14. Elementele tehnice ale udării prin brazde;panta si durata de udare;E. Panta longitudinală a brazdelor de udarePanta brazdelor de udare are un rol decisiv în realizarea unor udări de calitate superioară,

deoarece prin influenţa pe care o are asupra vitezei de infiltraţie şi de circulaţie a apei pe brazde, determină atât lungimea acestora, cât şi debitele de alimentare şi durata de udare.

Pleşa I, cercetând corelaţia dintre pantă şi celelalte elemente tehnice ale udării, a stabilit că la o creştere a pantei de la 7 la 13,5‰, la un debit de 0,5 l/s, viteza apei pe brazde a crescut de 11 ori. Creşterea vitezei are ca rezultat reducerea perimetrului şi secţiunii udate a brazdelor şi, implicit, a vitezei de infiltraţie a apei în sol.

În cazul pantei brazdelor de 9‰, prin utilizarea unui debit de 1 l/s, secţiunea udată a fost de numai 37-45 cm2, ceea ce reprezintă numai 8-12% din secţiunea totală a brazdei de udare. Reducerea vitezei de infiltraţie conduce la durate mari de udare, la udări neuniforme şi la randamente de udări în câmp foarte mici.

Cercetătorii sunt de acord că panta longitudinală a brazdelor poate varia între 1‰ şi 12-15‰; valoarea maximă se poate însă folosi numai pe solurile rezistente la eroziune. Astfel, Pleşa I recomandă ca pantă optimă pentru brazde valorile de 3-7‰, în timp ce Nicolaescu I indică un interval mai larg, de 2-15‰ iar Boohler recomandă 5‰.

În mod evident, panta terenului are un rol hotărâtor în stabilirea pantei brazdelor de udare. Pe terenurile cu panta mai mică decât panta maximă admisibilă pentru brazde, pentru a rezulta un volum minim de terasamente la nivelare şi o circulaţie bună a apei, brazdele se vor trasa paralel cu linia de cea mai mare pantă, panta acestora fiind deci egală cu panta terenului.

Pe terenurile cu panta mai mare decât panta admisibilă pentru brazde (12-15‰), în scopul prevenirii fenomenului de eroziune la scurgerea apei pe brazde, acestea se vor trasa pe o direcţie puţin înclinată faţă de curbele de nivel.

Panta terenului şi respectiv a brazdelor, precum şi felul culturii imprimă anumite caracteristici brazdelor de udare. Din acest punct de vedere, brazdele se pot clasifica în:

brazde cu panta mică, sub 3‰; brazde normale, cu panta cuprinsă între 3-15‰; brazde de contur.Brazdele cu panta mică se folosesc pe terenurile cu panta sub 3‰, foarte bine nivelate, pe

solurile cu capacitate mare de înmagazinare a apei. Aceste brazde se pot executa cu secţiune mare, adânci, şi cu deschiderea maximă la partea superioară (permisă de cultura irigată). Panta redusă permite utilizarea de debite mari, de 3-3,5 l/s şi acumulare în secţiunea brazdei a cca 50% din norma de udare. Brazdele orizontale sau cu panta foarte mică pot fi alimentate pe la ambele capete.

Brazdele normale se recomanda pe terenurile cu panta cuprinsă între 3-15‰.Brazdele de contur se folosesc pe terenurile arabile, precum şi în plantaţiile de vii şi pomi,

amplasate pe terenuri cu panta mai mare de 15‰, pe soluri rezistente la eroziune. Se vor evita solurile nisipoase şi cele argiloase contractile. Brazdele de contur se vor trasa pe o direcţie puţin înclinată faţă de curbele de nivel, asigurându-li-se o pantă de 7-10‰, pentru a fi capabile să evacueze apa provenite din ploi torenţiale, fără ca apa să treacă dintr-o brazdă în alta. Brazdele de contur, în special cele din livezi şi vii, se vor executa cu secţiunea transversală mai mare şi cu coama din aval mai înaltă şi mai bine modelată pentru a nu permite trecerea apei în brazdele din aval. Pe terenurile cu pante mari, în plantaţiile de pomi, brazdele se pot menţine înierbate. Pe aceleaşi terenuri, sub influenţa forţei gravitaţionale, creşte distanţa pe care are loc infiltraţia apei înspre aval, de aceea brazdele se pot deschide la distanţe mai mari între ele. În schimb, lungimea brazdelor, precum şi debitul, vor fi mai reduse în comparaţie cu brazdele normale.

F.Durata de udare este influenţată de valoarea debitului distribuit, de viteza de infiltraţie a apei în sol şi de viteza de avans a apei de-a lungul brazdelor.

La rândul ei, durata de udare influenţează productivitatea muncii udătorilor, uniformitatea de distribuire a apei de-a lungul brazdelor şi pierderile de apă, respectiv randamentul udării în câmp.

În cazul irigării prin brazde, durata de udare se stabileşte cu o precizie mai redusă decât în cazul aspersiunii, determinarea necesitând nu numai cunoaşterea elementelor tehnice ale udării, ci şi măsurarea directă a duratei de avans (Ta) necesară apei să parcurgă lungimea brazdelor de udare.

Durata de udare se poate determina cu relaţiile: Tu =

mb⋅l⋅d36000⋅Qi

când se foloseşte un singur debit de alimentare pe toată durata udării;

Tur =

Q iQr

(T u−Ta )

Tur =

Q iQr

(mb⋅l⋅d

36000⋅Q i−T a )

când se folosesc două debite de alimentare (Qi şi Qr), în care:Tu – reprezintă durata de udare cu debit iniţial şi când se foloseşte un singur debit de alimentare,

în ore;Tur – durata de udare cu debit de regim, în ore;mb – norma brută de udare, în m3/ha;l – lungimea brazdelor de udare, în m;d – distanţa dintre brazdele de udare, în m;Qi, Qr – debitul iniţial, respectiv de regim, în l/s;Ta – timpul de avans necesar ca apa să ajungă la capătul aval al brazdelor, în ore.Nicolaescu I, a analizat diferitele situaţii care se pot întâlni la aplicarea udărilor în funcţie de

durata de avans a apei pe brazde, prezentând soluţii practice, pentru fiecare caz în parte.La aplicarea udărilor pe brazde se pot întâlni trei situaţii distincte, care imprimă anumite

particularităţi la organizarea udărilor şi determinarea duratei de udare. I. Când durata de udare determinată cu relaţia Tu este aproximativ egală (+25%) cu durata de

avans(Ta). În acest caz se foloseşte un singur debit de alimentare (Qi) pe toată durata udării, care se calculează cu relaţia Tu. În această situaţie, când Ta≈Tu, pe lungimea brazdelor de udare se distribuie norma brută medie de udare, iar când Ta este diferit de Tu, norma creşte sau se reduce cu valoarea raportului Ta/Tu.

Acest caz este cel mai simplu din punct de vedere organizatoric, deoarece nu se modifică debitul de alimentare a brazdelor pe durata de udare, iar oprirea udării pe un grup de brazde se face când apa a ajuns la capătul aval al brazdelor. Se obţine şi o durată redusă de udare, elemente care sporesc productivitatea muncii udătorilor. Are dezavantajul repartizării mai puţin uniforme a apei de-a lungul brazdelor de udare, înregistrându-se în zona amonte pierderi de apă prin percolare sub adâncimea de umezire stabilită, iar în zona din aval umectarea superficială a solului.

Astfel de situaţii se întâlnesc când se folosesc brazde lungi de udare pe solurile cu viteză mijlocie de infiltrare a apei în sol.

II. Când durata de avans (Ta) este mai mică decât durata de udare (Tu) corespunzătoare distribuirii normei de udare. Această situaţie se întâlneşte pe solurile cu viteză mică de infiltraţie, pe brazdele scurte sau cu pante mari.

În acest caz, dacă s-ar întrerupe udarea când apa a ajuns la capătul aval al brazdelor, norma distribuită ar fi mai mică decât cea calculată şi astfel nu s-ar asigura umectarea solului pe adâncimea stabilită şi nici producţiile planificate.

Pentru a distribui norma de udare stabilită şi a înlătura pierderile de apă de la capătul aval al brazdelor, după ce şuvoiul de apă din brazde s-a apropiat de capătul aval, se continuă udarea, dar cu un debit mai mic (Qr), capabil să se infiltreze pe lungimea brazdelor.

Durata de udare cu debit de regim se calculează cu relaţia Tur.În acest caz, se obţine cea mai bună uniformitate de udare. O uniformitate superioară se

înregistrează numai dacă se foloseşte sistemul cu recircularea apei, în care situaţie se utilizează pe toată

durata de udare debitul iniţial, iar surplusul de apă care se scurge la capătul aval al brazdelor se repompează în sistem.

Debitul de regim reprezintă aproximativ 1/2 din Qi pe solurile cu textură mijlocie până la 1/4 Qi

pe solurile cu textură fină. Valoarea debitului de regim mai depinde şi de lungimea brazdelor, de numărul udării, de aceea trebuie să se stabilească prin observaţii directe în momentul aplicării udărilor.

În acest sens, udătorul, la aplicarea udării pe primul grup de brazde dintr-o solă cu aceleaşi condiţii de sol, pantă şi lungime, când apa s-a apropiat de capătul aval al brazdelor, reduce debitul la jumătate, urmărind dacă în noua situaţie debitul distribuit se infiltrează în totalitate pe lungimea brazdelor. Dacă debitul se infiltrează în totalitate pe lungimea brazdelor, se continuă udarea un timp egal cu Tur. Dacă debitul este prea mare, se reduce debitul iniţial la 1/3 sau chiar 1/4.

Ori de câte ori se folosesc două debite de alimentare pe durata udării mai multor grupuri de brazde udate simultan, durata totală a udării (T) cu debit iniţial şi de regim se poate determina cu relaţia:

T =

Q iQr

⋅T u

III. Când timpul de avans (Ta) pentru ca apa să ajungă la capătul aval al brazdelor este mai mare decât durata de udare determinată cu relaţia Tu (fig.6.8).

Asemenea situaţii se întâlnesc când lungimea brazdelor nu s-a corelat cu panta acestora şi cu viteza de infiltraţie a apei în sol, când se prevăd lungimi mari chiar şi pe pante mici ale brazdelor (0,1-0,3%). Acest caz se întâlneşte destul de frecvent la aplicarea primei udări, când datorită rugozităţii mai pronunţate a secţiunii brazdelor şi a vitezei de infiltraţie mai mari, apa avansează de-a lungul brazdelor cu viteză foarte mică.

În astfel de cazuri se poate alege una din soluţiile:a – se întrerupe udarea după trecerea timpului (Tu), respectiv distribuirea normei de udare calculată;b – se continuă udarea până când apa ajunge la capătul aval al brazdelor;c – se reduce lungimea brazdelor, dacă schema hidrotehnică permite.

În primele două cazuri, uniformitatea udării este nesatisfăcătoare. În primul caz, nu se asigură umectarea întregii suprafeţe, ca urmare şi producţia se reduce în mod simţitor.

În ambele cazuri, în special în al doilea, se înregistrează pierderi mari de apă prin percolare sub adâncimea de udare, în treimea sau jumătatea amonte a brazdelor de udare, deoarece norma de udare distribuită (md) este mai mare decât cea calculată cu o valoare egală cu raportul dintre Ta şi Tu, respectiv:

md = mb

TaTuAceste pierderi sporesc cheltuielile de udare şi implicit consumul de energie cu pomparea apei.

Pierderile de apă pot contribui în timp la degradarea solului prin înmlăştinare sau salinizare secundară.Creşterea duratei de udare, pe de altă parte duce la prelungirea ciclului de udare, fapt care nu mai

permite respectarea intervalului dintre udări, a regimului de irigare stabilit.Aceste neajunsuri se înlătură prin:

stabilirea încă din faza de proiectare a lungimii brazdelor de udare; reducerea lungimii brazdelor în timpul exploatării, dacă schema hidrotehnică permite, în care caz se

recalculează durata de udare; reducerea la jumătate, dacă schema hidrotehnică permite, a lungimii brazdelor de udare. La udările

următoare se renunţă la utilizarea conductelor de transport; utilizarea la deschiderea brazdelor, a unor dispozitive pentru tasarea şi netezirea secţiunii brazdelor, în

scopul reducerii rugozităţii şi a sporirii vitezei de avans a apei.; deschiderea brazdelor cu câtva timp înainte de aplicarea primei udări, pentru ca până la prima udare,

în cazul în care cad precipitaţii să se micşoreze rugozitatea brazdelor. Aplicarea primei udări la o umiditate superioară plafonului minim, deoarece apa înaintează mai repede la un conţinut mai ridicat de umiditate.