4500 3500 3300
Jižní Morava 2000 3400 4000 2000 6000 5500 6500 5000 3600 3600
Nov jší literatura up es uje hodnoty vláhových pot eb, jak je patrné z následující tabulky. Tab. 5.4 Aktualizované hodnoty vláhových pot eb n kterých plodin a kultur (p evzato z Kochánek, 1998) Vybrané plodiny vinice v pr m ru chmelnice v pr m ru jádroviny broskvon švestky a slívy meru ky bobuloviny rybíz jahody
Vláhová pot eba [m3/ha] 3200 2500 5000 – 6500 5000 – 6000 4000 – 5000 3500 – 4000 3500 – 4000 4000 5000 – 6200
U nás se v závlahové praxi ur uje také vláhová pot eba v závislosti na sytostním dopl ku podle vztahu:
Vc = kb . Sd [mm]
(5.2)
kde kb je koeficient biologické k ivky vláhové pot eby (stanovený nap . ve VÚZH, pro plodiny zavlažované lokalizovanými závlahami) Sd je sou et denních hodnot sytostního dopl ku v ešeném období [mm]
5.3.2.3 Stanovení sou initele využitelnosti srážek Sou initel vyjad uje využitelnost atmosférických srážek ve vegeta ním období k úhrad vláhové pot eby rostlin. Závisí p edevším: na p dních pom rech na sklonitosti terénu na intenzit srážek na teplotách
verze 05-11
- 32 (120) -
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
SN 75 0434 doporu uje hodnoty území.
podle druhu p dy (p i dobrém vsaku v rovinném
Tab. 5.5 Hodnoty sou initele
p i dobrém vsaku v rovinném území
p da hlinitá jílovitá pís itá velmi t žká
0,75 0,70 a mén 0,60 0,50
Poznámka: Na sklonitých p dách, kde se projevuje povrchový odtok, je sou initel
nižší.
5.3.2.4 Stanovení srážky za vegeta ní období plodiny Sv Závlahové množství se, podle ú elu využití hodnot, vyšet uje pro pr m rný rok (za ú elem zjišt ní pr m rné pot eby energie a náklad za ni) pro sm rodatn suchý rok (pro stanovení kapacit závlahových za ízení i posouzení vydatnosti vodního zdroje, p íp. stanovení pot ebného objemu akumulace vody). Sm rodatn suchý rok se stává návrhovým rokem ke stanovení základních parametr ástí závlahového systému pro konkrétní reálné roky Srážkov pr m rný rok je charakterizován aritmetickým pr m rem m sí ních srážkových úhrn nebo aritmetickým pr m rem srážkových úhrn ve vegeta ním období za delší statistické období. Sm rodatn suchý rok je návrhový rok k ur ení pot eby závlahové vody. Vychází z ur ité pravd podobnosti p ekro ení srážek ve vegeta ním období. Je charakterizován tzv. sm rodatnou srážkou za vegeta ní období, která je závislá na klimatických a p stebních podmínkách dané oblasti. Sm rodatná srážka se zjiš uje z k ivky pravd podobnosti p ekro ení srážek ve vegeta ním období. Stanoví se pro optimální stupe vláhového zabezpe ení. Podrobn jší informace viz Kochánek, 2001. Hodnoty m sí ních srážek i srážek za vegeta ní období konkrétních let se ur ují podle m ených srážek na nejbližší srážkom rné stanici.
5.3.2.5 Zásoba vody v p d na za átku vegeta ního období Wz Za átkem vegeta ního období je v p d nahromad ná vláha ze srážek (dešt a sn hu) spadlých v zimním období – tuto vláhu využívají rostliny b hem vegeta ního období. Tato zásoba vody v p d na za átku vegeta ního období tedy áste n pokrývá vláhovou pot ebu rostlin. Využitelná zásoba vody v p d ze zimního období se podle SN 75 0434 stanoví pro p evládající druh p dy v zavlažovaném území ze vztahu:
Wz = 50 (Pk – Zv,min) hu kde
verze 05-11
- 33 (120) -
(5.3)
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Pk Zv,min hu
je kapilární pórovitost p dy (prakticky polní vodní kapacita) – ur í se p ímým m ením v ešené lokalit . Udává se v % objemu p dy je mez minimální zásoby p dní vláhy pot ebné pro dobrý vývoj plodiny. Udává se v % objemu p dy je ú inná hloubka zako en ní plodiny [m] – tedy hloubka hlavní masy koen
Tab. 5.6 Pr m rné hodnoty minimální zásoby p dní vláhy Zv,min v % objemu p dy (p evzato z Kochánek, 1998) pís itá p da
hlinitopís itá p da
pís itohlinitá p da
10
10 – 15
15 – 19
12
12 – 18
18 – 23
0,40
16
23
28
32
0,60
20
27,5
34
39
kultura, plodina
hu
sady
0,75 – 1,0
vinohrady chmelnice po výsadb chmelnice plodná
hlinitá p da 19 – 24 23 – 28
jílovitohlinitá p da
jílovitá p da
24 – 27
27 – 28
28 – 31
31 – 32
Tab. 5.7 Ú inná hloubka zako en ní plodiny (p evzato z Kochánek, 1998) plodina zelenina vinice chmelnice peckoviny bobuloviny vyšší tvary jádrovin nízké tvary jádrovin
hloubka ko en [m] 0,30 – 0,40 0,80 0,50 – 0,70 0,50 – 0,80 0,40 – 0,50 0,60 – 0,90 0,50 – 0,70
Orienta ní hodnoty Wz jsou uvedeny pro vybrané plodiny v následující tabulce. Tab. 5.8 Wz Využitelná zásoba vody v p d po zimním období p i maximální ú inné hloubce zako en ní [m3/ha] (vybráno z p ílohy E SN 75 0434) Název plodiny obiloviny kuku ice, cukrovka brambory zelenina sady, vinice chmelnice
verze 05-11
Hloubka navlažení p dy [m] 0,40-0,60 0,40-0,80 0,40-0,80 0,40-0,60 0,30-0,50 0,70-1,00 0,50-0,70
pís itohlinitá p da 225-270 300-360 300-360 225-270 150-180 375-450
hlinitá p da
jílovitohlinitá p da
jílovitá p da
150 200 200 150 100 250
hlinitopís itá p da 150-225 200-300 200-300 150-225 100-150 250-375
270-330 360-440 360-440 270-330 180-220 450-550
330-300 440-400 440-400 330-300 220-200 550-500
300-285 400-380 400-380 300-285 200-190 500-475
175
175-263
263-315
315-385
385-350
350-333
pís itá p da
- 34 (120) -
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
5.3.2.6 Využitelné množství vzlínající podzemní vody Vláhovou pot ebu rostlin m že áste n pokrývat vzlínající podzemní voda. Jde o vodu, která se kapilárním výstupem dostává z hladiny podzemní vody ke ko en m rostlin. Využitelné množství vzlínající vody Wk závisí na druhu p dy, hloubce podzemní vody a na plodin . Její p esné vy íslení je velmi obtížné. Orienta ní hodnoty jsou uvedeny v p íloze F SN 75 0434.
5.3.2.7 Reduk ní sou initelé Reduk ní sou initel r1 pro úpravu Vc v závislosti na nadmo ské výšce a reduk ní sou initel r2 pro úpravu v závislosti na nadmo ské výšce jsou uvedeny v následující tabulce. Tab. 5.9 Reduk ní sou initelé r1 a r2 Nadm. výška do 200 m n.m. 300 m n.m. 400 m n.m. 500 m n.m. 600 m n.m. 700 m n.m.
r1 1,00 0,88 0,81 0,78 0,75 0,73
r2 1,00 0,88 0,82 0,78 0,70 0,64
Hodnoty reduk ního sou initele r3 pro úpravu Wz jsou uvedeny v závislosti na druhu p dy a sklonu terénu v tabulce. Tab. 5.10 Reduk ní sou initel r3 Druh p dy lehká s edn t žká t žká
Sklon do 2 % 1,00 1,00 1,00
Sklon 2 – 5 % 0,93 0,87 0,72
Sklon 5 – 10 % 0,86 0,74 0,44
Závlahové množství se vypo ítá pro každou zavlažovanou plodinu nebo skupiny plodin, zaokrouhluje se na celých 50 m3/ha.
5.4
Celková pot eba závlahové vody Qz
Celková pot eba závlahové vody Qz je rovna sou tu sou in závlahových množství Mzi a vým ry p íslušných plodin Fi: Qz =
verze 05-11
Mzi . Fi
[m3]
- 35 (120) -
(5.4)
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
5.5
asové rozd lení závlahového množství a závlahové dávky
Závlahové množství je rozd leno b hem vegeta ního období podle p edpokládaných nárok jednotlivých plodin na odb r závlahové vody. Toto rozd lení je podkladem pro: stanovení režimu odb ru vody z vodního zdroje a z akumula ních prostor asové rozd lení nárok na energii rozd lení pracovní síly v ase ur ení parametr základních ástí závlahového systému ( erpací stanice, závlahové nádrže, p ivad e závlahové vody apod.) asový pr b h pot eby závlahové vody se stanoví pro kratší asové intervaly (dekáda, m síc) a vychází se z hodnoty závlahového množství ve sm rodatn suchém roce, nebo v roce pr m rném, p íp. konkrétním. Závlahová dávka P i provozu závlahového systému u klasické dopl kové závlahy (post ikem, p eronem, podmokem, výtopou) není technicky možné zavlažovat plodiny plynule po celé vegeta ní období podle uvedeného asového rozd lení závlahového množství. Závlahové množství pro jednotlivé plodiny se dodává v pr b hu vegeta ního období formou závlahových dávek. Platí p itom, že sou et závlahových dávek plodiny v pr b hu vegeta ního období se rovná vypo tenému závlahovému množství (za vegeta ní období) této plodiny. Velikost závlahových dávek má spl ovat ur ité podmínky: p da nesmí být vodou p et žována nesmí docházet ke zbyte ným ztrátám vody výparem nesmí docházet ke ztrátám vody povrchovým a podzemním odtokem Závlahová dávka je tedy množství vody na jednotku plochy dodané v souvislém asovém úseku k dosažení p íznivých vlhkostních pom r v p d . Velikost závlahové dávky závisí na zp sobu závlahy: u klasické závlahy jde o v tší dávky, u lokalizovaných závlah jde o dávky menší, ale tém každodenní. Pro výpo et velikosti závlahové dávky Md platí vztah:
Md = 100 . kz (Pk – Wm) . h
[m3/ha]
(5.5)
kde kz Pk
Wm h
verze 05-11
je ztrátový sou initel je kapilární pórovitost p dy (prakticky polní vodní kapacita) – ur í se p ímým m ením nebo se stanoví orienta n z p ílohy D SN 750434. Udává se v % objemu p dy je momentální p dní vlhkost [% objemu p dy] je pot ebná hloubka provlažení [m] závislá na druhu p dy, druhu plodiny a jejím vývojovém stadiu
- 36 (120) -
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
Sm rodatná závlahová dávka Sm rodatná závlahová dávka Mds se ur í podle p dních pom r pro hloubku zakoen ní hu sm rodatné plodiny, která je v období evapotranspirace nejnáro n jší na vláhu. Vypo ítá se podle rovnice:
Mds = 100 . (Pk – Z v,min) . hu
[m3/ha]
(5.6)
kde Pk Zv,min
je kapilární pórovitost p dy je mez minimální zásoby p dní vláhy pot ebné v kritickém období pro sm rodatnou plodinu [% objemu p dy] – uvádí ji p íloha D SN 75 0434 je ú inná hloubka zako en ní sm rodatné plodiny [m] v kritickém období hu – uvádí ji p íloha D SN 75 0434 Orienta ní hodnoty sm rodatné závlahové dávky jsou uvedeny v následující tabulce. Tab. 5.11 Sm rodatná závlahová dávka Mds [m3/ha] podle druhu p dy a plodiny (p evzato z SN 75 0434) Druh p dy pís itá hlinito-pís itá hlinitá jílovito-hlinitá jílovitá
cukrovka kuku ice vojt ška zelenina 200 200 300 100 250 250 400 150 400 350 600 250 350 350 600 250 350 300 550 200
Pojem sm rodatná závlahová dávka zavedla norma pro závlahu plodin polních osevních postup . V provozu se ur ují závlahové dávky pro hlavní vývojová stadia jednotlivých kultur. Tab. 5.12 Hlavní vývojová období pro vybrané kultury Kultura Vývojová období Plodné chmelnice: pazochování až po átek kv tu 1.7. – 15.7. tvorba hlávek 16.7. – 8.8. Vysazené chmelnice navíc doba rašení 15.5. – 15.6. po átek tvorby pazoch 15.6. – 30.6. Vinice rašení 20.4. – 10.5 p ed kv tem 20.5. – 10.6. tvorba bobulek 1.8. – 10.8. p ed dozráváním hrozn 10.9. – 20.9.
Závlaha sad za íná obvykle p ed koncem dubna. Hlavními vývojovými stadii jsou: doba p ed rozkv tem období r stu až po první opad plod
verze 05-11
- 37 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
období vývoje plod zakládání diferenciace kv tních pupen Závlahu sad je možno provád t i v suchém podzimním období (koncem íjna i za átkem listopadu) – zlepší se vlhkostní pom ry v p d . Výhodou je využití závlahové vody, která už v tomto období není pot eba na závlahu plodin (mimovegeta ní období – už se nezavlažuje). Orienta ní hodnoty maximální p ípustné doby dodání závlahové dávky pro sady uvádí tabulka. Tab. 5.13 P ípustné doby dodání závlahové dávky pro sady Hloubka p dního profilu P dy lehké a t žké P dy st edn t žké 50 cm 5,5 dní 6,5 dní 60 cm 6,5 dní 8,0 dní 70 cm 8,0 dní 9,5 dní 80 cm 9,0 dní 10,5 dní 90 cm 11,0 dní 13,5 dní
Denní evapotranspirace u ovocných d evin kolísají ve vegeta ním období v rozmezí 1 až 6 mm podle stá í stromu. Jablon mladé neplodící, v nejnáro n jším období dosahují hodnot 3 mm/den plodící, v dob r stu plod až 6 mm/den Broskvon maximální hodnoty evapotranspirace 4,5 mm/den P i výpo tech se doporu uje vycházet z hodnoty denní evapotranspirace 5 mm. Pro výpo et závlahových dávek pro chmel, vinnou révu a ovocné d eviny lze použít poslední uvedenou rovnici (Mds = …) a použít hodnoty polní vodní kapacity Pk a minimální zásoby p dní vláhy Zv,min v % objemu p dy (viz tabulku Pr m rné hodnoty minimální zásoby p dní vláhy Zv,min v % objemu p dy). Minimální obsah p dní vody se m ní s vývojem rostliny (d eviny), jak je patrné z následující tabulky. Tab. 5.14 Minimální obsah p dní vody v jednotlivých fázích období r stu (v % využitelné vodní kapacity VVK; upraveno dle Kochánek, 2001) . I II III IV
fáze období r stu od rašení pupen do kvetení po odkv tu až po tvorbu plod vegetativní r st a r st plod zrání plod a vyzrávání pletiv
min. obsah p dní vody 40 % 60 % 60 % 40 %
Poznámka: Využitelná vodní kapacita je rozdíl mezi polní vodní kapacitou Pk a mezí minimální zásoby p dní vláhy pro dobrý rozvoj plodiny Zv,min
verze 05-11
- 38 (120) -
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
5.6
Specifický dávkový p ítok qd
Jde o sekundový p ítok na 1 ha zavlažované plochy. Je to množství vody, pot ebné k úhrad evapotranspirace plodiny s nejv tšími nároky na vláhu v bezdeštném období, a to v m síci s nejv tší evapotranspirací (s nejv tším sytostním dopl kem). Velikost specifického dávkového p ítoku je ur ena závlahovou dávkou a pot ebnou dobou k jejímu dodání. Udává se v l/s.ha. Používá se p i návrhu pro ur ování pr to ných množství Qi p i dimenzování koncových ástí závlahové sít , tj. rozvodné sít a závlahového detailu. Tímto zp sobem navržené koncové ásti závlahové sít umožní zabezpe it závlahu i v kritickém období. Uvádíme dva zp soby ur ení specifického dávkového p ítoku qd; první je:
qd = Md /(3,6 . T1 . t )
[l/s.ha]
(5.7)
kde Md je velikost závlahové dávky [m3/ha] T1 je po et dn k dodání závlahové dávky (u chmele a vinné révy je to 10 až 14 dn , u sad 5,5 až 13,5 dn – viz tabulku P ípustné doby dodání závlahových dávek u sad ) t je denní provozní doba v hodinách (dle provozních možností, nap . 8 i 16 hodin) Další možností je výpo et dle SN 75 0434:
qd = k1 . Ed / (3,6 . t
[l/s.ha]
(5.8)
kde k1 je ztrátový sou initel (pro post ik k1 = 1,1 a pro podmok a p eron k1 = 1,3 až 1,5 Ed je sm rodatná (maximální) denní evapotranspirace [m3/ha] t je denní doba zavlažování v hodinách (dle provozních možností) Sm rodatná denní evapotranspirace Ed odpovídá evapotranspiraci s pravd podobností 10 % p ekro ení u nejnáro n jší plodiny v období s maximálním sytostním dopl kem. Stanoví se podle p ílohy I normy SN 75 0434. Lze ji vypo ítat z evapotranspirace za závlahový cyklus o délce T dní:
T = Mds / Ed
[dny]
kde Mds je sm rodatná závlahová dávka [m3/ha] Tab. 5.15 Orienta ní hodnoty sm rodatné denní evapotranspirace Ed plodina
verze 05-11
Pr m rná teplota v ervenci [˚C] Mds 16 17 18 19 20 21 [m3 /ha] Sm rodatná denní evapotranspirace Ed [m3/ha]
- 39 (120) -
(5.9)
Vodní hospodá ství krajiny I, M02 zelenina polní plodiny a ovocné d eviny
5.7
100 200 200 300 400 500 600 800
46,4 41,9 34,7 34,1 33,5 32,9 32,3 29,9
50,7 46,5 38,7 38,1 37,5 36,9 36,3 33,9
55,0 51,1 42,7 42,1 41,5 41,0 40,4 37,9
59,4 55,7 46,7 46,1 45,6 45,0 44,4 41,9
63,7 60,3 50,7 50,2 49,6 49,0 48,4 45,9
68,0 64,9 54,8 54,2 53,6 53,0 52,4 49,9
Dávkový p ítok závlahové vody (sekundový dávkový p ítok) Qd
Sekundový dávkový p ítok Qd v koncových úsecích sít se stanoví jako sou in specifického dávkového p ítoku qd a sou asné zásobované plochy Fx:
Qd = qd . Fx
5.8
[l/s]
(5.10)
Specifický p ítok závlahové vody qp
Jeho hodnota se používá pro návrh kapacity p ivad e, akumula ních nádrží s krátkodobým vyrovnáním, erpacích stanic, filtra ních stanic. Je to množství vody p ivád né za jednotku asu na jednotku závlahové plochy [l/s.ha]. Podle SN 75 0434 se ur uje ze vztahu.
qp = kn . qd . Fx / F
[l/s.ha]
(5.11)
kde kn je sou initel vyjad ující ztráty závlahové vody v p ivad ích a v závlahové síti – jeho hodnota se stanoví individuáln , podle zp sobu závlahy a podle délky a zp sobu t sn ní p ívodu a rozvodu vody; ztráty v podzemní tlakové síti se zanedbávají qd je specifický dávkový p ítok [l/s.ha] Fx je plocha plodin se sou asným nárokem na závlahu [ha] F je celková plocha ur ená pro závlahu [ha] Výše uvedený vztah platí pro výpo et specifického p ítoku závlahové vody pro závlahu polních plodin. Nelze jej použít pro monokulturní plodiny s lokalizovanou závlahou. Pro závlahu ploch s jedinou kulturou zavlažovaných sou asn se po ítá specifický p ítok závlahové vody ze vztahu:
qp = k n . qd
verze 05-11
[l/s.ha]
- 40 (120) -
(5.12)
Pot eba vody pro dopl kovou závlahu
5.9
P ítok závlahové vody Qp
Hodnota p ítoku závlahové vody se vypo te dle rovnice:
Qp = qp . F
verze 05-11
[l/s]
- 41 (120) -
(5.13)
Mikrozávlahy
6
Mikrozávlahy
Mikrozávlaha je povrchová i podpovrchová závlaha, která dodává malá množství vody p ímo k rostlinám pozvolným výtokem, po kapkách nebo post ikem. Podle konstrukce se d lí na lokalizované závlahy (bodová a kapková závlaha) a mikropost ik. Použití mikrozávlah Mikrozávlahy se používají p edevším pro závlahu speciálních zem d lských kultur, jakými jsou sady, vinice, chmelnice, dále n kterých druh zeleniny, školek, skleník , park , zahrad a sportoviš . Tvo í je zpravidla stabilní systémy, bývají automatizovány, šet í vodu a energii. Jejich nevýhodou jsou vysoké po izovací náklady, vysoké náklady na kvalitu vody, vyšší požadavky na údržbu a kvalifikaci pracovník . Spole né znaky mikrozávlah: systémy vždy pln stabilní v etn erpacích stanic, úpravy a rozvodu vody materiál tém výhradn z plast (potrubí, tvarovky, filtra ní za ízení, závlahový detail) vlastnosti plast : nízká hydraulická drsnost potrubí, vysoká provozní trvanlivost, snadná a rychlá montáž uspo ádání mikrozávlah (liší se až výtokovým prvkem) Hlavní ásti, spole né pro všechny typy mikrozávlah: zdroj vody s odb rným objektem za ízení na erpání, p ípadn akumulaci vody za ízení na úpravu závlahové vody trubní sí p ívodní, rozvodné a rozd lovací potrubí linky detailního rozvodu Výhody mikrozávlahy: úspory vody (proti post iku až 30 – 50 %) p esné dávkování vody podle pot eby rostlin úspory energie, trubního materiálu, armatur, tvarovek (ve srovnání s post ikem) – systémy pracují s nízkým provozním tlakem použití (krom bodové závlahy) i na extrémních svazích bez nebezpe í eroze p dy, vzhledem k nízké intenzit závlahy nezamok ené mezi adí, tedy málo plevele nezavlažené ásti ploch umož ují pr jezd mechanizace a p ístup na pole po závlaze možnost aplikace hnojiv (hnojivá závlaha) možnost klimatiza ní závlahy možnost automatizace provozu snížení nebezpe í napadení plodin chorobami a šk dci u bodové a kapkové závlahy – úspora chemických p ípravk a pohonných hmot Nevýhody mikrozávlahy: vyšší po izovací náklady
verze 05-11
- 43 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
vyšší nároky na kvalitu závlahové vody – p edpokladem použití mikrozávlahy, zejména pak kapkové závlahy, je dobrá jakost vody Návrhové parametry výtokových prvk P i návrhu mikrozávlah je t eba znát návrhové parametry kapkova , výtokových za ízení mikropost ikova – dodat tyto podklady je povinností výrobce. Základní podklady, dodávané výrobcem obsahují: p esné ozna ení výrobku a jeho stru ná charakteristika zp soby a možnosti požití, rozmezí pracovních tlak , zkušební tlaky provozní charakteristiky, u mikropost iku rovnom rnost rozd lování vody zp sob p ipojení na zavlažovací potrubí rozmezí regulace a regula ní charakteristiky nejmenší rozm r v pr tokové cest požadavky na jakost závlahové vody, p íp. požadavky na úpravu vody návod na demontáž a išt ní za ízení, zp sob proplachování, ochrana proti ucpání požadavky na údržbu a uskladn ní
6.1
Stru ná charakteristika jednotlivých typ mikrozávlah
6.1.1
Bodová závlaha
P i bodové závlaze se voda rozvádí potrubím o malém pr m ru opat eným otvory nebo speciálními navlažovacími lánky v požadovaných vzdálenostech, z nichž voda pozvolna vytéká plynule do p dy. V tšinou se používá jako stabilní závlaha speciálních kultur (ovocných sad a vinic). Intenzita závlahy je nízká, používané potrubí má malý pr m r a rozd lení vody je bodové – zpravidla k jednotlivým rostlinám. Bodová závlaha vyžaduje terén s rovnom rným sklonem do 5 %, p i v tším sklonu jsou nezbytná speciální opat ení, jako vsakovací brázdy i pr lehy. Vsakovací brázdy o hloubce 0,10 – 0,15 m a délce 0,3 – 1,8 m se navrhují v místech výtokového za ízení v tšinou podél zavlažovacího potrubí. Délka vsakovací brázdy se navrhuje podle vsakovací schopnosti p dy, p esné rozm ry se stanoví pokusem v dané lokalit . Vhodné pro bodovou závlahu jsou p dy pís itohlinité, hlinité až jílovitohlinité. Nevhodná je pro p dy extrémn lehké (písky) a extrémn t žké (jíly). Sv tlost výtokových otvor je u bodové závlahy 1 mm až 3 mm, tedy v tší než u kapkové závlahy, je tedy mén náro ná na kvalitu závlahové vody. Voda nemá obsahovat vyšší množství sedimentujících látek (zejména u podpovrchového systému bodové závlahy – ten nelze za provozu proplachovat) ani asy i jiné organické látky, které mohou zp sobit zar stání závlahového potrubí. Povrchová voda jako zdroj vyžaduje tém vždy úpravu, a to kvalitní filtraci. Složení sestavy: hrubé išt ní (norná st na, esle), p íp. rota ní síto, usazovací prostor a jemné išt ní (mechanické flitry i mikrosíta u erpacích stanic, na p ívodném i rozvodném potrubí nebo u jednotlivých sekcí).
verze 05-11
- 44 (120) -
Mikrozávlahy
Provoz bodové závlahy není náro ný, spo ívá v manipulaci s ventilovými uzáv ry na vtoku do závlahových linek. Výhody bodové závlahy (ve srovnání s dalšími druhy mikrozávlah): jednoduchá realizace jednoduchý provoz menší nároky na energii Nevýhody: menší rovnom rnost závlahy (ve srovnání s kapkovou závlahou) menší operativnost provozu nebezpe í vodní eroze na sklonitých plochách (p i v tších výtokových množstvích) – výtokové za ízení je t eba umístit do vsakovacích brázd p i projektování nutno dbát na rovnom rné rozložení tlak na celé zavlažované ploše
6.1.2
Kapková závlaha
Kapková závlaha je závlaha s rozvodem vody potrubím o malém pr m ru, z n hož voda vytéká po kapkách kapkova i nebo mikroporézním potrubím. Intenzita závlahy je velmi nízká (výkon jednoho kapkova e 1 l/h až 10 l/h). Voda se dodává v malém množství p ímo do ko enové zóny rostlin. Používá se pro závlahu sad , vinic, chmelnic, zeleniny, kv tin, skleníkových kultur, park atd. Dalším jejím ú elem je aplikace roztok kapalných hnojiv.
Obr. 6.1 Použití kapkové závlahy pro speciální plodiny a zeleninu (p evzato ze Spitz, 1998, str. 11) Výhody: úspory závlahové vody proti závlaze post ikem (kolem 30 – 50 %) nízký pracovní tlak 50 – 400 kPa progresivní systémy mají kapkova e se samoregula ní schopností (zajiš ují stálý výtok v rozmezí daných provozních tlak )
verze 05-11
- 45 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
snadný návrh i provoz závlahy (je-li zajišt na dobrá kvalita vody) systém kapkové závlahy lze pln automatizovat Kapková závlaha m že být provedena jako povrchová, podpovrchová i nadzemní závlaha (v tom p ípad jsou provozní linky s kapkova i upevn ny na konstrukcích v sadech, na vodicích drátech ve vinicích a chmelnicích).
Obr. 6.2 Kapkovací potrubí na vodicím drátu v jablo ovém sadu (foto Jan Podroužek)
Obr. 6.3 Detail kapkova e – potrubí pooto eno (foto Jan Podroužek) P dní pom ry ani sklonitost terénu nejsou obvykle limitujícími faktory pro použití kapkové závlahy. Spony kapkova a jejich rozmíst ní závisejí: na rozsahu a uspo ádání ko enové zóny zavlažované plodiny na p dním druhu na hydraulické vodivosti p dy na sklonu terénu Kapková závlaha je ze všech mikrozávlah nejnáro n jší na jakost závlahové vody. Proto prvním krokem p i rozhodování, zda použít kapkovou závlahu, je posouzení jakosti vody. Obdobn jako u bodové závlahy je p ed vypracováním návrhu závlahy pot eba posoudit jakost vody s ohledem na zanášení a ucpávání kapkova a potrubí. Krom standardního posouzení (fyzikální a chemický rozbor) se vyžaduje mikrobiologický rozbor (obsah as, slizu, železnato-sirných bakterií atd.). Výsledky t chto rozbor jsou pak základem návrhu úpravy vody podle požadavk vybraného kapkova e.
verze 05-11
- 46 (120) -
Mikrozávlahy
Úprava vody v tšinou spo ívá ve dvoustup ové filtraci, kdy upravená (filtrovaná) voda se p ivádí k jednotlivým blok m, kde bývá další filtra ní (do iš ovací) za ízení a regulátor tlaku. Pro kapkovou závlahu je nutné z disperzního prost edí odstranit nerozpustné látky ve form koloid , mikro ástic, p íp. hrubých disperzních ástic – p ípustná velikost suspendovaných ástic závisí na konstrukci kapkova a je stanovena jejich výrobcem. Výjime n posta í jednostup ová filtrace. T ístup ová filtrace je už p íliš nákladná. Chemická a biologická úprava vody je pot ebná v p ípad nebezpe í ucpání za ízení kapkové závlahy sraženinami, jemnými organickými ásticemi i bakteriálním slizem, který vzniká p i teplém po así.
6.1.3
Mikropost ik
Mikropost ik je závlaha s rozvodem vody potrubím o malém pr m ru s p ipojenými mikropost ikova i nebo rozst ikova i. Umož uje závlahu na vzdálenost asi od 1 m do 10 m. Je to závlaha o nízké intenzit , používaná k závlaze rostlin v ad (sady, vinice atd.), s dodáváním vody pouze v úzkém pruhu podél ad. Mezi adí z stávají bu zcela nezavlažena, nebo zavlažena jen nepatrnou dávkou. Mikropost ik m že (p i speciálním uspo ádání) plnit i funkci klimatiza ní a protimrazové závlahy. Závlahu lze dodávat v množství denní úhrady evapotranspirace. V horkém letním období je možno zavlažovat i vícekrát denn . Dochází p itom ke snižování teplot o 3 až 7 °C a zvyšování vlhkosti až o t etinu. Další výhody (ve srovnání s klasickou závlahou post ikem) jsou: nižší spot eba energie nižší spot eba vody vyšší kvalita závlahy pom rn nízký pracovní tlak 200 – 300 kPa Na druhé stran však mikropost ik vyžaduje pom rn hustou trubní sí . P i použití mikropost iku je nutno, s ohledem na p dní pom ry a sklonitost pozemku, stanovit p ípustnou intenzitu post iku, která má být menší než vsakovací schopnost p dy. Nelze-li tuto podmínku splnit, je t eba zvolit závlahu p erušovanou, nap . impulzní závlahu. Požadavky na jakost vody pro mikropost ik jsou stejné jako pro závlahu bodovou. Nejv tším nebezpe ím jsou mechanické ne istoty a vodní asy. Proti klasickému post iku bývá pot eba p idat (k hrubému išt ní) mechanické išt ní na sítových filtrech (pr m r oka cca 0,2 – 0,5 mm).
6.2
Navrhování mikrozávlah
6.2.1
Podklady
P i návrhu mikrozávlahy se vychází z místních p írodních a technických podmínek. Mezi p írodní podmínky, které mají vliv na ešení závlahy pat í p edevším: velikost a tvar pozemku (má vliv na celkovou koncepci ešení závlah); verze 05-11
- 47 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
sklonitost pozemku a p dní pom ry (rozhodují o nebezpe í vzniku eroze, ovliv ují stanovení p ípustné intenzity závlahy a velikosti závlahové dávky). Zjiš uje se zejména vsakovací schopnost p dy; klimatické pom ry: srážky, teploty, sytostní dopln k, v trné pom ry; druhy zavlažovaných plodin a jejich rozmíst ní; jakost vody pro závlahy; vydatnost zdroje. Složení vody (fyzikální, chemické i biologické) musí spl ovat požadavky SN 75 7143 „Jakost vody pro závlahu“. Dále musí vyhovovat požadavk m navrhovaného zp sobu závlahy. Pokud voda nevyhovuje, je t eba ji upravovat nebo použít jiný zp sob závlahy.
6.2.2
Výpo et pot eby závlahové vody
Pro výpo et pot eby závlahové vody ( SN 75 0434 „Pot eba vody pro dopl kovou závlahu“) jsou rozhodující klimatické pom ry, druhy zavlažovaných plodin a p dní pom ry. V trné pom ry mohou ovlivnit technické ešení p edevším u mikropost iku. Stanovení velikosti zavlažené plochy a objemu navlažené p dy jedním navlažovacím prvkem i soustavou prvk pat í k základním návrhovým parametr mikrozávlah. Lze použít n kolik zp sob : v konkrétní lokalit zjistit v terénu pr b h filtrace a ší ení vody v daných p dních podmínkách s použitím konkrétního závlahového za ízení – jde tedy o simulaci mikrozávlahy výpo tem pr b hu filtrace a ší ení ela navlažení (nutno podrobn znát fyzikální vlastnosti p dy) – matematickým vyjád ením proud ní vody v nasyceném i nenasyceném prost edí p i bodovém výtoku do p dy p i znalosti hydropedologických vlastností p dního profilu atd. stanovením pomocí empirických vzorc a speciálních nomogram (vytvo ených pro tento ú el). Pro orienta ní stanovení lze použít nomogramy (nap . p íloha D4 normy TNV 75 4310). Procento navlažené plochy vyjad uje pom r mezi navlaženou plochou a celkovou p stební plochou, p íp. plochou ko enového systému plodiny. Velikost navlažené plochy se stanoví v hloubce 0,15 až 0,30 m pod terénem. V našich klimatických podmínkách p i dopl kové závlaze je dostate ná hodnota 35 až 50 %. Hodnoty procenta navlažené plochy jsou uvedeny v odborné literatu e (nap . v tabulce D.2 p ílohy D5 normy TNV 75 4310).
6.2.3
Návrh prvk závlahového systému
Technické podmínky ovliv ující ešení: parametry erpacích stanic, akumula ních nádrží, p ívodného a rozvodného potrubí typy a technické parametry filtra ních stanic typy a technické parametry reduk ních ventil typy a technické parametry závlahového detailu verze 05-11
- 48 (120) -
Mikrozávlahy
6.2.3.1 Zdroj vody Ve v tšin p ípad je zdrojem vodní tok i nádrž, výjime n pak voda podzemní i išt ná odpadní voda. Používá se také voda z trubní sít .
6.2.3.2 Odb r vody Nej ast ji používaný zp sob odb ru vody je erpání (nízkotlaké a st edotlaké erpací agregáty) nebo odb r z tlakové trubní sít (pro závlahu post ikem). Odb rné objekty se navrhují podle zdroje povrchové vody. U nádrží jsou v tšinou umíst ny do t lesa hráze. B ehové odb rné objekty na tocích se osazují do míst, kde usazování splavenin je co možná nejnižší, pokud možno v p ímém úseku. Hrozí-li v míst odb ru nebezpe í p ítoku splavenin, je nutné navrhnout za ízení k zamezení jejich vnikání do závlahového systému (norné st ny, zvýšené prahy, usazovací prostory, eslové st ny apod.). Usazovací prostory t chto za ízení musí být pravideln išt ny.
6.2.3.3
erpací stanice
Závlahové za ízení musí být navrženo tak, aby spl ovalo požadavek rovnom rné dodávky vody na zavlažovanou plochu. P i dimenzování erpací stanice se vychází ze stanovení ztrátové výšky, trubní sí se dimenzuje podle pr toku vody. P i dimenzování se vychází od místa s nejmén p íznivými tlakovými pom ry v síti.
Obr. 6.4
erpací stanice pro kapkovou závlahu jablo ového sadu v Nosislavi (foto Jan Podroužek)
6.2.3.4 Trubní ady Návrh p ívodních a rozvodných trubních ad se provádí dle SN 75 4306 „Hydromeliorace. Závlahové trubní sít “. Rozvodné a rozd lovací potrubí se obvykle navrhuje z PVC, lineárního a rozv tveného polyetylenu, taktéž tvarovky jsou z plast . Sou initel ztráty t ením po délce potrubí se vypo te podle vztahu Colebrook– White, ztráta t ením po délce potrubí se vypo te z rovnice Darcy–Weissbach. Výpo ty urychlí použití tabulek a nomogram (Šerek, M., Šálek, J.: Inženýrské sít a závlahové stavby – vodohospodá ské tabulky).
verze 05-11
- 49 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
U lenitého terénu je vhodné rozd lit zavlažovanou plochu do jednotlivých sekcí. P i velkém p evýšení území se rozdíly tlak eliminují pomocí regulátor tlaku. Již návrh závlahových linek je provád n s ohledem na rovnom rnost navlažení a má splovat požadavek závlahy ucelených sekcí co možná v nejkratším ase. Závlaha m že být automatizovaná, což zvyšuje provozní spolehlivost a umož uje zavlažování i v noci. Návrh koncových v tví podzemního potrubí závisí na orientaci výsadby a na sklonitosti terénu. Na podzemní trubní sí jsou napojena podzemní, v tšinou polyetylenová, rozd lovací potrubí, z nich odbo ují do každé ady rostlin závlahové linky se zavlažovacími prvky. Pro závlahové linky se používá potrubí z lineárního polyetylenu (lPE) o provozním tlaku PN 2,5 až 6. Závlahové linky mívají délku 100 až 300 m, s ohledem na použitý výtokový prvek, jeho umíst ní na závlahové lince, pr m ru potrubí a sklonu pozemku. Je-li polyetylenové potrubí uloženo na terénu, nutno (již p i návrhu) po ítat s jeho tepelnou roztažností, která iní cca 1,5 %. Potrubí se pokládá zvln n , nemá však zasahovat do obd lávané ásti mezi adí. Také podzemní potrubí z rozv tveného polyetylenu se doporu uje ukládat voln do rýhy tak, aby byla umožn na jeho délková roztažnost. Konce závlahových v tví se pro jejich periodické proplachování a odkalování doporu uje opat it automatickým výpustným a odkalovacím za ízením.
6.2.4
Za ízení mikrozávlah
6.2.4.1 Úprava vody Ješt p ed vlastní úpravou vody je t eba posoudit, zda je možno omezit zne išt ní závlahové vody opat eními v povodí a ve vlastním zdroji (záchytné kanály, protierozní ochrana, agrotechnická opat ení, snížení zdroj živin, vhodné rybí hospodá ství, zastín ní hladiny malých nádrží). Zejména pro kapkovou závlahu je nutné provést odb ry (rozložené do období budoucího provozu závlahy tak, aby co nejlépe zachytily maxima i minima pr tok i teplot) a vyhodnotit je. Dle výsledk analýzy se navrhne zp sob závlahy a odpovídající úprava vody. Analýza spo ívá v provedení: standardního rozboru, který se skládá z rozboru fyzikálního (stanovení obsahu anorganických a organických látek) a chemického (stanovení uhli itanu vápenatého a ho e natého, síranu vápenatého, obsahu železa, manganu, m di, zinku a pH a chemických látek) mikrobiologického rozboru (zjišt ní bakterií, jako bakterie coliformní, psychrofilní, mezofilní, bakterie železa a manganu, dále stanovení uhlovodíková, denitrifika ní, anaerobní) hydrobiologického rozboru (druhy biologického zne išt ní, složení planktonu) Navrhovaná technologie úpravy vody musí spl ovat následující podmínky: ekonomická únosnost, minimální obsluha, možnost automatizace dostate ný výkon, možnost p erušovaného provozu
verze 05-11
- 50 (120) -
Mikrozávlahy
schopnost úpravy vody s velkým rozsahem kvality a druhu zne išt ní (zákal v jarních m sících po intenzivních deštích, biologické oživení vody v lét atd.) instalace úpravy do trubního adu nebo p ed erpací stanici Úprava vody se zam uje p edevším na fyzikální vlastnosti závlahové vody (mechanické zp soby). Jen ve výjime ných p ípadech se upravují chemické a biologické vlastnosti vody (vysoké náklady). Jednotlivé prvky mechanických zp sob úpravy závlahové vody pro mikrozávlahy: esle: hrubé (s mezerami mezi eslicemi 60 – 100 mm), jemné (s mezerami 20 – 60 mm) a velmi jemné (s mezerami do 20 mm); stírané ru n i strojn . Tvoí obvykle první stupe úpravy závlahové vody. Doporu uje se pr to ná rychlost v rozmezí 0,4 – 0,8 m/s. Lapáky písku (horizontální, vertikální, odst edivé, hydrocyklony na sacím a výtla ném potrubí) zachycují minerální ástice o velikosti 0,1 až 0,2 mm. Písek se z lapáku odstra uje ru n i strojn . P i návrhu se doporu uje dodržovat následující hodnoty rychlosti: 0,15 až 0,45 m/s (pr toková rychlost horizontálních lapák ), doba zdržení nad 30 s; 0,02 až 0,03 m/s (vzestupná rychlost ve vertikálním lapáku), hloubka cca 3 m; zdržení minimáln 30 s; 0,5 až 0,6 m/s (vtoková rychlost u vírových lapák ), výtoková rychlost 0,4 až 0,5 m/s. Vyšší obsah organických látek ve vod vyžaduje použití provzduš ovaných lapák písku. Sítové filtry a mikrofiltry (rota ní bubnové a žaluziové sítové filtry, rota ní bubnové mikrofiltry – mikrocezy) zachycují jemné ástice ze závlahové vody. Filtra ní sítovina bývá z oceli, mosazi, bronzu, plast atd. Velikost ok se volí v rozmezí 0,1 až 0,4 mm; u mikrosít 10 až 50 m, pr to ná rychlost 0,2 až 0,5 m/s. Beztlakové sítové filtry se umís ují do závlahových kanál tok a malých nádrží p ed odb r. Tlakové sítové filtry se navrhují do tlakových nádrží. Oba druhy, jak tlakové, tak beztlakové sítové filtry, se istí zp tným proudem upravené vody. Mikrofiltr je schematicky znázorn n na následujícím obrázku. Usazovací nádrže (horizontální, vertikální a radiální) zachycují jemné usaditelné látky minerálního charakteru. P íklad uspo ádání horizontální usazovací nádrže je na obr. 6.5.
verze 05-11
- 51 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 6.5 Schéma horizontální usazovací nádrže (p evzato z TNV 75 4310, str. 29) Pískové filtry (otev ené pomalé filtry, beztlakové pískové rychlofiltry, tlakové pískové filtry) zachycují jemné suspendované látky: pomalé filtry s 0,6 – 1,2 m vysokou filtra ní vrstvou písku s pr m rem zrn 0,15 – 0,40 mm a s filtra ní rychlostí 2 – 5 m/den. Povrchová biologická membrána se podílí na isticím ú inku, zakolmatovaná se postupn odstra uje; rychlofiltry s náplní 1,1 – 1,4 m k emi itého písku s pr m rem zrna 0,7 – 1,0 mm (p i vyšším obsahu suspendovaných látek 1,1 až 1,6 mm). Voda nad filtra ní vrstvou se navrhuje v sloupci 0,6 – 1,0 m, filtra ní rychlost 3,5 – 4,5 m/h. Zakolmatované rychlofiltry se postupn perou vzduchem a prací vodou. Schematicky je rychlofiltr znázorn n na následujícím obrázku;
Obr. 6.6 Schéma rychlofiltru (p evzato z TNV 75 4310, str. 29) tlakové filtry jsou ve válcovitých vertikálních tlakových nádobách z oceli, s mocností filtra ní vrstvy 1,5 – 2,0 m. Filtra ní rychlost bývá až o 50 % vyšší než u otev ených filtr . Tlakové pískové filtry se zapojují do baterií (viz následující obrázek) kv li išt ní.
verze 05-11
- 52 (120) -
Mikrozávlahy
Obr. 6.7 Schéma baterie tlakových pískových filtr (p evzato z TNV 75 4310, str. 30) Filtry s náplní z plast s pevnou i plovoucí náplní bývají tlakové a beztlakové: filtry s plovoucí náplní obsahují polystyrenové granule o pr m ru 0,8 – 0,3 mm a tlouš ce filtra ní vrstvy 600 až 900 mm. Doporu ená filtra ní rychlost je 0,5 – 1,5 mm/s. K praní filtr se používá upravená voda, akumulovaná nad filtra ní náplní, doporu uje se rychlost praní v rozsahu 10 až 20 mm/s; tlakové filtry s plovoucí náplní mají parametry podobné. Provozní tlaky by m ly být do 0,2 – 0,25 MPa (vyšší tlaky by mohly granule deformovat);
Obr. 6.8 Filtry s plovoucí náplní (p evzato z TNV 75 4310, str. 30) filtry se stabilním filtra ním prost edím z plast obsahují desky z p nového polyuretanu, mikroporézní desky i potrubí z PVC nebo PE. Filtra ní rychlosti se stanoví individuáln , dle vlastností použitých materiál . Dezinfekce závlahové vody se nej ast ji provádí s použitím UV zá ení.
verze 05-11
- 53 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Mén náro ná bývá úprava podzemní vody, více úpravy vyžadují povrchové, p íp. odpadní vody. Kritéria jakosti vody pro jednotlivé zp soby mikrozávlah jsou informativn uvedena v P íloze A normy TNV 75 4310 „Závlahová za ízení pro mikrozávlahy. Navrhování“, dále v norm TNV 75 7143 „Jakost vody. Jakost vody pro závlahy“.
6.2.4.2 Za ízení na p idávání hnojiv Hnojivo musí být pr myslové a dokonale rozpustné ve vod . P idává se v tekutém stavu do závlahové vody n kolika možnými zp soby: p isává se do sacího potrubí erpadla p idává se p ímo do rozvodného i rozd lovacího potrubí pomocí dávkovacího erpadla p isává se do rozd lovacího nebo zavlažovacího potrubí pomocí ejektoru (nejvíce rozší ený zp sob) – viz následující obrázky
Obr. 6.9 Schéma zapojení ejektoru do linky zavlažovacího potrubí (p evzato z TNV 75 4310, str. 40)
verze 05-11
- 54 (120) -
Mikrozávlahy
Obr. 6.10 Schéma p ipojení ejektoru na po átek linky rozd lovacího potrubí (p evzato z TNV 75 4310, str. 40)
Obr.6.11 Schéma uspo ádání p ípojky se za ízením na p idávání hnojiv a filtry (p evzato z TNV 75 4310, str. 40)
6.2.5
Bodová závlaha – detail
Od zdroje se voda p ivádí podzemním tlakovým p ívodním adem k závlahovému bloku. Po závlahovém bloku se rozvádí rozvodným potrubím, na které jsou napojena rozd lovací potrubí. Další možností je p ímé napojení rozd lovacího potrubí na p ívodní ad. Na rozd lovací potrubí jsou napojeny závlahové linky s výtokovými otvory (s výtokovými lánky). Závlahové linky jsou potrubí z rozv tveného polyetylenu (rPE) i z jiného vhodného plastu. Sv tlost závlahové linky je malá – DN 20 až 25 pro nejmenší provozní tlaky PN 0,10 až 0,25. V závlahové lince je pr tok o nízkém p etlaku 0,04 až 0,12 MPa.
verze 05-11
- 55 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 6.12 P íklad uspo ádání bodové závlahy a mikropost iku (upraveno dle TNV75 4310) Závlahové linky se ukládají na povrch pozemku, p ípadn do hloubky 0,3 až 0,5 m (podpovrchová varianta závlahy) podél ady strom nebo v mezi adí. Jde o za ízení ve v tšin p ípad stabilní. Pr m r výtokových otvor bývá v rozmezí 0,6 – 3,0 mm (obvykle na potrubí ve speciálních láncích). Výtokové otvory jsou, podle kultury a druhu p dy, ve vzdálenostech 2 až 8 m. Výtokové množství bývá v rozmezí 10 až 200 l/hod. Jsou-li závlahové linky na povrchu p dy, je nutno je upevnit proti posunu (aby se závlaha neposunula mimo ko eny p stované kultury. P i závlaze sklonitých pozemk je t eba po ítat s posunem zavlaženého objemu p dy po svahu. Voda se má dodávat v takovém množství, aby vsákla v bezprost edním okolí výtokového za ízení, nesmí odtékat po povrchu. P i nízké vsakovací schopnosti p dy se výtokové za ízení umístí do mikrobrázdy, ímž se zv tší vsakovací plocha. P i návrhu závlahy má sklon zavlažovacího potrubí odpovídat sklonu áry hydrodynamického tlaku – docílí se rovnom rné rozd lování vody.
verze 05-11
- 56 (120) -
Mikrozávlahy
6.2.6
Kapková závlaha – detail
Voda se p ivádí od zdroje tlakové vody (sou ástí m že být i filtra ní stanice 1. stupn ) podzemním p ívodním adem k závlahovému bloku, po kterém je rozvád na rozvodným potrubím. Na rozvodné potrubí navazuje rozd lovací ad s napojenými závlahovými linkami s kapkova i. Rozd lovací potrubí m že také p ímo navazovat na p ívodní potrubí. P íklad ešení je na obrázku.
Obr. 6.13 Schéma kapkové závlahy s odb rem vody ze závlahového kanálu (upraveno dle TNV 75 4310, str. 20)
verze 05-11
- 57 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 6.14 Schéma kapkové závlahy s p ipojením na trubní sí (s odd lenou primární a sekundární úpravou vody; upraveno dle TNV 75 4310, str. 21) Kapkova e jsou r zné konstrukce, podle níž se d lí na kapilární trubicové, mikrokanálové, labyrintové, tryskové, mikroporézní potrubí z PVC, PE atd. Z následujícího obrázku je patrné, že v labyrintovém kapkova i dochází ke snížení tlaku pr tokem vody soustavou vzájemn propojených kom rek.
Obr. 6.15 Schéma labyrintového kapkova e (p evzato ze Spitz, 1998, str. 13)
verze 05-11
- 58 (120) -
Mikrozávlahy
P i odbo ení rozvodného potrubí nebo rozd lovacího potrubí z potrubí p ívodního (z hlavního trubního adu) se vkládá hlavní uzáv r, za n j obvykle filtr 2. stupn , p íp. regulátor tlaku a za ízení na dávkování kapalných hnojiv. Kapkova e musí snižovat tlak vody na atmosférický tlak a musí zajiš ovat rovnom rný výtok. Na výškov lenitých pozemcích se používá redukce tlaku. Rovnom rného rozd lování vody p i kapkové závlaze se dosáhne: vyrovnáním tlaku v závlahových linkách použitím samoregula ních kapkova (zabezpe ují konstantní výtok – jsou to výtoková za ízení s regula ní membránou, která plynule m ní velikost výtokového otvoru v závislosti na tlaku impulzním rozd lováním vody Trubní rozvody jsou v naprosté v tšin z plast (zejména potrubí za filtry 2. stupn ). Kapkova e se d lí také podle p ipojení k závlahovému potrubí: kapkova e in line (osazují se do zavlažovacího potrubí p i výrob , jsou závlahovou vodou protékané i obtékané kapkova e on line (p ipojují se k závlahovému potrubí dodate n )
6.2.7
Mikropost ik – detail
Voda se p ivádí, stejn jako u kapkové závlahy, od zdroje tlakové vody v tšinou podzemním p ívodním adem k závlahovému bloku, po kterém je rozvád na rozvodným potrubím. Na rozvodné potrubí navazuje rozd lovací ad s napojenými závlahovými linkami s mikropost ikova i. Rozd lovací potrubí m že také p ímo navazovat na p ívodní potrubí. P íklad ešení je na obrázku.
verze 05-11
- 59 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 6.16 Schéma závlahy mikropost ikem s odb rem vody ze závlahového kanálu (upraveno dle TNV 75 4310, str. 22) P i odbo ení rozvodného potrubí nebo rozd lovacího potrubí z potrubí p ívodního se vkládá hlavní uzáv r, za n j obvykle filtr 2. stupn , p íp. regulátor tlaku. Za filtrem 2. stupn se navrhuje potrubí z plast . Je-li p ívodní a rozvodné potrubí navrženo také z plast a z trubní sít se zavlažuje pouze mikropost ikem, není t eba každou sekci osazovat filtrem 2. stupn . V tom p ípad je výhodné umístit filtra ní stanici (sítové filtry) centráln , nap . u zdroje vody. K plastovému potrubí, které je vedeno bu po povrchu p dy (podkorunní post ik), nebo je zav šeno na oto né konstrukci (nad korunami strom , v chmelnici atd.) se p ipojují mikropost ikova e a rozst ikova e. Mikropost ikova je za ízení, které otá ivým pohybem, vyvolaným úderem lopatky, reak ní silou apod., rozst ikuje závlahovou vodu do svého bezprost edního okolí. Od závlahových post ikova se liší pouze výkonností. Zavlažuje kruhovou plochu nebo její ást (sektor). Provozní tlak je od 120, p íp. 150 do 300 kPa, pr tok do 0,25 m3/h, intenzita post iku nep esahuje 10 mm/h. Jejich polom r dost iku je malý, od 3 do 7,5 m.
verze 05-11
- 60 (120) -
Mikrozávlahy
Obr. 6.17 Mikropost ikova (TNV 75 4310, str. 35) Rozst ikova je jednoduché závlahové za ízení, obvykle z plast , které rozst ikuje závlahovou vodu výtryskovým prvkem na post ikovanou plochu. Z pevné výtryskové hubice vytéká proud vody, naráží na pevnou i rotující plochu a t íští se o ni. Zavlažuje kruhovou nebo sektorovou (kruhovou výse ) plochu. Rozst ikova e zavlažují plochu do polom ru 3 m s pr tokem do 0,25 m3/h. V tšina typ pracuje p i tlaku od 50 kPa. Vyšší tlak ovliv uje velikost kapek a intenzitu post iku, která dosahuje až 30 mm/h. Intenzita post iku se navrhuje menší než intenzita vsaku závlahové vody do p dy. Nelze-li tuto podmínku splnit, navrhuje se p erušovaný, p íp. impulzní post ik. Rovnom rného rozd lování vody p i mikropost iku se dosáhne: zajišt ním vyrovnaného tlaku v zavlažovacím potrubí zm nou pr m ru hubice rozst ikova a mikropost ikova impulzním post ikem Mikropost ikova e a rozst ikova e p ipojené na linky zavlažovacího potrubí jsou v míst p ipojení stabilizovány (aby z staly ve vertikální poloze). Zavlažují do kruhu, sektorov i bodov .
Obr. 6.18 Uspo ádání mikropost iku do kruhu (upraveno dle TNV 75 4310, str. 36)
verze 05-11
- 61 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 6.19 Sektorové uspo ádání mikropost iku (upraveno dle TNV 75 4310, str. 36)
Obr. 6.20 Soust ed ná závlaha mikropost ikem (upraveno dle TNV 75 4310, str. 36)
6.2.8
Ovládání mikrozávlah
Mikrozávlahy umož ují vysokou automatizaci provozu. Rozsah automatizace je široký, podle požadavk investora: áste ná automatizace: automatizován je pouze provoz erpací stanice a úpravny vody. Vlastní provoz bývá ízen závlahá em v erpací stanici nebo dálkov z dispe inku; ovládání provozu asovým spína em, který dle p edem ur eného po adí postupn zapíná a vypíná jednotlivé v tve mikrozávlahy pomocí ventil (v tšinou dálkov ovládaných); automatické ízení provozu dle pot eby závlahové vody – využívají se idla (vlhkostní idla uložená v r zných hloubkách, idla m ící sací tlak – tenzometry), m rná a regula ní za ízení. U pln automatizovaných provoz se v centru zavlažované plochy z izují meteorologické stanice s idly teploty a vlhkosti vzduchu, teploty a vlhkosti p dy, sm ru a rychlosti v tru, sacího nap tí p dy, srážek, slune ní radiace. Data z meteostanice jsou elektricky p enášena do dispe inku, kde po íta vyhodnotí vláhový deficit kultur, ur í závlahové dávky, vyhodnotí po adí závlahy jednotlivých plodin a ídí provoz závlahy; sb r informací z idel a zp tné ovládání prvk automatizace lze provád t s použitím kabelu nebo radiotelemetrickým zp sobem.
verze 05-11
- 62 (120) -
Mikrozávlahy
Obr. 6.21 Automatizovaný systém mikrozávlahy (p evzato z TNV 75 4310, str. 23)
Kontrolní otázky Který zp sob mikrozávlah má nejvyšší nároky na kvalitu vody? Jaké je rozp tí výkonu kapkova
(uve te v etn jednotek)?
Pro které druhy plodin se hodí mikrozávlahy?
verze 05-11
- 63 (120) -
Závlaha post ikem
7
Závlaha post ikem
Závlaha post ikem je spolu s mikrozávlahou pokládána za technicky nejdokonalejší zp sob závlahy. V našich podmínkách je univerzálním zp sobem ešení závlah, protože ji lze použít u v tšiny zem d lských plodin i pro lenitý terén s pestrými p dními pom ry. Na p evážné v tšin (99 %) vým ry všech našich závlahových staveb byla použita závlaha post ikem, který byl v dob jejich budování progresivní a nejvhodn jší pro zvln ný terén našich zem d lských pozemk . Jen na 0,5 % vým ry(ur ené pro závlahu speciálních plodin), byla vybudována mikrozávlaha a zbylých 0.5 % bylo zavlažováno ostatními zp soby závlahy, p edevším gravita ní povrchovou závlahou. Post ik se nejvíc blíží p irozenému dešti. Závlaha post ikem se používá v zem d lství, p i závlaze h iš , park , okrasných zahrad apod. Výhody závlahy post ikem lze shrnout do n kolika bod : nižší po izovací náklady (ve srovnání s mikrozávlahami) nep ekáží mechanizaci p i obd lávání je vhodná pro tém všechny plodiny možnost mechanizace a automatizace provozu Na druhé stran jsou nevýhody závlah post ikem: vyšší nároky na energii v tší spot eba vody (proti mikrozávlahám) o 70 až 100 %, a tedy i požadavek na vydatn jší zdroj vody
7.1
Uspo ádání závlahy post ikem
Voda se erpáním odebírá z vodního zdroje ( eky, závlahového kanálu i nádrže) a pod tlakem se erpá do podzemních ad trubní sít . Z trubních ad , p ivedených na okraj (p íp. do st edu) pozemk , jsou na povrch vyvedeny závlahové hydranty. erpací stanice, trubní sí tvo í rozvodný systém závlahy a spolu s odb rným za ízením, akumulací a p ívodem vody pat í do hlavních závlahových za ízení, které tvo í kostru závlahového systému. Vlastní závlaha post ikem, spo ívající v rozst iku vody formou dešt po ploše, se provádí pomocí závlahového detailu. Závlahový detail tvo í post ikovací stroje i p enosná rychlospojková potrubí, na nichž jsou instalovány post ikova e. Do závlahového detailu se vody a p ivádí jeho napojením na hydrant. Jedna závlahová erpací stanice s podzemní trubní sítí erpá vodu pro plochu v rozmezí 500 – 2500 ha. Trubní sí bývá v tvená, okruhová i kombinovaná. V tšinou se používají trouby plastové, p íp. azbestocementové o sv tlosti 150 – 400 mm pro tlaky do 1000 nebo 1250 kPa. Potrubí o sv tlosti v tší než 400 mm bývají z oceli. N kolik trubních sítí (dv , p íp. i t i) m že být navzájem propojeno, takže pak každá takto propojená závlahová sí m že být zásobena z n kolika erpacích stanic. Zavlažované pozemky mívají rozlohu v rozmezí 30 – 100 ha. Každý pozemek lze v tšinou zavlažovat ze dvou protilehlých stran, na nichž jsou trubní ady s hydranty.
verze 05-11
- 65 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Vzdálenost trubních ad s hydranty bývá 250 až 600 m. Sousední hydranty jsou od sebe vzdáleny v násobcích modulu 30, 36 i 42 m (u starších i 48 m), tedy celkov od 30 m do max. 144 m. Nej ast ji používané vzdálenosti hydrant jsou 144, 96 a 84 m. Hydrantové ady bývají vedeny podél polních cest. Hydranty uprost ed pozemk se z izují pro použití pivotových stroj , které zavlažují do kruhu. Hydrodynamický tlak na hydrantech bývá v rozmezí 350 – 800 kPa a je jedním z rozhodujících faktor pro výb r vhodného závlahového detailu, který se p ipojí na hydrant. Pro závlahový detail se u nás nej ast ji používají: pásové zavlažova e r zných velikostí: malé a st ední (s navíjeným plastovým potrubím o pr m ru 40, 50, 67 a 75 mm) velké (s potrubím pr m ru 90 mm, s post ikova i i konzolou s adou rozst ikova ) p enosné rychlospojkové potrubí s post ikova i širokozáb rové pivotové zavlažova e se závlahou do kruhu ramenem 110 až 570m kývavá post ikovací potrubí Post ikova e Post ikova , jako základní prvek závlahy post ikem, rozhoduje o kvalit a intenzit závlahy. V tšina typ post ikova je otá ivých, s pohybem vyvolaným úderovým mechanizmem i reaktivní silou. Zavlažují plochu kruhu nebo jeho výse . Mezi p ední výrobce post ikova pat í firmy Rain Bird a Nelson ( USA), Bauer (Rakousko), Komet Irrco a Sime (Itálie), NAAN (Izrael), Irritec-Perrot (N mecko). Firmy i jejich výrobky se pom rn rychle m ní, je t eba si vždy zjistit aktuální nabídku trhu.
7.2
P enosná rychlospojková potrubí a závlahové soupravy
P enosná rychlospojková potrubí lze použít k ú elu: spojení do potrubí závlahové linky, která se p ipojuje k hydrantu podzemního tlakového rozvodu, nebo jako sou ást závlahových souprav s mobilním erpacím agregátem Rychlospojkové potrubí a soupravy jsou za ízením levným, které lze použít v r zných situacích: kde je levná pracovní síla pro jejich p emís ování a na menších honech na svažitých pozemcích na pozemcích nepravidelného tvaru i tam, kde potrubí není t eba p emís ovat b hem celé sezony v menších sadech a zahradnictvích Tedy používá se všude, kde jiná za ízení použít nelze nebo je to nepraktické i p íliš nákladné.
verze 05-11
- 66 (120) -
Závlaha post ikem
Výroba rychlospojkového potrubí za ala v USA i v Evrop již ve 20. letech minulého století a od té doby prod lala dlouhý vývoj. V Evrop se vyráb jí zinkované trubky sva ované z ocelových plech (délky 6, 8 i 9 m) pro pracovní tlaky 1,0 MPa, 1,2 MPa a 1,5 MPa, o vn jším pr m ru 50, 70, 76, 89, 102, 108, 133, 150, 159 mm, p íp. 194 a 216 mm. Jsou spojovány kloubovými, pákovými i nástr kovými spojkami. Leh í jsou trubky z hliníkové slitiny, o délce 6 a 9 m, s vn jšími pr m ry 50, 60, 76, 102 a 120 mm pro pracovní tlak 1,5 MPa. Používají se také p enosné trubky z plastu, nap . firmy Hüdig (N mecko). P edními výrobci rychlospojkových trubek a souprav v Evrop jsou firmy Bauer (Rakousko), Perrot (N mecko), Irrifrance (Francie). U nás vyráb la p enosné rychlospojkové tenkost nné ocelové trubky o pr m ru 76, 102, 120, 150 mm firma ISH (Olomouc) s kulovými nebo jednopákovými rychlospojkami. Pro potrubí a soupravy se vyráb jí r zné tvarovky (oblouky, kolena, T-kusy, apod), armatury pro ovládání pr toku vody (uzáv ry, šoupátka, hydranty, atd.). Pozemky se zavlažují pomocí post ikova r zných velikostí a konstrukcí (viz kap. …).
Obr. 7.1 P enosné rychlospojkové potrubí
verze 05-11
- 67 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 7.2 Závlahové stroje (p evzato z Sanetrník, Filip, 1991, str. 68, 69) Post ikova e pro rychlospojková potrubí a závlahové soupravy Vyráb jí se r zné druhy post ikova , nej ast ji otá ivé, které zavlažují celý kruh. Bývají uspo ádány do tvercové, trojúhelníkové i obdélníkové sestavy. Pro zabezpeení rovnom rnosti i p i v tru se vzdálenost mezi post ikova i na p enosném potrubí
verze 05-11
- 68 (120) -
Závlaha post ikem
doporu uje navrhnout jako 1,1-násobek ú inného dost iku p i tvercové sestav (dle TNV 75 4307).
7.3
Kývavá post ikovací potrubí
Jsou to vodorovná nadzemní potrubí o délce do 120 m, sestavená z 6-metrových trub, které jsou uloženy na podp rách ve výšce asi 0,75 m nad zavlažovaným povrchem. Na potrubí jsou v ur itých vzdálenostech osazeny rozst ikovací hubice. Pístový hydromotor na za átku potrubí vyvolává kývavý pohyb potrubí s pozvolnými výkyvy o úhlu do 120º. Ší ka zavlaženého pruhu je maximáln 16 m. Nejv tší rovnom rnosti závlahy se dosáhne za bezv t í. Kývavá post ikovací potrubí jsou vhodná pro závlahu menších užších pozemk , nap . zeleniny, jahod, školek atd. Kývavým post ikovacím potrubím, vyráb ným u nás, bylo za ízení firmy Polymet (Olomouc) s obchodním názvem REVOLT.
Obr. 7.3 Schéma kývavého post ikovacího potrubí (p evzato ze Spitz, 1998, str. 56)
7.4
Závlaha zavlažovacími stroji
Závlahový stroj se m že bez demontáže pohybovat do dalšího postavení. Ve srovnání s post ikem p enosným za ízením se tím sníží náro nost na lidskou práci a zvýší se produktivita práce. Podle konstrukce a technologie závlahy se zavlažovací stroje d lí na: valivá potrubí vle ená potrubí na kolech potrubí na podvozcích s p ímo arým pohybem potrubí na podvozcích s pohybem do kruhu – tzv. pivotové zavlažovací stroje pojízdné dálkoproudé post ikova e poloautomatické a automatické zavlažovací stroje Schematické znázorn ní jednotlivých typ zavlažovacích stroj je na následujícím obrázku.
verze 05-11
- 69 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
7.4.1
Valivá potrubí
P enosné potrubí, spojené zesílenými rychlospojkami, tvo í trubní linku, na kterou jsou osazena kola tak, že potrubí tvo í osu kol. Trubní linka je p ipojena k hadicí k hydrantu stálé podzemní tlakové trubní sít závlahové vody. Po dodání závlahové dávky se za ízení p emístí na další postavení pomocí hnací jednotky (benzínového motoru i hydromotoru, umíst ného ve st edu linky). Kola mají pr m r 0,60 až 2,00 m podle druhu p stované plodiny. V tší kola lépe p ekonávají místní terénní p ekážky. Délka potrubí bývá 120 – 800 m. Potrubí je osazeno oto nými post ikova i (umíst nými na p írubách), vzdálených od sebe 12 – 24 m. Zavlažuje se z pozice a po dodání závlahové dávky se potrubí p emístí na další stanovišt ve vzdálenosti 18 až 30 m. Nevýhody – valivá potrubí vyžadují vybrané typy pozemk a plodin: pravidelné plochy (nejlépe obdélníkové hony s delší stranou ve sm ru pohybu potrubí) rovné plochy (p i nerovném terénu dochází k vychýlení osy k ídla z p ímky, p íp. k vychýlení post ikova ze svislé osy, dále k nerovnom rnému pohybu potrubí) plochy bez p ekážek (ke , strom , stožár elektrického vedení atd.) nízký porost Výhody použití valivých potrubí: odstran ní pot eby pohybu obsluhy po zavlažované ploše pom rn rychlá montáž, demontáž i p emís ování – zvýšená produktivita práce nízké nároky na energii Výrobci U nás se vyráb l zavlažovací stroj Družba L 300, dále se používala valivá potrubí vyrobená v bývalém SSSR (SNS). Z n meckých výrobk je to závlahové potrubí Jütterbog (firmy Gausche), nebo Rollende Beregnung (firmy Perrot). Z USA pochází podobný zavlažovací stroj s názvem Hydromove firmy Ireco.
7.4.2
Vle ená potrubí na kolech
Jsou konstruk n podobná valivým potrubím. Jsou sestaveny z rychlospojkových trubek, osazených na kolových i sa ových podvozcích. Spojené potrubí se p emís uje pomocí traktoru i navijáku ve sm ru podélné osy, p íp. i šikmo. P emís ování na v tší vzdálenost se eší demontáží potrubí a kola p evozem na valníku. P emís ování je pom rn snadné a velmi rychlé. Kola jsou ve srovnání s koly u valivých potrubí menší, o pr m ru 0,2 – 0,6 m, u n kterých typ je lze natá et. Linka bývá dlouhá až 400 m. Používá se pro závlahu pastvin, sad a nízkých polních plodin. Podmínkou jsou pravidelné plochy s rovným terénem a nízkými plodinami (obdobn jako u potrubí valivých).
verze 05-11
- 70 (120) -
Závlaha post ikem
Výrobci: V USA firmy Rain Bird, John Bean (anglický termín pro vle ené potrubí je Tow Roll), v Rakousku firma Bauer, Voitsberg.
7.4.3
Potrubí na podvozcích s p ímo arým pohybem
Poznámka: Tyto stroje, spolu s valivým potrubím bývaly také ozna ovány jako elní zavlažovací stroje, v jiné literatu e jako lineární zavlažova e.
Jde o širokozáb rové zavlažova e s elním pohybem, které zavlažují obdélníkovou plochu. Pro konstrukci lineárních zavlažova jsou použity mosty, podvozky s pohony a p evody, post ikova e, obdobn jako u pivotových zavlažova . Podobné je taky jejich použití. P i závlaze se voda odebírá: z kanálu erpáním nebo vle enou p ívodní hadicí (délky 100 až 200 m) z hydrant tlakové sít . P ívodní hadice se po závlaze díl í plochy musí pomocí traktoru p emístit k dalšímu hydrantu. Životnost hadice je pouhý 1 až 3 roky Lineární zavlažova e jsou složit jší než zavlažova pivotové a tedy 2× až 3× dražší. V našich podmínkách se používají jen pro speciální ú ely, nap . pro závlahu zeleniny, školek okrasných d evin a lesních strom . Vyráb jí je stejné firmy jako pivotové zavlažova e.
Obr. 7.4 Lineární zavlažova Zavlažovací stroj tvo í trubní linka s post ikova i. Podle jejího upevn ní lze tyto zavlažovací stroje d lit na dv skupiny: 1. upevn ní trubní linky na kolových podvozcích nebo 2. na p íhradové konstrukci (u konzolových i mostových stroj )
7.4.3.1 Potrubí na kolových podvozcích se pohybuje podél p ivád cího potrubí s hydranty. Stroje pracují bu to pozi n (po dodání závlahové dávky se stroj posune na další stanovišt ), nebo nep erušovan (stroj je spojen s hydranty speciální hadicí).
verze 05-11
- 71 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Do skupiny potrubí na kolových podvozcích pat í stroj Tri-Matic (výrobek firmy J.B. Knight, USA), v licenci vyráb ný ve Francii firmou Irrifrance. Používá rozd lovací potrubí s post ikova i typu Rain Bird. Post ikuje se pouze za strojem – stroj se pohybuje vp ed po suchém terénu. Zavlažuje se pr b žn pás 228 m dlouhý o ší ce 48 m. Po dosažení konce honu se kola pooto í z polohy kolmé k potrubí do polohy rovnob žné a stroj se p emístí na vedlejší pás pozemku., který zavlažuje p i zp tném chodu. Podmínkou použití t chto zavlažovacích stroj jsou pravidelné a rovné pozemky velké rozlohy, aby se stroj nemusel pro p evoz demontovat. Dalším výrobkem je systém Hydromove firmy Ireco (Oregon, USA). Kola jsou v tší, potrubí je výš (až 2 m nad terénem), aby se daly zavlažovat vysoké plodiny jako kuku ice apod. K nám se dovážely stroje z bývalého SSSR s ozna ením Dn pr DF120, i nov jší stroj Kubá – pro závlahu krmovin, obilnin, technických plodin, p íp. zeleniny. Stroj odebírá vodu z otev eného kanálu a jeho pohyb je usm r ovámn lanem, nataženým podél kanálu.
7.4.3.2 Mostové a konzolové zavlažovací stroje tvo í druhou skupinu potrubí na podvozcích s p ímo arým pohybem. Odebírají vodu z otev ených závlahových kanál i z nízkotlakého trubního rozvodu. Konzolové zavlažovací stroje tvo í dvoustranná p íhradová konstrukce z oceli, osazená na pásovém podvozku s pohonem a erpacím agregátem. Na p íhradové konstrukci je zav šené potrubí s hubicemi i rozst ikovacími dýzami (na spodní stran potrubí). Stroje jedou podél závlahového kanálu a zavlažují pozi n i za jízdy. Schéma viz na obr. 7.5. Tyto stroje r zných typ se k nám dovážely z SNS (bývalého SSSR). Jejich nevýhody: roz len ní pozemku závlahovými kanály pozemky musí být upravené, zejména musí být upravená cesta pro pohyb pásového podvozku stroje pozemek bez p ekážek (stožáry elektrického vedení, stromy apod.) ztrátové asy na p ejezdy, opravy vysoké investi ní náklady Výhody: úsporná obsluha stroje – pouze 1 až 3 pracovníci Mostové zavlažovací stroje pracují stejn , pouze s tím rozdílem, že nosná p íhradová konstrukce je p ipevn na ke dv ma podvozk m. erpací jednotky a pohon jsou na obou podvozcích, voda se odebírá z otev ených závlahových kanál , jak je patrné z následujícího obrázku.
verze 05-11
- 72 (120) -
Závlaha post ikem
Obr. 7.5 Konstruk ní schéma zavlažovacích stroj : a) konzolových, b) mostových (p evzato z Kochánek, 2001)
7.4.4
Potrubí na podvozcích s pohybem do kruhu – tzv. pivotové zavlažovací stroje
Pivotový zavlažova vznikl v USA. Je složen z most (tj. z potrubí s post ikova i), podep ených p íhradovou konstrukcí a nesených na kolových podvozcích s širokými pneumatikami. Je pevn p ipojen k hydrantu, zakotvenému k betonovému bloku uprost ed zavlažovacího pozemku. P i post iku se celý zavlažova otá í na podvozcích kolem st edu (hydrantu), p i emž se zavlažuje kruhová plocha nebo její výse . Každý podvozek je pohán n elektromotory se speciálními p evodovkami v kolech podvozk . Délka pivotového zavlažova e bývá asi 300 m, zavlažují hony s vým rou 25 – 30 ha. Ekonomi t jší provoz je však na honech v tších (asi 60 ha) p i délce cca 400 m. Vyráb jí se dokonce i stroje na plochu 200 ha o délce 800 m. Pivotové zavlažova e lze použít na rovinaté, p íp. mírn zvln né ploše bez p ekážek (bez stožár , strom apod.).
Obr. 7.6 Schéma innosti pivotového zavlažova e (p ezvato ze Spitz, 1998) Post ikova e, které jsou rozmíst né na potrubích jsou r zn velké: od nejmenších poblíž st edu až k dálkoproudým na konci trubní linky, uvád ným do innosti v tšinou pouze v rozích pozemk , takže zavlažovaná plocha je tém tvercová. Rozmíst ní
verze 05-11
- 73 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
post ikova r zné velikosti a výkonnosti musí zabezpe it rovnom rnou závlahu na celém kruhu (resp. tverci). Post ikova e pro pivotové zavlažova e Jejich životnost se po ítá na tisíce hodin provozu, musí být tedy spolehlivé. Jak již bylo d íve uvedeno, jsou umíst ny vysoko a oprava i vým na je náro ná (vyžaduje as, použití žeb íku a zastavení stroje). Pivotové zavlažova e nevyžadují zvýšenou kvalitu závlahové vody. Spolehlivou ochranou proti zanášení a ucpávání trysek a dýz post ikova je vestav ný pr to ný proplachovací rychlofiltr, instalovaný za vstupním kusem pivotu. Filtr lze propláchnout za provozu stroje pouhou volbou proplachu z ovládacího panelu, tedy bez demontáže. Na dalších obrázcích jsou pivotové zavlažova e, používané v r zných ástech sv ta.
Obr. 7.7 Závlaha pivotovými zavlažova i v poušti – pohled shora
Obr. 7.8 Pivotový zavlažova – detail
verze 05-11
- 74 (120) -
Závlaha post ikem
Obr. 7.9 Pivotové zavlažova e – závlaha bavlny Pivotový zavlažova zavlažuje i bez obsluhy, ve dne i v noci a režim jeho innosti lze naprogramovat. Zavlažovací potrubí je minimáln 2 m nad terénem, je tedy vhodný i pro závlahu vysokých plodin, jako kuku ice, slune nice, … Stroje do délky 300 m lze p emís ovat do okolí. Nevýhodou pivotových zavlažova je kruhový tvar zavlažované plochy – nezavlaží se rohy pozemk , které je t eba zavlažit jiným zp sobem, nebo je ponechat bez závlahy. Další nevýhodou je vysoká intenzita post iku na konci ramene (30 mm/h i více). Pivotové zavlažova e vyrábí mnoho firem, nap . Irrifrance (Francie), Perrot France (francie), Hudig (n mecko), Bauer (Rakousko), Valmont International, Reinke, Linndsay (USA). U nás se v 70. a 80. letech používaly pivotové zavlažova e FREGAT (Rusko) s potrubím zav šeným na lanech a s hydraulicky pohán nými podvozky. V R vyráb la pivotové zavlažova e Sigma Brno (Velké Tresné) pod ozna ením SIGMATIC – s p íhradovou konstrukcí a s elektropohonem podvozk . Druhou skupinu zavlažovacích stroj typu potrubí na podvozcích se závlahou do kruhu tvo í menší zavlažovací stroje s konzolovým nosníkem, který se otá í kolem st edu v ložisku na kolovém podvozku. Na ramenech konzol jsou osazeny malé post ikova e, na konci konzol post ikova e dálkoproudé, zpravidla pevné, s mírným odklonem od podélné osy konzoly. Tím se docílí otá ivý pohyb konzol. Mezi stroje tohoto typu pat í nap .: POW – R – Sprinkler firmy Vermeer Mfco (USA) s otá ivou konzolou délky až 80 m G 30 až G 80 firmy Arrosage Bancilhon (Francie) BOOM – 0 – RAIN firmy Arroseurs Gents (Francie) s délkou ramen 30 – 74 m. Na jednom rameni je dálkoproudý post ikova , na druhém jsou malé post ikova e, které st íkají dozadu a tím se ramena otá ejí
verze 05-11
- 75 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Využití v praxi: Stroje tohoto typu se v praxi p íliš neuplat ují, protože jsou citlivé na vítr a nemají dostate nou stabilitu.Jsou také pom rn drahé. U nás se nepoužívají.
Obr. 7.10 Konzolový kruhový zavlažovací stroj G 42 (p evzato z Kochánek, 2001, str. 123)
7.4.5
Pojízdné dálkoproudé post ikova e
Skládají se z velkého oto ného post ikova e s inností do kruhu i v sektoru, který je spole n s erpadlem: osazen na podvozku taženém traktorem, nebo osazen p ímo na traktoru. Zdrojem vody je otev ený závlahový kanál, nebo tlakový trubní rozvod (nej ast ji nízkotlaký). Tlak vody se erpadlem zvyšuje na provozní tlak, požadovaný pro post ikova (0,5 – 1,6 MPa). Závlaha probíhá pozi né nebo za pohybu celého za ízení. Dost ik závisí na pr m ru hlavní hubice a na provozním tlaku, bývá 50 – 90 m, p íp. i více. Výhody použití pojízdných dálkoproudých post ikova : závlaha pom rn velkých ploch z jednoho místa (až ha i více) bez manipulaces p enosnými detailními rozvody vody vysoká intenzita závlahy Nevýhody: nerovnm rnost závlahy narušení závlahy v trem velká spot eba energie nutnost vázat na každý post ikova silný traktor (p i závlaze se p i vysokých otá kách brzy se opot ebuje) zna ná rozdrobenost zavlažované plochy p i erpání vody z kanál (vzdálenost mezi rozvád cími kanály bývá jen 90 – 140 m)
verze 05-11
- 76 (120) -
Závlaha post ikem
Výrobky: DDP – 30-S (SNS), nebo nov jší DDN – 45 a DDN – 70 DP 4011 (Sigma Olomouc) Samohybné dálkoproudé post ikova e (USA): nap . Big-Squirt-Irrigator (pln automatizován – traktor s erpacím agregátem je ízen elektromagnetickým zaízením)
7.4.6
Poloautomatické a automatické zavlažovací stroje
Tvo í nejvyšší stupe mechanizace provozu závlahy post ikem. P i závlaze se post ikova e plynule pohybují ve sm ru vodicího lanka nebo osy ohebného p ívodního potrubí. Post ikova je instalován na kolovém i sa ovém podvozku, jeho pohyb zajiš uje lanko i p ívodní potrubí navíjené na naviják, který je ovládán hydromotorem, elektropohonem, p íp. turbínovým pohonem. Firmy vyráb jící tyto zavlažovací stroje jsou zejména z Anglie, Francie a USA, nap .: Williamstown Irrigation, Inc. (Williamstown, New York, USA) Buckner (Fresno, California, USA) – zavlažovací stroj Rainmobil 180 a 190 Water Winch A.G. Rain Inc. (Kolbourne, USA) Valmont Industries (Valley, Nebrasca, USA) – zavlažovací stroj Rain Tractor Lindsay MNFct.Co. – stroj Traveling Big Gun Irrifrance (Francie) – stroj Spin-0-Rain 130 Bauer – stroj Regen Gigant Sotradies Arrosage (Francie) – Aquamobile, Robot Rain, Typhon Irrifrance, … U nás se výrobou této skupiny zavlažovacích stroj zabývaly firmy Sigma Olomouc a STS Hustope e. Byly pojmenovány pásové zavlažova e. Pásové zavlažova e firmy Sigma Olomouc: PP-67, PZ-90, PZT 67, PZ-75, PZVH 110, PZ-67-T, SIGMAT 75/300, 90/320 a 100/300 a závlahová konzola ZK-50 a STS Hustope e: RP 4-024 a SPZa 280/50, Pálava 67
7.5
Pásové zavlažova e
Jsou to u nás nejrozší en jší zavlažovací stroje, vhodné pro závlahu polních plodin, zeleniny i speciálních plodin. Výrobci pásových zavlažova jsou v Itálii, N mecku, Francii, Rakousku, ale i ve Velké Británii, Dánsku, Holandsku, Norsku, Švédsku, Švýcarsku, Finsku, USA i R. Popis pásového zavlažova e: na kolovém podvozku je upevn na cívka s navinutým polyetylenovým potrubím o vn jším pr m ru 25 – 140 mm a délce 50 – 600 m. Na volný konec trubky bývá v tšinou napojen st edotlaký post ikova na saovém i kolovém podvozku.
verze 05-11
- 77 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 7.11 Pásový zavlažova (konstruk ní schéma a fotografie) Postup p i závlaze: post ikova s potrubím vytáhne traktor na pole. Stroj se napojí na hydrant, pak se uvede do chodu motor (turbínový i pístový), který otá í pomalu cívkou a navíjí potrubí. Tím se post ikova p itahuje a p itom zavlažuje pás o ší ce dvojnásobnému dost iku post ikova e a délce rovné délce vytaženého potrubí. Schéma znázor uje následující obrázek. Velikost závlahových dávek se reguluje rychlostí navíjení potrubí. Pásový zavlažova je dále vybaven za ízením, zajiš ujícím pro správný chod stroje: azení potrubí na cívku, její rovnom rné navinování regulaci rychlosti navíjení zastavení navíjení a pr toku na konci pásu i p i poruchách stroje nebo erpací stanice ukládání vle ného podstavce s post ikova i otá ení cívky i celého stroje až o 360º snadné p ipojení za traktor p i p evozu zabezpe ení a signalizaci Koncový post ikova lze podle pot eby nahradit neotá ivou konzolou (na kolovém podvozku) s malými post ikova i i rozst ikova i, které se používají na úzkých pozemcích, p i v tru a pro dosažení jemného post iku malými kapkami. tím se ušet í energie, protože se pracuje s nižším tlakem (o 200 až 700 kPa), než u b žného koncového post ikova e.
Obr. 7.12 Schéma innosti pásového zavlažova e (p evzato ze Spitz, 1998, str. 52) D lení pásových zavlažova : Dle vn jšího pr m ru potrubí d líme pásové zavlažova e na: malé (25 – 50 mm), st ední (60 – 85 mm) a velké (90 mm a více).
verze 05-11
- 78 (120) -
Závlaha post ikem
Výrobci ozna ují vyráb né modely názvem a parametry zavlažova e, tedy vn jším pr m rem potrubí (mm) / délka potrubí (m). Pro navrhování podrobných závlahových za ízení (dále závlahového detailu) pro post ik platí norma TNV 75 4307. Stanoví, mimo jiné, že pro kvalitní závlahu má být ú inn zavlažovaná ší ka pásu dána hodnotou 1,4 – 1,6 R, p ípadn 1,1 – 1,4 R (R je ú inný dost ik). To znamená, že p i ú inném dost iku nap . R = 25 m volíme vzdálenost mezi dv ma sousedními stanovišti pásových zavlažova 1,4 × 25 m až 1,6 × 25 m, tj. 35 až 40 m. Tlak na hydrantu – velikost pásového zavlažova e: Na našich závlahách bývá tlak na hydrantu obvykle asi 600 kPa. Pro délku zavlažovaného pásu cca 300 m (p i vzdálenosti trubních ad s hydranty 600 m) se v praxi používají zejména: pásové zavlažova e st ední velikosti, p íp. velké zavlažova e s potrubím o pr m ru 90 mm (v tší pr m ry nejsou vhodné vzhledem k nedostate nému tlaku na hydrantu Menší plochy s délkou zavlažovaného pásu do cca 180 m lze zavlažovat i malými pásovými zavlažova i. Výrobci pásových zavlažova Situace s výrobou pásových zavlažova se pom rn rychle m ní. Proto p i výb ru zavlažova doporu ujeme aktualizovat nabídku podle skute nosti (nejlépe použitím internetových stránek výrobce. M ní se totiž sortiment výrobk , názvy firem, n které z nich mohou být v likvidaci apod. Uvádíme zde naše nej ast ji používané výrobky: ISH Olomouc Ve st ední typové ad vyrábí model ODRA 7528 (délka potrubí 280 m, vn jší pr m r potrubí 75 mm, vstupní tlak 690 – 840 kPa, pr tok vody 6,4 – 8,4 l/s, ší ka zavlaženého pásu 42 – 50 m, dodaná závlahová dávka 100 – 750 s pohonem turbínou.
Obr. 7.13 ODRA 7528
verze 05-11
- 79 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Dále se ješt používají zavlažova e ve st ední typové ad (pohon elektromotorem): RONMAT 63/300 a RONMAT 67/300 – jsou vhodné zejména pro závlahu zeleniny. V typové ad velkých zavlažova jsou to modely s turbínovým pohonem RONMAT 90 (délka potrubí 320, 350, 370, 400 a 450 m) a RONMAT 100 (délka potrubí 300, 330, 370, 400 m). U zavlažova RONMAT 90 a 100 lze stativ s post ikova em nahradit závlahovou konzolou, vhodnou pro závlahu zasetých semen a mladých i p esazených rostlin. Polymet Olomouc Používají se 2 modely malých pásových zavlažova pro závlahu zem d lských a lesních ploch: POLYMAT 40/125 (vstupní tlak 300 – 900 kPa, pr tok vody 1 – 2,5 l/s, ší ku zavlaženého pásu 32 – 43 m, závlahová dávka 50 – 400 m3/ha POLYMAT 50/160 (vstupní tlak 250 – 900 kPa, pr tok vody 1,9 – 4,0 l/s, ší ku zavlaženého pásu 38 – 51 m, závlahová dávka 50 – 600 m3/ha Nejznám jší firmy z ciziny (p ed návrhem si ov te aktuální nabídku): Bauer (Rakousko) vyrábí 4 série pásových zavlažova : RAINSTAR E, RAINSTAR TX, RAIN BOY a SPORTRAIN Perrot Regnerbau Calw (N mecko) vyrábí sérii PEROMATIC Irrifrance (Francie) vyrábí pásové zavlažova e série STRUCTURE Valducci (Itálie) vyrábí sérii IRROMOTOR s turbínovým pohonem Perrot S.A. (Francie) vyrábí série ROLLCAR, PEROMAT TR, GALIA 40/140 Bording (Dánsko) vyrábí sérii TT Post ikova e pro pásové zavlažova e Uplat ují se post ikova e s dlouhou proudnicí a možností zavlažování sektoru, tj. kruhové výse e. Dost ik má být co nejdelší – pro zajišt ní maximální ší ky zavlažovaného pásu. P est ik bývá 20 až 30 %, tj. ší ka zavlažovaného pásu je 1,4 – 1,6 ú inného dost iku. Nejlepší rovnom rnosti se u velkých post ikova dosahuje p i post iku v sektoru 220º až 240º. Aby se omezil vliv v tru, používají se post ikova e s nízkým úhlem výtrysku (18º – 21º) nebo speciální post ikova e, u kterých lze nízký úhel proudnice nastavit. Post ikova e na pásových zavlažova ích bývají v provozu 1000 až 3000 hodin za rok. Spolehlivost a životnost post ikova je velmi d ležitým parametrem, protože každá porucha b hem provozu zp sobuje velkou ztrátu ( asu, poškození plodiny i p dy).
7.6
Navrhování závlahového detailu
Podkladem pro navrhování závlahového detailu jsou místní podmínky, zejména: vodní zdroj druh zavlažovaných plodin verze 05-11
- 80 (120) -
Závlaha post ikem
rozloha, tvar, sklonitost terénu a terénní p ekážky vlastnosti p dy uspo ádání hlavních závlahových za ízení požadavky na rovnom rnost a intenzitu závlahy zdroj energie pracnost provozu, možnosti automatizace náklady závlahy
7.6.1
Vodní zdroj
je t eba posoudit z hlediska: vydatnosti jakosti závlahové vody (požadavky na jakost vody stanoví výrobce závlah. zaízení) zp sobu odb ru možnosti akumulace p ístupnosti možnosti plynulého odb ru v období provozu závlah
7.6.2
Druh zavlažovaných plodin
je dalším d ležitým podkladem pro návrh. Je t eba brát v úvahu: asové rozd lení, velikost a po et závlahových dávek náro nost plodin na vodu, p du a klimatické podmínky Pro polní plodiny, které je možno zavlažovat malým po tem dávek, se dává p ednost post ikova m pohyblivým po zavlažované ploše, které lze pomocí mechanizace p emístit do dalšího postavení. Závlahový detail (post ik) pro polní plodiny je nutno posoudit z hlediska: pr jezdnosti v kulturách (kolejové ádky) závlahy vysokých plodin, jako kuku ice, slune nice, … možnosti poškození plodin p i závlaze i p emís ování za ízení Závlaha polní zeleniny: po výsevu se zavlažuje intenzitou do 5 mm/h s dostate ným tlakem na post ikova i po výsadb je vhodné zavlažovat nejpozd ji do 1,5 h požaduje se možnost dodání závlahové dávky do 10 mm. Závlaha ovocných sad , vinic, chmelnic a školek musí spl ovat požadavky: schopnost zavlažit provozní bloky v požadované dob uvolnit v as provozní blok pro další agrochemický zásah omezit rozmá ení p dy, snižující pr jezdnost v ádcích
7.6.3
Rozloha, tvar, sklonitost terénu a terénní p ekážky
Cestní sí , rozloha, tvar a sklonitost pozemk , možnost využití mechanizace (pro obd lávání p dy i pro manipulaci se závlahovým detailem), možnosti p ekonání p ekážek i jejich odstran ní – všechno je t eba brát v úvahu p i návrhu závlahy.
verze 05-11
- 81 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Na sklonitém terénu se používají menší hubice a vyšší tlaky na post ikova i – vznikají menší kapky, snižuje se splach p dy. Je vhodné použít synchronní impulzní post ik.
7.6.4
Vlastnosti p dy
D ležitým podkladem pro návrh závlah obecn jsou výsledky pedologického pr zkumu, p edevším vsakovací (infiltra ní) schopnost p d p i post iku, odolnost proti erozi a proti zhut ování p dy pojezdem.
7.6.5
Uspo ádání hlavních závlahových za ízení
Rozvodná sí závlahové soustavy musí odpovídat požadavk m závlahového detailu a provozu, zejména tlakovým pom r m, kapacit trubní sít , vzdálenostem ad , rozmíst ní hydrant a p etlak m na nich.
7.6.6
Požadavky na rovnom rnost a intenzitu závlahy
P i závlaze post ikem závisí rovnom rnost závlahy na deš om rné k ivce post ikova e, sestav post ikova , rychlosti v tru a sklonu pozemk . Doporu ená rovnom rnost post iku p i rychlosti v tru do 2 m/s je 0,85 až 1,15 st ední dávky na 80 % plochy. Rovnom rnost nejlépe zajiš ují pohyblivé post ikovae, dále použití regulátor tlaku u post ikova . Závlahu je nutno p izp sobit p evládajícímu sm ru a rychlosti v tru. Intenzita závlahy se stanoví s ohledem na vsakovací schopnost p dy. Pro orientaci jsou v následující tabulce uvedeny nejvyšší intenzity post iku. Tab. 7.1 Orienta ní nejvyšší hodnoty intenzity post iku Skupiny p d
Sklon 0 až 7 %
Sklon 7 až 10 %
Sklon 10 až 15 %
propustné
30 – 48 mm/h
20 – 32 mm/h
15 – 24 mm/h
st edn propustné
12 – 18 mm/h
8,5 – 13 mm/h
7 – 10,5 mm/h
málo propustné
6 – 12 mm/h
4,5 – 9 mm/h
4 – 8 mm/h
Poznámka: P ípustná intenzita post iku je závislá také na velikosti závlahové dávky. Hodnoty uvedené v tabulce byly stanoveny pro závlahovou dávku 20 mm do nakyp ené p dy. P i závlahové dávce 10 mm lze uvedené hodnoty p ekro it asi o 100 %. P i závlahové dávce 30 mm je naopak t eba hodnoty p im en snížit. Je-li závlaha p erušovaná, lze hodnoty zvýšit o 50 až 100 % dle délky p erušení.
P i p ípadné závlaze v tší intenzitou nutno zajistit, aby voda neodtékala z míst, kam byla dodána, nap . opakovanými malými dávkami, zachycením vody porostem apod. Intenzita post iku závisí: na druhu post ikova e na pr m ru a po tu použitých hubic
verze 05-11
- 82 (120) -
Závlaha post ikem
na pracovním tlaku na post ikova i na zavlažované ploše (kruh, sektor) Obvykle se uvádí: pr m rná intenzita, nap . kruh zavlažovaný post ikova em (mm/h), nebo výpo tová intenzita (dávka vody za jednotku asu, bez ohledu na sou asnou zavlažovanou plochu (pivotové zavlažova e, pásové zavlažova e, apod.). Intenzita post iku pivotových zavlažova je dána typem a velikostí výtokových otvor , jejich rozmíst ním, výstupním tlakem, délkou zavlažova e. Rychlostí jízdy se nem ní. Takto je ur ena intenzita pro jistou vzdálenost od pivotu. Nejvyšší intenzity bývají na konci zavlažova e.
7.6.7
Zdroj energie
P i návrhu závlahového detailu je t eba posoudit možnost p ívodu elektrického proudu, p íp. instalaci náhradního zdroje.
7.6.8
Pracnost provozu, možnosti automatizace
Stabilní závlahový detail i samo inn se pohybující zavlažova e je vhodné posoudit z hlediska použití mechanizace. P i návrhu organizace provozu závlahy je nutné ešit i manipulaci s mobilním závlahovým detailem, v etn ru ní práce a návrhu vhodné mechanizace. Stabilní závlahový detail je vhodný pro závlahu speciálních kultur, tedy pro sady, vinice, chmelnice, … Podrobn jší informace o konkrétních hodnotách p i navrhování závlahového detailu jsou uvedeny v p ílohách normy TNV 75 4307. Poznámka – vybrané termíny a definice: stabilní závlahový detail = závlahová za ízení trvale zabudovaná na závlahové ploše; sezonn stabilní závlahový detail = závlahová za ízení umíst ná na závlahové ploše po dobu závlahové sezony jedné nebo více plodin bez p emís ování
7.7
Shrnutí poznatk o závlaze post ikem (dle Spitz, 1998)
V podmínkách R se nejvíce uplatní: pásové zavlažova e st ední velikosti pro menší a užší pozemky také malé pásové zavlažova e s koncovým post ikova em i konzolou a výkyvná post ikovací potrubí pivotové nebo lineární zavlažova e se uplatní výjime n (vysoká po izovací cena), a to na velkých rovinatých plochách, p i automatické závlaze p enosné rychlospojkové potrubí a závlahové soupravy jako levné za ízení, ale vyžadující ru ní práci
verze 05-11
- 83 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
stabiln zabudovaný závlahový detail pro závlahu speciálních kultur (sady, vinice, chmelnice, školky apod.) sezonn stabilní závlahový detail pro závlahu zeleniny
Kontrolní otázky Vyjmenujte výrobce závlahové techniky u nás i ve sv t . Jaký je tvar zavlažované plochy u pivotových zavlažova ? Jakou plochu zavlažují lineární zavlažova e? Jaké jsou nevýhody zavlažovacích stroj ?
verze 05-11
- 84 (120) -
Závlaha travnatých ploch
8
Závlaha travnatých ploch
Pro tuto kapitolu byly použity informace z publikace Hrab F.: Trávy a trávníky. Co o nich ješt nevíte. Vydavatelství Ing. Petr Baštan – Hanácká reklamní, Olomouc 2003. ISBN: 80-903275-0-8 Kvalitu trávníku ovliv uje: dob e propustná p da bohatá na živiny vhodná sm s travních odr d závlaha – automatický závlahový systém teplota dostatek sv tla zp sob a frekvence sekání trávníku další pé e o trávník ( innosti „vertikulace“, „aerifikace“, „topdressing“) Poznámka: vertikulace (pro esání) je vertikální pro ez, tj. provzduš ování drnové vrstvy s cílem snížení množství sta iny v nadzemní vrstv ; aerifikace = provzduš ování; topdressing = pískování, tj. zlepšování propustnosti p dy k emi itým pískem
Zam íme se na automaticky ízené závlahové systémy s podzemními rozvody a s výsuvnými post ikova i, které se používají u zat žovaných trávník .
8.1
Základní informace
8.1.1
Pot eba vody
V klimatických podmínkách R tvo í ro ní úhrn srážek asi 1/3 až 1/2 pot ebného množství vody pro kvalitní trávník. Pot eba vody ve vegeta ním období se u v tšiny trávník pohybuje v rozmezí 600 – 800 mm/m2. N které druhy založené na velmi propustném pís itém podloží mají pot ebu vody ješt vyšší. Týdenní závlahová dávka bývá 25 – 40 l/m2. D ležité je nejen dostate né množství vody, ale i zajišt ní rovnom rnosti a pravidelnosti závlahy. Srážky v našich podmínkách jsou b hem roku rozd leny nerovnom rn , proto je pot ebná dopl ková závlaha, kterou zajiš uje automatizovaný závlahový systém.
8.1.2
Frekvence zavlažování
Jak asto zavlažovat? Odpov na tuto otázku závisí na stá í trávníku. Nov založené trávníky vyžadují po výsevu zavlažovat pom rn asto a malými dávkami (nap . n kolikrát denn s p estávkami 4 – 6 hodin), protože ješt nemají dostate n vytvo ený ko enový systém. Mladý trávník tedy nezadrží velké množství vody. Pokud dostane vody p íliš mnoho, hrozí nebezpe í vyplavování zeminy, zejména u svah . Na za átku r stu (první týdny) tedy sta í udržovat vlhký pouze povrch p dy (n kolik cm vysokou vrstvu zeminy na povrchu). Po n kolika týdnech vytvá ení ko enového systému tráv-
verze 05-11
- 85 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
ník zesílí, a tak po první se i (stá í trávníku 3 až 5 týdn ) se doporu uje zavlažovat jen 1× denn . Po uplynutí 2 – 3 m síc pak sta í závlaha jen 2 – 3× týdn . Správn zavlažovaný starší trávník má mít p du dostate n vlhkou do hloubky 80 – 120 mm (hloubka ko en n kterých trav) a tomuto požadavku se má p izp sobit vydatnost závlahy. Doporu íme-li nap . týdenní závlahovou dávku 25 – 40 l/m2, dodáme 2× až 3× týdn (nap . v pond lí, ve st edu a v pátek) pokaždé dávku10 – 15 l/m2. D sledkem astého dávkování vody v malých množstvích by se ko enový systém trávníku vyvíjel pouze t sn pod povrchem, ko eny by nedosáhly pro vodu do v tších hloubek a trávník by byl náchyln jší k vysychání. V trávníku by za aly p evládat druhy m lce ko enících trav, rozší il by se mech, hrozilo by nebezpe í plísní a hub.
8.1.3
Zdroj vody
Automatický závlahový systém m že odebírat vodu z vodovodu, ze studny i dešovou vodu z jímky. Lze také kombinovat n kolik r zných zdroj , pak je však nutno každý systém navrhnout samostatn , aby se voda z jednoho zdroje nemohla dostat do druhého. Nejlépe p ijímají rostliny vodu deš ovou. Každý z uvedených zdroj vody má své výhody a nevýhody.
8.1.3.1 Studni ní voda U studni ní vody je základním p edpokladem jejího využití pro zavlažování její kvalita. Její využití omezují zejména mechanické ne istoty a chemické složení. Studny bývají vrtané i kopané. Ve vrtaných studnách ponorná erpadla nasávají více ne istot, zejména u nových vrt . Z tohoto pohledu jsou vhodn jší studny kopané, se skružemi, o pr m ru 1,0 – 1,4 m. Chemické složení vody nutno stanovit chemickým rozborem. Náklady na z ízení studní, erpadel, úpravu vody a dalšího p íslušenství jsou pom rn vysoké. V p ípad m lkých vrtaných studní, kde slabý pramen nesta í pr b žn dodávat vodu do závlahového systému, se používají jímky, do kterých se voda erpá a akumuluje, aby se pak v p íslušnou dobu siln jším erpadlem od erpala do závlahového systému. Mén obvyklé je p e erpávání vody z kopaných studní do jímek.
8.1.3.2 Voda z vodovodu Používá se voda jak pitná, tak užitková (nap . rozvod í ní vody). Tento zp sob je sice levný a dostupný co se tý e investi ních náklad na p ipojení systému na zdroj vody, ale je nejdražším z provozního hlediska. Voda musí být mechanicky filtrována (p i odstavení a následné obnov dodávky vody se z potrubí uvol ují usazeniny, inkousty a další ne istoty, které by mohly systém zanést). Další skute ností je, že pitná voda ve vodovodu bývá chlorovaná, což pro trávníky není p íznivé, i když se dnes chloruje už mén než v minulosti. Nejv tší nevýhodou tohoto zp sobu je stále stoupající cena vody z vodovodu, která z ejm velmi omezí její použití.
8.1.3.3 Deš ová voda P i použití deš ové vody je t eba, zejména z d vodu nedostate ného akumulovaného množství, kombinace s jiným zdrojem vody. Zejména letní období m že být
verze 05-11
- 86 (120) -
Závlaha travnatých ploch
n kolik týdn bez srážek a trávník pot ebuje pravidelnou závlahu. Pro ilustraci se uvádí p íklad: trávník o ploše 1000 m2 pot ebuje denn asi 4 m3 vody, tj. 4 mm. Nebude-li týden pršet, musela by akumula ní jímka shromáždit 7 × 4 = 28 m3 vody. Proto jímky s ist deš ovou vodou obvykle sta í pouze na n kolik dní závlahy a dopl ují se vodou z jiného zdroje, a už ze studny i z vodovodu. Dopl ování se doporu uje zautomatizovat, aby voda z dopl kového zdroje byla ihned od erpávána a uvolnila prostor pro deš ovou vodu, která je pro rostliny nejvhodn jší. Není tvrdá, její teplota je pro rostliny p ízniv jší (není tak studená, jako voda z vodovodu i ze studny). Nevýhodou použití deš ové vody je pot eba mechanického išt ní – tedy investice do filtr (nejlépe s automatickým proplachem), ímž se zvýší náklady.
8.1.3.4 Voda z vodního toku Použití vody z eky i jiného vodního toku závisí p edevším na její kvalit . Používá se hlavn u rozsáhlých závlahových systém . Je t eba zajistit úpravu vody, zejména filtraci, což zvýší celkové náklady.
8.2
Dimenzování p ípojky a provozní tlak
Pro použití automatizovaných závlahových systém je nutné zajistit dostate ný tlak vody v p ívodním potrubí a dostate nou dimenzi potrubí. Jen n které jednoduché hobby systémy pro závlahu malé zahrady, které lze zakoupit v supermarketu, sta í p ipojit na zahradní vývod ½" na fasád domu. Pro zavlažovací systém zahrady rodinného domu o ploše asi 1000 m2 se používá p ívodné potrubí aspo DN (1"), tedy plastové potrubí s vn jším pr m rem 32 mm, s pr tokem 0,75 – 1,0 l/s. Optimálním místem p ipojení závlahového systému na vodovod je odbo ka za vodom rem, nejlépe už ve vodom rné šacht , kde provozní tlak i pr tok vody ješt není ovlivn n ztrátami. Je t eba dodržet minimální provozní tlak 0,35 – 0,40 MPa, maximální tlak posta í do 0,6 MPa. Vysoký tlak je pot ebný pro závlahu velkých ploch, nap . fotbalových h iš (tlak cca 0,7 MPa) i golfových h iš (kolem 1,0 MPa). Zde se jako zdroj vody využívají k tomuto ú elu vybudované nádrže i jezírka (u závlahy golfových h iš , kde pot ebný pr tok dosahuje hodnot desítek m3/hod. Parametry tlaku i pr toku lze ovlivnit použitím vhodných erpadel (u erpání ze studny, jímky, nádrže atd).
8.3
Automatický závlahový systém
8.3.1
Princip automatické závlahy
Celá plocha není zavlažována najednou, ale po jednotlivých sekcích. Závlaha probíhá automaticky, v pravideln se opakujících cyklech postupn na všech sekcích, p i emž jednotlivé sekce jsou zavlažovány podle požadavku (tedy kratší i delší dobu). Je tedy d ležité p i návrhu roz lenit závlahy na sekce, i s ohledem na vydatnost vodního zdroje, velikost erpadla a dimenzi p ívodního potrubí. Závlaha v sekcích je ízena obvykle jednou centrální ovládací jednotkou s p ednastaveným programem. Pr b h zavlažování lze ovlivnit dle aktuálního po así idly dešt i v tru. verze 05-11
- 87 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Zavlažování travnatých ploch lze d lit podle zp sobu distribuce vody na: plošné zavlažování rozprašovacími post ikova i plošné zavlažování rota ními post ikova i plošné zavlažování úderovými post ikova i podzemní zavlažování ko en pr sakem z kapkovacích potrubí Plošné zavlažování post ikova i se pro závlahu travnatých ploch používá nej ast ji – poskytuje velmi vyrovnanou vydatnost závlahy po celé ploše. Po otev ení sek ních ventil proudí závlahová voda do jednotlivých sekcí až k výsuvným post ikovam. Výsuvné post ikova e mají podzemní pouzdro a teleskopický nadzemní výsuvník. Ve stanoveném ase se výsuvné ásti tlakem vysunou nad trávník a probíhá závlaha post ikem, po uplynutí p ednastavené doby závlahy se zase samy zasunou do podzemních pouzder. Závlahový systém je tak skrytý p ed nepovolanými osobami, je chrán n p ed poškozením, nep ekáží p i sportu ani p i sekání trávy a nepoškozuje trávník. Kapková závlaha pro trávníky je mén rozší ená, používá se hlavn na malé, úzké plochy, kde závlaha standardními post ikova i by nebyla vhodná.
8.3.2
Prvky závlahových systém
Každý závlahový systém s centrálním ovládacím prvkem obsahuje základní stavební jednotky, uvedené v následující tabulce. Tyto komponenty najdeme u všech systém na zahradách rodinných dom . Tab. 8.1 Základní prvky závlahových systém A. Ovládací systém a elektrorozvody
ovládací jednotka se záložním zdrojem senzory (aspo senzor dešt ) sek ní elektromagnetické ventily podzemní ventilové šachtice elektrorozvody mezi jednotkou, senzory a elektromagnetickými ventily
B. Post ikova e a trubní rozvody
post ikova e rota ní, rozprašovací, úderové v etn trysek pružné p ípojky post ikova podzemní plastové trubní rozvody v etn tvarovek a spojek
C. Hlavní sestava, filtrace a armatury
filtr mechanických ne istot hlavní sestava základních armatur v míst p ipojení: hlavní elektromagnetický ventil, manuální ventil, zp tná klapka, p ípojka pro kompresor p i vypoušt ní
Krom prvk vyjmenovaných v tabulce se asto používají i další, jako rychlospojkové ventily, spojky a armatury, programovací software, p enosné programátory, souásti mikrozávlah, dávkova e hnojiv, p íp. erpadlo a vodárna (pokud se neodebírá voda z vodovodu). V dalším textu budou podrobn ji popsány jednotlivé základní prvky z tabulky.
verze 05-11
- 88 (120) -
Závlaha travnatých ploch
8.3.2.1 A. Ovládací systém a elektrorozvody Ovládací systém se skládá z ovládací jednotky, senzor , elektromagnetických ventil ve ventilových šachticích, všechno spojeno kabelovými rozvody. Ovládací jednotka umož uje nastavení asových program pro jednotlivé sekce zavlažovaných ploch. U každé sekce je t eba naprogramovat frekvenci závlahy (1×, 3× nebo i vícekrát denn ) a délku závlahy (každou sekci lze zavlažovat jinak dlouho a v jinou dobu). Pro zahrady rodinných dom se používají ovládací jednotky pro 2 až 12 sekcí. Ovládací jednotka bývá upevn na na zdi garáže, dílny i zahradního domku, nejlépe uvnit , p ípadn i venku (jednotka pro externí instalaci), vybrané místo musí být p ipojeno na elektrickou sí 230 V. Zavlažování jednotlivých sekcí, p íp. celý závlahový cyklus lze spustit i ru n , mimo naprogramovaný režim. Provoz systému je možno také zastavit, nap . na týden (funkce ON/OFF). Pro náro n jší uživatele je nabídka rozší ena o další funkce, možnost programování závlahy na PC, dopl kový software atd. Pokud není v míst k dispozici elektrický proud 230 V, lze použít bateriový bezkabelový ovládací systém. Senzory Používají se senzory deš ové, v trné, teplotní, p íp. jejich kombinace. Bývají umíst ny na otev eném prostranství, p ímo vystaveném dešti, v tru, … Zajiš ují automatickou blokaci závlahy po dobu, kdy jsou aktivovány. Nap . za ne-li pršet, závlaha bude p i použití deš ového senzoru zastavena po dosažení nastavené hodnoty srážek, nap . 3 mm. Ale existují i takové deš ové senzory, které zablokují systém po dopadu prvních kapek dešt . Op tovné spušt ní závlahy závisí na vydatnosti dešt a na rychlosti vysychání senzor . V trný senzor zase zajistí p erušení závlahy p i poryvech v tru ur ité rychlosti, vyšší než vypínací. Poklesne-li rychlost v tru pod hodnotu zapínací, systém se navrátí do b žného režimu. Elektromagnetické ventily a elektrorozvody Elektromagnetické ventily, umíst né na za átku jednotlivých sekcí v plastových podzemních šachticích, jsou postupn otevírány a uzavírány ovládacími jednotkami. Podle nastavených asových režim a cykl probíhá závlaha po sekcích. Elektrorozvody propojují ovládací jednotky s elektromagnetickými ventily. Používají se vícežilové zemní kabely CYKY s pr m rem vodi 1,5 mm2, v tšinou pracují s nap tím 24 Vac. Po et vodi je závislý na po tu p ipojovaných ventil . Dále musí být propojena ovládací jednotka s navrženými senzory dešt , v tru atd.
8.3.2.2 B. Post ikova e a trubní rozvody V trávnících se používají post ikova e s výsuvným provedením (anglicky ozna ované termínem Pop-Up). Podle konstruk ního provedení je lze rozd lit na 3 typy: 1. Rozprašovací post ikova e (Spray Head Sprinklers) Na menších plochách, jako jsou zahrady a nepravidelné ásti park , se nej ast ji používají rozprašovací post ikova e s polom rem dost iku od n kolika desítek cm až po cca 5 m. Lze u nich použít velké množství r zných trysek:
verze 05-11
- 89 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
r zné trysky s nastavitelnou výse í post iku (od 0º do 360º) s r zným úhlem vzestupu paprsku vody a r zným dost ikem trysky s pevnou výse í (90º, 120º, 180º, …) trysky speciálních tvar (paprsky, tverce, obdélníky, pruhy, …) mikrotrysky vestav né do hlavní trysky B žný pracovní tlak v rozprašovacím post ikova i bývá kolem 0,2 MPa, pr tok do 1 m3/hod. Výsuvné ásti post ikova (výsuvníky) s obvyklou výškou výsuvu 10 cm (bývají však i vyšší: 15 – 30 cm, nebo nižší: od 5 cm) mají pr m r do 2 cm. N které typy rozprašovacích post ikova mají ve výsuvníku zabudovaný automatický regulátor tlaku, který omezuje výstupní tlak na 0,2 MPa. Je-li zde ješt vestav ný zp tný ventil, zamezí se nežádoucímu vytékání vody z nejníže položených post ikova . 2. Rota ní post ikova e (Rotors, Gear Drive Sprinklers) Tento typ post ikova se používá na všech velkých travnatých plochách, od v tších zahrad, fotbalových h iš až po golfová h išt . Polom ry dost iku jsou odstup ovány podle velikosti zavlažovaných ploch: u malých zahradních post ikova je polom r dost iku 5 – 13 m v tší rota ní post ikova e v parcích až 18 m sportovní plochy jsou osazeny post ikova i s dost ikem 20 – 30 m Rota ní post ikova e se p i zavlažování otá ejí kolem své vertikální osy – pohyb zajiš uje vestav ný pohon s p evodovým mechanismem pohán ným vodou. Pracovní tlak u rota ních post ikova bývá v rozmezí 0,25 – 0,50 MPa, u závlahy sportovních ploch až 0,6 MPa. Pr tok bývá od n kolika desetin l/s až po n kolik l/s. Z hlediska rovnom rnosti post iku dosahuje tento typ nejlepších výsledk ze všech t í skupin, zejména díky tryskovým segment m, asto složeným i z menších trysek. Výsuvníky rota ních post ikova jsou vyrobeny z plastu nebo z nerezu, s výškou výsuvu 10 – 30 cm a pr m rem výsuvu 4 – 6 cm. N které post ikova e pro golfová h išt mají zabudovány mechanické i elektromagnetické ventily nebo komory pro dekodéry. 3. Úderové post ikova e (Impact Sprinklers) Jsou nejstarší kategorií post ikova . Jsou to post ikova e s úderovým mechanismem, umíst né v podzemních pouzdrech. Ve srovnání s rota ními post ikova i mají pom rn v tší t lo i viditelné ásti krytu. Výhodou zase je, že mohou post ikovat i vodou horší kvality. Používají se p edevším u v tších ploch, kde dosahují i dlouhých post ik . Spot eba vody i pracovní tlak jsou obdobné nebo mírn vyšší než u rota ních post ikova . Potrubní rozvody a p ípojky post ikova Základním trubním materiálem je polyetylen. Jeho výhodou je vysoká odolnost proti UV zá ení, odolnost proti mrazu, vysoká pevnost, pružnost, ohebnost a p ijatelná cena. Pro hlavní trubní rozvody lze použít dva typy: nízkohustotní LD-PE i rPE (pro menší profily) vysokohustotní HD-PE i lPE (pro v tší profily) Oba dva typy lze snadno spojovat pomocí šroubovaných mechanických spojek nebo sva ováním. verze 05-11
- 90 (120) -
Závlaha travnatých ploch
Pro p ipojení k post ikova m této kategorie závlahových systém se používá speciální flexibilní potrubí o pr m ru 16 – 20 mm. Každý výrobce má v tšinou sv j vlastní systém.
8.3.2.3 C. Hlavní sestava, filtrace a armatury Filtr Filtr pat í k nutnému základnímu vybavení systému. B žn používané filtry pro zavlažování mají jemnost v rozsahu 0,2 – 0,1 mm (ozna ováno 75 – 155 mesh). Systémy s výsuvnými rozprašovacími i rota ními post ikova i mohou používat filtry s jemností vložky 75 – 120 mesh. Do jímek a studní se používají nej ast ji filtry lamelové (ozna ované také jako diskové). Na rozdíl od sítových filtr mají mnohem odoln jší filtra ní vložku proti protržení p i vysokém stupni zne išt ní vody. Snížení vlivu ne istot na rychlost a etnost ucpání filtr lze ešit vícekomorovými akumula ními jímkami s r znými p epady, spádováním dna jímky sm rem od erpadla. Na p ívodní potrubí deš ových svod lze ješt p ed jejich zaúst ním do jímek instalovat lapa e listí, úlomk krytiny a jiných ne istot. Pro vodu z vodovodu je dostate ný filtr sítový. Hlavní elektromagnetický ventil Závlahový cyklus za íná otev ením hlavního elektromagnetického ventilu nebo relé od erpadla u zdroje vody. Po n kolika vte inách se také otev e p íslušný sek ní ventil. Po uplynutí požadované doby závlahy jedné sekce se provoz automaticky p epne na další sek ní ventil. Po ukon ení programu a uzav ení posledního sek ního ventilu jednotka vypne i hlavní ventil. Celý systém se tak udržuje zavodn ný, ale bez v tšího tlaku. Jednodušší systémy n kdy funkci hlavního ventilu nevyužívají.
8.3.3
Postup p i návrhu závlahy
a) Volba a posouzení zdroje vody b) Plán zavlažované plochy a její rozd lení na díl í plochy Díl í plochy se stanoví podle typu závlahy a pot eby vody (díl í plocha bude zavlažována stejným typem závlahy a bude mít stejnou i podobnou pot ebu závlahové vody. Dále je nutno p ihlédnout ke sv tovým stranám, svažitosti pozemku, tvaru a srovnatelnému len ní a dispozi nímu uspo ádání ploch. c) Volba systému Na trhu jsou dva typy závlahových systém : profesionální systémy s širokým sortimentem prvk pro r zné plochy, návrh a instalaci zajiš ují vyškolené realiza ní firmy jednodušší zahradní (hobby) systémy, které lze zakoupit a instalovat svépomocn . Vyzna ují se jednodušší montáží, zjednodušeným ešením, tedy nižší rovnom rností závlahy d) Výb r typu post ikova Plochy o ší ce do cca 6 m bývají zavlažovány rozprašovacími post ikova i. Ty lze uplatnit ve více adách i pro v tší a lenité plochy. U ploch širších než 7 – 8 m volíme
verze 05-11
- 91 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
post ikova rota ní. Sportovní plochy bývají zavlažovány post ikova i rota ními i úderovými. e) Umíst ní post ikova P i rozmís ování post ikova postupujeme následovn : nejprve je umístíme do vzdálen jších roh pak rozd líme vzdálenosti mezi rohovými post ikova i na menší úseky podle dost iku trysek navržených post ikova do st ední ásti se umístí post ikova e kruhové (je-li plocha širší) Je t eba vždy dodržovat p ekrývání post iku. P ekrývání má být rovno vzdálenosti post ikova mezi sebou (spon post ikova ). Spon se navrhuje: tvercový (pro geometricky pom rn p esné tvercové i obdélníkové plochy) trojúhelníkový (pro ostatní p ípady) Úzký pruh lze také zavlažovat pouze z jedné strany. Dodržení správného p ekrývání je velmi d ležité pro rovnom rnost závlahy po celé ploše a k dosažení pot ebné srážkové výšky sta í pak jen n kolik minut závlahy na sekci. Není-li dodrženo p ekrývání, závlaha je sice levn jší, ale v trávníku, kde závlaha není dostate ná, jsou žlutá místa. f) Rozd lení post ikova do sekcí Všechny sekce by m ly mít stejnou i podobnou spot ebu vody (zejména u systém s erpadlem). Spot eba vody na sekcích má odpovídat výkonu erpadla i parametr m p ívodního potrubí (u závlahy z vodovodní sít ). Výpo et probíhá následovn : ov ení spot eby vody na sekci (l/s) p ípadné p erozd lení post ikova , aby sekce byly vyrovnané Nikdy nelze navrhovat do jedné sekce sou asn post ikova e rozprašovací i rota ní Rozprašovací post ikova e dodávají více vody na m2 než post ikova e rota ní – p i jejich spole ném provozu v jedné sekci by závlaha byla nerovnom rná. Platí tedy pravidlo, používat v každé sekci post ikova e pouze jednoho typu. g) Seskupení sekcí a umíst ní ventilových šachtic Doporu uje se seskupit elektromagnetické ventily ze 2 – 3 sousedních sekcí do jedné spole né ventilové šachtice v jejich blízkosti. Stejn postupovat v ostatních ástech pozemku. Na každém pozemku se tak navrhne v r zných ástech n kolik ventilových šachtic (uspo í se tím výkopy a potrubí, které by bylo pot eba p i p ipojení všech sek ních trubních rozvod na jednom míst ). Podzemní šachtice mají víka zelené barvy, a proto mohou být umíst ny p ímo do trávníku. V místech zahrady, kde je povrch pokryt mul ovací k rou, lze víka šachtice tímto materiálem zakrýt. h) Umíst ní ovládací jednotky a senzor Viz pododdíl 8.3.2.1. (A). i) Optimalizace tras vedení rozvod Po rozmíst ní post ikova , umíst ní šachtic, ovládací jednotky i senzor zbývá posoudit vhodné trasy trubních rozvod a elektroinstalace. Potrubí i kabely je možné vést spole ným výkopem – jde o nízké nap tí 24 Vac. Promyšlené vedení rozvod ušet í zbyte né výkopy.
verze 05-11
- 92 (120) -
Závlaha travnatých ploch
j) Dimenzování trubních rozvod Pro zajišt ní požadovaného tlaku v post ikova ích je t eba posoudit tlakové ztráty v celém systému. Celkové tlakové ztráty jsou dány sou tem ztrát t ením, místních ztrát a výškou. Ztráty t ením a místní ztráty p ímo závisí na dimenzi potrubí. Zjednodušen lze konstatovat, že ím v tší pr m r potrubí, tím menší ztráty. Pro výpo ty nutno použít tabulky, p ípadn nomogramy. Nejvíce používaná dimenze potrubí na zahradách je pr m r 32 mm (1"). Pro velmi malé zahrádky lze použít i pr m r 25 mm (¾"). P ipojení na zahradní kohout ½" již není p íliš vhodné a projeví se v celkové cen závlahového systému.
8.3.4
Zp soby instalace a údržby
Pokud se chystáme založit nový trávník na zahrad , v parku i na h išti, je vhodné nejd íve instalovat závlahový systém, nebo aspo jeho ásti. V asnou instalací zavlažovacího systému lze ušet it zna né prost edky – pokud ovšem známe finální podobu pozemku (rozmíst ní budoucích výsadeb, polohu každého ke e, stromu, cesty i vymezení plochy h išt ). V p ípadech, kdy ješt není zcela vy ešena budoucí podoba nap . zahrady, je lépe závlahový systém instalovat až dodate n – tím lze navrhnout závlahový systém úsporn ji, volba post ikova a jejich rozmíst ní budou lépe odpovídat skute ným pot ebám závlahy. Dodate né vedení tras trubní sít nepoškodí trávník, pokud je instalace provád na zkušeným odborníkem. P ed vyrytím drážek se sejme pot ebný pás trávníku (ru n nebo strojn ), trávník i zemina se ukládá vedle výkopu, p ípadn na fólii. Ihned po uložení všech rozvod do drážky se vrátí zemina na p vodní místo, zhutní se a na ni se zp t položí trávník a ošet í se. D ležitá je pe livost a rychlost práce – sejmutý trávník nesmí zaschnout. Hloubka uložení rozvod do zem bývá 25 – 40 cm.
8.3.5
Zazimování a životnost
Tento m lce uložený systém vyžaduje pe livé zazimování, které s kvalitou používané vody zásadn ovliv uje životnost automatické závlahy (samoz ejm , krom volby kvalitního systému, správného návrhu a instalace zkušenou firmou). Podle kvality vody a typu zdroje se volí vhodná filtrace. Zazimování v tšiny systém spo ívá ve vyfouknutí vody ze všech podzemních rozvod , ventil a post ikova (tedy ze všech míst, odkud by voda samovoln nevytekla) pomocí stla eného vzduchu z malého kompresoru. Tento spolehlivý zp sob zazimování nevyžaduje tedy spádování rozvod , ani r zné vypoušt cí ventily. Zazimování se provádí nejpozd ji p ed p íchodem mraz , nej ast ji v íjnu. Spušt ní závlah zase spadá do období duben – kv ten. Životnost systému m že být, p i dodržení všech uvedených p edpoklad a zásad, i n kolik desítek let.
verze 05-11
- 93 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
8.4
Pot eba vody pro závlahu trávníku
Cílem závlahy je zajišt ní provlh ení vegeta ního profilu do hloubky 60 – 120 mm (zóna ko enového systému trav). Trávník se zavlažuje p i objevení prvních p íznak zavadání. V období sucha se doporu uje zavlažovat mén asto (1 až 2× týdn ) a v tší dávkou. Pot eba závlahové vody se stanoví z bilance evapotransirace a srážek. Hodnota evapotranspirace v eské republice dosahuje v pr m ru 3 – 5 mm/den. Nov založený trávník je nutno 4 týdny po výsevu stále vlh it, a to: nejprve 2× týdn cca 20 l/m2 po vytvo ení drnu pak 1× týdn v dávce 20 – 25 l/m2 Svinovaný trávník musí dostat: ihned po položení závlahovou dávku 20 l/m2 v následujících 5 týdnech každý den 5 – 6 l/m2 dále pak 2× týdn 20 l/m2 pozd ji pouze 1× týdn 20 – 25 l/m2 Spot ebu vody trávníkem vyjad uje následující tabulka (Hrab F. a kol., 2003). Tab. 8.2 Spot eba vody trávníkem v závislosti na teplot Teplota vzduchu (ºC)
Spot eba vody trávníkem
< 20
1 – 2 mm
20 – 25
2 – 3 mm
25 – 30
3 – 4 mm
30 – 35
5 – 6 mm
> 35
> 7 mm
Pot eba závlahy se m ní b hem vegeta ní sezony, jak ukazuje následující tabulka (Hrab F. a kol., 2003). Tab. 8.3 Pot eba závlahy v jednotlivých m sících M síce závlahy
Orienta ní pot eba závlahy
b ezen
30 mm
duben
50 mm
kv ten
70 mm
erven
90 mm
ervenec
110 mm
srpen
110 mm
zá í
90 mm
íjen
50 mm
P i nedostate né srážkové innosti je t eba na zat žované trávníky dodávat 1× týdn dávku 20 – 25 l/m2, nejlépe ve ve erních a no ních hodinách, kdy je nízký výpar.
verze 05-11
- 94 (120) -
Závlaha travnatých ploch
B hem 5 až 15 hodin je nutno dodat na 1000 m2 množství vody 20 – 25 m3. Délka mezidobí mezi jednotlivými dávkami 20 – 25 mm (l/m2) vyplývá z následujících doporu ení (Hrab F. a kol., 2003): Tab. 8.4 Doporu ený interval mezi dávkami závlahy Teplota vzduchu
Doba mezi jednotl. dávkami
20 ºC
cca 12 dn
25 ºC
cca 8 dn
30 ºC
cca 6 dn
> 30 ºC
cca 5 dn
Kontrolní otázky Jaký zp sob závlahy se používá u travnatých ploch?
verze 05-11
- 95 (120) -
Závlaha golfového h išt
9
Závlaha golfového h išt
V této kapitole byly použity informace, erpané z publikace Stavíme golfové h išt . ást II, vydané eskou golfovou federací, Praha, 2004. Ješt p edtím, než se zam íme na zavlažování golfových h iš , shrneme velmi stru n základní informace a poznatky týkající se golfu a golfového h išt pot ebné k návrhu závlah.
9.1
Základní informace o golfu
V roce 2002 bylo v R 37 golfových h iš , registrováno bylo tém 15 000 hrá (Hrab a kol., 2003). Je to sport, který se u nás rychle rozši uje a každým rokem p ibývají další golfová h išt . Problematika závlahy golfových h iš je tedy vysoce aktuální. Golf je velmi stará hra, první zmínka o ní (pod názvem „Kolf“) je z Nizozemí z roku 1360. Skute ný golf se za al vyvíjet ve Skotsku, z n j se rozší il po celé britské íši a pozd ji do celého sv ta. Úkolem hrá e golfu je hrát tvrdý mí ek (o pr m ru cca 4 cm) z odpališt minimálním po tem úder golfovou holí do jamky (o pr m ru 11 cm), umíst né uprost ed greenu. Prostor mezi odpališt m a greenem tvo í dráha. Po et jamek na h išti je 9 nebo 18, p íp. i 27. Po dopravení mí ku do jamky hrá mí ek vyjme a pokra uje ve h e na dalším odpališti. Hra je zpest ena pís itými i vodními p ekážkami, potoky, stromy a lesíky. Hra se hraje na dv nebo ty i kola. Golfová h išt se v tšinou skládají ze dvou ástí: cvi ných ploch a navazujících ploch závodních. Závodní plochy mají vým ru cca 60 ha, p íp. 75 ha a více (mistrovského charakteru). Celková délka drah je odlišná pro muže (5,5 – 6,2 km) a pro ženy (4,5 – 5,5 km).
9.2
Základní uspo ádání golfového h išt
Na golfovém h išti rozlišujeme následující prvky: odpališt (tee) dráha (fairway) jamkovišt (green) p ekážky vodní a pís ité (bunkers) spojovací cesty tréninkové a cvi né plochy
9.2.1
Odpališt (tee)
Na odpališti se zahajuje hra odpálením mí ku sm rem k dráze a k jamkovišti. Odpališt je postaveno jako vyvýšená a rovná plocha (± 20 mm od celkové roviny), do-
verze 05-11
- 97 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
konale odvodn ná drenáží, o minimální velikosti 120 m2 se zvýšením 1° až 2° ve sm ru hry. Barevné zna ky rozd lují odpališt na dv , event. t i ásti: p ední polovina s bílou barvou zna ek je ur ena pro odpal mí ku muži, zadní polovina se žlutými zna kami pro ženy. Špi koví hrá i mají odpališt ozna eno erven . Drn trávníku se kosí nízko v den sout že, jinak 3× až 4× týdn . Trávník odpališt se vyzna uje vysokou únosností, pevností a drsností (nutné kv li hmotnosti a stabilit hrá e p i odpalu), odolností proti poškození golfovým ná adím.
9.2.2
Dráha (fairway)
Dráhou se nazývá prostor mezi odpališt m a jamkovišt m, tvo í až 4/5 plochy golfového h išt . Slouží k odpalování mí ku k jamkovišti, hrá i se po ní pohybují po h išti (nebo po cestách se zpevn ným povrchem). Dráhy musí být dostate n únosné i za vlhka. Na jejich území jsou budovány vodní nádrže, do kterých je odvád na povrchová i drenážní voda. Vodní nádrže slouží také jako p ekážka pro hru. Ve sm ru hlavní hry je pot eba vytvo it p íhodný vlhkostní režim, nap . pískováním, nebo zlepšením fyzikálních vlastností p dy kolem jamkoviš . Sklon dráhy je maximáln 25 % ve sm ru hry, p í ný sklon nejvíce 10 %. Délka drah se ídí po tem tzv. PAR (je to íslo udávající po et úder , pot ebný k zahrání mí ku do jamky na jamkovišti). Normální po et PAR je od 3 do 5, podle rozm ru a možností golfového h išt . Tab. 9.1 Délka drah PAR 3 PAR 4 PAR 5
délka dráhy 225 m délka dráhy 225 – 430 délka dráhy > 430 m
Dráhy se kosí v hlavní sezon 2× až 3× týdn na výšku trávníku 20 – 30 mm. Drn poškozený p i odpalu mí ku musí hrá opravit.
9.2.3
Jamkovišt (green)
Na jamkovišti kon í úsek hry zapadnutím mí ku do jamky. Jamka o pr m ru 118 mm je vyvrtaná a zpevn ná um lou hmotou a ozna ená stojánkem s praporkem, který se p i dokon ování hry na jamkovišti dává mimo plochu. Po ur ité dob se jamka p evrtá a p esouvá na jiné místo. Jamkovišt má plochu 600 – 900 m2. Trávník na jamkovišti se kosí extrémn nízko, na 4 – 7 mm, p i sout ži 1× až 2× denn . Drn musí být jemný, vyrovnaný a odolný proti zát ži. Sklon greenu je maximáln 5 %, odklon od roviny ± 30 mm. Okraj jamkovišt Je to p echod mezi dráhou a jamkovišt m. M že být i tvarován. Podmínkou je asov i technicky postupné snižování výšky drnu cca o 1 mm bez jeho poškození.
verze 05-11
- 98 (120) -
Závlaha golfového h išt
Obr. 9.1 Zrnitostní k ivka pro jamkovišt (dle Hrab , 2003, str. 120)
Obr. 9.2 Zrnitostní k ivka pro odpališt (dle Hrab , 2003, str. 120) Tab. 9.2 Rozdíly v konstrukci golfových h iš (p evzato z Hrab a kol.: Trávy a trávníky, 2003, str.120)
Tab. 9.3 Hydraulická vodivost (p evzato z Hrab a kol.: Trávy a trávníky, 2003, str. 120)
verze 05-11
- 99 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
9.2.4
P ekážky
Píse ná p ekážka (bunker) Navrhuje se tak, aby nedocházelo ke stékání povrchové srážkové vody. Maximální sklon píse ného b ehu je v pom ru 1 : 2. Minimální vzdálenost p ekážky od jamkovišt je 2,5 m. Voda z píse né p ekážky se odvádí drenážním systémem. Zrnitostní složení písku do 2 mm s cca 25 % podílem jemného písku do 0,02 mm. Vrstva písku na dn p ekážky je 100 mm, na svahu 50 mm. Vodní p ekážky Jsou tvo eny bu to um le vytvo enými jezírky, nebo p vodními pot ky, rybníky, p ípadn ekou a jezery. Musí být citliv za len ny do krajiny.
9.3
Zakládání a ošet ování golfových trávník
Zakládání jamkovišt i odpališt musí spl ovat p ísné požadavky, zejména u drenážní vrstvy a z hlediska skladby zrnitostní složky vegeta ního substrátu. Jamkovišt , provedené podle doporu ení, se posuzuje jako stavba. Skládá se z n kolika vrstev: vegeta ní, filtra ní a drenážní vrstvy s tlouš kou n kolika desítek cm (viz následující obrázek).
Obr. 9.3 Konstrukce greenu (upraveno dle GF: Stavíme golfové h išt , ást 1, str. 26) Poznámka: Jamkovišt jako stavbu je t eba vyjmout ze zem d lského p dního fondu. O vyn tí je nutno jednat i v p ípad dalších ploch, kde dochází k zásadním terénním úpravám.
Hnojení trávníku je velmi d ležitou sou ástí pé e. Provádí se v závislosti na jeho stá í: Základní hnojení NPK se provádí p i zakládání vegeta ní vrstvy. Mladý trávník na jamkovištích, odpalištích a drahách za 2 týdny po tom, co rostliny vzešly, se hnojí dusíkem v rychle p sobící form v dávce 4 až 5 g/m2. Další hnojení dusíkem na odpalištích a jamkovištích za 3 – 4 týdny po aplikaci p edešlé dávky, op t v množství 4 až 5 g/m2. Trávníky na drahách se p ihnojují podle stavu travního drnu.
verze 05-11
- 100 (120) -
Závlaha golfového h išt
9.3.1
Závlaha
Pro stanovení pot eby závlahové vody lze použít orienta ní hodnoty uvedené v tabulce. Tab. 9.4 Pot eba závlahy (l/m2. rok) podle Hrab a kol.: Trávy a trávníky, 2003 stanovišt sušší oblasti st edn vlhké vlhké oblasti
9.3.2
jamkovišt + okraje 300 – 400 200 – 300 100 – 200
odpališt v . okolí 200 – 250 100 – 200 50 – 100
dráhy 150 – 200 100 – 150 0 – 100
Zavlažovací systém
pat í v dnešní dob ke standardnímu vybavení v tšiny golfových h iš . Je to systém podzemní trubní sít , kabelových vedení, výsuvných post ikova , elektroventil s ovládacími dekodéry. Sou ástí systému je i zdroj vody s odb rným objektem a erpací stanicí.
9.3.3
Co zavlažovat?
Základní otázkou je rozsah zavlažování, tedy co na golfovém h išti zavlažovat. V sou asnosti se zavlažují greeny a odpališt , avšak vzhledem k teplým a suchým posledním rok m se v posledních letech navrhovaly závlahy i pro dráhy (fairways). U v tších golfových areál se do závlahy zahrnují i další plochy: cvi né greeny, odpališt cvi né louky, p ípadn parkov upravené plochy kolem klubovny nebo trávníkové školky (p íprava zásoby travního drnu pro opravy trávníku na h išti).
9.3.4
Provozní tlak
Pro optimální distribuci vody je zásadní dodržení hodnoty pracovního tlaku, které ovliv uje efektivitu celého provozu. Zvýšení i snížení tlaku je nežádoucí. Vyšší tlak zp sobuje rozbití vodního proudu, zvyšuje citlivost závlahy k v tru. Nižší tlak naopak zhoršuje rovnom rnost závlahy ve st ední ásti dost iku, p i emž kolem post ikova e je p da p emok ená. Následkem je zvýšení provozních náklad , až viditeln odlišné zbarvení trávníku a jeho nerovnom rný r st.
9.4
Závlaha greenu
Z hlediska závlahy pat í greeny k nejcitliv jším plochám. Konstrukce greenu s drenážní vrstvou zaru uje vysokou propustnost pro vodu, navíc tráva se zde se e velmi nízko, takže tato plocha vyžaduje kvalitní závlahu. Green je ve h e tou nejd ležit jší ástí, kde se rozhoduje o výsledku. Proto kvalitu golfového h išt posuzují obvykle hrá i práv podle kvality greenu. Pro greeny se doporu ují post ikova e tzv. golfové ady, charakteristické maximáln efektivní distribucí vody v celé délce dost iku. Z hlediska provozu je vhodné
verze 05-11
- 101 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
zvolit post ikova e, u kterých je možná demontáž všech podstatných ástí shora, bez nutnosti kopat kolem post ikova e a porušit green. Greenové post ikova e mívají polom r dost iku kolem 21 – 22 m, a pracují s optimálním tlakem 0,45 – 0,50 MPa. Vzdálenost post ikova bývá do 24 m. Pro velmi velké greeny je t eba použít v tší post ikova e s dost ikem až 28 m, s vyšším optimálním pracovním tlakem kolem 0,55 až 0,60 MPa. Vzdálenosti post ikova jsou v tomto p ípad do 30 m. Jak již bylo d íve e eno, u závlahy post ikem je t eba dodržovat optimální hodnoty tlaku, což je d ležité p edevším u green . Rozdílná tvrdost povrchu green se projeví odlišnými vlastnostmi odskoku golfového mí ku, což m že hrá e neoprávn n poškodit. Závlahu greenu lze ešit dv ma zp soby: zavlažujeme pouze povrch greenu s použitím výse ových post ikova (výse nastavena na 180º), s intenzitou cca 30 mm/hod. V ur itém období lze post ikova e nastavit na plný kruh a zavlažovat tak i okolí greenu (intenzita v tom p ípad klesne na cca 15 mm/hod);
verze 05-11
- 102 (120) -
Závlaha golfového h išt
Obr. 9.4 Závlaha greenu (Stavíme golfové h išt II – str. 32 – 33, var. A, C)
verze 05-11
- 103 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 9.5 Návrh závlahy greenu s okolím (Stavíme golfové h išt II – str. 32 – 33, var. B, D) rozší ená závlaha je ešením nadstandardním, kdy je odd lena závlaha greenu a závlaha okolí: samostatné post ikova e pro green a jiné post ikova e pro okolí greenu (tzv. perimetr). Výhodou tohoto ešení je kontrola nad dodávkou vody na green a na okolí, tedy snížení provozních náklad . Tato koncepce je vhodná pro h išt „vyšší“ t ídy v teplejších a sušších lokalitách. Nevýhodou jsou však vyšší investi ní náklady. Každé z t chto ešení m že být provedeno ve dvou variantách: v tzv. blokovém uspo ádání (vhodné v místech, kde jsou podmínky na celé ploše greenu p ibližn stejné: rovina, bez zastín ní stromy). Všechny greenové post ikova e pak pracují ve stejném režimu, jsou nastaveny na stejnou výse a jsou ovládány jedním elektroventilem, nebo se samostatn ovládanými post ikova i, kde každý post ikova má v t le vestav n elektroventil. Tím lze pro jednotlivé post ikova e volit rozdílnou
verze 05-11
- 104 (120) -
Závlaha golfového h išt
dobu závlahy a tak p izp sobit závlahový režim rozdílným mikroklimatickým podmínkám greenu.Výhodou je minimalizace provozních náklad a zajišt ní maximáln homogenního povrchu greenu. Sou ástí každého takového post ikova e je plynulý regulátor tlaku, který umož uje nastavení optimálního pracovního tlaku. Nevýhodou jsou zase vyšší investi ní náklady. Všechny varianty lze v jednom systému podle konkrétních místních podmínek libovoln kombinovat. D ležitým dopl kem je hadicová p ípojka pro dopl kovou závlahu okolí greenu a pro zazimování sytému.
9.5
Závlaha odpališt (tee)
Dalším d ležitým prvkem golfového h išt je odpališt . Obdobn jako u greenu, i zde jeho kvalita závisí na jeho rovnom rné závlaze. Odpališt musí být pokryto závlahou, p i emž svahy a okolí bývají zavlažovány p est ikem. Závlahou se docílí maximální odolnosti povrchu proti poškození a schopnosti jeho rychlé regenerace. Op t se doporu uje použít takové post ikova e, jejichž ásti se dají vym nit shora, zásahu do povrchu. Polom r dost iku post ikova na odpališti bývá 12 – 15 m, s optimálním pracovním tlakem 0,40 – 0,45 MPa. Vzdálenost post ikova by m la odpovídat polom ru dost iku. V tšinou se u odpališ navrhuje blokové uspo ádání, kde jeden elektroventil s regulátorem tlaku ovládá všechny post ikova na odpalištích. Ovšem v p ípad svažitého terénu s velkým p evýšením mezi nejnižším a nejvyšším odpališt m, je t eba sekci rozd lit na n kolik menších sekcí tak, aby p evýšení v jednotlivých sekcích nep esáhlo 4 – 5 m. Doporu uje se hadicová p ípojka pro dopl kové zavlažování hadicí a zazimování systému.
Obr. 9.6 Ukázka návrhu závlahy odpališ (Stavíme golfové h išt II – str. 34)
verze 05-11
- 105 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
9.6
Závlaha dráhy (fairway), vstupu na green a rough
Horká a suchá letní období posledních let spolu s vyššími nároky na kvalitu golfových h iš jsou d vodem závlah i takových prvk h išt , jakými jsou fairway, vstup na green a rough (neupravené okolí dráhy). Závlaha p isp je ke zvýšení kvality hry. Rozhodnutí zavlažovat dráhy p ináší zvýšení investi ních náklad v d sledku vyšší pot eby vody a tomu odpovídajícího zdroje vody, zvýšení výkonu erpací sta nice, dalších a delších trubních rozvod i zvýšené kapacity ovládacího systému. S tím jsou dále spojeny i zvýšené provozní náklady na závlahovou vodu i elektrickou energii. Technicky lze ešit moderní zavlažovací systém drah dvojím zp sobem: jedno adým systémem dvou adým systémem
9.6.1
Jedno adý systém
Bývá veden st edem dráhy, navrhují se post ikova e se vzdáleností i polom rem dost iku 28 – 30 m. Až na výjimky se používají post ikova e s vestav ným elektromagnetickým ventilem s regulátorem tlaku (zajiš uje stejný výkon i v terénu s výrazným p evýšením na celé ploše h išt ). Optimální pracovní tlak bývá 0,55 – 0,60 MPa. Z hlediska ovládání pracují vždy dva sousední post ikova e ve stejném režimu (jsou spojovány do pár ). V míst dopadu mí ku a u vstupu na green bývá jedno adý systém, pro zajišt ní optimálního pokrytí t chto ploch, lokáln rozší en na dvou adý. Intenzita jedno adého systému bývá relativn nízká, kolem 8 mm/hod. Jedno adý systém je investi n mén náro ný než dvou adý. Ovšem mimo ur enou plochu jsou relativn velké p est iky, je tedy náro n jší na provozní náklady. Efektivita využití zdroje vody je nižší než u dvou adého systému.
Obr. 9.7 P íklad návrhu závlahy dráhy jedno adým systémem (Stavíme golfové h išt II – str. 35)
verze 05-11
- 106 (120) -
Závlaha golfového h išt
9.6.2
Dvou adý systém
Již název systému nazna uje že se skládá ze dvou ad post ikova . ady jsou vedeny p ibližn rovnob žn s osou dráhy. Dost ik post ikova bývá kolem 22 m, vzdálenost post ikova je maximáln 24 m. Op t se používají post ikova e s vestav ným elektromagnetickým ventilem s regulátorem tlaku, aby byly zajišt ny stejné podmínky závlahy na všech drahách celého h išt . Optimální pracovní tlak je stejný jako u post ikova používaných u green , tedy 0,45 – 0,50 MPa. Princip ovládání je také stejný – post ikova e jsou elektricky spojovány do pár . V dopadových zónách a u vstupu na green m že být systém rozší en na více ad. Intenzita závlahy je, ve srovnání se systémem jedno adým, zna n vyšší – kolem 18 mm/hod. Dvou adý systém lépe pokryje vlastní plochu dráhy, což má za následek snížení spot eby vody i provozních náklad . Nevýhodou jsou však vyšší investi ní náklady. Doporu uje se doplnit závlahový systém drah o hadicová p ipojení pro možnost zavlažování okolních ploch i pro zazimování systému. Závlaha každé dráhy musí být opat ena ventilem, aby mohla být zcela uzav ena v p ípad opravy.
Obr. 9.8 P íklad návrhu závlahy dvou adým systémem (Stavíme golfové h išt II – str. 36)
9.7
Technická proveditelnost a realizace
9.7.1
Odhad pot eby vody
Již na za átku p ípravných projektových prací je nutno posoudit, zda je v bec v dané lokalit zdroj vody vyhovující z hlediska kvality i kvantity. V této fázi lze provést orienta ní výpo et, známe-li plošné vým ry jednotlivých herních ploch, jako jsou greeny, odpališt a zejména dráhy. Pro tento ú el uvažujeme orienta ní hodnoty uvedené v následující tabulce:
verze 05-11
- 107 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Tab. 9.5 Pot eba vody typy zavlažovaných ploch greeny a cvi né greeny odpališt a odpališt driving range dráhy, p íp. plocha driving range
orienta ní hodnoty závlahy 35 – 50 mm/týden 25 – 28 mm/týden 15 – 18 mm/týden
Nap íklad u 18-jamkového h išt , kde se budou zavlažovat greeny, odpališt i dráhy jedno adým systémem, po ítáme s následujícími hodnotami spot eby vody: Tab. 9.6 P íklad pot eby vody typy zavlažovaných ploch greeny odpališt dráhy celkem
orienta ní hodnoty závlahy cca 400 m3/týden cca 250 m3/týden cca 1500 m3/týden cca 2150 m3/týden
Z výsledku se pak snadno stanoví pot ebný zdroj vody, v tomto p ípad tém 13 m /hod, což je hodnota vysoká. Výše uvedené orienta ní výpo ty odpovídají závlaze v extrémní situaci (v horkých letních týdnech s minimem srážek), takže skute né závlahové dávky budou po v tšinu roku výrazn nižší. Ovšem p i návrhu zavlažovacího systému se vychází vždy z nejmén p íznivé situace. 3
9.7.2
Zdroj vody
Jen málo lokalit má k dispozici zdroj vody s tak vysokou vydatností (nap . eku nebo kapacitní nádrž), která umož uje odebírat vodu p ímo do závlahového systému. P i ešení odb ru vody je t eba zachovat minimální pr tok v toku pro zajišt ní biologického života v n m. V tšinou je t eba vybudovat na ploše golfového h išt otev enou um lou nádrž, která bude vyrovnávat rozdíly mezi p ítokem a odb rem. Nádrž musí být vhodn zakomponovaná do krajiny, kolísání hladiny by m lo být relativn malé, aby nebyly odhalovány nevzhledné b ehy. Hloubka nádrže by nem la být p íliš malá, aby v lét voda nebyla p íliš teplá a nepodporovala tvorbu as a sinic (nebezpe í zanesení filtr v erpací stanici). Odstra ování as z nádrže je nákladné a zdlouhavé.
verze 05-11
- 108 (120) -
Závlaha golfového h išt
Obr. 9.9 Detail použití t snicí fólie p i stavb nádrže
9.7.3
erpací stanice
Tento prvek závlahového systému erpá vodu z nádrže do trubní sít . Kapacita a tlak se stanoví podle rozsahu h išt , koncepce závlahy, výškových pom r , se zahrnutím ztrát v trubní síti. Minimální výkon erpací stanice bývá u 9-jamkového h išt (se závlahou green a odpališ ) cca 25 – 30 m3/hod, u 18-jamkového h išt (navíc se zavlažovanými drahami) kolem 80 – 120 m3/hod. Tlakové pom ry erpací stanice bývají v našich podmínkách ve v tšin p ípad nad 0,9 MPa. Výkon erpací stanice musí spl ovat požadavek provozu, aby závlaha byla ukon ena v asných ranních hodinách a po ní mohla být ješt provedena každodenní údržba h išt (sekání trávy, vrtání jamek apod.) ješt p ed p íchodem hrá . V praxi to znamená, že závlaha za ne mezi 22. a 23. hodinou a má být ukon ena do 6 hodin p íštího dne. Pro golfová h išt se dodávají moderní kompaktní erpací stanice s více erpadly, s elektronickým ízením otá ek erpadel, se zp tými klapkami, ochranou proti vodním ráz m, pr tokom ry… Jsou pom rn tiché, zabírají malý prostor. Na výtla ném potrubí každé erpací stanice musí být osazen filtr, který chrání systém p ed mechanickými ne istotami. Filtra ní vložka používaná u t chto filtr má mít velikost ok asi 0,20 mm. Doporu uje se automatické proplachování flitru.
verze 05-11
- 109 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 9.10
9.7.4
erpací stanice – detail
Elektrická energie
Je pot eba znát rezervy p íkonu v konkrétní lokalit . erpací stanice(s výše uvedenými parametry) pro 18-jamkové h išt zavlažované v kompletním rozsahu vyžaduje p íkon nad 100 W.
9.7.5
Ovládací systém
Na nov budovaných golfových h ištích jsou automatizované závlahové systémy. V tšinou se používá tzv. dekodérové ovládání. Skládá se: z centrálního ídicího po íta e (v tšinou PC se speciálním softwarem), z ovládacího 24V kabelového vedení (vedeného soub žn se závlahovým potrubím) a z tzv. dekodér (identifikují a ovládají elektroventily i post ikova e s vestav nými elektroventily). Dekodérový systém lze v p ípad pot eby snadno rozší it. Moderní systémy pracují s grafickým mapovým prost edím, které umož uje rychlou tvorbu závlahových program , manuální spoušt ní program a sekcí z mapy h išt . Kapacita systému se pohybuje v rozmezí 200 až 1000 sekcí. K systému je možno p ipojit jednu i více meteostanic, r zných idel (standardem je idlo srážek) apod. Ovládání systému nevyžaduje žádné speciální znalosti, pouze základní orientaci a zkušenosti s prost edím Windows.
verze 05-11
- 110 (120) -
Závlaha golfového h išt
D ležitou funkcí je diagnostika systému, která umož uje pr b žnou kontrolu stavu systému a ovládacích prvk a tak p edchází p ípadným problém m. Nastane-li porucha, diagnostika urychluje identifikaci problému a lokalizaci závady. Doporu uje se doplnit systém aspo jedním aktivním vodom rem, jehož spot ebu a pr tok lze sledovat ze zavlažovacího software. Výhodnou funkcí je spojení vodom ru a uzavírací armatury, která se uzav e, p esáhne-li pr tok nastavenou hodnotu (podez ení na poruchu potrubí).
9.8
Provoz
P i závlaze se doporu uje pravidlo „mén je v tšinou více“. Chybou, které se dopouští v tšina za áte ník , je dodávka více vody, než je pot eba. Následkem je vyšší spot eba vody, vyplavování hnojiv, nebezpe í houbových chorob – vše dohromady tedy vyvolá vyšší provozní náklady. Zavlažovací systém u golfového h išt se nepoužívá pouze pro dodání závlahových dávek (tedy pro dopl kovou závlahu), ale i jako závlaha klimatiza ní (v horkých letních dnech, kdy jde o ochlazení povrchu a vytvo ení mikroklimatu – v tšinou u green . Použití závlahového systému v raných hodinách má další ú el – spláchnutí rosy z povrchu greenu jako prevence spálení jeho povrchu silným ranním sluncem.
9.9
Zazimování systému
Závlahový systém je v podstat letní vodovod. Není uložen v nezámrzné hloubce, proto je t eba jej p ed zimním obdobím zazimovat – vyfouknout z n j vodu pomocí stla eného vzduchu. Vyfukování systému vyžaduje výkonný kompresor a koordinovaný postup.
Kontrolní otázky Která ást golfového h išt má nejvyšší požadavky na závlahu? Jaký p est ik se používá p i návrhu závlahy golfových h iš ? Které ásti golfového h išt se zavlažují?
verze 05-11
- 111 (120) -
Gravita ní závlahy
10
Gravita ní závlahy
Gravita ní závlahy jsou ve sv t velmi rozší ené, zejména závlaha podmokem, p eronem a výtopou.
10.1 Závlaha podmokem Voda se p ivádí k zavlažované ploše závlahovými kanály nebo beztlakovým, p íp. nízkotlakým potrubím. Tradici má rozvod vody do asnou závlahovou sítí na zavlažované ploše – do asnými kanály, rozvodnými p íkopy a zavlažovacími brázdami. Voda se p ivádí do zavlažovacích brázd, které jsou vyorány mezi ádky plodin, vsakuje do p dy a navlažuje ko enovou zónu p stovaných plodin. Tento zp sob podmoku se nazývá brázdový. Ve sv t je nejrozší en jší v rozvojových zemích, ale i ve vysp lých státech, nap . v USA., kde v roce 1966 bylo takto zavlažováno p es 80 % ploch (Kochánek, 2001). U nás se brázdový podmok nerozší il (zna ná spot eba vody, nízká produktivita práce, zvln né území vylu uje tento zp sob závlahy). P ednosti brázdového podmoku: možnost závlahy vysokými dávkami (vyššími než u post iku) pom rná rovnom rnost závlahy možnost závlahy v libovolném období r stu plodin (i v období kvetení) vylou ení vlivu v tru úspora energie (p evažuje gravita ní, p íp. nízkotlaký rozvod vody) Nevýhody: velká pot eba vody v propustných p dách nutnost nákladného urovnání povrchu p dy u nás malá zkušenost s tímto zp sobem závlahy Závlahu brázdovým podmokem lze použít pro závlahu okopanin, p edevším cukrovky, krmné epy, brambor, p íp. i kuku ice, sad a vinic. Tradi ní rozvod vody do asnými kanály p i závlaze brázdovým podmokem (viz obr. 10.1) se používá dodnes v n kterých rozvojových zemích.
verze 05-11
- 113 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 10.1 Schéma rozvodu závlahy podmokem s použitím do asných závlahových kanál (p evzato z Kochánek, 2001, str. 155) Moderní zp sob používá k p ívodu vody do brázd p enosné rychlospojkové nízkotlaké potrubí. Na p ívodním kanále je odb rná šachtice, k ní je p ipojeno rozvodné potrubí povrchové i podzemní. Alternativním ešením je p ívodné potrubí p ipojené k rozvodnému potrubí, nebo rozd lovací potrubí (s výtokovými otvory, které ústí do závlahových brázd) p ipojené k hydrantu. Schéma tohoto ešení je zobrazené na následujícím obrázku. Je rozší eno v zemích s vysp lou závlahovou technikou.
Obr. 10.2 Schéma závlahy podmokem p i rozvodu vody potrubím (p evzato z Kochánek, 2001, str. 155) Jako rozd lovací povrchové potrubí se používá tenkost nné hliníkové potrubí o pr m ru 4" až 6" s výtokovými otvory koncových ástí s jednoduchými regula ními zástr kovými uzáv ry. Výhodn jší je použít svinovatelné potrubí z plast , s pr m rem 200 až 400 mm, o maximální délce 800 m. Rovnom rnost rozd lení vody je závislá: na rozd lení tlak po délce potrubí, na zm n pr toku výpustnými otvory a na nerovnosti mikroreliéfu v místech položení potrubí. Navrhují se regulovatelné uzáv ry výpustných otvor , aby bylo možno nastavit požadovaný pr tok. Pevné rozd lovací podzemní potrubí se ukládá do hloubky 0,40 m, vybavuje se výpustnými otvory, které ústí proti závlahovým brázdám. Závlahová voda se p ivádí
verze 05-11
- 114 (120) -
Gravita ní závlahy
malým p etlakem, proud vody z výtokových otvor si prorazí cestu do závlahové brázdy. Optimální sklon závlahové brázdy je 0,5 – 1 % (p i vyšším sklonu nebezpe í eroze). Závlahové brázdy lze rozd lit do t ech typ : 1. brázdy nepr to né – naplní se až po okraj závlahovou vodou, p ívod se uzav e a voda se nechá vsáknout. Navrhují se krátké a hluboké. Používají se u mimovegeta ních závlah; 2. brázdy pr to né s odtokem – voda protéká brázdou delší dobu, p itom vsakuje. P ebyte ná, nevsáklá voda odtéká do odvod ovacího kanálu na konci brázdy. Jde o starší, nehospodárný zp sob brázdového podmoku. Použití jen ve výjime ných p ípadech – nedoporu uje se; 3. brázdy pr to né bez odtoku – voda vsakuje za pr toku i po jejím napln ní. Po p ítoku vody na konec brázdy se voda hromadí v její poslední t etin . Po ukon ení provozní doby závlahy se p ívod vody do brázdy uzav e. Do zvlášt dlouhých brázd se voda p ivádí i potom, co dote e až na její konec, pouze se zmenší p ítok. Provozní doba závlahy bývá 1,25-násobkem doby dob hu vody do konce brázdy. Výhody pr to ných brázd bez odtoku: vyžadují nejmenší stavební úpravy dob e využívají vodu Brázdy musí být rovnob žné se sm rem obd lávání pozemku. Rozchod (vzájemná vzdálenost) brázd závisí na druhu p dy: u propustných p d je 0,6 – 0,7 m u st edn propustných p d bývá 0,7 – 0,8 m u málo propustných p d je 0,8 – 1,2 m Délka brázdy je 50 až 200 m, také je ovlivn na druhem p dy, dále sklonem území, druhem zavlažovaných plodin a agrotechnikou. Provoz závlahy brázdovým podmokem je možno automatizovat.
10.2 Závlaha p eronem Voda se p ivádí ve vrstv 3 až 7 cm na mírn sklon nou a urovnanou plochu, kde vsakuje do p dy a navlažuje ji. Používá se pro závlahu luk a pastvin. Není vhodná pro závlahu polních plodin (tekoucí voda m že porušit p dní strukturu a p i vysychání se m že na zavlažované ploše vytvo it škraloup. Závlahu p eronem lze d lit na závlahu p eronem pásovým, h betinovým a svažinovým. Závlahu p eronem lze jednoduše ešit vzdutím vody v p ívodním kanálu, ímž dojde k p elití vody p es upravenou vodorovnou korunu hrázky. Voda stéká po svažité zavlažované ploše a vsakuje do p dy. Voda v kanálu se vzdouvá stavidly. Na zavlažovanou plochu se vypouští trubními výpustmi (pr m r 10 – 30 cm) nebo výpustnými žlábky z betonu i násoskami. Zavlažovaná plocha bývá 150 až 200 m dlouhá, p i úsporné závlaze 70 až 100 m. Schéma závlahy p eronem je na následujícím obrázku.
verze 05-11
- 115 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Obr. 10.3 Závlaha p eronem z kanál (p evzato z Kochánek, 2001, str. 157) Jiným ešením je u nás tradi ní svažinový a h betinový p eron. P i svažinovém p eronu se voda z kanálu p ivádí rozvád cími p íkopy do vodorovných zavlažova ek, rozd lujících zavlažovaný svah na tabule o ší ce 5 – 30 m, jak je patrné z následujícího obrázku.
Obr. 10.4 Závlaha svažinovým p eronem (upraveno dle Kochánek, 2001, str. 157) H betinový p eron používá pro závlahu zavlažovací p íkop na h ebenu oboustrann sklon né plochy, jak je vid t na níže uvedeném obrázku. Na dn údolí pod h betem je veden odvod ovací p íkop. Délka h betu závisí na sklonu a bývá v rozmezí 25 – 110 m, ší ka 10 – 30 m. Svažinový a h betinový p eron je vhodný pro závlahu trvalých luk. Roz len ní zavlažované plochy však znesnad uje použití mechanizace p i práci.
verze 05-11
- 116 (120) -
Gravita ní závlahy
Obr. 10.5 Závlaha h betinovým p eronem (upraveno dle Kochánek, 2001, str. 157) Pásový p eron se v dnešní dob používá pro závlahu luk a polí. Je podobný brázdovému podmoku s tím rozdílem, že voda je ve styku s celou zavlažovanou plochou: voda se p ivádí kanálem i p ivád cím potrubím na zavlažovanou plochu, rozd lovacím potrubím s výtokovými otvory v koncové ásti se rozd luje do p eronových pás .
Obr. 10.6 Závlaha pásovým p eronem s použitím potrubí pro rozvod vody (upraveno dle Kochánek, 2001, str. 157)
10.3 Závlaha výtopou Princip závlahy spo ívá v zaplavení p dy v 15cm až 30cm souvislé vrstv . Lze využít: p irozenou záplavu p i velkých vodách nebo um lé zaplavování ve vytvo ených výtopových zdržích, kde závlaha probíhá p erušovan nebo nep erušovan . Závlaha výtopou vyžaduje opatrnost, zejména v p ípad , pokud není p da pokryta souvislým vegeta ním krytem. Hrozí nebezpe í porušení p dní struktury, p esycení p dního profilu vodou, p íp. i zasolení p dy.
verze 05-11
- 117 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
Výtopou se u nás zavlažují p evážn louky a to v mimovegeta ní dob . Avšak v oblastech p stování rýže se výtopou zavlažují rýžová pole ve vegeta ním období. Na principu výtopy je založena likvidace odpadních vod na filtra ních polích.
verze 05-11
- 118 (120) -
P ílohy
11
Záv r
11.1 Odborná literatura Holý M. a kol.: Závlahové stavby. SNTL Praha, 1976. 442 s. Hrab F.: Trávy a trávníky. Co o nich ješt nevíte. Vydavatelství Ing. Petr Baštan – Hanácká reklamní, Olomouc 2003. ISBN: 80-903275-0-8. 158 s. J va, K.: Závlaha p dy. SZN Praha, 1959. 604 s. Klementová, E., Hríbik, J.: Špeciálne problémy hydromeliorácií. Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2004. 146 s. Kochánek, K.: Hydromeliora ní stavby 20. Závlahové stavby. Vydavatelství VUT Praha, 2001. 166 s. Sanetrník, J., Filip, J.: Meliorace. Vysoká škola zem d lská v Brn , 1991. 177 s. Spitz P., Slavík, L., Zavadil, J.: Progresivní úsporná závlahová za ízení a jejich využívání. VÚMOP Praha, 1998. 61 s. Šálek, J.: Závlahové stavby. Nakladatelství VUT Brno, 1993. 204 s. Šálek, J.: Závlahové stavby. Návody ke komplexnímu projektu a diplomovému seminái. Edi ní st edisko VUT Brno, 1987, 252 s. Šálek, J.: Závlahové stavby. Návody ke komplexnímu projektu a diplomnímu seminá i. Edi ní st edisko VUT, 1983, 248 s. Šálek, J.: Závlahové a odvod ovací stavby. Návody ke cvi ení. SNTL Praha, 1981, 136 s. Šálek, J.: Závlahové a odvod ovací stavby. Návody ke cvi ení. Edi ní st edisko VUT Brno, 1976, 132 s. Šálek, J., Oujezdský, M.: Závlahové stavby. Návody ke komplexnímu projektu. Edi ní st edisko VUT Brno, 1992, 124 s. Šoltys, R. a kol: Stavíme golfové h išt . ást I a II. eská golfová federace, Praha, 2004. 40+48 s. Veverka, V.: Speciální mechanizace – závlahová technika pro zahradnictví. Mendelova zem d lská a lesnická univerzita v Brn , 2003. 83 s.
11.2 Vybrané normy SN 75 0140 Vodní hospodá ství – názvosloví hydromeliorací SN 75 0434 Pot eba vody pro dopl kovou závlahu SN 75 4306 Závlahové trubní sít TNV 75 4307 Závlahová za ízení podrobná pro post ik (navrhování)
verze 05-11
- 119 (120) -
Vodní hospodá ství krajiny I, M02
TNV 75 4310 Závlahová za ízení pro mikrozávlahy (navrhování) TNV 75 4931 Provozní ády závlah
11.3 Vybrané www stránky www.baueruk.co.uk www.cerpadla.cz www.edb.cz www.gardenabrno.cz www.irrifrance.com www.knedig.de www.netafim.cz www.profigrass.cz www.reike.com www.toro.com www.valmont.com www.zimmatic.com
verze 05-11
- 120 (120) -