Drenagem da Terra: Necessidade, Benefícios e Classificação (com Diagrama)

Leia este artigo para aprender sobre necessidade, benefícios, classificação, projeto e construção de drenagem de terra.

Necessidade de drenagem:

Por sua própria natureza, a irrigação cria periodicamente condições saturadas das camadas superiores de formação do solo. Durante um longo período em que a irrigação intensiva é praticada, mesmo as camadas profundas do solo tendem a ficar saturadas e, consequentemente, o lençol freático subindo na ausência de instalações de drenagem adequadas.

(Inflow = saída + armazenamento). A drenagem de terras cultiváveis é igualmente essencial para regiões úmidas e áridas. O abaixamento adequado do lençol freático por drenagem é uma necessidade primeira e básica em qualquer trato irrigado. Os drenos foram definidos como dispositivos naturais e artificiais, que podem ser úteis na remoção de água de qualquer área específica. Consequentemente, suas funções são diversas.

Assim drenos são obrigados a:

Eu. Aliviar áreas inundadas,

ii. Remova a água da enchente,

iii. Drenar a água da chuva excedente não necessária no crescimento normal das culturas agrícolas, e

iv. Escorra lagos e pântanos.

Benefícios da drenagem:

Já foi mencionado que a drenagem é o primeiro essencial na recuperação de solos encharcados. Esquema de drenagem quando implementado corretamente melhora a estrutura do solo e aumenta a produtividade do solo.

No que diz respeito às terras irrigadas, os benefícios podem ser obtidos a partir de um esquema de drenagem adequado:

Eu. Facilita a lavoura precoce e, por sua vez, a semeadura precoce das culturas. Como resultado, o período de colheita é aumentado para obter o rendimento máximo da cultura.

ii. Na verdade, estende a zona raiz da cultura. Assim, mais umidade do solo é disponibilizada para o crescimento das culturas.

iii. Mantém temperaturas do solo mais altas. Assim, como resultado, o solo é mantido mais quente. Os solos que são alagados levam mais tempo para aquecer. A razão é que o solo encharcado requer mais calor para elevar a temperatura de um dado volume de água em 1 ° C e então elevar a temperatura do mesmo volume de ar em 1 ° C.

iv. Ajuda na manutenção da aeração adequada das camadas superiores do solo. A aeração e a temperatura mais elevada aumentam as atividades bacteriológicas no solo. Assim, mais e mais nutrientes são disponibilizados para as plantas.

v. No processo de drenar a terra, os sais prejudiciais são lixiviados.

vi. Também melhora a condição sanitária e torna o ambiente cada vez mais atraente e homossexual.

Classificação de drenos:

Os drenos podem ser artificiais ou naturais. Os drenos são denominados artificiais quando são construídos após a devida consideração das condições e funções existentes a serem atendidas. Os drenos artificiais são geralmente construídos para eliminar o excesso de água rapidamente, antes de ser absorvido profundamente no solo. Rios e linhas de vale entre os dois cumes são exemplos de drenos naturais. Os canais de irrigação geralmente correm nos cumes e as linhas de vale mais baixas entre os dois cumes geralmente formam drenos naturais.

Outra classificação significativa de drenos é:

(i) dreno de superfície, e

(ii) drenos subterrâneos.

1. drenos de superfície:

Estes estão abertos para a atmosfera.

Esta categoria pode ser resolvida nos seguintes tipos:

Eu. Drenos de águas pluviais:

Sua principal função é drenar o excesso de água da chuva. Eles são construídos com o objetivo de transportar o fluxo de inundação das bacias sob seu comando.

ii. Esgotos de infiltração:

Eles são geralmente construídos nos trechos que recebem água de irrigação dos canais. A água de escoamento contribui de forma significativa para o reservatório subterrâneo. Como resultado, o lençol freático sobe e a zona de raízes das culturas é preenchida com excesso de água. Então as raízes das plantas ficam privadas de ar. Para reduzir essa contribuição para o reservatório subterrâneo, esses drenos são construídos. Os drenos de escoamento levam a água do subsolo para algum emissário localizado adequadamente. Os drenos são menores em tamanho do que drenos de águas pluviais. Assim, esses drenos ajudam na manutenção da circulação de ar livre nas profundidades da zona de raiz.

iii. Drenos de tempestade-e-infiltração:

Eles executam ambas as funções acima mencionadas. Na estação chuvosa eles carregam água da chuva. Mas na maioria das vezes eles servem o propósito dos drenos de infiltração. Assim, é muito essencial determinar a capacidade judicialmente.

2. drenos de sub-superfície:

Estes são drenos de azulejos ou canos colocados no estrato permeável abaixo do lençol freático subterrâneo. Os drenos de subsuperfície são classificados de acordo com as funções servidas por cada um.

Eu. Drenos de alívio:

A função servida pelos drenos de alívio é semelhante à dos drenos de infiltração. Eles aliviam o solo saturado do seu excesso de teor de água que é contribuído para o subsolo por vários processos de influxo, por exemplo, percolação, infiltração, fluxo do subsolo etc.

ii. Drenos de transporte:

Eles podem ser supostamente drenos principais dos quais drenos de alívio são afluentes. Os drenos transportadores coletam a água dos drenos de alívio e levam a água até a descarga. Obviamente, o tamanho dos drenos transportadores é maior, digamos 45 cm de diâmetro. É claro que lado a lado esses drenos também aliviam o solo do excesso de água.

iii. Interceptando drenos:

Eles geralmente estão alinhados em uma direção paralela ao canal existente. Há sempre infiltração na parte baixa adjacente do canal de corrida. A interceptação dos drenos verifica e coleta esse fluxo de infiltração e, finalmente, a água coletada é retirada do trato para um emissário adequado. Assim, o objetivo desses drenos é interceptar a água da infiltração antes que ela se junte ao lençol freático subterrâneo.

Drenos de superfície e seu design:

1. Alinhamento de drenos de superfície:

Os seguintes pontos devem ser considerados na marcação de um alinhamento para drenos:

Em primeiro lugar, o alinhamento deve seguir uma linha de drenagem natural que é o contorno mais baixo do vale. Para reduzir o custo do esquema de drenagem, o comprimento dos drenos deve ser mínimo. Isso pode ser feito alinhando-se o alinhamento em vez de ziguezaguear.

Em segundo lugar, o alinhamento do dreno não deve passar por lagoas ou pântanos. A razão é que tal dreno pode atuar como linha de alimentação para o pântano e, em seguida, a lagoa continuará em expansão. A solução para a situação é alinhar o dreno da lagoa. Para drenar a lagoa, um pequeno dreno de fuga pode ser construído para unir a lagoa com o dreno principal.

Em terceiro lugar, tanto quanto possível drenos não devem cruzar canais de irrigação. A razão óbvia é que alguma estrutura cara terá que ser construída no ponto de cruzamento. Isso aumenta o custo do esquema de drenagem.

2. Projeto de drenos:

Eu. Capacidade de drenagem:

Os drenos devem ser projetados para transportar o máximo de inundação antecipada de forma eficiente. No Punjab, os drenos são projetados para uma capacidade máxima de inundação de 0, 05 cumec por km ² da área de captação no canal irrigado.

ii. Velocidade:

A velocidade da água de drenagem deve ser tal que a vala seja mantida limpa pelo fluxo. Em outras palavras, a vala deve ser autolimpante para a velocidade projetada. Também deve ser visto que nenhuma limpeza da cama e dos lados ocorre. A fórmula de Chezy e Manning é uma boa base para determinar a velocidade.

Etcheverry deu valores máximos de velocidades médias seguras contra a erosão. Esses valores são dados na Tabela 11.2. Percebe-se que a velocidade média de 0, 6 a 1 m / seg impede a deposição de lodo.

Encostas laterais:

As encostas laterais a serem adotadas dependem do tipo de formação do solo em que o dreno é escavado. A Tabela 11.3 fornece os valores dos declives laterais a serem adotados para várias formações.

Inclinação longitudinal:

O declive longitudinal a ser dado aos drenos é governado pela inclinação geral do solo natural. É claro que a inclinação deve ser fixada em correlação com a velocidade permitida. Um dreno eficiente é aquele que é projetado de forma a não produzir velocidade que possa induzir ao assoreamento ou à erosão. Economia e eficiência devem ser a principal consideração na concepção do dreno. A seção deve ser projetada de tal forma que leve descarga máxima para determinada quantidade de escavação.

Layout:

Os drenos de superfície são geralmente assentados para seguir depressões naturais e linhas de drenagem (Fig. 11.1).

Drenos subsuperficiais e seu design:

Quando a profundidade da drenagem da superfície aumenta, o esquema de drenagem superficial torna-se antieconômico. Então, o esquema de drenagem sub-superficial na forma de drenos de ladrilhos pode ser implementado. A profundidade na qual os drenos de ladrilhos devem ser assentados depende do nível até o qual o lençol freático deve ser baixado.

A linha de ladrilho é colocada a cerca de 0, 6 m abaixo do nível predeterminado até ao qual a mesa das águas deve ser baixada. O objetivo do esquema de drenagem sub-superficial é baixar a mesa de águas subterrâneas suficientemente abaixo do nível do solo natural para que as raízes das plantas que possuem uma zona de raiz mais profunda recebam a aeração adequada. É usado para as culturas que têm uma zona de raiz de 1 a 1, 25 m abaixo do nível natural do solo.

Alinhamento:

É muito essencial estudar a formação do subsolo e preparar a isobára do hidroisobata e do murum para a área em consideração. A hidro-isobatia é uma linha imaginária que une os pontos de profundidade similar da tabela de águas subterrâneas abaixo da superfície do solo. Para deixar claro, o hidroisobata de 3 metros é uma linha (contorno) que indica os pontos onde o lençol freático subterrâneo está 3 metros abaixo da superfície do solo. A hidro-isobatia também é definida como uma linha de fluxo da água subterrânea.

Da mesma forma, a isobata murum é um contorno de profundidade similar das camadas superiores de murum abaixo da superfície do solo. Em geral, pode-se dizer que mostra a configuração da camada de murum. Conhecer as posições da hidroisobata e do dreno isobático murum pode ser fornecido com precisão abaixo do nível do solo. Os drenos de alívio são fornecidos no estrato de solo permeável (camada de Murum) abaixo do lençol freático.

Inclinação Longitudinal:

Geralmente, a inclinação dada é de 0, 1 m por 300 m de comprimento da linha de drenagem. Encostas mais íngremes podem exigir uma escavação profunda em direção à cauda, enquanto a inclinação plana pode exigir maior cuidado na colocação de telhas.

Fluxo nos drenos:

A velocidade do fluxo nos drenos de ladrilho é calculada a partir da fórmula

V = 92, 87 R ^2/3 . S ^1/2

Então Q = AV é usado para determinar a descarga. A seção a ser fornecida é mantida liberal, pois a área de captação do dreno não pode ser determinada com precisão.

Construção e Layout de drenos de sub-superfície:

Já foi mencionado que os drenos de ladrilho são colocados 0, 6 m abaixo do nível até o qual o lençol freático deve ser baixado. Os drenos de ladrilhos são tubos circulares feitos de argila vitrificada. A vala é escavada no solo até a profundidade necessária e, em seguida, a linha de ladrilho é colocada em um leito de areia de 15 cm. Fig. 11.2.

As telhas são colocadas com juntas abertas. As telhas estão bem próximas umas das outras. As juntas abertas são cobertas com pano alcatroado. Essa cobertura impede que a areia e o lodo entrem na tubulação.

Layout:

Uma vez que os drenos de ladrilhos são enterrados no solo, seu layout pode ser feito de diferentes maneiras para se adequar às características topográficas da área a ser drenada.