16.12.2012 Views

Reguliranje suvišnih voda - Agronomski fakultet

Reguliranje suvišnih voda - Agronomski fakultet

Reguliranje suvišnih voda - Agronomski fakultet

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

UDŽBENICI SVEUČILIŠTA U ZAGREBU<br />

MANUALIA UNIVERSITATIS STUDIORUM ZAGRABIENSIS<br />

Recenzenti: Prof. dr. sc. Stjepan Mađar, Poljoprivredni <strong>fakultet</strong> Osijek<br />

Prof. dr. sc. Josip Marušić, Građevinski <strong>fakultet</strong> Zagreb<br />

Prof. dr. sc. Stjepan Husnjak, <strong>Agronomski</strong> <strong>fakultet</strong> Zagreb<br />

Lektor: Sandra Vitković, prof.<br />

Fotografije: Dragutin Petošić<br />

Odlukom<br />

Klasa: 032-01/11-01/51<br />

Ur. broj: 380-060/044-11-2<br />

objavljivanje ove knjige kao sveučilišnog udžbenika<br />

odobrio je Senat Sveučilišta u Zagrebu na svojoj<br />

održanoj sjednici 6. srpnja 2011.<br />

AGRONOMSKI FAKULTET<br />

Nijedan dio ove knjige ne smije se umnožavati, fotokopirati<br />

ni na bilo koji način reproducirati bez nakladnikova<br />

pismenog dopuštenja.<br />

CIP zapis dostupan u računalnome katalogu Nacionalne i<br />

sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem: 781315<br />

ISBN 978-953-6135-94-3<br />

Nacionalna i sveučilišna knjižnica, Zagreb<br />

PETOŠIĆ, Dragutin, TOMIĆ, Franjo;<br />

REGULIRANJE SUVIŠNIH VODA<br />

<strong>Agronomski</strong> <strong>fakultet</strong><br />

Sveučilišta u Zagrebu,<br />

2011<br />

1


Dragutin Petošić<br />

Franjo Tomić<br />

REGULIRANJE SUVIŠNIH VODA<br />

Zagreb, 2011<br />

2


Kazalo<br />

1. UVOD 4<br />

2. PORIJEKLO, VRSTE I ŠTETNOST SUVIŠNIH VODA 8<br />

2.1.Suvišne površinske vode 9<br />

2.2.Suvišne podpovršinske vode 10<br />

2.2.1. Sporoprocjedne i stagnirajuće podpovršinske vode 10<br />

2.2.2 . Podzemne vode 10<br />

2.3. Štetnost <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> 12<br />

3. SUVIŠNA VODA KOD HIDROMORFNIH TALA 16<br />

3.1. Zastupljenost, način prevlaživanja i melioracijska problematika<br />

hidromorfnih tala<br />

17<br />

3.1.1. Melioracijska jedinica aluvijalno-semiglejnih tala (I) 19<br />

3.1.2. Melioracijska jedinica pseudoglejnih i pseudoglej-glejnih tala (II) 20<br />

3.1.3. Melioracijska jedinica hipoglejno-humoglejnih tala (III) 20<br />

3.1.4. Melioracijska jedinica amfiglejno-epiglejnih tala (IV) 22<br />

3.1.5. Melioracijska jedinica tresetnih i tresetno glejnih tala (V) 23<br />

4. TEMELJNE ZNAČAJKE ZAŠTITE MELIORACIJSKOG PODRUČJA OD<br />

VANJSKIH VODA<br />

24<br />

4.1. Obrambeni melioracijski nasipi 25<br />

4.2. Lateralni (obodni) kanali 28<br />

4.3. Odteretni kanali 30<br />

4.4. Brdske retencije i/ili akumulacije 31<br />

4.5. Nizinske retencije i/ili akumulacije 34<br />

5. TEMELJNI KRITERIJI HIDROMELIORACIJSKIH SUSTAVA ODVODNJE 35<br />

5.1. Potrebno vrijeme odvodnje 35<br />

5.2. Hidromodul odvodnje 37<br />

5.3. Norma odvodnje 40<br />

6. TEMELJNE ZNAČAJKE USPOSTAVE OPLAVI I VODOPRIJEMNIKA<br />

SUVIŠNIH VODA<br />

7. METODE I NAČINI ODVODNJE 48<br />

7.1. Razvoj i primjena odvodnje 48<br />

7.2. Površinska odvodnja 52<br />

7.2.1. Osnovna površinska odvodnja 52<br />

7.2.2. Detaljna površinska odvodnja 54<br />

7.2.2.1. Sustav srednje dubokih kanala 54<br />

7.2.2.2. Sustav srednje dubokih kanala i baulacije tla 59<br />

7.2.2.2.1. Dvosmjerna baulacija tla sa trajnim plitkim kanalima 59<br />

7.2.2.2.2. Dvosmjerna baulacija s privremeno plitkim kanalima 60<br />

7.3. Podzemna odvodnja 62<br />

2<br />

44


7.3.1. Sustav horizontalne cijevne drenaže 63<br />

7.3.1.1. Princip rada i temeljni elementi cijevne drenaže 66<br />

7.3.1.1.1. Razmak cijevne drenaže 69<br />

7.3.1.1.2. Promjer drenažnih cijevi 78<br />

7.3.1.1.3. Pad i dužina drenažnih cijevi 81<br />

7.3.1.1.2. Izvođenje cijevne drenaže 83<br />

7.4. Kombinirana detaljna odvodnja 89<br />

7.4.1. Filterski materijali u sustavu kombinirane detaljne odvodnje 90<br />

7.4.2. Dodatne agromelioracijske mjere u sustavu kombinirane detaljne odvodnje 93<br />

7.4.2.1. Krtična drenaža 94<br />

7.4.2.2. Vertikalno dubinsko rahljenje 97<br />

8. POTREBE I MOGUĆNOSTI REVITALIZACIJE IZGRAĐENIH<br />

HIDROMELIORACIJSKIH SUSTAVA ODVODNJE<br />

101<br />

8.1. Stanje i funkcionalnost sustava 102<br />

8.2. Potreba za revitalizacijom sustava 106<br />

9. LITERATURA 108<br />

3


1. UVOD<br />

Pojava <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> na nekom području posljedica je većeg broja međusobno<br />

povezanih čimbenika, od kojih valja istaknuti klimatske, geomorfološke i<br />

hidropedološke čimbenike područja (u daljnjem tekstu melioracijskog područja).<br />

Dakako, da temeljna uloga pripada klimatskim čimbenicima, u prvom redu količini,<br />

intenzitetu i rasporedu oborina, kao i uvjetima koji utječu na njihovu potrošnju. U<br />

tom pogledu ilustrativan je pokazatelj srednjih godišnjih količina oborina na relativno<br />

malom prostoru Republike Hrvatske (sl. 1), čija vrijednost koleba u rasponu od čak<br />

300 do > 3.500 mm.<br />

Slika 1. Srednja godišnja količina oborina u R. Hrvatskoj (M. Perčec, Tadić 2010)<br />

Valja naglasiti da količina oborina u kombinaciji s geomorfološkim (reljef,<br />

stratigrafija) i pedološkim značajkama prvenstveno utječe na pojavu viška vode<br />

odnosno <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> na užem ili širem melioracijskom području. Prema<br />

pokazateljima koje navode Tomić 1988, Tomić i Petošić 1989, Petošić, 1993., a<br />

koristeći metodu po Thornthweitu za proračun bilance vode, vrijednosti godišnjeg<br />

viška vode u tlu mogu se na širem prostoru Republike Hrvatske kretati u rasponu od<br />

150 do 850 mm. Ako se količine viška vode u tlu koje neposredno utječu i na pojavu<br />

4


<strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> analiziraju s aspekta poljoprivrednih regija Republike Hrvatske (slika<br />

2) dobivaju se relacije kako slijedi:<br />

U panonskoj istočnoj regiji (P1) valja u prosjeku računati s vrijednostima godišnjeg<br />

viška vode od 150 do 200 mm, središnjoj (P2) s 200 do 250 mm i zapadnoj (P3) od<br />

250 do 300 mm.<br />

U gorskoj predplaninskoj regiji (G1) godišnji višak vode je znatno veći i kreće se u<br />

rasponu vrijednosti od 400 do 550 mm, a u planinskoj (G2) čak od 550 – 850 mm.<br />

U jadranskoj sjevernoj regiji treba računati s vrijednostima godišnjeg viška vode od<br />

200-350 mm, srednjoj od 250-350 mm i južnoj od 350 do 600 mm.<br />

Slika 2. Poljoprivredne regije i podregije Hrvatske (Bašić, Bogunović, Husnjak, 2001)<br />

Dobro je poznata činjenica da geneza tla stoji u direktnoj svezi s pojavom i količinom<br />

viška vode, koja utječe na dinamiku i načine njegovog vlaženja. Nadalje, prema<br />

načinima vlaženja u Hrvatskoj je sačinjena i podjela tala u odgovarajuće razdjele (tab.<br />

1) i niže jedinice.<br />

5


Tablica 1. Površina razdjela tla u Hrvatskoj na području poljoprivrednog zemljišta<br />

(Husnjak, 2007)<br />

Naziv razdjela tla<br />

Površina<br />

Ha %<br />

Automorfna tla 1.502.082,20 57,98<br />

Hidromorfna tla 1.087.905,40 41,99<br />

Halomorfna tla 410,50 0,02<br />

Subakvalna tla 319,90 0,01<br />

UKUPNO 2.590.718,00 100,00<br />

Naselja 44.586,00<br />

Stjenovitost 795.704,00<br />

Vodene površine 53.359,00<br />

Šume 2.177.664,00<br />

Sveukupno 5.662.031,00<br />

Treba svakako naglasiti da razdjel hidromorfnih tala dakle, tala koja imaju manja ili<br />

ozbiljna (velika) ograničenja u pogledu poljoprivredne biljne proizvodnje i uzgoja kultura<br />

zbog povremene ili trajne pojave <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>, u Hrvatskoj zauzimaju ukupnu površinu<br />

poljoprivrednog zemljišta od 1.087.905,40 ha ili oko 42 % od površine ukupnih tala.<br />

Razvoj suvremene biljne proizvodnje na većem dijelu površine koju zauzimaju<br />

ova tla, prema Husnjaku 2007. oko 780.000 ha je neodrživ bez primjene hidro i<br />

agrotehničkih melioracijskih zahvata, kojima je osnovna zadaća u reguliranju <strong>suvišnih</strong><br />

<strong>voda</strong>.<br />

S navedenog aspekta ukupni poljoprivredni prostor Republike Hrvatske može se<br />

podijeliti na dva osnovna melioracijska područja (sl. 3), Na prvom melioracijskom<br />

području prioritet za primjenom navedenih mjera (odvodnje) je manjeg, a na drugom<br />

većeg intenziteta.<br />

Treba svakako istaći da je u Republici Hrvatskoj na realizaciji navedenih mjera<br />

vezanih za reguliranje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> u sklopu biljne poljoprivredne proizvodnje u<br />

posljednjih 30-setak godina mnogo učinjeno.<br />

Međutim u poslijednih 10-15 godina na ovom planu, a vezano za održavanje i<br />

revitalizaciju izgrađenih hidromelioracijskih sustava odvodnje, kao i potrebe za<br />

izgradnjom novih, ima ozbiljnih problema, koje treba urgentno i sustavno rješavati. Jedan<br />

dio ove problematike prikazan je u poglavljima ovog udžbenika koja slijede.<br />

6


Slika 3. Rasprostranjenost melioracijskih područja za odvodnju <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> u<br />

Hrvatskoj (Husnjak, 2007)<br />

7


2. PORIJEKLO, VRSTE I ŠTETNOST SUVIŠNIH VODA<br />

Malo je područja na svijetu koja imaju idealnu vodnu bilancu, u kojoj se tijekom<br />

godine, odnosno vegetacijskog razdoblja ne pojavljuje višak i/ili nedostatak vode.<br />

Humidna područja odlikuju se učestalom pojavom viška vode, koji je prisutan<br />

tijekom kraćeg ili dužeg dijela godine, odnosno vegetacijskog razdoblja. Kao posljedica<br />

viška vode pojavljuju se i razni oblici <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>, odnosno tipovi prekomjernog<br />

vlaženja. S aspekta hidropedološke i melioracijske problematike mogu se generalno<br />

izdvojiti četiri temeljna tipa prekomjernog vlaženja (sl. 4).<br />

1.Atmosferski tip: 3.Tip podzemne vode pod pritiskom<br />

a) visoki treset (perhumidni klimatski uvjeti) a) s koncentriranim prihranjivanjem<br />

b) zamočvarivanje unutar površinskog profila b) s plošnim prihranjivanjem<br />

2.Zamočvarivanje podzemnom vodom (p.v.) 4.Deluvijalno-aluvijalni tip<br />

a) podtip bočnog pritjecanja (p.v.) a) deluvijalni podtip na padinama<br />

b) bazenski podtip zamočvarivanja b) aluvijalni podtip poplava<br />

Shodno prikazom, tipovi prevlaživanja vezani su, dakle za klimatske, topografske<br />

i geološke značajke područja, ali i za oblike <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> koje utječu na hidrogenizaciju<br />

profila tla. S praktičnog aspekta hidrotehničkih melioracija, odnosno odvodnje, suvišne<br />

vode tla mogu se podijeliti na dva temeljna oblika površinske i podpovršinske.<br />

Slika 4. Reljef i hidrološke prilike terena (Averljanov i Smirnov, 1973; uz korekcije<br />

Racza, 1980)<br />

8


Podpovršinske vode najčešće se dalje dijele na sporo procjedne i stagnirajuće,<br />

te podzemne vode.<br />

2.1. Suvišne površinske vode<br />

Često predstavljaju sinonim za pojam <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>, jer se lako uočavaju, budući<br />

da stagniraju na samoj površini terena, bilo obrađenog i/ili neobrađenog poljoprivrednog<br />

zemljišta (sl. 5 i 6). Prema podrijetlu ove vode mogu biti oborinske ili vlastite i vanjske<br />

ili strane. Oborinske ili vlastite vode, kao što i naziv govori potječu od oborina koje<br />

padnu na određeno poljoprivredno i/ili melioracijsko područje. U širem smislu, pojava<br />

ovih <strong>voda</strong> vezana je za specifične klimatske, topografsko-geološke i hidropedološke<br />

uvjete područja. U najvećem broju slučajeva, pojava ovih <strong>voda</strong> nastaje u uvjetima kada<br />

intenzitet i količina oborina nadmašuju vrijednosti njihove moguće potrošnje, odnosno<br />

gubitka, kroz procese evapotranspiracije, upijanja i procjeđivanja u dublji profil tla.<br />

Slika 5. Suvišne površinske oborinske vode<br />

na obrađenom poljoprivrednom zemljištu<br />

Slika 6. Suvišne površinske oborinske<br />

vode na neobrađenom zemljištu<br />

Vanjske suvišne vode dotječu u melioracijsko područje izvana, sa okolnih<br />

područja. U većini slučajeva ove vode se dalje razgraničavaju na slivne koje dotječu s<br />

povišenih dijelova sliva i poplavne, iz postojećih prirodnih ili umjetnih vodotoka<br />

područja (slika 7).<br />

Slika 7. Suvišne površinske – poplavne vode<br />

9


2.2. Suvišne podpovršinske vode<br />

Ove vode formiraju se ispod površine terena, pri čemu saturiraju profil tla<br />

povremeno ili trajno iznad vrijednosti poljskog vodnog kapaciteta. Ovisno od<br />

hidropedoloških specifičnosti lokacije, prevlaživanje može biti u dijelu ili cijelom profilu<br />

tla. U melioracijskoj praksi odvodnje valja razlikovati dva, odnosno tri temeljna oblika<br />

ovih <strong>voda</strong>:<br />

- sporo procjedne podpovršinske vode<br />

- stagnirajuće podpovršinske vode<br />

- podzemne vode<br />

2.2.1. Sporoprocjedne i stagnirajuće podpovršinske vode<br />

Predstavljaju u stvari istu kategoriju <strong>suvišnih</strong> podpovršinskih <strong>voda</strong>. Razlika je<br />

samo u brzini procjeđivanja vode kroz profil tla. Tako kod stagnirajućeg oblika, praktično<br />

i nema ili je vrlo malo procjeđivanje ove vode u dublji profil tla. Jedan i drugi oblik ove<br />

vode obično se formira u gornjem solumu unutar 100 cm dubine, kao posljedica<br />

prisutnosti, za vodu slabo propusnih horizonata tla. Podrijetlo ove vode najčešće je<br />

oborinskog karaktera. Nije rijetkost da se oblici ovih <strong>voda</strong> u hidropedološkoj i<br />

melioracijskoj problematici često poistovjećuju sa zastojnim i/ili zatvorenim<br />

(„ukliještenim“) <strong>voda</strong>ma.<br />

2.2.2. Podzemne vode<br />

Hidropedološki pristup podrijetlu i oblicima podzemnih <strong>voda</strong>, temelji se na<br />

poznavanju stratigrafske građe tla, njegovih osnovnih fizikalno-hidrauličkih značajki i<br />

hidroloških uvjeta područja. Valja naglasiti da je hidropedološki pristup podrijetlu<br />

podzemnih <strong>voda</strong> vrlo blizak hidrogeološkom pristupu, koji pod pojmom podzemnih <strong>voda</strong><br />

u užem smislu podrazumijeva vodu u podzemlju koja u potpunosti saturira određeni sloj<br />

profila i nalazi se ispod vodne plohe (vodnog lica).<br />

Podzemna <strong>voda</strong> (Stebut, 1953), <strong>voda</strong> temeljnica (Herak i Nedela 1963),<br />

njemački „Grundwasser“, su sinonimi za podzemnu vodu, koja trajno ili relativno<br />

trajnije ispunjava u pravilu sve pore u vodonosnom, po teksturi lakšem sloju tla, iznad<br />

nepropusnog dubljeg sloja. Način pojavljivanja vode u podzemlju s hidrogeološkog<br />

aspekta prikazan je na slici 8.<br />

10


Slika 8. Shematski prikaz načina pojavljivanja vode u podzemlju (Urumović, 2003.)<br />

Prema navedenoj shemi, podzemlje se dijeli na dva temeljna dijela, zasićeno<br />

područje i ozračeno područje. U ozračenom se dijelu podzemlja prema pojavljivanju i<br />

načinu cirkulacije vode razlikuju tri pojasa: pojas talne vode, međupojas i kapilarni<br />

pojas. Ispod navedenih pojasa, nalazi se zasićeno područje s podzemnom vodom.<br />

Međutim, ovisno od topografsko-hidroloških uvjeta prostora, ozračeno područje s<br />

međupojasem može izostati, a zasićeno područje s podzemnom vodom u tom slučaju<br />

zahvaća talni dio, odnosno pojas talnih <strong>voda</strong>. Interakcija podzemne vode u dubokom<br />

vodonosniku s vodom u tlu još je uočljivija u shematskom prikazu na slici 9.<br />

Slika 9. Shematski prikaz podzemne vode kod otvorenog sustava<br />

Iz navedenih prikaza proizlazi da ovisno od topografskih i hidropedoloških<br />

specifičnosti područja, u pojasu talne vode s pravom, treba računati na pojavu i prisustvo<br />

tipične podzemne vode (sl. 10 i 11), koja se s hidropedološkog i melioracijskog aspekta<br />

najčešće dalje dijeli prema maksimalnoj visini dizanja vodne plohe, odnosno njene razine<br />

(tablica 2).<br />

11


Tablica 2. Podjela podzemne vode u tlu prema visini dizanja<br />

Kategorija podzemne vode<br />

Udaljenost razine podzemne vode<br />

od površine tla (m)<br />

Vrlo plitka < 0,2<br />

Plitka 0,2-0,5<br />

Srednje duboka 0,5-1,0<br />

Duboka 1,0-1,5<br />

Vrlo duboka >1,5<br />

Slika 10. Prikaz područja s<br />

plitkom podzemnom vodom<br />

2.3. Štetnost <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong><br />

Slika 11. Prikaz podzemnih <strong>voda</strong> pod pritiskom<br />

Štete u biljnoj proizvodnji, koje nastaju od <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>, mogu doseći<br />

katastrofalne razmjere. Suvišne vode čine loše uvjete za uzgoj kulturnih biljaka općenito,<br />

izravno utječu na smanjenje prinosa i otežavaju ili, čak, u potpunosti onemogućavaju<br />

izvođenje agrotehničkih zahvata koje treba pravovremeno izvršiti (slike 12 i 13).<br />

Slika 12. Problemi u berbi kukuruza kod<br />

mokrog i raskvašenog tla<br />

Slika 13. Stvaranje izraženih<br />

mikrodepresija („kala ili kolotraza“) u<br />

međuredovima drvenastih kultura<br />

12


U Hrvatskoj tijekom izrazito humidnih godina i izrazitije pojave <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>,<br />

valja računati s nesigurnošću biljne proizvodnje na preko 50% obradivih poljoprivrednih<br />

površina (Tomić, 1987). Svi navedeni oblici <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> imaju negativan utjecaj na tlo,<br />

a posebno na sam uzgoj kulturnih biljaka.<br />

Poznato je da biljke različito podnose prekomjerno vlaženje ili plavljenje tla,<br />

zavisno od fenofaze razvoja, u kojoj se vlaženje pojavljuje i dužine njegova trajanja. Na<br />

pojavu dužeg trajanja suvišne vode u tlu, poljoprivredne kulture reagiraju smanjenjem<br />

prinosa.<br />

Najveće sniženje prinosa u uvjetima prisutnosti suvišne vode valja očekivati u<br />

razdoblju intenzivnog porasta biljaka. Smanjenje prinosa uzgajane kulture to je veće što<br />

je dulji period prevlaživanja tla (tablica 3).<br />

Tablica 3. Utjecaj suvišne vode na sniženje prinosa nekih poljoprivrednih kultura (%)<br />

Poljoprivredna<br />

kultura<br />

Duljina prekomjernog vlaženja u danima<br />

3 7 11 15<br />

Najveće<br />

smanjenje<br />

prinosa u<br />

mjesecima<br />

Ozime žitarice 5 – 20 5 – 20 10 – 80 20 – 100 V – VI<br />

Jare žitarice 10 – 20 20 – 50 40 – 75 20- 100 V –VI<br />

Kukuruz 10 – 20 10 – 80 20 – 100 30 – 100 IV – VI<br />

Suncokret 10 20 – 40 30 – 80 50 – 100 V – VI<br />

Krumpir 30 – 50 80 – 100 100 100 VI – VIII<br />

Šećerna repa 10 40 – 50 90 – 100 100 III – X<br />

Krmno bilje 10 25 – 40 20 – 70 30 – 70 V – VII<br />

Livade – 10 – 20 20 – 30 10 – 50 V – VII<br />

Pašnjaci – 10 – 20 20 – 50 10 – 70 V – VII<br />

Temeljem navedenih pokazatelja u tablici 3, uočljivo je da su gubici u prinosu<br />

većine poljoprivrednih kultura najmanji kada prevlaživanje tla traje vremenski do tri<br />

dana. Relativno sniženje prinosa poljoprivrednih kultura zavisi od razdoblja fenofaze u<br />

kojoj se biljka nalazi u trenutku suvišnog vlaženja tla (slika 14).<br />

Tako je najveće sniženje prinosa kukuruza kada je tlo suviše vlažno u početku<br />

vegetacije (travanj-lipanj). Ozime žitarice ne podnose dulje vrijeme prevlažena tla pri<br />

kraju svoje vegetacije (svibanj-lipanj), a jare žitarice u sredini vegetacijskog razdoblja<br />

(travanj-svibanj).<br />

13


Slika 14. Relativno smanjenje prinosa poljoprivrednih kultura uslijed suvišnog vlaženja<br />

tla prema razvojnim fazama<br />

Plitka razina podzemne vode u profilu tla također štetno utječe na razvoj<br />

poljoprivrednih kultura, što se očituje u smanjenju njihovih prinosa. Utjecaj podzemne<br />

vode na prinose uzgajanih kultura u zavisnosti je od tipa i mehaničkog sastava tla.<br />

Kod poljoprivrednih tala težeg mehaničkog sastava s velikim udjelom gline,<br />

poželjna je općenito veća dubina podzemne vode. To se posebno odnosi na teška glinasta<br />

i glinasto-ilovasta tla. Tla krupnije teksturne građe, kao što su laka ilovača i pjeskovita<br />

tla, podnose pliću razinu podzemne vode (slika 15).<br />

Dubina podzemne vode u tlu pri kojoj se postižu najpovoljniji prinosi uzgajanih<br />

kultura, naziva se optimalna dubina. Ako se podzemna <strong>voda</strong> podiže prema površini tla,<br />

prinos opada uslijed suviška vode.<br />

Prinosi poljoprivrednih kultura se smanjuju i u slučaju opadanja razine vode ispod<br />

optimalne dubine, jer dolazi do pojave nedostatka vode u rizosfernom sloju. Pojedine<br />

kulture vrlo različito reagiraju na prisustvo plitkih podzemnih <strong>voda</strong>. Tako, na primjer,<br />

trave i djeteline najveće prinose postižu pri plitkoj podzemnoj vodi od 20 do 50 cm.<br />

14


Slika 15. Prosjek razine podzemne vode u cm ispod površine terena za vrijeme<br />

vegetacijskog razdoblja za razne tipove tala (Visser, 1958.)<br />

Lucerna i soja najveće prinose ostvaruju u uvjetima kada je razina podzemne vode<br />

oko 60 cm. Najveći prinosi kukuruza, graška i rajčice mogu se očekivati pri razinama<br />

podzemne vode oko 90 cm ispod površine tla. Žitarice, šećerna repa i uljana repica za<br />

ostvarivanje visokih prinosa zahtijevaju prisutnost dubokih podzemnih <strong>voda</strong> od 100-150<br />

cm (tablica 4).<br />

Tablica 4.Relativni prinos kultura u postotku (%) pri različitim dubinama podzemne vode<br />

(prema Williamsonu, 1970)<br />

Dubina podzemne vode u cm<br />

Kultura Tlo Vlaženje 15 30 40-50 60 75 80-90 100 120 150<br />

Pšenica Glina Kombinirano - - 58 77 89 95 - - 100<br />

Ječam Glina Kombinirano - - 58 80 89 85 - - 100<br />

Zob Glina Kombinirano - - 49 74 85 95 - - 100<br />

Bijela<br />

djetelina<br />

Glina Kombinirano 100 97 88 - - - - - -<br />

Trave Glina Podzemno 100 90 92 - - - - - -<br />

Lucerna Ilovača<br />

Ilovača<br />

Kombinirano - - - 100 - - - 97 -<br />

Kukuruz Pjeskovita<br />

ilovača<br />

Kombinirano 45 45 67 70 - 100 - - -<br />

Grašak Zamuljena<br />

glinasta<br />

Kombinirano - - 60 90 - 100 - 100 100<br />

Grah Ilovača Kombinirano - - 79 84 - 90 - 94 100<br />

Soja Glina Podzemno 64 63 78 100 86 - - - -<br />

Rajčica Glina Kombinirano 9 28 47 60 - 100 - - -<br />

Šećerna<br />

repa<br />

Pjeskovita<br />

ilovača<br />

Kombinirano - - 71 84 - 92 - 97 100<br />

Uljana<br />

repica<br />

Pjeskovita<br />

ilovača<br />

Kombinirano - - 77 93 - 94 - 100 98<br />

15


3. SUVIŠNA VODA KOD HIDROMORFNIH TALA<br />

Postanak i razvoj hidromorfnih tala vezan je za procese njihovog prekomjernog<br />

vlaženja pod utjecajem <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>. Odjel hidromorfnih tala prema važećoj<br />

klasifikaciji obuhvaća ukupno šest klasa i jedanaest tipova (tablica 5).<br />

Hidromorfizam kod ovih tala uzrokuju suvišne vode koje po svom podrijetlu<br />

mogu biti površinske i/ili podzemne. Jedne i druge vode ovisne su od količine i rasporeda<br />

oborina, te mogućnosti njihovog kretanja po površini i/ili kroz samu masu (profil) tla.<br />

Površinske vode često se poistovjećuju s oborinskom vodom, koja se kraće ili duže<br />

razdoblje tijekom godine zadržava ili stagnira na slabo propusnom ili nepropusnom<br />

horizontu i/ili sloju unutar samog profila tla.<br />

Podzemna se <strong>voda</strong>, zajedno s poplavnom i slivnom obično svrstava u dopunsku (dodatnu)<br />

vodu, koja se u procesu suvišnog vlaženja tala često priključuje površinskoj vodi, i tako<br />

utječe na dinamiku i intenzitet njihove hidrogenizacije.<br />

Tablica 5. Klase, tipovi i podtipovi hidromofnih tala (Škorić, et al., 1986)<br />

Klasa Tip Podtip<br />

I (A)-G ili (A)-C<br />

(NERAZVIJENA)<br />

Aluvijalno<br />

(Fluvisol)<br />

Karbonatna oglejena<br />

Karbonatna oglejena i zaslanjena<br />

Nekarbonatna oglejena<br />

II A-Eg-Bg-C<br />

(PSEUDOGLEJNA)<br />

Pseudoglej<br />

Na zaravni<br />

Obronačni<br />

III A-C-G<br />

(SEMIGLEJNA)<br />

Livadsko<br />

(Semiglej)<br />

Pseudoglej-glej<br />

Plitko oglejeno<br />

Srednje duboko oglejeno<br />

Duboko oglejeno<br />

IV A-G<br />

(GLEJNA)<br />

Ritska crnica<br />

(Humoglej)<br />

Močvarno glejno<br />

(euglej)<br />

Karbonatna<br />

Nekarbonatna<br />

Vertična<br />

Hipoglejno<br />

Epiglejno<br />

Amfiglejno<br />

IV T-G<br />

(TRESETNA)<br />

Niski treset<br />

Izdignuti treset<br />

Plitki<br />

Srednje duboki<br />

Duboki<br />

VI<br />

(ANTROPOGENA)<br />

Rigolano tresetno<br />

Tla rižišta<br />

Hidromeliorirano Prema izvornoj pripadnosti tla<br />

16


3.1. Zastupljenost, načini prevlaživanja i melioracijska problematika hidromorfnih<br />

tala<br />

Hidromorfna tla u Hrvatskoj prostorno zauzimaju ukupnu površinu od 1.618.493<br />

ha (graf. 1), što praktički iznosi oko jedne trećine (29%) od ukupne površine koju<br />

zauzimaju preostala tla, uključujući i stjenovitost (5.568.384 ha).<br />

PS Pseudoglej 577025<br />

A Aluvijalno tlo 136343<br />

L Aluvijalno livadno tlo 89901<br />

PS-G Pseudoglej-glej 84713<br />

MG Močvarno glejno tlo 499526<br />

RC Ritska crnica 64555<br />

HM Hidromeliorirano tlo 163000<br />

T Tresetna tla 2577<br />

SČ Solončak 121<br />

SO Solonec 411<br />

GY-<br />

PP Gytja i protopedon 321<br />

Grafikon 1. Prostorna zastupljenost tala u Hrvatskoj (Bogunović, et al., 1998.)<br />

Po zastupljenosti, prednjači pseudoglejno tlo (pseudoglej), koji zauzima površinu od<br />

577.025 ha, odnosno 35,75% od ukupne površine hidromorfnih tala. Potom slijede:<br />

močvarno glejno s 499.526 ha (30,9%), hidromeliorirano drenažom 163.000 ha (10,0%),<br />

aluvijalno 136.343 ha (8,4%), aluvijalno livadno 89.901 ha (5,6%), pseudoglej-glej<br />

84.713 ha (5,2%), humoglej 64.555 ha (4,0%) i tresetno tlo sa svega 2.577 ha ili 2%<br />

zastupljenosti.<br />

U procesu suficitnog vlaženja hidromorfnih tala može se s hidropedološkog aspekta<br />

izdvojiti devet temeljnih načina (slika 16): 1. aluvijalno oglejeni, 2. semiglejni, 3.<br />

17


hipoglejni, 4. humoglejni, 5. amfiglejni, 6. epiglejni, 7. pseudoglejni, 8. pseudoglej-glejni<br />

i 9. tresetno-glejni način vlaženja tla.<br />

Kod prva dva načina, vlaženje tla u gornjem dijelu profila do 1,0 m dubine, vrši se<br />

procjednom površinskom, a u donjem dijelu ispod 1,0 m dubine, dubokom podzemnom<br />

vodom. Kod trećeg i četvrtog načina, suficitno vlaženje profila tla, unutar 2,0 m dubine,<br />

vrši se pod utjecajem plitkih podzemnih <strong>voda</strong>. U petom i osmom načinu, dominira<br />

kombinirano vlaženje tla, stagnirajućom površinskom i dubokom podzemnom, a u šestom<br />

i sedmom isključivo površinskom stagnirajućom vodom. Kod devetog načina vlaženja,<br />

dominira trajno prevlaživanje tla u kombinaciji podzemne i površinske, pretežno<br />

poplavne vode.<br />

Slika 16. Temeljni načini vlaženja, prosječna teksturna i stratigrafska građa<br />

hidromorfnih tala<br />

Valja naglasiti da su melioracijska problematika i koncepcijska rješenja za uspješno<br />

reguliranje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>, odnosno odvodnju hidromofnih tala u neposrednoj svezi s<br />

načinima njihovog suficitnog vlaženja, te topografsko-stratigrafskim i teksturnohidrauličkim<br />

značajkama. U pogledu uspješnog rješavanja melioracijske problematike<br />

hidrotehničkim mjerama odvodnje, hidromorfna tla mogu se grupirati u srodne<br />

melioracijske jedinice, kako slijedi:<br />

I. aluvijalno-semiglejna tla<br />

II. pseudoglej-pseudoglej-glejna tla<br />

III. hipoglejno-humoglejna tla<br />

IV. amfiglejno-epiglejna tla<br />

V. tresetno-tresetno glejna tla<br />

18


3.1.1. Melioracijska jedinica aluvijalno–semiglejnih tala (I)<br />

Prostorno zauzima veća prostranstva (oko 226.000 ha) u nizinskim područjima<br />

naših velikih rijeka Dunava, Save i Drave. Prostire se u neposrednom priobalnom pojasu<br />

rijeke ili/i zaravnjenim i ocjeditim riječnim terasama. Pod uvjetom da su zaštićena od<br />

poplavnih <strong>voda</strong> rijeke, tla ove melioracijske jedinice najčešće su suficitno vlažena pod<br />

utjecajem dubokih podzemnih <strong>voda</strong> (slike 17 i 18).<br />

Intenzivnije oglejavanje tala kod ove jedinice uglavnom je prisutno u donjem<br />

dijelu profila ispod 100 cm dubine. Zavisno od reljefa, stratigrafske i teksturne građe,<br />

nisu isključeni podtipovi i/ili varijeteti tala koji su povremeno suficitno prevlaživani i u<br />

gornjem (0-100 cm) dijelu profila. Međutim, oglejavanje u ovom dijelu profila obično je<br />

znatno slabije i ne predstavlja značajniji problem u pogledu njihove odvodnje.<br />

Tla ove jedinice u pravilu se odlikuju lakšom teksturnom građom i relativno<br />

dobrom propusnošću za vodu. Posebno se to odnosi na horizontalnu vodopropusnost,<br />

koja se u donjem profilu tla (100-200 cm dubine) kreće u širokom rasponu od jednog do<br />

nekoliko m/dan.<br />

Potrebe za reguliranjem <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> kod tala ove melioracijske jedinice vezane<br />

su za sustav biljne proizvodnje (povrćarstvo, ratarstvo, voćarstvo), oblik mezo reljefa<br />

(blage depresije, ravan teren, povišenije ocjedite riječne terase) i režim rijeke (kolebanje<br />

vodostaja).<br />

Često se zaštitom područja od poplavnih <strong>voda</strong> putem regulacije korita rijeke<br />

uspješno rješava i problem <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> kod ovih tala. Međutim, ovisno o specifičnosti<br />

lokaliteta, u odvodnji ovih tala nije isključena mogućnost primjene blažeg površinskog<br />

i/ili podzemnog sustava odvodnje (najčešće randomskog tipa).<br />

Slika 17. Aluvijalno oglejeno tlo Slika 18. Semiglejno tlo<br />

19


3.1.2. Melioracijska jedinica pseudoglejnih i pseudoglej-glejnih tala (II)<br />

U Hrvatskoj prostorno zauzima površinu od oko 662.000 ha, što čini oko 40% od<br />

ukupne površine pod hidromorfnim tlima. U ovu melioracijsku jedinicu uvrštena su dva<br />

tipa tla, pseudoglej i pseudoglej-glej (sl. 19 i 20). Zajednička karakteristika ovih tala je<br />

da u gornjem solumu profila do 1,0 m dubine imaju praktično iste stratigrafske i<br />

fizikalno-hidrauličke značajke, kao i način suficitnog vlaženja. Dominantno prevlaživanje<br />

u gornjem solumu tla do 100 cm dubine odvija se pod utjecajem sporo procjednih i/ili<br />

stagnirajućih površinskih <strong>voda</strong>. Međutim u donjem solumu profila, unutar raspona od 100<br />

cm do 200 cm dubine, zbog različitosti u topografsko-stratigrafskim i fizikalnohidrauličkim<br />

značajkama sredine, i načini suficitnog vlaženja tala su različiti. U tom<br />

pogledu pseudoglej zadržava opisani način vlaženja koji je zajednički za gornji solum, a<br />

na prevlaživanje pseudoglej-gleja utječu srednje duboke podzemne vode. Porijeklo ovih<br />

<strong>voda</strong> češće je vezano za procjedne vode iz šireg zaobalnog područja, a rjeđe za utjecaj<br />

vodotoka. Valja naglasiti da se vertikalna vodopropusnost ovih tala u gornjem solumu do<br />

1,0 m dubine najčešće kreće u klasi male do vrlo male (


neposrednoj blizini svih značajnijih rijeka, humoglejna tla u Hrvatskoj su pretežno<br />

vezana za područje Istočne Slavonije i Baranje. Zajednička značajka tala ove jedinice,<br />

odnosi se na povremenu pojavu prekomjernog vlaženja, koje se vrši pod utjecajem vrlo<br />

plitkih i plitkih podzemnih <strong>voda</strong> (sl. 21 i 22). Dakle, razina se podzemne vode u tlu,<br />

zavisno od humidnosti područja, odnosno režima vodostaja u glavnom vodotoku (rijeci),<br />

povremeno može podići i do same površine terena. Njeno kolebanje je izraženije kod<br />

humoglejnog tla i kreće se u rasponu dubine od 20 do 200 cm, pa i dublje. Dinamika<br />

podzemnih <strong>voda</strong> kod tala ove jedinice najčešće je u direktnoj svezi s režimom vodostaja u<br />

glavnom vodotoku – rijeci. Međutim, u prostranim dolinama Save i Dunava, posebno na<br />

području istočno slavonske i baranjske regije, dinamika podzemnih <strong>voda</strong> često je ovisna i<br />

od hidroloških prilika u širem zaobalju rijeke. U pravilu se oglejavanje tala u gornjem<br />

profilu od 0-100 cm dubine događa tijekom kasno jesenskog-zimskog-rano proljetnog<br />

razdoblja godine. Dolaskom ljetnih mjeseci, razina podzemne vode opada, i vrši<br />

oglejavanje u donjem dijelu profila, najčešće na dubini od 100-200 cm.<br />

Slika 21. Hipoglejno tlo Slika 22. Humoglej – ritska crnica<br />

Zavisno od stratigrafske i teksturne građe, vertikalna propusnost za vodu, kod<br />

ovih tala, može se kretati u rasponu klase od umjereno male (0,14-0,52 m/dan) do<br />

umjerene (0,53-1,42 m/dan). Horizontalna vodopropusnost tala, posebice u donjem<br />

profilu na dubini od 100-200 cm, najčešće se kreće u rasponu od 0,80-2,80 m/dan. Kod<br />

humoglejnih tala Istočne Slavonije i Baranje, gdje je donji dio profila izgrađen od<br />

lesolikih sedimenata, horizontalna propusnost za vodu može biti i veća od navedenih<br />

vrijednosti (>3,0 m/dan).<br />

Najveći dio površina u trećoj melioracijskoj jedinici, koristi se u proizvodnji<br />

ratarsko-industrijskih kultura: pšenice, kukuruza, ječma, zobi, soje, uljane repice,<br />

suncokreta i šećerne repe. Manji dio površina pod navedenim tlima, koristi se i za<br />

proizvodnju krmnih kultura na oranicama (djetelina, lucerna i djetelinsko travne smjese).<br />

Potrebe za odvodnjom ovih tala vezane su prvenstveno za dinamiku podzemnih<br />

<strong>voda</strong> i sustav biljne proizvodnje. Temeljni cilj odvodnje kod ovih tala je snižavanje razine<br />

vrlo plitkih i plitkih podzemnih <strong>voda</strong>, na tolerantnu dubinu - normu odvodnje za<br />

21


uzgajane kulture. Prema uzgajanim kulturama najčešće je to dubina koja se kreće u<br />

intervalu od 0,6-0,8 m ispod površine terena.<br />

3.1.4. Melioracijska jedinica amfiglejno-epiglejnih tala (IV)<br />

Ova jedinica površinski zauzima veliki dio močvarno glejnih tala, koja se u<br />

Hrvatskoj prostiru praktično na površini od oko pola milijuna ha (499.562 ha). Tla koja<br />

su svrstana u ovu melioracijsku jedinicu su tipično topogena, i najčešće se prostiru u<br />

najnižim, često blaže i/ili jače konkavnim formama dolinskog reljefa. Većinu ovih tala u<br />

Hrvatskoj nalazimo u najnižim bazenskim dijelovima velikih rijeka, posebice rijeke Save<br />

– Posavini. Zbog specifičnosti topografske, stratigrafske i teksturne (glinaste) građe, ova<br />

su tla tijekom dužeg razdoblja godine suficitno vlažena, unutar cijelog soluma (0-200 cm<br />

dubine). U prevlaživanju tala dominiraju stagnirajuće površinske, često i poplavne vode,<br />

koje se kod amfigleja dodatno kombiniraju sa srednje dubokim podzemnim <strong>voda</strong>ma (sl.<br />

23 i 24). Vertikalna vodopropusnost tala u gornjem solumu do 100 cm dubine, najčešće<br />

se kreće u klasi male do vrlo male, i iznosi svega nekoliko cm/dan. Horizontalna<br />

vodopropusnost kod amfigleja u donjem solumu ispod 100 cm dubine kreće se u rasponu<br />

vrijednosti od 0,53-1,42 m/dan.<br />

U ovisnosti od vertičnosti pojedinih horizonata, vodopropusnosti tala mogu se<br />

kretati i ispod ili iznad navedenih vrijednosti. Zbog dugotrajnijeg prevlaživanja, naročito<br />

u humidnijim godinama, korištenje ovih tala u biljnoj proizvodnji suočava se s ozbiljnim<br />

ograničenjima. Sve do šezdesetih godina prošlog stoljeća, većina poljoprivrednih<br />

površina pod ovim tlima poznatim pod nazivom „teška tla“, korištena je ekstenzivno u<br />

obliku pašnjaka i livada. Hidrotehničkim zahvatima (zaštita područja od vanjskih <strong>voda</strong>,<br />

osnovna i detaljna odvodnja) nakon šezdesetih godina, značajan fond ovih tala u<br />

Hrvatskoj je postepeno pretvoren u intenzivne poljoprivredne, uglavnom ratarske<br />

površine. Valja naglasiti da je odvodnja ovih tala vrlo kompleksna. S aspekta<br />

konvencionalne ratarske proizvodnje, gotovo je sigurno da se odvodnja ovih tala ne može<br />

uspješno riješiti bez primjene rigoroznih hidrotehničkih zahvata u obliku kombiniranih<br />

sustava. Odvodnja tipičnih epiglejnih i izrazito vertičnih amfiglejnih tala najčešće je vrlo<br />

problematična, rizična i ekonomski neisplativa.<br />

Slika 23. Amfiglejno tlo Slika 24. Epiglejno tlo<br />

22


3.1.5. Melioracijska jedinica tresetnih i tresetno glejnih tala (V)<br />

Tla ove melioracijske jedinice kao i predhodne nalazimo u nizinskim predjelima,<br />

odnosno na istim reljefskim oblicima, samo su u ovom slučaju još izrazitiji topogeno<br />

hidrološki uvijeti trajnog prevlaživanja podzemnom, poplavnom i/ili jednom i drugom<br />

vodom (sl. 25 i 26).<br />

S melioracijskog aspekta valja razlikovati tresetno-glejno, kao prelazni varijetet<br />

od pravih tresetnih tala. U Hrvatskoj tla ove jedinice zauzimaju vrlo male površine (<<br />

3000 ha), kojima nije pridavan veći značaj u pogledu njihovih melioracija.<br />

Bez obzira na to, tresetna, kao i tresetno glejna tla se mogu meliorirati i pretvoriti<br />

u tla veće produktivnosti. Najvažnija melioracijska mjera kod ovih tala, je svakako<br />

primjena adekvatne odvodnje, koja je različita na tresetno-glejnom u odnosu na tipično<br />

tresetno tlo.<br />

Treba naglasiti da su melioracije ovih tala kompleksne i da zahtjevaju adekvatnu<br />

primjenu hidrotehničkih i agrotehničkih fizikalnih i kemijskih zahvata.<br />

Slika 25. Tresetno glejno tlo Slika 26. Tresetno duboko tlo<br />

23


4. TEMELJNE ZNAČAJKE ZAŠTITE MELIORACIJSKOG PODRUČJA OD<br />

VANJSKIH VODA<br />

Intenziviranjem razvoja biljne proizvodnje u riječnim dolinama, posebice u<br />

inundacijskim prostorima, te u podnožjima brdsko-planinskih područja, kao i kraškim<br />

poljima, rasle su postepeno i potrebe za učinkovitom zaštitom proizvodnih površina od<br />

vanjskih <strong>voda</strong>. Pod pojmom „vanjskih <strong>voda</strong>“ se podrazumjevaju vode, koje u<br />

melioracijsko područje kao cjelinu, unutar kojeg su smještene poljoprivredne<br />

proizvodne površine, dotječu iz vana, odnosno s nekog vanjskog (šireg) prostora.<br />

Najčešće se ove vode po svom podrijetlu nastanka dijele na poplavne vode koje<br />

su u svezi s temeljnim vodotocima sliva (potoci, rijeke), i slivne vode koje dotječu u<br />

melioracijsko područje s povišenih dijelova brdskog sliva (brdske bujice i potoci). Budući<br />

da se u nizinskim područjima velikih rijeka u Hrvatskoj (Dunava, Save, Drave, Mure i<br />

dr.) nalazi i najveći dio proizvodnih površina, njihova zaštita od vanjskih <strong>voda</strong> često se u<br />

stvari svodi na zaštitu od poplava.<br />

Pod poplavom poljoprivrednih površina u dolinskom području obično se<br />

podrazumijeva, dakle, njihovo plavljenje velikim <strong>voda</strong>ma podrijetlom iz temeljnog<br />

vodotoka područja, najčešće rijeke (slika 27).<br />

Slika 27. Poplava poljoprivrednih kultura tijekom vegetacijskog razdoblja<br />

Postojeći zaštitni sustavi od vanjskih <strong>voda</strong> u Hrvatskoj vrlo su kompleksni (Biondić, et.<br />

al, 2003), i sastoje se od velikog broja regulacijskih i zaštitnih objekata (tablica 6).<br />

Tablica 6. Izgrađenost hidrotehničkih objekata za zaštitu melioracijskog područja od<br />

vanjskih <strong>voda</strong> u Hrvatskoj<br />

Melioracijsko<br />

područje<br />

Obrambeni nasipi<br />

Državni<br />

vodotoci<br />

Lokalni<br />

vodotoci<br />

Lateralni<br />

kanali<br />

Oteretni<br />

kanali<br />

Višenamjenske<br />

akumulacije<br />

ha km km km km Ukupno<br />

vol<br />

(hm 3 )<br />

Retencije<br />

Brdske Nizinske<br />

Ukupno vol<br />

(hm 3 )<br />

Ukupno vol<br />

(hm 3 )<br />

Odvodni tuneli<br />

Ukupno km<br />

1.673.802 2.415 1.642 916,8 114,8 58 1.056,8 43 22,6 5 1.590 13 18,1<br />

24


Temeljem pokazatelja u tablici 6. i na slici 28. razvidno je da se u zaštiti proizvodnih<br />

poljoprivrednih površina od vanjskih <strong>voda</strong> najčešće koriste slijedeći hidrotehnički<br />

objekti (građevine):<br />

� obrambeni nasipi<br />

� lateralni (obodni) kanali<br />

� oteretni kanali<br />

� brdske retencije i/ili akumulacije<br />

� nizinske retencije i/ili akumulacije<br />

Slika 28. Shematski prikaz zaštite melioracijskog područja od vanjskih <strong>voda</strong><br />

U nastavku kako slijedi prikazane su temeljne značajke navedenih hidrotehničkih<br />

objekata.<br />

4.1. Obrambeni melioracijski nasipi<br />

Obrambeni nasip je nasuta građevina od zemljanog materijala iz neposredne<br />

blizine vodotoka koja zaštićuje poljoprivredno i/ili urbano područje od poplava.<br />

Razlikuje se nekoliko vrsta obrambenih nasipa, među kojima je najrašireniji glavni<br />

regulacijski nasip koji se gradi uzduž temeljnih vodotoka područja.<br />

25


Slika 29. Shematski presjek vodotoka i regulacijskog obrambenog nasipa za zaštitu od<br />

poplava<br />

Regulacijski nasip je u pravilu uvijek efikasan hidrotehnički objekt od velikih<br />

<strong>voda</strong> (VV) glavnih recipijenata područja. Njihovom izgradnjom znatno se povećava<br />

protjecajni profil vodotoka da provede velike vode koje se mogu pojaviti u kraćem ili<br />

dužem vremenskom razdoblju (5, 10, 50, 100, 500 godina). Da bi se izgradnjom nasipa<br />

omogućilo protjecanje ekstremno velikih <strong>voda</strong> (EVV) koje se mogu pojaviti u dužem<br />

višegodišnjem razdoblju (100-500 god. raz.), između nasipa i korita vodotoka treba<br />

ostaviti dovoljan razmak. Područje između korita vodotoka i nasipa naziva se<br />

inundacijsko područje ili inundacija (sl. 30).<br />

Slika 30. Shema izvedenog obrambenog nasipa<br />

Poprečni presjek obrambenog nasipa u osnovi je trapez (slika 31) ili više trapeza<br />

koji čine složeni lik. Nasipi se izvode od različitih zemljanih materijala koji se nalaze u<br />

blizini vodotoka (inundacijskog područja). Organske materijale (humus, korijenje, drvo)<br />

pri gradnji nasipa valja odstraniti (opasnost od procjeđivanja vode kroz nasip i proboja<br />

nasipa).<br />

Najbolji materijali za gradnju nasipa su teže ilovače i gline s manjom količinom<br />

pijeska zbog sprečavanja prodora vode kroz nasip, obavezno se u nasipu gradi<br />

nepropusna jezgra (slika 32). Pokos nasipa obavezno se oblaže busenjem i sjetvom<br />

26


specijalnih travnih vrsta čvrstog korijena. Iz istih razloga nije isključeno niti oblaganje<br />

vanjskog pokosa nasipa kamenim taracom ili betonskim pločama. Obrana od<br />

procurivanja vode kroz nasip kao i od podvirnih <strong>voda</strong> vrši se dogradnjom tzv.<br />

obuhvatnog nasipa ili dodatnog sekundarnog nasipa s odvodnim jarkom.<br />

Slika 31. Shematski prikaz poprečnog presjeka obrambenog nasipa<br />

Slika 32. Shematski prikaz obrambenog nasipa s nepropusnom jezgrom<br />

Treba istaći da je u Hrvatskoj od ukupno 3.935 km državnih vodotoka, u<br />

potpunosti uređeno 37 %, oko 42 % je djelomično uređeno, a oko 21 % ih nije uređeno<br />

(Biondić, et al, 2003). Uz navedene vodotoke izgrađeno je 2.415 km obrambenih nasipa.<br />

Većina nasipa izgrađena je duž tokova velikih rijeka Dunava, Save i Drave (slika 33).<br />

27


Slika 33. Glavni obrambeni (regulacijski) nasip na Dunavu (Baranja)<br />

4.2. Lateralni (obodni) kanali<br />

Lateralni kanal je hidrotehnička građevina s temeljnom zadaćom zaštite<br />

poljoprivrednih površina u dolinskom dijelu melioracijskog područja od <strong>suvišnih</strong> brdskih<br />

slivnih <strong>voda</strong>. Najčešće, suvišne brdske vode ugrožavaju nizinski dio melioracijskog<br />

područja putem brdskih bujica i potoka.<br />

Temeljna značajka ovih vodotoka je da imaju bujični vodni režim, koji<br />

karakteriziraju nagli nadolasci velikih <strong>voda</strong>. Obično ove pojave nastupaju neposredno<br />

poslije jakih kiša ili ubrzanog topljenja snijega u brdskom dijelu sliva. Pored naglog<br />

višestrukog povećanja protjecanja (protoka), brdski vodotoci nose i velike količine<br />

nanosa kao posljedice erozije tla.<br />

Da bi lateralni kanal dobro ispunio temeljnu zadaću, vrlo je važno njegovo<br />

ispravno lociranje u prostoru. Najveći učinak kanala dobiva se kada je on lociran na<br />

brdskim padinama (slika 34), prije nego one prijeđu u ravnicu, pri čemu se njegova trasa<br />

pruža u smjeru pružanja generalnog pada doline.<br />

28


Slika 34. Shematski prikaz lateralnog (obodnog) kanala<br />

Dakle, lateralni ili obodni kanal približno je usporedan s glavnim<br />

vodoprijemnikom (recipijentom) u dolini, ali poprečan prema brdskim bujicama i<br />

potocima. Temeljna zadaća lateralnog kanala ostvaruje se na način da se velike vode<br />

brdskih potoka prihvate (presjeku) kanalom i odvedu u glavni vodoprijemnik, (rijeka)<br />

nizvodno od branjenog nizinskog melioracijskog područja. Poprečni presjek lateralnog<br />

kanala (slika 35) u pravilu je dvostruki trapez, s tim da je prema povišenom dijelu sliva<br />

otvoren, a prema nizinskom melioracijskom području završen nasipom. Poprečni presjek<br />

kanala određuje se dimenzioniranjem na temelju velikih <strong>voda</strong>. Budući da se količina vode<br />

u kanalu stalno povećava idući od njegovog početka do ušća u vodoprijemnik, i<br />

dimenzije kanala trebaju slijediti ovo povećanje. U pravilu se dimenzije kanala (poprečni<br />

presjek) mijenjaju pri svakom uljevu brdskog potoka. Poželjno je da uzdužni presjek<br />

kanala (slika 36) bude takav da količine iskopa budu približno jednake količinama zemlje<br />

potrebne za izgradnju nasipa.<br />

Slika 35. Shematski prikaz poprečnog presjeka lateralnog kanala<br />

29


Slika 36. Shematski prikaz uzdužnog profila lateralnog kanala<br />

Najbolje je rješenje kada se brdski potoci priključuju na lateralni kanal tangencijalno pod<br />

kutom do najviše 45° (slika 37).<br />

Praksa je da se pritok i obodni kanal na mjestu spoja (utoka) zaštite kamenim<br />

taracom ili betonskim pločama. Nije isključena niti gradnja stepenica kod velikih padova<br />

dna. Vrlo je bitan i detalj izljeva lateralnog kanala u glavni vodotok (recipijent). Izljev<br />

treba u pravilu projektirati odnosno urediti tako da se u kanalu izbjegnu izraženi uspori<br />

i/ili depresije kod velikih odnosno malih <strong>voda</strong>.<br />

Slika 37. Prikaz ušća brdskog potoka i lateralnog kanala<br />

4.3. Odteretni kanal<br />

Odteretni kanal je umjetni vodotok s namjerom da se od poplave zaštite gradovi<br />

ili ruralna gospodarska područja. Odteretnim kanalima rasterećuje se glavni vodotok od<br />

30


jednog dijela velike vode, na način da se ona odvede u niže ležeće dijelove istog<br />

vodotoka ili se prevede u drugi vodotok koji je može primiti. S navedenog aspekta mogu<br />

se razlikovati paralelni i poprečni odteretni kanali. Češći slučaj je primjena paralelnog<br />

odteretnog kanala koji izlazi iz matičnog vodotoka ispred poteza ugroženog od poplave, i<br />

ponovno se uvodi u isti vodotok iza ugroženog dijela poteza (slika 39). U nizinskim<br />

područjima često se gradnja oteretnih kanala kombinira s izgradnjom nizinskih retencija.<br />

Poznata su rješenja obrane od poplava u dolini rijeke Save koja se temelje na odteretnim<br />

kanalima Kupa-Kupa (slika 38) , Sava-Odra i Lonja-Strug, ukupne dužine 114,8 km.<br />

Slika 38. Odteretni kanal Kupa – Kupa (početak kanala kod Mahičnog)<br />

Slika 39. Shematski prikaz paralelnog oteretnog kanala i nizinske retencije<br />

4.4. Brdske retencije i/ili akumulacije<br />

Grade se na vodotocima u brdskom dijelu sliva. Mogu biti izgrađeni kao jednonamjenski<br />

(retencije) i višenamjenski (akumulacije) hidrotehnički objekti. Tako se retencije<br />

31


isključivo grade sa zadaćom obrane nizinskih melioracijskih područja (urbanih i/ili<br />

ruralnih) od slivnih brdskih <strong>voda</strong> (brdski potoci i bujice).<br />

Za razliku od retencija, brdske akumulacije se grade kao višenamjenski objekti:<br />

obrana od poplava nizinskih područja, korištenje akumulirane vode za potrebe ljudi i<br />

životinja (piće), korištenje vode za potrebe navodnjavanja, ili u rekreacijske svrhe. Dakle,<br />

akumulacijski i/ili retencijski prostor, je prirodno ili umjetno oblikovan prostor u<br />

brdskom vodotoku ili oko njega, a služi za trajno ili za privremeno zadržavanje vode, da<br />

bi se ostvarile projektne namjere akumulacije-retencije. Dakle, prostor se može oblikovati<br />

unutar protjecajnog profila vodotoka ili na širem prostoru brdske doline, a određen je<br />

maksimalnom razinom vode u retenciji-akumulaciji (slika 40).<br />

Slika 40. Shematski prikaz brdske retencije ili akumulacije<br />

Povremeno retenciranje ili dugotrajnije akumuliranje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> koje dotječu<br />

vodotokom iz brdskog dijela sliva postiže se dakle, na taj način da se vodotok-dolina<br />

pregradi odgovarajućom branom. U pravilu se izvode tzv. nasute brane. Brana je trajna ili<br />

privremena građevina koja pregrađuje vodotok radi akumuliranja ili retenciranja vode.<br />

Nasuta brana je izgrađena od zemljanog ili kamenog materijala koji je na<br />

primjeren način raspoređen unutar poprečnog presjeka i primjerno zbijen prilikom<br />

građenja. Svaka akumulacija, što ne mora biti pravilo i kod svih brdskih retencija, ima i<br />

evakuacijske građevine, kao što su preljev i temeljni ispust.<br />

Preljev je građevina na brani ili uz branu ili građena na prikladnom mjestu uz rub<br />

akumulacije/retencije, a služi za prelijevanje visokih <strong>voda</strong> iz akumulacije ili retencije u<br />

nizvodno područje. Temeljni ispust je građevina u temeljima brane ili u neposrednoj<br />

blizini, a služi za pražnjenje akumulacije ili retencije.<br />

Na slici 41 je prikazana situacija retencije odnosno nasute brane Jazbina, koja je<br />

izgrađena na potoku Bliznec, a služi u sklopu cjelovitog sustava za obranu grada Zagreba<br />

od brdskih <strong>voda</strong> s područja Medvednice.<br />

32


Sustav zaštite grada Zagreba od bujičnih <strong>voda</strong> s južnih i jugoistočnih obronaka<br />

Medvednice, temelji se na izgradnji od ukupno 52 retencije, ukupnog volumena od 2,8<br />

milijuna m 3 retencijskog prostora (Husarić, 1997). Retencija Jazbina je najveća, s<br />

volumenom retencijskog prostora od 481 300 m 3 (slika 42).<br />

Slika 41. Shematski prikaz nasute brane i retencije „Jazbina“<br />

Slika 42. Pogled na važnije retencije u brdskom dijelu grada Zagreba (crveno Jazbina)<br />

33


4.5. Nizinske retencije i/ili akumulacije<br />

Grade se u nizinskom dijelu melioracijskog područja. Locirane su u neposrednoj<br />

blizini glavnih vodotoka-rijeka. Zauzimaju prostore velikih terenskih (prirodnih)<br />

depresija, koje su se uslijed dugotrajnog zamočvarivanja ionako slabo iskorištavale u<br />

gospodarske, posebice poljoprivredne svrhe. Najčešće su ovo prostori šumskih površina,<br />

ekstenzivnih livada i pašnjaka.<br />

Po svom obimu za razliku od brdskih akumulacija i retencija obuhvaćaju znatno<br />

veće prostore, u koje se može retencirati odnosno trajnije akumulirati i nekoliko milijuna<br />

km 3 <strong>suvišnih</strong> (poplavnih) <strong>voda</strong> (slika 43).<br />

Temeljna im je zadaća obrana od poplava velikih urbanih i/ili ruralnih prostora.<br />

Izgradnja i funkcioniranje nizinskih retencija i/ili akumulacija u pravilu je povezano s<br />

nizom drugih hidrotehničkih objekata i građevina kao što su oteretni kanali, ustave, crpne<br />

postaje, nasipi, preljevi, sifoni i dr.<br />

Školski primjer funkcionalnog povezivanja navedenih objekata i građevina<br />

prisutan je u vodoprivrednom rješenju obrane od poplava Srednje Posavine (slika 44).<br />

Dovoljno je za primjer samo naglasiti, da je u sklopu navedenog sustava<br />

izgrađeno ukupno 5 velikih nizinskih retencija; Lonjsko polje, Mokro polje, Kupčina,<br />

Zelenik i Jantak ukupnog volumena od 1.590 hm 3 (Biondić et. al, 2003).<br />

Slika 43. Pogled na dio nizinske retencije Lonjsko polje<br />

34


Slika 44. Pregledna situacija rješenja obrane od poplave Srednjeg Posavlja<br />

(Braun, 1985)<br />

35


5. TEMELJNI KRITERIJI HIDROMELIORACIJSKIH SUSTAVA ODVODNJE<br />

Temeljna zadaća hidromelioracijskog sustava odvodnje je da određenu količinu<br />

<strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>, posebice kod hidromorfnih tala uspješno odvede s proizvodnih<br />

poljoprivrednih površina u određenom (tolerantnom) vremenu. Da bi se to ostvarilo,<br />

hidromelioracijski sustavi odvodnje trebaju ispunjavati određene temeljne kriterije, među<br />

koje se najčešće ubrajaju slijedeći:<br />

� potrebno vrijeme odvodnje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong><br />

� hidromodul odvodnje<br />

� norma odvodnje<br />

5.1. Potrebno vrijeme odvodnje<br />

Potrebno vrijeme odvodnje se uglavnom smatra racionalnim vremenom za<br />

evakuaciju utvrđene količine <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> (viška vode) s određenog melioracijskog<br />

područja i/ili proizvodne poljoprivredne površine. Često se ovaj kriterij odvodnje<br />

poistovjećuje s dozvoljenim vremenom plavljenja uzgajanih kultura, a ovisnan je od<br />

uzgajane kulture, njene fenofaze razvoja u tijeku plavljenja i fizikalno-kemijskih značajki<br />

<strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> koje uzrokuju plavljenje. Tako prema poznatom izrazu Kostjakova<br />

(citirano po Matkoviću, 1971), prinosi žitarica se smanjuju adekvatno dužini plavljenja.<br />

Y = (10 – T) 2<br />

Y = prinos žitarica u %<br />

T = trajanje plavljenja usjeva u danima<br />

Temeljem navedenog izraza proizlazi, ako su žitarice plavljene vodom tijekom 48<br />

sati (dva dana), valja očekivati njihovo smanjenje prinosa za oko 40%. Višednevna<br />

plavljenja (8 do 10 dana) praktično dovode do potpunog uginuća biljaka, a ostvareni<br />

prinosi se približavaju nuli (graf 2).<br />

Prinos %<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.<br />

Dani (Plavljenje)<br />

Grafikon 2. Utjecaj vremena plavljenja na smanjivanje prinosa žitarica<br />

36


Pri određivanju potrebnog vremena odvodnje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s poljoprivrednih<br />

površina, koje se može smatrati i granično dozvoljenim trajanjem plavljenja uzgajane<br />

kulture, treba uzeti u obzir i različitosti u toleranciji uzgajanih kultura na uvjete<br />

plavljenja, kao i razdoblje vegetacije u kojem je plavljenje bilo prisutno (L.<br />

Avakumović, 2005), tablica 7.<br />

Tablica 7. Potrebno vrijeme odvodnje suvišne vode u danima<br />

Razdoblje Ljetno-jesensko<br />

Lokacija S površine tla<br />

Iz sloja tla dubine<br />

0-25 cm<br />

Iz sloja tla dubine<br />

0-50 cm<br />

Žitarice 0,5 1,2 2-3<br />

Povrće i korjenasto<br />

bilje<br />

0,8 1,5 2-3<br />

Višegodišnje trave 1-1,5 2-3 4-5<br />

Temeljem navedenih pokazatelja može se zaključiti da se potrebno vrijeme<br />

odvodnje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s proizvodnih poljoprivrednih površina za većinu uzgajanih<br />

kultura kreće u rasponu vrijednosti od 0,5 do 1,5 dana, odnosno 12 do 36 sati.<br />

5.2. Hidromodul odvodnje<br />

Hidromodul odvodnje predstavlja jediničnu količinu suvišne vode koju treba<br />

odvesti (evakuirati) s površine od jednog, odnosno tzv. „posljednjeg“ hektara svake<br />

proizvodne jedinice. Najčešća oznaka za hidromodul odvodnje je q (l/s/ha, mm/dan).<br />

Hidromodul odvodnje (q) ovisi od većeg niza čimbenika, a najbitniji su:<br />

fizikalno-hidrauličke značajke tla, osjetljivost uzgajanih kultura na prisutnost <strong>suvišnih</strong><br />

<strong>voda</strong>, količina i intenzitet oborina, pad terena, oblik i veličina sliva, visina podzemne<br />

vode.<br />

Poznavajući vrijednost izračunatog viška vode, hidromodul odvodnje može se<br />

također izračunati (Rudić i Đurović, 2006), iz izraza:<br />

10<br />

86400<br />

4<br />

vv �<br />

q �<br />

T �<br />

gdje je: q – hidromodul odvodnje (l/s/ha); vv – višak vode (mm); T – vrijeme odvodnje<br />

(dan)<br />

Tako primjerice, hidromodul odvodnje (q) za višak vode od 50 mm i vrijeme<br />

odvodnje od 48 sati, prema navedenom izrazu, iznosi 2,90 l/s/ha.<br />

Treba istaći da u melioracijskoj praksi odvođenja <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> treba razlikovati<br />

hidromodul koji se rabi kod hidromelioracijskih sustava površinske, u odnosu na<br />

podzemnu (drenažnu) odvodnju.<br />

U melioracijskoj praksi Hrvatske pri odvodnji <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s proizvodnih<br />

poljoprivrednih površina putem hidromelioracijskih sustava površinske odvodnje, ili<br />

37


konkretno, pri određivanju razmaka otvorenih kanala III i IV reda na slivnim područjima<br />

Dunava, Save i Drave, koji su karakteristični po manjim padovima terena (


Po navedenoj formuli svojevremeno se je određivao mjerodavni hidromodul<br />

površinske odvodnje na melioracijskim površinama slivnih područja Drave, Dunava i<br />

Save (Marušić, 1998).<br />

U dolini Save-Posavine, za područje Črnec-polja, korištene su dobrim dijelom i<br />

empirijske formule Srebrenovića (Čović i Bagić, 1987), koje za praktičnu upotrebu<br />

imaju oblik:<br />

gdje su<br />

q<br />

q<br />

5<br />

25<br />

�<br />

3,<br />

165<br />

0,<br />

316 �<br />

2,<br />

78 � ��<br />

V � � �<br />

� �28,<br />

37�<br />

H ��<br />

� ��<br />

� �V<br />

�<br />

� � �<br />

�<br />

� ��<br />

28,<br />

37�<br />

H � � �<br />

�<br />

�<br />

4,<br />

15<br />

0,<br />

240 �<br />

2,<br />

78 � ��<br />

V � � �<br />

� �52,<br />

42�<br />

H ��<br />

� ��<br />

� �V<br />

�<br />

� � �<br />

�<br />

� ��<br />

52,<br />

42�<br />

H � � �<br />

�<br />

1 / 3<br />

3 � F �<br />

� 1 � � b ; � 2 � 2,<br />

6�<br />

� ; � � � 1 � � 2<br />

4 � J �<br />

gdje je: q – hidromodul površinske odvodnje (l/s/ha)<br />

H – srednja godišnja oborina (m)<br />

τ – ukupno vrijeme koncentracije vode (sati)<br />

V – retencijska sposobnost tla za vodu (mm)<br />

5,25 – povratna razdoblja (godina)<br />

F – površina sliva (km 2 )<br />

J – pad terena (m/km, ‰)<br />

l/s/ha<br />

l/s/ha<br />

Hidromodul kod podzemne odvodnje (cijevne drenaže) obično se poistovjećuje<br />

s pojmom specifičnog drenažnog isteka (q). Ova vrijednost predstavlja količinu vode<br />

koja se odvodi s proizvodnih poljoprivrednih površina putem drenažnog sustava u l/s/ha,<br />

ili mm/dan (Tomić, 1987). Pri čemu je 1 mm/dan = 0,116 l/s · ha, odnosno 1 l/s/ha = 8,64<br />

mm/dan.<br />

Određivanje drenažnog hidromodula također, je ovisno od više čimbenika, pri<br />

čemu su najbitniji: fizikalno-hidrauličke značajke tla, količina i intenzitet oborina, nagib<br />

terena, uzgajana kultura, visina podzemne vode, agrotehničke mjere. Najtočnije<br />

vrijednosti ovog parametra ostvarive su putem eksperimentalnih polja. U širokoj<br />

melioracijskoj praksi podzemne odvodnje (cijevne drenaže) u Hrvatskoj, ovisno od tipa<br />

tla i lokaliteta eksperimentalnog polja, dodatnih agromelioracijskih mjera, potvrđene su<br />

vrijednosti drenažnog hidromodula u rasponu od 0,4 do 5,51 l/s/ha (Petošić, 1993).<br />

Za praktične svrhe drenažni hidromodul, može se orijentacijski odrediti na<br />

temelju teksturnog sastava tla (Marjanov, 1964), tablica 8.<br />

39


Tablica 8. Vrijednosti drenažnog hidromodula odvodnje<br />

Sadržaj čestica tla<br />

60%<br />

60-40%<br />

40-30%<br />

30-20%<br />


U nedostatku hrvatskih normativa, iznosi se mišljenje Srebrenovića (1981) o<br />

mjerodavnim vrijednostima drenažnog hidromodula pri projektiranju drenažnih sustava<br />

za naše prilike (tablica 12).<br />

Tablica 12. Vrijednosti drenažnog hidromodula po Srebrenoviću (1981)<br />

Tlo<br />

Ratarske kulture<br />

q u mm/dan<br />

Povrtlarske kulture<br />

Mineralno 10-15 15-20<br />

Organsko 15-20 20-40<br />

Treba međutim, naglasiti da se iznijete vrijednosti drenažnog hidromodula<br />

prvenstveno odnose u slučaju primjene klasičnog sustava cijevne drenaže i reguliranja<br />

plitkih razina podzemnih <strong>voda</strong> u tlu (melioracijska jedinica III).<br />

5.3. Norma odvodnje<br />

Norma odvodnje predstavlja dubinu na kojoj treba održavati razinu podzemne<br />

vode pri uzgoju poljoprivrednih kultura. Ona odgovara dubini u kojoj biljke razvijaju<br />

glavninu korijenovog sustava. Norma odvodnje, u velikoj mjeri ovisi o vrsti uzgajane<br />

kulture. Osim toga, ovisi i o vrsti tla. Navode se iskustva i normativi Njemačke i<br />

Nizozemske koji se primjenjuju za određivanje norme odvodnje pri reguliranju razine<br />

podzemne vode cijevnom drenažom (Vidaček et al., 1979), tablice 13 i 14.<br />

Tablica 13. Potrebno održavanje dubine podzemne vode u cm prema njemačkim<br />

normativima<br />

Vrsta tla Travnjaci Pašnjaci Livade<br />

Laka mineralna tla 50-70 70-90 80-120<br />

Teška tla 60-80 80-100 100-120<br />

Tablica 14. Optimalna dubina podzemne vode u m pri dreniranju tla u Nizozemskoj<br />

Tekstura tla Travnjaci Oranice<br />

Gruba 0,4-0,6 0,6-0,9<br />

Srednja 0,6-0,9 0,9-1,2<br />

Fina 0,6-0,9 1,2-1,5<br />

Norma odvodnje još je uvijek neiscrpna tema istraživanja. Stalno održavanje<br />

razine podzemne vode u tlu na većoj dubini, zahtijeva duboki sustav odvodnje (duboke<br />

kanale i/ili duboku cijevnu drenažu). Međutim, duboki sustav odvodnje često je upitan,<br />

zbog nemogućnosti osiguranja efikasnog otjecanja (oplavi) kao i ekonomske<br />

opravdanosti. Zbog toga, pri određivanju norme odvodnje u drenažnom i/ili kanalskom<br />

sustavu, treba uskladiti potrebnu razinu podzemne vode (uzimajući u obzir uzgajanu<br />

kulturu) s ekonomskim pokazateljima, odnosno s dubinom drenažnih cijevi i/ili otvorenih<br />

kanala. Na temelju navedenog, daju se preporuke za normu odvodnje u drenažnom<br />

41


sustavu (dubina podzemne vode na sredini između dviju drenažnih cijevi), kao što je<br />

navedeno u tablici 15.<br />

Tablica 15. Preporuke za mjerodavnu normu odvodnje pri reguliranju razine podzemne<br />

vode cijevnom drenažom (Tomić, 1987)<br />

Kultura<br />

Dubina razine podzemne vode na sredini<br />

između drenažnih cijevi u cm<br />

Livade 30-40<br />

Pašnjaci 40-50<br />

Oranica (ratarske i povrtlarske kulture) 50-60<br />

Voćnjaci 70-90<br />

Norma odvodnje (a) je dakle, u izravnoj vezi s dubinom drenažnih cijevi (t) i/ili<br />

otvorenih kanala i visinom podzemne vode iznad cijevi (h) na sredini između dviju<br />

drenažnih cijevi, odnosno kanala (slika 45).<br />

a = t – h<br />

a = norma odvodnje u sistemu cijevne drenaže, u m<br />

t = dubina cijevi, u m<br />

h = visina podzemne vode iznad cijevi na sredini njihovog razmaka (L/2), u m.<br />

Slika 45. Prikaz norme odvodnje kod podzemnog sustava cijevne drenaže<br />

Prikazana norma odvodnje na slici 45 odnosi se na reguliranje plitke razine<br />

podzemne vode kod hidromorfnih tala putem klasičnog sustava cijevne drenaže i u<br />

uvjetima kada se radi o podzemnoj vodi koja nije jače zaslanjena niti alkalizirana.<br />

Međutim, u uvjetima kada se radi o zaslanjenim i alkaliziranim <strong>voda</strong>ma, norma odvodnje<br />

je znatno veća i ovisna je od tzv. kritične dubine podzemne vode (slika 46).<br />

42


Hkr = Hk + ha<br />

Gdje je:<br />

Hkr – kritična dubina podzemne vode<br />

Hk – visina kapilarnog podizanja podzemne vode (kapilarni potencijal)<br />

ha – dubina aktivnog sloja tla<br />

Slika 46. Shematski prikaz kritične dubine podzemne vode (L. Avakumović, 2005)<br />

Kovda (1968) je na temelju temperature zraka dao formulu za grubo<br />

izračunavanje kritične dubine slane podzemne vode:<br />

V = 170 + 8 · t ± 15<br />

Gdje je: V – kritična dubina podzemne vode u cm<br />

t – srednja godišnja temperatura zraka u o C<br />

Dakle, prema navedenom, gdje su srednje godišnje temperature zraka oko 10 o C<br />

(kao što je u većem dijelu Hrvatske), kritična dubina podzemne vode iznosi od 235 do<br />

265 cm (Tomić, 1988).<br />

U tablici 16. prikazane su vrijednosti za kritičnu dubinu podzemne vode s<br />

obzirom na teksturne značajke tala i sadržaj soli u podzemnoj vodi (L. Avakumović,<br />

2005).<br />

Tablica 16. Vrijednosti kritične dubine u pjeskovito-glinastim tlima pri različitom<br />

sadržaju soli u podzemnoj vodi<br />

Sadržaj soli u podzemnoj vodi<br />

Vrijednosti kritične dubine<br />

g/l<br />

m<br />

15 >2,5<br />

Norma odvodnje dakle, kod odvodnje zaslanjenih hidromorfnih tala ima znatno<br />

veće vrijednosti, jer je u ovom slučaju potrebno sniziti razinu podzemne vode u tlu ispod<br />

granice mogućeg kapilarnog podizanja (Hk) u rizosferni sloj tla.<br />

43


6. TEMELJNE ZNAČAJKE USPOSTAVE OPLAVI I VODOPRIJEMNIKA<br />

SUVIŠNIH VODA<br />

Uvažavajući topografska, hidrološka, pedološka i klimatska obilježja u Hrvatskoj<br />

se može izdvojiti oko 1.673.792 ha melioracijskog područja, na kojem je potrebno izvršiti<br />

odvodnju <strong>suvišnih</strong> površinskih i/ili podzemnih <strong>voda</strong>. Od ukupno 471.730 ha poplavnih<br />

površina u Hrvatskoj je postojećim hidrotehničkim objektima zaštićeno oko 263.730 ha<br />

melioracijskog područja, dok se potreba za dogradnjom i izgradnjom novih građevina za<br />

zaštitu od štetnog djelovanja vanjskih <strong>voda</strong> računa na oko 208.000 ha melioracijskih<br />

površina (Marušić, 2005). Temeljem navedenih pokazatelja, valja računati da bi u<br />

Hrvatskoj u nepovoljnim hidrološkim uvjetima uz hidromodul odvodnje od 2,0 l/s/ha,<br />

trebalo osigurati uvjete za uspješnu odvodnju (evakuaciju), kao i prijem <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> u<br />

količini od oko 3,5 milijuna litara u sekundi. Dakle, osiguranje uvjeta za uspješno<br />

otjecanje (oplav) kao i prijem <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> na određenom melioracijskom području od<br />

krucijalne je važnosti u cjelokupnom sustavu njihove odvodnje.<br />

Osiguranje mehanizma mogućeg pravovremenog otjecanja (evakuacije)<br />

sakupljenih <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s određenog melioracijskog područja, poznatog u našoj starijoj<br />

literaturi pod pojmom oplavi, preduvjet je za uspješnu funkcionalnost svakog<br />

hidromelioracijskog sustava odvodnje. U svojoj knjizi „Melioracija tla“ (Bella, 1935)<br />

razlikuje tri vrste oplavi: prirodnu, umjetnu i mješovitu.<br />

Pod prirodnom oplavi podrazumijeva se prirodno odnosno gravitacijsko otjecanje<br />

sakupljenih <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s nekog melioracijskog područja, u pravcu glavnog<br />

vodoprijemnika, odnosno recipijenta (sl. 47). Da bi se ostvario temeljni uvjet za<br />

prirodnu oplav, razina vode u glavnom vodoprijemniku (recipijentu) mora, dakle, biti<br />

uvijek niža od razine vode u glavnom odvodnom umjetnom ili prirodnom vodotoku.<br />

Valja, međutim, naglasiti da je u odvodnji <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> u velikim dolinama naših rijeka<br />

(Dunava, Save, Drave, Mure i dr) navedeni uvjet prirodno teško ostvariv, pri čemu se<br />

odvođenje sakupljene suvišne vode s manjih melioracijskih cjelina, poznatih kao<br />

„kazeta“, odvodi putem umjetne oplavi (sl. 48). Dakle, kod umjetne ili mehaničke<br />

oplavi, razina vode u vodoprijemniku ili recipijentu područja (rijeci, jezeru, moru) je<br />

uvijek geodetski viša od razine vode u glavnom odvodnom kanalu i/ili vodotoku<br />

melioracijskog područja. U ovom slučaju evakuacija <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s melioracijskog<br />

područja, u glavni recipijent, moguća je jedino umjetnim mehaničkim načinom u obliku<br />

njihovog dizanja putem uporabe crpnih stanica. Mješovita oplav je kombinacija prirodne<br />

i umjetne oplavi.<br />

Slika 47. Shematski prikaz prirodne (gravitacijske) oplavi<br />

44


Slika 48. Shematski prikaz umjetne (mehaničke) oplavi<br />

Treba naglasiti da je u širokoj melioracijskoj praksi odvodnje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s<br />

proizvodnih poljoprivrednih površina u dolinama spomenutih rijeka, a posebice u dolini<br />

Save (Posavini), uvelike korištena mehanička oplav (evakuacija), pomoću crpnog<br />

pogona (crpnih postaja). U tu svrhu, do 1990. godine u Hrvatskoj su izgrađene ukupno 82<br />

crpne postaje, za potrebe melioracijske odvodnje. U 2004. godini u funkciji je bila 71<br />

crpna postaja, ukupnog kapaciteta 316,5 m 3 /s i snage 22.744 kW. Od navedenih crpnih<br />

postaja, ukupno je 12 crpnih postrojenja kapaciteta manjeg od 1,0 m 3 /s, a 34 crpna<br />

postrojenja su kapaciteta 2,0 do 8,0 m 3 /s. Putem 70 crpnih postaja na području Hrvatske,<br />

odvodnjava se ukupna površina od 186.798 ha (Marušić, 2005).<br />

Crpna postaja (slike 49 i 50) je građevina koja se izvodi uz nasip na najnižem<br />

dijelu odvodnjene površine, odnosno na nizvodnom kraju glavnog odvodnog kanala<br />

(GOK). Namijenjena je održavanju prihvatljive razine vode u branjenom melioracijskom<br />

području, podizanjem unutarnjih <strong>voda</strong> na višu razinu vode u vodoprijemniku, u vrijeme<br />

kad nije moguća gravitacijska odvodnja.<br />

Slika 49. Crpna postaja „Davor“, kapacitet 15 m 3 /s<br />

45


Slika 50. Shematski prikaz crpne postaje s prijelazom tlačnog cjevo<strong>voda</strong> preko<br />

obrambenog nasipa (Bićanić, 1985)<br />

Glavni dijelovi crpne postaje su: 1. kompenzacijski bazen, 2. strojarnica,<br />

3. crpka, 4. usisni bazen, 5. gravitacijski kanal, 6. tlačni cjevovod, 7. zatvaračnica,<br />

izljevna glava i nasip (slika 51).<br />

Dimenzioniranje crpnih postaja vrši se na temelju mjerodavnih hidromodula (q) i<br />

količine vode koja se može očekivati u jedinici vremena s određene površine sliva (l/s/ha,<br />

l/s/km 2 ).<br />

Slika 51. Shematski prikaz glavnih dijelova crpne postaje<br />

Crpke se redovito dimenzioniraju na manju protoku od one koja se smatra<br />

mjerodavnom za hidrauličko dimenzioniranje gravitacijske odvodnje. Ekonomski se nije<br />

pokazalo opravdanim ako se crpni agregati dimenzioniraju na maksimalnu protoku<br />

(Qmax), odnosno na vršni dio hidrograma unutarnjih <strong>voda</strong>. Obično se pri<br />

dimenzioniranju crpnih postaja uzima u obzir tzv. stupanj redukcije (η), kao odnos<br />

kapaciteta crpke (Qc) i maksimalne protoke (Qmax).<br />

46


Treba svakako istaknuti da su crpke glavni strojarski dijelovi crpnih postaja.<br />

Prema Marušiću, 2005., većina crpki koje su ugrađene u crpna postrojenja u razdoblju<br />

od početka mehaničke evakuacije <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> (1900. god.) do 1945. godine, bile su<br />

centrifugalnog tipa u horizontalnoj izvedbi. U vremenu do 1990. godine obično su<br />

ugrađivane propelerne crpke u vertikalnoj izvedbi (slika 52), a od 1990. godine ugrađeno<br />

je u Hrvatskoj i nekoliko potopljenih propelernih crpki izvedenih u bloku s<br />

elektromotorom.<br />

Slika 52. Crpna stanica, u obliku šahta s odvojrnim postrojenjima<br />

Kao glavni vodoprijemnici ili recipijenti <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s manjih ili većih<br />

melioracijskih cjelina, u kontinentalnom dijelu Hrvatske najčešće su korišteni prirodni<br />

vodotoci - rijeke. Međutim, posebice je to upečatljivo u dolini Save, suvišna <strong>voda</strong> iz<br />

glavnih odvodnih kanala, preko pumpnih postrojenja nije direktno upuštana u samu<br />

rijeku, nego u područje nizinskih retencija, a potom se preko oteretnih kanala i ustava<br />

uvodila u samu rijeku Savu. Primjer je, svakako, sustav obrane od poplava u Srednjoj<br />

Posavini, gdje se suvišne vode iz retencije Lonjskog polja, preko odteretnog kanala<br />

Lonja-Strug i ustave Trebež I upuštaju u rijeku Savu (slika 53).<br />

Slika 53. Ustava Trebež I, kapaciteta 500 m 3 /s<br />

47


7. METODE I NAČINI ODVODNJE<br />

7.1. Razvoj i primjena odvodnje<br />

Podataka o primjeni prvih sustava za odvodnju <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> ima veoma malo.<br />

Pretpostavlja se da su oni građeni istovremeno sa sustavima za navodnjavanje. Budući da<br />

su građeni isključivo od zemljanih jaraka i kanala, postojala je mala mogućnost da se veći<br />

dio ovih sustava sačuva do današnjih dana. Postoje zapisi (Herodot, 400. g. pr.n.e.) o<br />

primjeni odvodnjavanja već u starom vijeku na području Egipta i Mezopotamije.<br />

Pouzdano je utvrđeno da su prvi podzemni sustavi odvodnje (drenaže) građeni oko 1900.<br />

god. pr.n.e. u području gornjeg Egipta i Babilona, te oko 100. god. pr.n.e. u nekim<br />

dijelovima Kine. Smatra se da su u Europu znanja iz šireg područja melioracija prenijeli<br />

Feničani, dok su najstariji sustavi za odvodnju bili izgrađeni u Grčkoj (1000. g. pr.n.e.),<br />

kada je isušeno i Korajsko jezero površine oko 25.000 ha. Na Apeninskom poluotoku<br />

prvi sustavi odvodnje vezani su za isušivanje jezera Albano (397. g. pr.n.e.). Za<br />

vladavine Julija Cezara sačinjen je projekt za isušivanje jezera Celano. Prvi detaljni opis<br />

drenaže i načina njene izrade potječe iz 396. g. pr.n.e. od Columella, koji u knjizi De re<br />

rustica piše i o odvodnji pontinijskih močvara južno od Rima. Poznato je da su u vrijeme<br />

rimskog carstava hidrotehnički zahvati odvodnje bili korišteni na području današnje<br />

Njemačke, Nizozemske i Španjolske. U srednjem vijeku najintenzivnije mjere odvodnje<br />

primjenjuju se u Nizozemskoj pri formiranju poldera, te u Francuskoj na isušivanju<br />

velikih površina močvarnih tala na sjeveru Francuske (Flandriji). Intenzivniji razvoj<br />

odvodnjavanja putem drenažnih sustava započinje tek krajem XVIII stoljeća. Godine<br />

1810. počela je proizvodnja prvih suvremenih glinenih cijevi, okruglog presjeka (J.<br />

Read), a iz godine 1932. datiraju prve upute za izradu drenažnih sustava. Prva drenaža od<br />

plastičnih cijevi primijenjena je 1948. g. u SAD. Prema podacima Benetina, et al.,<br />

koncem prošlog stoljeća mjere odvodnje u svijetu bile su primjenjivane na oko 160<br />

milijuna ha (tablica 17).<br />

Tablica 17. Primjena odvodnje u svijetu (Benetin, et al., 1987)<br />

Područje<br />

Ukupna<br />

površina<br />

područja<br />

U 1.000 ha<br />

Obradive<br />

poljoprivredne<br />

površine<br />

Odvodnjena površina<br />

Potrebna Provedeno<br />

Europa (bez SSSR) 472.809 229.986 41.064 37.668<br />

Azija (bez SSSR) 2.676.621 1.019.565 38.254 31.994<br />

Afrika 2.264.613 1.009.812 4.960 2.398<br />

Sjeverna i Srednja Amerika 2.140.488 618.277 66.664 67.654<br />

Južna Amerika 1.753.691 545.902 10.979 7.801<br />

Australija i Oceanija 842.906 516.885 2.396 904<br />

SSSR 2.227.200 605.706 55.270 12.161<br />

UKUPNO 12.378.328 4.546.133 219.587 160.580<br />

Vjerojatno najstariji opsežni radovi planirani u cilju odvodnje na našim prostorima s<br />

težištem na dolinu Save, potječu iz trećeg stoljeća naše ere, M.A. Probus (232-282.<br />

god.). Prvi poznati prijedlog opsežnih radova u cilju obnove plovnosti rijekom Savom<br />

vezan je za 1770. god., a prvi cjeloviti projekt uređenja korita Save i odvodnje doline od<br />

48


Rugvice do Stare Gradiške sačinjen je 1793. god. U razdoblju od 1870-1890. god.<br />

izveden je velik dio radova na gradnji savskih nasipa u Slavoniji. U istom razdoblju<br />

primjetni su značajniji hidrotehnički zahvati na obrani od poplava i odvodnji <strong>suvišnih</strong><br />

<strong>voda</strong> i na ostalim vodnim područjima u Hrvatskoj: vodno područje slivova Drave i<br />

Dunava, Primorja i Istre, te Dalmacije.<br />

Prvi počeci primjene cijevne drenaže u Hrvatskoj, javljaju se na kraju XIX i<br />

početku XX stoljeća. U tom vremenu bilježimo prvu organiziranu izvedbu cijevne<br />

drenaže u Brezovici (D. Miholjac). Prvo drenažno polje u Brezovici izgrađeno je (Prof.<br />

Bella) u razdoblju 1903-1906. god. (slika 54). U kasnijem razdoblju slijedila su i ostala<br />

polja, tako da je već 1911. godine cijevna drenaža od glinenih cijevi bila ugrađena na oko<br />

7.500 katastarskih jutara (k.j.) ili oko 4.300 ha.<br />

Slika 54. Drenaža u Brezovici (D. Miholjac), Hvatala su dana: dužinom, padom i<br />

kalibrom. Oznake: SISALA 1, 2, 3, 4…,DRENSKI SISTEM I, I, III, …XI; DRENSKA<br />

GRUPA D, E (Izvor: Bella)<br />

49


U razdoblju između dva svjetska rata izvode se pojedini zahvati na uređenju vodotoka,<br />

obrani od poplava i odvodnji u cijeloj dolini Save (Biđ-Bosutsko polje, Jelas-polje,<br />

Crnac-polje, te Mokro i Lonjsko polje). Poplave grada Zagreba 1964. godine, a potom<br />

Siska i Karlovca 1965. godine, utjecale su na urgentno rješavanje ovih problema. U ovom<br />

razdoblju ističe se izrada temeljnog projekta s rješenjem obrane od poplava gradova<br />

Zagreba, Siska i Karlovca te uređenjem Save i Kupe i rješenjem melioracijskih područja s<br />

lijeve i desne obale Save od Zagreba do Stare Gradiške (slika 55).<br />

Slika 55. Rješenje obrane od poplave gradova Zagreba, Siska i Karlovca prof.<br />

Srebrenovića iz 1968. godine (Izvor: Hrvatske vode, Tehnički arhiv)<br />

U razdoblju koje će uslijediti dolazi do revolucionarne primjene hidromelioracijskih<br />

zahvata odvodnje kako u dolini Save, isto tako u drugim slivnim područjima Hrvatske.<br />

Težište zahvata usmjereno je na odvodnju <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> na proizvodnim poljoprivrednim<br />

površinama tadašnjeg društvenog sektora (tzv. kombinata). Najveći dio<br />

hidromelioracijskih sustava površinske i podzemne odvodnje u Hrvatskoj izvedeno je u<br />

razdoblju od 1968-1988. godine (tablica 18). Prednjači dolina rijeke Save u kojoj su<br />

površinski sustavi odvodnje u potpunosti izgrađeni na oko 350.000 ha, a podzemni<br />

(drenaža) na oko 71.200 ha poljoprivrednih površina (Marušić, 2003). Razdoblje<br />

Domovinskog rata i nakon njega sve do današnjih dana obilježeno je ozbiljnom<br />

stagnacijom u primjeni hidromelioracijskog zahvata odvodnje u Hrvatskoj, kao i<br />

nedopustivim stanjem oko održavanja izvedenih sustava.<br />

50


Red.<br />

broj<br />

Tablica 18. Primjena odvodnje u Hrvatskoj (Marušić, 2003)<br />

Slivno i vodno<br />

područje<br />

Ukupna<br />

površina<br />

(ha)<br />

Meliorac.<br />

površina<br />

(ha)<br />

Stupanj izgrađenosti hidromelioracijskog sustava za<br />

odvodnju<br />

Površinska odvodnja Podzem. odvod.<br />

potpuno dijelom. neizgrađ. potpuno djelom.<br />

1. Biđ-Bosut 227 950 169 810 137 931 31 879 0 24 775 0<br />

2. Brodska Posavina 104 200 73 802 71 900 1 902 0 13 215 0<br />

3. Orljava-Londža 131 380 50 450 5 311 14 689 30 450 720 280<br />

4. Šumetlica-Crnac 99 800 52 520 26 709 8 444 17 367 7 171 0<br />

5. Subocka-Strug 58 850 25 950 0 17 000 8 950 0 5 000<br />

6. Ilova-Pakra 155 450 61 100 3 015 0 58 085 2 046 0<br />

7. Česma-Glogovnica 233 800 123 170 19 668 0 103 502 2 008 0<br />

8. Lonja-Trebež 107 050 48 450 38 757 0 9 693 11 035 0<br />

9. Zelina-Lonja 65 790 33 100 7 877 150 25 073 2 161 0<br />

10. Banovina 317 457 138 955 6 400 15 500 17 055 2 500 2 000<br />

11. Kupa 443 150 71 050 8 018 0 63 032 2008 0<br />

12. Zagreb 188 460 89 877 22 777 12 200 54 900 3 574 0<br />

13. Krapina-Sutla 123 000 17 100 0 5 400 11 700 0 0<br />

I. Ukupno v.p. SAVA 2 256 337 955 334 348 363 107 164 499 807 71 213 7 280<br />

14. Vuka 179 300 156 000 130 000 26 000 0 8 000 2 000<br />

15. Baranja 105 025 75 092 66 392 8 700 0 0 0<br />

16. Karašica-Vučica 234 723 173 89 103 024 70 845 0 30 110 4 709<br />

17. Županijski kanal 87 328 64 870 49 635 9 735 5 500 6 700 3 000<br />

18. Bistra 136 425 68 640 4 415 53 225 11 000 1 200 0<br />

19. Plitvica-Bednja 103 733 34 850 5 732 25 071 4 047 205 0<br />

20. Međimurje 73 500 53 118 3 042 11 120 38 956 1 982 10 180<br />

II. Ukupno<br />

DRAVA DUNAV<br />

920 034 626 439 362 240 204 696 59 503 48 197 19 889<br />

21. Mirna-Dragonja 12 770 12 770 1 020 1 180 10 570 1 020 0<br />

22. Raša-Boljunčica 7 850 7 850 740 1 790 5 320 740 0<br />

23. Kvarnersko primorje i<br />

otoci<br />

530 530 0 65 465 0 0<br />

24. Gorski kotar 1 200 1 200 0 0 1 200 0 0<br />

25. Podvelebitsko primorje<br />

i otoci<br />

600 600 0 0 600 0 0<br />

26. Lika<br />

Ukupno<br />

20 070 20 070 0 0 20 070 0 0<br />

III Primorje, Istra,<br />

Gorski kotar i Lika<br />

43 020 1 760 3 035 38 225 1 760 0<br />

27. Zrmanja-Zadarsko pr. 15 630 15 630 2 451 3 080 10 099 314 0<br />

28. Krka-Šibensko prim. 5 380 5 380 200 1 290 3 890 0 0<br />

29. Cetina 7 456 7 456 4 046 0 3 410 0 0<br />

30. Srednjedalmatinsko<br />

primorje i otoci<br />

530 530 0 0 530 0 0<br />

31. Vrljika 4 520 4 520 0 1 100 3 420 0 0<br />

32. Matica 3 330 3 330 0 1 320 2 010 0 0<br />

33. Neretva-Korčula 10 459 10 459 5 605 1 867 2 987 0 0<br />

34. Dubrovačko primorje i<br />

otoci<br />

1 694 1 694 84 1 110 500 0 0<br />

IV. Ukupno Dalmacija 48 999 12 386 9 767 26 846 314 0<br />

Sveukupno Hrvatska 1 673 792 724 749 324 662 624 381 121 484 27 169<br />

51


7.2. Površinska odvodnja<br />

Odvodnja <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s određenog melioracijskog područja površinskim putem<br />

u obliku otvorenih prirodnih vodotoka i/ili umjetnih kanala zasigurno spada u najstarije<br />

metode odnosno sustave odvodnje. Osnovna zadaća ove metode odvodnje u biljnoj<br />

proizvodnji je da suvišnu unutrašnju vodu pretežito površinskog podrijetla s određenih<br />

proizvodnih poljoprivrednih površina najkraćim putem, i u potrebnom vremenskom<br />

razdoblju, odvede do temeljnog vodoprijemnika (recipijenta) područja.<br />

S aspekta šire melioracijske prakse i hdirotehničkih melioracija u Hrvatskoj,<br />

opravdana je podjela površinske odvodnje na osnovnu i detaljnu.<br />

7.2.1. Osnovna površinska odvodnja<br />

Osnovnu površinsku odvodnju čine prirodni i/ili umjetni melioracijski vodotoci,<br />

najčešće kanali tzv. prvog i drugog reda (u nastavku kanali I. i II. reda), te adekvatne<br />

hidrotehničke građevine (najčešće crpne postaje i ustave), koje omogućuju efikasno<br />

odvođenje sakupljene vode sa cijelog melioracijskog područja, do glavnog<br />

vodoprijemnika odnosno recipijenta. Dakle, navedeni melioracijski vodotoci odnosno<br />

kanali imaju isključivo tranzitnu ulogu u evakuaciji sakupljenih <strong>voda</strong> s užeg ili šireg<br />

melioracijskog područja. U tom pogledu melioracijski vodotok I. reda (slika 56) je<br />

najčešće regulirani prirodni vodotok, koji u određenim prilikama može ujedno poslužiti i<br />

kao glavni recipijent područja. S obzirom na vrijednosti maksimalnih vodostaja i protoka<br />

koje se mogu pojaviti u određenom povratnom razdoblju (5, 10, 50 godina), često je na<br />

ovim vodotocima predviđena izgradnja obrambenih nasipa za zaštitu od poplava i<br />

vanjskih <strong>voda</strong>, kao i odgovarajućih crpnih postrojenja i ustava. Hidrauličke dimenzije<br />

(dubina, širina vodnog lica, širina dna) melioracijskog vodotoka I. reda ovisne su o<br />

veličini slivne površine i mjerodavnom hidromodulu površinske odvodnje, odnosno<br />

maksimalnim protokama. Na temelju navedenih pokazatelja vrši se obvezatno<br />

hidrauličko dimenzioniranje poprečnog presjeka, odnosno „korita“ ovog<br />

melioracijskog vodotoka.<br />

Slika 56. Prikaz melioracijskog vodotoka I. reda<br />

52


U domenu osnovne površinske odvodnje ubrajaju se i melioracijski kanali II.<br />

reda (slika 57). Ovi kanali predstavljaju u stvari glavne odvodne kanale (GOK), koji<br />

odvode suvišnu površinsku vodu s manjih hidromelioracijskih cjelina tzv. „kazeta“, koje<br />

čine cjelovite dijelove melioracijskog šireg područja. Važno je naglasiti da se i ovi kanali<br />

hidraulički dimenzioniraju na mjerodavne protoke određenog povratnog razdoblja.<br />

Logično je zaključiti da se sakupljena <strong>voda</strong> iz kanala II. reda odvodi gravitacijski i/ili<br />

mehanički putem crpnih postaja u meliorcijski vodotok I. reda. Orijentacijske, odnosno<br />

prosječne vrijednosti osnovnih hidrauličkih dimenzija kanala II. reda su slijedeće<br />

(Marušić, 1985): širina dna od 3,0 do 10,0 m, dubina kanala 3,0-3,5-5,0 m, pokos<br />

nagnutih stranica m = 1,5-2,0-2,5-3,0. Budući da su kanali II. reda isključivo umjetni<br />

melioracijski vodotoci, koji se grade (kopaju) u zemljanim uvjetima, poprečni presjek im<br />

je uvijek trapez, odgovarajućih hidrauličkih dimenzija (sl. 58).<br />

Slika 57. Prikaz melioracijskog kanala II. reda<br />

Slika 58. Shematski prikaz i hidrauličke dimenzije otvorenih kanala osnovne odvodnje(I i<br />

II reda)<br />

53


7.2.2. Detaljna površinska odvodnja<br />

Najstarija je metoda odnosno način reguliranja <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s proizvodnih<br />

poljoprivrednih površina. Temeljna zadaća ove odvodnje je da višak vode s proizvodnih<br />

površina u toku mjerodavnog vremena odvede u kanale osnovne odvodnje (I. i II. reda).<br />

Sam naziv upućuje na činjenicu da se ovdje radi o takvoj odvodnji, koja je direktno<br />

povezana sa samim detaljem kao proizvodnom jedinicom, odnosno parcelom ili tablom.<br />

7.2.2.1. Sustav srednje dubokih kanala<br />

Detaljna površinska odvodnja <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> na području Hrvatske temeljena je na<br />

izgradnji otvorenih melioracijskih kanala III. i IV. reda, koji po svojim hidrauličkim<br />

elementima odgovaraju tzv. srednje dubokim kanalima.<br />

Melioracijski kanali III. reda (slika 59), često se u praksi nazivaju i sabirni<br />

odvodni kanali (SOK), koji sabiru suvišne vode iz većeg broja melioracijskih kanala IV.<br />

reda i odvode je u kanale II. reda. Pored terenskih elemenata, njihova trasa uvjetovana je<br />

zahtjevima oblikovanja suvremenih poljoprivrednih proizvodnih površina (tabli). Tako je<br />

u našoj melioracijskoj praksi odvodnje, dužina ovih kanala najčešće varirala od 1.500-<br />

2.000 m. Prosječne hidrauličke dimenzije kanala bile su slijedeće: širina dna od 1,0 do<br />

3,0 m, dubina od 2,0-3,0-3,5, pokos stranica m = 1,5-2,0-2,5. Hidrauličke dimenzije<br />

kanala često puta nisu određivane na temelju potrebnih parametara, kao što su<br />

maksimalna protoka i povratno razdoblje, što je uvjetovano relativno manjim količinama<br />

vode, koju su ovi kanali odvodili.Treba naglasiti da su u okviru cjelokupne organizacije<br />

melioracijskog područja, uz ove kao i kanale II. reda, obično projektirani i adekvatni<br />

poljski putovi.<br />

Slika 59. Prikaz melioracijskog kanala III reda<br />

Melioracijski kanali IV. reda (slika 60), to su u stvari paralelni ili detaljni<br />

odvodni kanali (DOK), jer direktno utječu na sam oblik i veličinu proizvodne parcele<br />

odnosno table. Imaju možda i najbitniju ulogu u cjelokupnom sustavu površinske<br />

odvodnje, jer im je osnovna zadaća u pravovremenoj evakuaciji <strong>suvišnih</strong> uglavnom<br />

površinskih <strong>voda</strong> sa same proizvodne jedinice. Sakupljenu vodu odvode u melioracijske<br />

kanale III. reda. Ovi su kanali najmanjih hidrauličkih dimenzija: širine dna od 0,50-0,60-<br />

54


0,80 m, dubine od 1,50-2,0-2,5 m, pokosa stranica m = 1,25-1,50-1,75-2,00, dužine<br />

kanala od 500-800-1.000 m, minimalnog pada od 0,4‰, razmaka kanala od 180 do 350<br />

m (slika 61).<br />

Kako navodi Marušić, 1985. za određivanje mjerodavnog razmaka ovih kanala na<br />

melioracijskim područjima s malim padovima terena (I = 0,5-2,0‰), kakvi prevladavaju<br />

unutar slivnih područja Save, Drave i Dunava, potvrdila se opravdanom primjena formule<br />

A.N. Kostjakova:<br />

0,<br />

5<br />

D �<br />

� c � t<br />

2<br />

o<br />

0.<br />

75 ����i� � 4K<br />

�<br />

� � i<br />

1<br />

2<br />

(m)<br />

D-razmak kanala IV. reda (m)<br />

c=α√J – karakterizira prilike otjecanja<br />

to=mjerodavno vrijeme otjecanja suvišne vode s parcele (sati)<br />

J=pad parcele-terena, (‰), pad slivne površine<br />

Α = 87/γ – koeficijent karakterizira terenske uvjete otjecanja<br />

� Mjerodavne vrijednosti koeficijenta površinske hrapavosti za<br />

- obrađene površine, brazde u smjeru pada γ = 2<br />

- oranice, bez brazda γ = 3,5<br />

- pašnjaci γ = 4<br />

- prirodne livade γ = 6 do 8<br />

- neravne površine γ = 8 do 15<br />

σ = koeficijent površinskog otjecanja<br />

i = intenzitet oborine (mm/sat), i = h/tk<br />

tk = vrijeme trajanja mjerodavne oborine (1-2 dana)<br />

K1= poniranje vode u tlo (mm/sat)<br />

H = visina oborine (mm)<br />

Slika 60. Prikaz melioracijskog kanala IV. reda<br />

55


Slika 61. Shematski prikaz i hidrauličke dimenzije otvorenih kanala detaljne odvodnje<br />

(III i IV reda)<br />

U primjeni suvremene poljoprivredne mehanizacije koja je u Hrvatskoj nastupila<br />

početkom sedamdesetih godina prošlog stoljeća, reljefne razlike na dispoziciju kanalske i<br />

putne mreže nisu smjele kočiti intenzifikaciju i mehanizaciju poljoprivredne proizvodnje<br />

na melioracijskim područjima. Stoga je u nizinskim melioracijskim područjima<br />

prevladavalo načelo paralelnog postavljanja sabirnih i detaljnih kanala. Sabirni kanali (III<br />

reda) redovno su projektirani u pravcu generalnog pada terena na individualnom sektoru<br />

vlasništva, a obrnuto na društvenom. Detaljni ili tzv. „suhi kanali“ (IV reda) na<br />

društvenim površinama najčešće imaju smjer generalnog pada terena radi obrade po<br />

dužoj strani table, a na individualnom posjedu obrnuto (slika 62).<br />

Slika 62. Prikaz površinske odvodnje otvorenim kanalima u srednjoj Posavini<br />

56


Na slici 63 prema Marušiću, 1985., prikazan je plan kanalske mreže površinske<br />

odvodnje, s vrstom neophodnih pratećih objekata.<br />

Slika 63. Situacija kanalske mreže površinske odvodnje s pratećim objektima<br />

(Marušić, 1985)<br />

Općenito, kao i svaki drugi sustav, tako i prikazani sustav površinske odvodnje<br />

otvorenim kanalima (I, II, III i IV. reda), koji je korišten u širokoj melioracijskoj<br />

praksi odvodnje u Hrvatskoj, ima svojih prednosti i nedostataka, među kojima valja<br />

izdvojiti slijedeće:<br />

Prednosti:<br />

� mogućnost odvođenja velikih količina <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> u kratkom vremenskom<br />

intervalu<br />

� velika mogućnost retencije <strong>suvišnih</strong> površinskih <strong>voda</strong> u samoj mreži otvorenih<br />

kanala (I, II, III i IV reda)<br />

� djelotvornost otvorenih kanala i kod malih relativnih padova terena (0,15-<br />

0,50‰)<br />

� relativno jeftinija cijena izgradnje sustava<br />

57


Nedostaci:<br />

� gubitak na proizvodnim površinama, koji se može kretati i do 15%<br />

� prepreke pri obavljanju agrotehničkih operacija (sjetva, žetva, zaštita)<br />

� pospješuju rast hidrofilne (zeljaste i drvenaste) vegetacije i korova<br />

� povećavaju rizik u pravcu mogućeg onečišćenja tla, površinskih i podzemnih<br />

<strong>voda</strong><br />

Izvođenje i održavanje hidromelioracijskih sustava površinske odvodnje otvorenim<br />

kanalima<br />

U današnjim uvjetima, izvođenje i održavanje detaljnih sustava za površinsku<br />

odvodnju vrši se u potpunosti automatski, putem specijalnih strojeva – mehanizacije, kao<br />

što su: bageri, kanalokopači, buldozeri, ravnjači, razni tipovi kosilica i mlatilica (sl. 64).<br />

Slika 64. Izvedba otvorenih kanala IV. reda hidrauličkim bagerom s profiliranom<br />

kašikom<br />

Održavanje hidromelioracijskih sustava površinske odvodnje je vrlo<br />

zahtjevno. Tako otvoreni kanali III i IV reda zahtijevaju redovitu košnju, koju treba<br />

obavljati kontinuirano svake godine. Izmuljivanje i čišćenje dna kanala, trebalo bi<br />

obavljati minimalno svakih 3 do 4 godine. U protivnom, u kanalima dolazi do<br />

intenzivnog rasta, u početku raznih vrsta hidrofilnog zeljastog bilja (šaševi), a potom i<br />

drvenastih hidrofila (vrba, joha, topola).<br />

Zbog neredovitog održavanja postojeće kanalske mreže, posebice kanala III i IV<br />

reda, situacija u Hrvatskoj na površini od gotovo 1.000.000 ha, na kojoj su ovi sustavi u<br />

potpunosti i/ili djelomično izvedeni, je u vrlo lošem stanju, što znatno utječe na njihovu<br />

efikasnost u odvodnji <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> (slika 65).<br />

58


Slika 65. Prikaz lošeg održavanja otvorenih melioracijskih kanala u Hrvatskoj<br />

7.2.2.2. Sustav srednje dubokih kanala i baulacije tla<br />

Sedamdesetih godina prošlog stoljeća ovaj sustav detaljne odvodnje primjenjivao<br />

se je za reguliranje <strong>suvišnih</strong> površinskih <strong>voda</strong> posebice u dolini Save (Posavini).<br />

Uglavnom je primjenjivan na tlima težeg i teškog teksturnog sastava i uvjetima kada je<br />

prirodni nagib površine bio nedovoljan za uspješno otjecanje suvišne oborinske<br />

(površinske) vode. Bauliranje tla je, u stvari, „napinjanje zemljišne površine“ ili<br />

izvođenje slogova na proizvodnoj površini, s pomoću načina obrade, pri čemu se stalno<br />

primjenjuje „naoravanje“. Ovaj sustav ima više varijanti, od kojih valja istaći dvije:<br />

� dvosmjernu baulaciju sa stalnim plitkim kanalima;<br />

� dvosmjernu baulaciju s privremeno plitkim kanalima.<br />

7.2.2.2.1. Dvosmjerna baulacija tla sa trajnim plitkim kanalima<br />

To je, u stvari, talijanska varijanta u rješavanju <strong>suvišnih</strong> oborinskih ili<br />

površinskih stagnirajućih <strong>voda</strong> na proizvodnim površinama. Toliko je metoda stara da joj<br />

Olliva (cit. po Matkoviću, 1971) pripisuje rimsko podrijetlo. Pri izvođenju baula<br />

(slogova) treba ostvariti jednoličan nagib od minimalno 1% od sredine sloga do stalnih<br />

plitkih kanala na obje strane. Širina baula ili slogova je najčešće 25-40 m, a ovisi, u<br />

stvari, o propusnosti tla za vodu. Prema Ollivi (cit. po Matkoviću, 1968), za tla koja<br />

imaju vrlo malu propusnost širina slogova iznosi 12,5-25,0 m, pri maloj propusnosti 25,0-<br />

59


37,5 m, a za tla s umjerenom propusnosti tla za vodu, širina sloga može iznositi 37,5-50,0<br />

m. Kako je propusnost naših teških tala (npr. pseudoglejna tla) u granicama vrlo malih i<br />

malih vrijednosti, u nas se je primjenjivala širina slogova od 25 do 37,5 m. Dužina<br />

slogova obično je iznosila 150-300 m. Stalni plitki kanali duboki su 0,8-1,0 m, a dugi<br />

kao što je dužina sloga. Na jednom ili oba kraja ovih plitkih kanala ugrađivani su<br />

podzemni propusti (cijevi) kroz koje je <strong>voda</strong> ispod navratine odlazila u kanale IV reda<br />

(slike 66).<br />

Slika 66. Sustav dvosmjerne baulacije sa stalnim plitkim kanalima<br />

(Sevenhuijsen, 1994)<br />

Stalni plitki kanali izvode se kanalokopačem, a planiranje i napinjanje slogova s<br />

pomoću buldozera, skrepera i ostalih strojeva za uređenje površina. Budući da su se u<br />

našoj dosadašnjoj praksi ostvarivale manje dužine slogova, odnosno linije obrade tla 150-<br />

300 m, da je dosta skupo održavanje ovog sustava, da se gubi dosta obradive površine i<br />

da se dobiva neujednačen usjev (slabiji je usjev što je bliži plitkim kanalima), ovaj sustav<br />

je pokazao veći broj nedostataka, pa je već petnaestak godina nakon početka njegove<br />

primjene, došlo do postepenog napuštanja, pogotovo na površinama bivšeg društvenog<br />

sektora.<br />

7.2.2.2.2. Dvosmjerna baulacija tla s privremeno plitkim kanalima je ustvari<br />

naša varijanta, a, u biti, je modifikacija talijanske metode dvosmjerne baulacije.<br />

Osnovna razlika ove varijante u odnosu na dvosmjernu baulaciju sa stalnim plitkim<br />

60


kanalima, sastoji se u dubini kanala. Naime, ovdje su kanali plići (0,6-0,8 m) i<br />

predstavljaju produbljene i proširene odvodne komore (razorne jarke), koji se formiraju<br />

u sustavu naoravanja slogova u više navrata. Zbog toga su za domaću varijantu bile<br />

potrebne manje investicije i bilo je lakše sustav održavati. Svi ostali detalji gotovo su<br />

jednaki talijanskoj varijanti dvosmjerne baulacije. Domaća varijanta se u navedenom<br />

razdoblju dosta primjenjivala u području savske doline, ali je već nakon kraćeg razdoblja,<br />

zbog navedenih razloga, došlo do njene zamjene sa sustavima kombinirane detaljne<br />

odvodnje (slike 67 i 68).<br />

Slika 67. Sustav dvosmjerne baulacije tla s privremeno plitkim kanalima u Posavini<br />

(naša varijanta)<br />

Slika 68. Prikaz dvosmjerne baulacije sa stalnim plitim kanalima (talijanska varijanta)<br />

(Jelaković i Braun, 1961)<br />

61


7.3. Podzemna odvodnja<br />

U melioracijskoj praksi Hrvatske, pod pojmom podzemne odvodnje,<br />

podrazumijeva se odvođenje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s poljoprivrednih proizvodnih površina,<br />

odnosno tla putem podzemnih ukopanih (drenažnih) cijevi. Naime, podzemna se<br />

odvodnja danas u poljoprivredi praktično poistovjećuje s pojmom cijevne drenaže.<br />

Valja naglasiti da je intenzivniji razvoj odvodnje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> putem drenažnih<br />

sustava u Europi tek započeo krajem XVIII stoljeća, nakon što je 1810. godine počela<br />

proizvodnja prvih suvremenih glinenih cijevi okruglog profila. U Hrvatskoj su prve<br />

drenaže s glinenim cijevima izvedene krajem XIX i početkom XX stoljeća. Međutim,<br />

«revolucija» u odvodnji <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> putem cijevne drenaže s poljoprivrednih površina<br />

nastupila je nakon upotrebe PVC (polivinil klorid) drenažnih cijevi (šezdesete godine<br />

prošlog stoljeća). Zemlje s najvećim udjelom dreniranih površina putem cijevne drenaže<br />

u Europi su Velika Britanija, Finska, Norveška, Nizozemska i Mađarska. U Hrvatskoj,<br />

kao što je već navedeno, intenzivan razvoj cijevne drenaže u odvodnji <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s<br />

poljoprivrednih površina nastupa tijekom sedamdesetih i traje sve do devedesetih godina<br />

prošlog stoljeća. Prema Marušiću, 2001., u navedenom razdoblju, ukupno je u Hrvatskoj<br />

drenirano oko 150.000 ha (148.653 ha) poljoprivrednih površina, od čega 121.484 (ha) u<br />

potpunosti, a 21.169 (ha) djelomično.<br />

Najveći dio dreniranih poljoprivrednih površina nalazi se u dolini Save (78.493<br />

ha). Izgrađenost sustava podzemne detaljne odvodnje cijevnom drenažom u bazenskom<br />

dijelu Posavine do 1992. godine prikazana je u tablici 19 (Petošić, 1993).<br />

Tablica 19. Izgrađenost sustava cijevne drenaže u bazenskom dijelu Posavine do 1992.<br />

godine<br />

Redni broj Poduzeće<br />

Poljoprivredne površine u ha<br />

ukupne obradive drenirane<br />

1. PPK Županja 17.760 14.925 6.940<br />

2. PPK Jasinje, Sl. Brod 16.450 14.580 13.310<br />

3. PPK Nova Gradiška 15.000 7.148<br />

4. Ratarstvo Novska 4.775 4.775 4.420<br />

5. Moslavka Kutina 7.580 5.502 4.102<br />

6. Posavka Sisak 2.799 1.789<br />

7. Šašina Greda 2.150 1.630<br />

8. Agroposavina Ivanić Grad 6.000 6.000<br />

9. Institut za oplemenjivanje i<br />

proizvodnju bilja<br />

2.608 2.200 2.161<br />

10. Božjakovina 3.030 2.510 2.510<br />

11. Agroposavlje Velika Gorica 2.170 2.170 714<br />

Ukupno 72.611 50.724<br />

62


U tablici 20, dat je prema Dadiću (1990) prikaz ukupnih i dreniranih poljoprivrednih<br />

površina u državnom vlasništvu u slivu Biđa i Bosuta do 1990. godine.<br />

Temeljem pokazatelja iz tablica 18 i 19 razvidno je da je najveći dio (preko 99%) sustava<br />

podzemne odvodnje u obliku cijevne drenaže u Posavini izveden na državnom<br />

poljoprivrednom zemljištu u sklopu bivših poduzeća (tzv. kombinata).<br />

Tablica 20. Prikaz ukupno dreniranih površina u državnom vlasništvu i osnovni<br />

pokazatelji cijevne drenaže u slivu Biđa i Bosuta (Dadić 1990)<br />

Općina<br />

Državne površine Prosječno<br />

ukupno (ha) drenirano (ha)<br />

gustoća<br />

drenaže<br />

(m/ha)<br />

razmak<br />

drenaže (m)<br />

Vinkovci 23.565 12.832 357 28<br />

Županja 17.763 6.939 354 29<br />

Sl. Brod 16.457 9.667 455 22<br />

Đakovo 15.538 2.820 303 33<br />

Vukovar 3.118 1.775 313 32<br />

Ukupno 76.441 34.033 356 29<br />

7.3.1. Sustav horizontalne cijevne drenaže<br />

U literaturi se navode različiti nazivi za ovaj sustav odvodnje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>.<br />

Često se rabe nazivi: paralelna ili plošna cijevna drenaža, klasični sustav cijevne drenaže,<br />

dvostrešna paralelna cijevna drenaža i dr. Zajednički naziv im je da se kod ovog sustava<br />

suvišna <strong>voda</strong> iz tla odvodi podzemnim drenažnim cijevima (danas isključivo od PVC-a),<br />

koje se za razliku od vertikalne drenaže postavljaju horizontalno.<br />

Ovaj sustav odvodnje najbolje rezultate ostvaruje kod hidromorfnih tala koja<br />

imaju problem plitkih podzemnih <strong>voda</strong> (III. melioracijska jedinica), gdje je temeljni cilj<br />

sustava spuštanje visoke razine vode u tlu na odgovarajuću dubinu, odnosno normu<br />

odvodnje.<br />

Da bi se to ostvarilo, sustav cijevne drenaže treba pokrivati cijelu melioracijsku<br />

površinu, pri čemu se cijevi postavljaju prema adekvatnim elementima i normativima.<br />

Međutim, treba istaći da ovaj sustav odvodnje često čini temelj i u kombinaciji s<br />

dodatnim agromelioracijskim mjerama (kombiniranoj odvodnji), pri čemu se može<br />

uspješno rješavati problem bilo koje vrste <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> u tlu.<br />

Drenažne cijevi prema svojoj funkciji odvođenja <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> dijele se na: sisala,<br />

hvatala i kolektore.<br />

Sisala ili sabirači su drenažne cijevi standardnih promjera (50, 65 i 80 mm).<br />

Hvatala su drenažne cijevi većih profila, najčešće 100, 125 i 160 mm promjera. Kolektori<br />

su drenažne i/ili druge cijevi obično promjera većeg od 160 mm. Za lakše razumijevanje<br />

daljnje problematike, koja se opisuje u ovom dijelu udžbenika ukazuje se na temeljne<br />

principe mogućeg postavljanja drenažnih cijevi kod ovog sustava.<br />

63


Tako se u ovisnosti od smjera postavljanja sisala na generalni pad terena mogu<br />

razlikovati tri tipa (načina), sl. 69:<br />

� uzdužna drenaža<br />

� okomita drenaža<br />

� kosa drenaža<br />

Slika 69. Prikaz mogućih tipova (načina) postavljanja drenažnih cijevi (sisala):<br />

a) uzdužni; b) okomiti; c) kosi<br />

Kod uzdužne drenaže sisala se postavljaju uzduž, odnosno niz pad terena, dakle,<br />

okomito na izohipse i približno s pravcem generalnog toka vode. Općenito je mišljenje,<br />

da je ovaj način postavljanja sisala prikladan na nagibu terena oko 5‰. Prednost ovog<br />

načina postavljanja drenažnih cijevi (sisala) je u maksimalnom korištenju nagiba terena<br />

pri otjecanju sakupljene vode. Međutim, negativna strana mu je u maloj širini utjecaja<br />

drenaže, budući da je tok vode paralelan s položajem cijevi, što zahtijeva manje<br />

rastojanje (razmak) između cijevi.<br />

Okomita drenaža – sisala se postavljaju približno okomito na generalni pad terena,<br />

odnosno tok površinske i/ili podzemne vode. Budući da sijeku tokove <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>, ovaj<br />

način je znatno efikasniji u njihovoj odvodnji od uzdužnog. Negativna strana mu je što<br />

pri izgradnji sustava valja osigurati minimalni umjetni pad drenažnim cijevima<br />

(sisalima). Drži se da je ovaj način moguće primjenjivati na nagibima terena ≥10%o.<br />

Kosa drenaža – sisala se polažu koso prema izohipsama, odnosno generalnom padu<br />

terena i tokovima <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>. Ovaj se način obično smatra kao najpovoljniji, budući<br />

64


da dobro sakuplja i odvodi sakupljenu vodu izvan odvodnjenog područja. Izvodi se kod<br />

nagiba terena od 5-10‰.<br />

Sustav cijevne drenaže može biti izgrađen s direktnim upustom (izljevom) sisala u<br />

otvorene kanale IV., u rjeđim slučajevima i III. reda. Valja naglasiti da je u Hrvatskoj<br />

više od 90% izvedene cijevne drenaže upravo s izljevom sisala u otvorene kanale (sl. 70 i<br />

71). Prednost ovakvog sustava je u mogućoj kontroli rada i utvrđivanju efikasnosti svake<br />

drenažne cijevi, odnosno sisala. Kao loša strana, može se smatrati prisutnost otvorenih<br />

kanala koji, pored što otežavaju prijelaz s jedne proizvodne jedinice (tabele) na drugu,<br />

utječu i na određeni gubitak same proizvodne površine (zemljišta).<br />

Međutim, cijevna drenaža može biti izvedena u pravom smislu riječi kao «zatvoreni»<br />

podzemni sustav, pri čemu sisala, hvatala i kolektori čine jednu povezanu funkcionalnu i<br />

jedinstvenu cjelinu (sl. 72 i 73). Loša je strana ovakvog sustava nemogućnost kontrole<br />

efikasnosti pojedinih njegovih segmenata, pa zahtijeva izgradnju dodatnih kontrolnih<br />

šahtova. Budući da kod ovog sustava izostaju otvoreni kanali, nema gubitaka na<br />

proizvodnoj površini, niti zapreka u prijelazima tijekom agrotehničkih operacija s jedne<br />

proizvodne jedinice na drugu, što je i najveća pozitivna strana ovakvog sustava.<br />

Slika 70. Shematski prikaz tzv.<br />

„otvorenog“ drenažnog sustava, s<br />

izljevom sisala u otvorene kanale III reda<br />

Slika 71. Prikaz „otvorenog“ drenažnog<br />

sustava s izljevom sisala u otvorene kanale<br />

IV reda<br />

65


Slika 72. Shematski prikaz „zatvorenog“<br />

drenažnog sustava<br />

7.3.1.1. Princip rada i temeljni elementi cijevne drenaže<br />

Slika 73. Prikaz „zatvorenog“ drenažnog<br />

sustava<br />

Suvremene drenažne cijevi (glinene i/ili plastične od PVC-a) funkcioniraju na način da<br />

suvišna <strong>voda</strong> (površinska i/ili podzemna) ulazi u cijev na spojevima cijevi (glinene) ili<br />

kroz perforirane otvore (plastične), sl. 74.<br />

Slika 74. Shematski prikaz ulaska vode u drenažnu cijev od gline (A) i od PVC-a (B)<br />

66


Da bi se osiguralo uspješno odvođenje suvišne vode iz tla, površina perforacija<br />

kod drenažnih cijevi od PVC-a ne bi smjela biti manja od 4-10 cm 2 /m. Međutim, u SAD i<br />

nekim zemljama preporuka je za primjenom drenažnih cijevi koje imaju površinu<br />

perforacija 50-100 cm 2 /m (Avakumić, 2005). U Njemačkoj se procjenjuje da minimalna<br />

vodoprijemna površina kod drenažnih cijevi treba iznositi 8,0 cm 2 /m. Važno je<br />

napomenuti da cijevna drenaža od plastičnih cijevi (PVC-a) prima suvišnu vodu, dakle<br />

putem perforiranih otvora (rupica), pri čemu njihova ukupna površina za promjer cijevi<br />

od 50 mm iznosi oko 26 cm 2 /m, što je za 2,6-5,2 puta više od ukupne površine tzv.<br />

spojnih zazora kod glinenih cijevi. Temeljem provedenih eksperimenata u<br />

laboratorijskim uvjetima, dokazano je da se drenažna cijev od plastike prema<br />

vodoprijemnom učinku malo razlikuje od idealne cijevi (drena), koji predstavlja<br />

cilindričnu površinu u tlu i prima podzemnu vodu cijelom svojom površinom (sl. 75).<br />

Slika 75. Prikaz usporedbe između proračunatih (crveno) i modelom dobivenih (plavo)<br />

strujnica podzemne vode prema drenažnoj cijevi<br />

Pored neprijeporno potrebnog osiguranja dobrog ulaska suvišne vode u samu<br />

cijev, na efikasno funkcioniranje cijevne drenaže (u daljnjem tekstu misli se na<br />

drenažu od PVC-a), neosporno utječu slijedeći temeljni elementi i normativi: dubina,<br />

razmak, promjer, pad i dužina postavljanja drenažnih cijevi.<br />

Dubina cijevne drenaže je funkcija više značajnih čimbenika, od kojih treba<br />

izdvojiti slijedeće: uzgajanu kulturu, uslojenost odnosno stratigrafiju tla, mogućnost<br />

uspostavljanja dobrog otjecanja sakupljene suvišne vode (oplavi), razmak cijevne drenaže<br />

i potencijalne potrebe za izvođenjem dodatnih agrotehničkih fizikalnih mjera s dubljim<br />

fizikalnim zahvatima u profil tla (rigolanje, vertikalno dubinsko rahlenje i/ili krtičenje).<br />

Općenito se smatra da minimalna dubina postavljanja drenažnih cijevi ne bi trebala biti<br />

manja od 0,6 m, što je povezano s mogućnošću smrzavanja tla u hladnijem<br />

kontinentalnom dijelu Hrvatske. Maksimalna dubina postavljanja drenažnih cijevi<br />

vezana je za tehničke uvjete drenažnog stroja („drenmastera“) i iznosi od 2,0 do 2,2 m<br />

dubine.<br />

67


U literaturi se navode različite vrijednosti o potrebnoj dubini postavljanja<br />

drenažnih cijevi. Tako prema njemačkim inženjerskim normativima, konkretno DIN<br />

1185, daju se slijedeće vrijednosti (tablica 21):<br />

Tablica 21. Preporuke za dubinu cijevne drenaže prema DIN-u 1185<br />

Uvjeti Dubina cijevi (m)<br />

Slabo propusna tla 0,8-1,0<br />

Propusna tla 1,0-1,2<br />

Močvarno-poplavna tla 0,7-1,1<br />

Kulture s dubokim korijenom<br />

1,3-1,5<br />

(lucerna, repica, vinova loza)<br />

Hmelj 1,5-1,8<br />

Zaslanjena tla >1,8<br />

Tablica 22. Mjerodavne vrijednosti za dubinu polaganja drenažnih cijevi kod<br />

mineralnih tala prema Hunkeleru, Grubingeru i Tanneru, 1970<br />

Dubina cijevi (m) Korištenje<br />

0,8-1,0 U ratarstvu kod teških i/ili laganih tala<br />

0,7-1,0 Trajne livade i pašnjaci<br />

1,0-1,2 U ratarstvu kod srednje teških tala općenito<br />

1,2-1,4<br />

U ratarstvu kod srednje teških tala i uzgoju<br />

1,8-2,0<br />

kultura s dubokim korijenom<br />

U ratarstvu kod srednje teških tala i uzgoju<br />

hmelja i repice<br />

U melioracijskoj praksi odvodnje u Hrvatskoj, kako navodi Tomić, 1987., najčešća<br />

prosječna dubina na koju su polagane drenažne cijevi iznosila je od 0,8-1,1 m kod<br />

ratarskih kultura (sl. 76). Za većinu povrtlarskih i neke krmne kulture, dubina je bila<br />

obično manja (0,7-0,8 m), a kod višegodišnjih-drvenastih kultura od 1,2-1,6 (m).<br />

Slika 76. Prikaz drenažne<br />

cijevi na dubini oko 0,90 m<br />

68


7.3.1.1.1. Razmak cijevne drenaže<br />

Razmak na koji je potrebno ugraditi cijevi, je jedan od najvažnijih elemenata u<br />

sustavu detaljne odvodnje cijevnom drenažom. Naime, uspješnost reguliranja previsoke<br />

razine podzemne vode kod hidromorfnih tala najviše ovisi o gustoći postavljenih cijevi,<br />

pa su zbog toga problemi vezani za razmak cijevi uveliko eksperimentalno i teoretski<br />

razmatrani. S obzirom na to da je određivanje razmaka cijevi eksperimentalnim načinom<br />

neekspeditivno i traži puno stručnog angažmana, za praktične svrhe se najčešće koristi<br />

računska metoda, koristeći poznate i dokazane formule i nomograme pojedinih autora.<br />

Svaka od postojećih formula pogodna je za primjenu u određenim uvjetima, što je<br />

značajno poznavati pri određivanju razmaka cijevi. Većina formula i nomograma temelji<br />

se na postavkama Hooghoudta i Ernsta (cit. Po Grootu, 1973, te Srebrenoviću, 1981).<br />

Njihove postavke, odnosno formule odnose se na uvjete stacionarnog tečenja vode, ili<br />

stanje ravnoteže između intenziteta dolaska vode (intenzitet oborina) i intenziteta od<strong>voda</strong><br />

vode (intenzitet protoke) u sustavu odvodnje.<br />

Formule temeljene na stacionarnom tečenju vode u tlu uzimaju u obzir vertikalnu,<br />

horizontalnu i radijalnu komponentu toka vode prema cijevima (slika 77). Vertikalni tok<br />

je obično vrlo mali, tako da na dotok vode prema cijevima uglavnom utječe horizontalna<br />

i radijalna komponenta.<br />

Međutim, položaj nepropusnog sloja tla u odnosu na postavljene cijevi može različito<br />

utjecati na intenzitet horizontalnog i radijalnog toka. Zapravo, karakteristična su tri<br />

slučaja:<br />

- ako su cijevi postavljene na nepropusni sloj tada je horizontalni tok premoćan, a<br />

radijalni tok je toliko malen da ga se može i zanemariti,<br />

- ako je nepropusni sloj na većoj dubini (većoj od ¼ razmaka cijevi) u tom<br />

slučaju radijalni tok prevladava, a horizontalni je zanemariv,<br />

- ako je dubina nepropusnog sloja ispod cijevi manja od ¼ razmaka cijevi, tada<br />

imaju obje komponente utjecaj (iako može biti različit) na dotok vode<br />

prema cijevima, pa se ne smije niti jedna zanemariti.<br />

Slika 77. Shematski prikaz vertikalnog, horizontalnog i radijalnog toka vode prema<br />

drenažnim cijevima<br />

69


Proračun razmaka cijevne drenaže prema formulama Hooghoudta i Ernsta<br />

Tla na proizvodnim poljoprivrednim površinama mogu biti, prije svega, različitih<br />

fizikalno-hidrauličkih svojstava. Za određivanje razmaka drenažnih cijevi navedenim<br />

formulama najvažniji čimbenici su uslojenost tla i propusnost tla za vodu. Što se tiče<br />

uslojenosti tla, mogući su u prirodi različiti slučajevi, pri čemu su Hooghoudt (1940) i<br />

Ernst (1954) sve aproksimirali na četiri tipična slučaja i za njih dali matematička<br />

rješenja razmaka drenažnih cijevi (slika 78). U daljnjem tekstu se razmatraju samo neki<br />

od mogućih načina određivanja (proračuna) razmaka cijevi prema navedenim formulama.<br />

Slika 78. Shematski prikaz mogućih položaja drenažnih cijevi kod homogenog i<br />

dvoslojnog tla prema Hooghoudtu i Ernstu<br />

Na slici (79) dat je shematski prikaz za proračun razmaka cijevne drenaže po<br />

Hooghoudtu i za slučaj homogenog tla (slučaj a).<br />

Slika 79. Shematski prikaz za proračun razmaka cijevne drenaže po Hooghoudtu kod<br />

homogenog tla<br />

70


Iz navedenog shematskog prikaza na slici 79 Hooghoudt je za proračun razmaka cijevne<br />

drenaže izveo konačnu formulu slijedećeg oblika:<br />

gdje je:<br />

L – razmak drenažnih cijevi (sisala) u (m)<br />

k – horizontalna vodopropusnost tla u profilu od površine do nepropusnog sloja (m/dan)<br />

d – ekvivalentna dubina u (m)<br />

D – udaljenost od drenažnih cijevi do nepropusnog horizonta tla (m)<br />

h – maksimalno dozvoljena visina dizanja razine podzemne vode u tlu, na sredini između<br />

dvije drenažne cijevi u (m)<br />

n – visina dizanja razine podzemne vode iznad drenažne cijevi u (m); u pravilu n = 0<br />

f – dopustiva dubina razine podzemne vode mjereno od površine tla, na sredini između<br />

dviju drenažnih cijevi u (m); predstavlja u stvari potrebnu normu odvodnje kod<br />

drenažnog sustava<br />

q – količina oborina u (m/dan) koju treba odvesti putem sustava cijevne drenaže, odnosno<br />

hidromodul drenažne odvodnje ili specifični drenažni istek<br />

r – promjer drenažne cijevi (m)<br />

Hooghoudtova formula za proračun razmaka cijevne drenaže može se primijeniti i za<br />

slučaj dvoslojnih tala, kada se drenažne cijevi polažu na približnu dubinu koja odgovara<br />

granici između dva sloja (slučaj b).<br />

Međutim, u ovom slučaju formula je modificirana u pogledu vrijednosti k (horizontalne<br />

vodopropusnosti tla), koja se dijeli na vrijednosti k1 i k2. Tako da vrijednost k1 predstavlja<br />

navedeni pokazatelj za gornji sloj tla (iznad drenažnih cijevi), a k2 za donji sloj ispod<br />

drenaže. Formula ima dakle oblik:<br />

treba naglasiti da se ovaj oblik formule može primijeniti i za proračun razmaka drenažnih<br />

cijevi kod dvoslojnog tla kada se cijevi polažu unutar prvog sloja (slučaj d). U ovom<br />

slučaju poželjno je da se prvi sloj tla odlikuje većom horizontalnom vodopropusnošću<br />

(k1>k2).<br />

Isto tako, u slučaju da se cijevna drenaža polaže na nepropusni sloj tla, može se<br />

također za razmak cijevi koristiti reducirani oblik Hooghoudtove formule, koji glasi:<br />

71


Navedeni oblici Hooghoudtovih formula najčešće se primjenjuju u proračunu razmaka<br />

drenažnih cijevi (L), ako su poznate vrijednosti navedenih parametara: q, h, D i r. Budući<br />

da razmak cijevi (L) ovisi o ekvivalentnoj dubini (d), tablica 23, koja je funkcija od L,<br />

formulama se ne može eksplicitno izračunati razmak, pa se pribjegava metodi<br />

pokušaja. U ovoj se metodi dakle, interakcijskim koracima vrši postepeno približavanje<br />

izjednačavanju lijeve i desne strane navedenih jednadžbi, odnosno proračunu točne<br />

vrijednosti razmaka (L).<br />

Tablica 23.Vrijednosti ekvivalentnih dubina (d) u formuli Hooghoudta (za r=0,1 m, D i L<br />

u (m)<br />

D<br />

(m)<br />

0<br />

0,5<br />

0,75<br />

1<br />

1,25<br />

1,5<br />

1,75<br />

2<br />

2,5<br />

3<br />

3,5<br />

4<br />

5<br />

∞<br />

5<br />

0<br />

0,47<br />

0,6<br />

0,67<br />

0,7<br />

0,71<br />

0,71<br />

0,71<br />

0,71<br />

0,71<br />

0,71<br />

0,71<br />

0,71<br />

0,71<br />

7,5<br />

0<br />

0,48<br />

0,65<br />

0,75<br />

0,82<br />

0,88<br />

0,91<br />

0,93<br />

0,93<br />

0,93<br />

0,93<br />

0,93<br />

0,93<br />

0,93<br />

10<br />

0<br />

0,49<br />

0,69<br />

0,8<br />

0,89<br />

0,97<br />

1,02<br />

0,08<br />

1,14<br />

1,14<br />

1,14<br />

1,14<br />

1,14<br />

1,14<br />

15<br />

0<br />

0,49<br />

0,71<br />

0,86<br />

1<br />

1,11<br />

1,2<br />

1,28<br />

1,38<br />

1,45<br />

1,5<br />

1,53<br />

1,53<br />

1,53<br />

20<br />

0<br />

0,49<br />

0,73<br />

0,89<br />

1,05<br />

1,19<br />

1,3<br />

1,41<br />

1,57<br />

1,67<br />

1,75<br />

1,81<br />

1,88<br />

1,89<br />

25<br />

0<br />

0,5<br />

0,74<br />

0,91<br />

1,09<br />

1,25<br />

1,39<br />

1,5<br />

1,69<br />

1,83<br />

1,93<br />

2,02<br />

2,15<br />

2,24<br />

30<br />

0<br />

0,5<br />

0,75<br />

0,93<br />

1,12<br />

1,28<br />

1,45<br />

1,57<br />

1,79<br />

1,97<br />

2,11<br />

2,22<br />

2,38<br />

2,58<br />

35<br />

0<br />

0,5<br />

0,75<br />

0,94<br />

1,13<br />

1,31<br />

1,49<br />

1,62<br />

1,87<br />

2,08<br />

2,24<br />

2,37<br />

2,58<br />

2,91<br />

40<br />

0<br />

0,5<br />

0,75<br />

0,96<br />

1,14<br />

1,34<br />

1,52<br />

1,66<br />

1,94<br />

2,16<br />

2,35<br />

2,51<br />

2,75<br />

3,24<br />

45<br />

0<br />

0,5<br />

0,76<br />

0,96<br />

1,14<br />

1,35<br />

1,55<br />

1,7<br />

1,99<br />

2,23<br />

2,45<br />

2,62<br />

2,89<br />

3,56<br />

50<br />

0<br />

0,5<br />

0,76<br />

0,96<br />

1,15<br />

1,36<br />

1,57<br />

1,72<br />

2,02<br />

2,29<br />

2,54<br />

2,71<br />

3,02<br />

3,88<br />

Da bi se olakšao i ubrzao postupak za proračun razmaka drenažnih cijevi (L), izrađeni su<br />

od većeg broja autora prikladni nomogrami. U sklopu sl. 80 prikazan je proračun<br />

razmaka drenažnih cijevi po Hooghoudtu za slučaj b (dvoslojno tlo, cijevi na granici<br />

slojeva), pomoću nomograma po van Bersu, 1969. Na temelju zadanih parametara:<br />

D=0,5 (m), h=0,5 (m), q=7,0 (mm/dan), k1=0,35 (m/dan), k2=1,25 (m/dan), proizlazi da<br />

su vrijednosti:<br />

8�<br />

k2 � h<br />

= 713 i 4 k1<br />

� h<br />

q<br />

q<br />

2<br />

� = 51 (vidi nomogram), odnosno da je razmak drenaže L=20 (m).<br />

72


Slika 80. Proračun razmaka cijevne drenaže (L) po formuli Hooghoudta za slučaj b<br />

(dvoslojno tlo, cijevi na granici slojeva) pomoću nomograma po van Bersu, 1969.<br />

Za proračun razmaka cijevne drenaže (L) u uvjetima stacionarnog tečenja vode u<br />

tlu, pored navedenih formula po Hooghoudtu, u velikoj su mjeri korištene i empirijske<br />

formule po Ernstu. Ernst je naime, razradio metodu za proračun razmaka drenažnih<br />

cijevi za dvoslojnu sredinu, slučajevi b, c i d (sl. 78). Prednost Ernstovih formula je u<br />

tome što granica između uslojenosti tla (slojeva) različite hidrauličke propusnosti za<br />

vodu, može biti iznad i/ili ispod razine postavljanja drenažnih cijevi. Naročito je podesna<br />

odnosno preporučljiva upotreba primjene Ernstove formule za razmak cijevne drenaže i<br />

slučajeve, kada se cijevi nalaze u gornjem i/ili donjem sloju, a gornji sloj tla je znatno<br />

manje hidrauličke vodopropusnosti (k1


gdje je:<br />

h – ukupan hidraulički tlak/visina vode iznad drenažnih cijevi na sredini razmaka (L/2 u<br />

(m)<br />

q – specifičan dotok po jedinici površine u (m/dan)<br />

L – razmak drenažnih cijevi u (m)<br />

Kr – hidraulička provodljivost u sloju radijalnog toka u (m/dan)<br />

Kv – hidraulička provodljivost u sloju vertikalnog toka u (m/dan)<br />

Dv – debljina sloja vertikalnog toka u (m)<br />

Dr – debljina sloja radijalnog toka u (m)<br />

�/KD/h – vodopropusnost sloja tla u domeni horizontalnog toka u (m/dan)<br />

u – omočeni obod drenažne cijevi u (m)<br />

a – faktor kod radijalnog toka ovisan o uvjetima protjecanja vode<br />

Vrijednosti za Dv, �/KD/h, Dr, a i u određuju se prema stratigrafsko-hidrauličkim<br />

značajkama profila tla te položaju i dimenziji drenažnih cijevi. Odgovarajuće vrijednosti<br />

se utvrđuju iz podataka koji definiraju specifične uvjete drenaže:<br />

D1 – prosječna debljina gornjeg sloja ispod razine podzemne vode uz vodopropusnost<br />

tla u gornjem sloju (k1)<br />

D2 – debljina donjeg sloja uz vodopropusnost tla u donjem sloju (k2)<br />

Do – debljina ispod drenažne cijevi do granice uslojenosti (m)<br />

y – dubina vode u drenažnoj cijevi za cijevni dren y=0 (m)<br />

Budući da se u ovom dijelu udžbenika neće detaljnije (za sve moguće slučajeve) ulaziti u<br />

proračune razmaka cijevne drenaže, daje se samo za primjer, proračun razmaka drenažnih<br />

cijevi po formuli Ernsta i za slučaj homogenog tla.<br />

Ernstova formula za proračun razmaka cijevne drenaže kod homogenog tla (sl. 81),<br />

može se napisasti u slijedećem obliku:<br />

h �<br />

q � L<br />

2<br />

8� k � D1<br />

q � L<br />

�<br />

� �k<br />

Do<br />

1n<br />

U<br />

gdje je:<br />

h = visina podzemne vode iznad drenažne cijevi u sredini između dvije cijevi u (m)<br />

q = specifični istek ili drenažno otjecanje u (m/dan)<br />

L = razmak drenažnih cijevi u (m)<br />

k = propusnost tla za vodu u (m/dan)<br />

Do = dubina nepropusnog sloja ispod cijevi u (m)<br />

U = opseg cijevi u m (2r � �)<br />

D1 = Do + 0,5 h<br />

74


Slika 81. Shematski prikaz homogenog tla za proračun razmaka drenaže po Ernstu<br />

Ako za primjer uzmemo slijedeće pokazatelje: q = 0,007 (m/dan), h = 0,5 (m), k = 1,1<br />

(m/dan), Do = D = 2,5 (m), r = 0,05 (m), tada je:<br />

D1 = Do + 0,5 h = 2,5 + 0,25 = 2,75 m<br />

U = 2r � � = 0,1 � 3,14 = 0,314 m<br />

Odnosno, nakon rješenja Ernstove formule po principu kvadratne jednadžbe, razmak<br />

drenažnih cijevi je 34,9 m.<br />

Na temelju Ernstove formule razmak cijevne drenaže može se za homogeno tlo odrediti i<br />

pomoću nomograma (slika 82) i za slučaj kada je Do < ¼ L.<br />

Na slici 83 dat je prikaz formula po Hooghoudtu i Ernstu, koje se mogu koristiti za<br />

proračun razmaka drenažnih cijevi u različitim slučajevima uslojenosti i vodopropusnosti<br />

tla.<br />

75


Slika 82. Nomogram za određivanje razmaka drenažnih cijevi po Ernstu, ako je D < L/4<br />

76


Slika 83. Prikaz formula za proračun razmaka cijevne drenaže po Hooghoudtu i Ernstu<br />

kod različitih slučajeva uslojenosti i vodopropusnosti tla (Ritzema, 1994)<br />

U odvodnji hidromorfnih tala koja su svrstana u III. melioracijsku jedinicu (hipoglejnohumoglejna<br />

tla) na području Hrvatske, razmak cijevne drenaže u praksi je najčešće<br />

određivan na temelju Hooghoudtovih, a manje Ernstovih formula. S obzirom na<br />

stratigrafsko-hidrauličke značajke tla, a ovisno od lokaliteta sredine, najčešće su<br />

vrijednosti razmaka cijevi kolebale u rasponu od 15 do 35 m, s optimalizacijom na 25 m<br />

(sl. 84).<br />

15 m<br />

Slika 84. Prikaz cijevne<br />

drenaže razmaka (L = 15 m)<br />

na otvorenom kanalu IV. reda<br />

u Posavini<br />

77


Na slici 85 prikazan je plan odvodnje otvorenim melioracijskim kanalima (I, II i III reda)<br />

u kombinaciji s podzemnim sustavom detaljne odvodnje – cijevnom drenažom, na<br />

području srednje Posavine.<br />

Slika 85. Prikaz detaljne odvodnje otvorenim kanalima i cijevnom drenažom na području<br />

Srednje Posavine (Petošić, Filipović)<br />

7.3.1.1.2. Promjer drenažnih cijevi<br />

Promjer drenažnih cijevi (d) određuje u prvom redu maksimalna količina vode –<br />

protoka (Qmax), koja u određenom trenutku treba proteći kroz samu cijev (l/s). Budući da<br />

je Q funkcija od nekoliko povezanih parametara, na promjer drenažnih cijevi će, dakle<br />

utjecati: slivna površina (A), hidromodul drenažne odvodnje (q), pad cijevi (I), materijal<br />

od kojeg je cijev sačinjena i dr. Da bi sustav cijevne drenaže dobro funkcionirao, vrlo je<br />

bitno odrediti mjerodavan promjer, odnosno pravilno izvršiti dimenzioniranje<br />

drenažnih cijevi. Budući da u sustavu cijevne drenaže kroz sisala protječu obično male<br />

količine vode (1-5 l/s), ona se rijetko dimenzioniraju, a za promjer cijevi kod sisala<br />

obično se uzimaju vrijednosti 50, 65 ili 80 mm.<br />

78


Međutim, to nije slučaj kod hvatala i kolektora. Zbog znatno većih protoka (Q)<br />

ove se drenažne cijevi obvezatno dimenzioniraju, a promjer (d) im se određuje na temelju<br />

matematičnog proračuna.<br />

Kao temelj za proračun promjera drenažnih PVC cijevi korištena je Prandtl-<br />

Celebrokova formula, koja se u konačnom obliku može napisati kao:<br />

d �<br />

Q � �<br />

2<br />

2 �<br />

�<br />

�<br />

2 � q � Ir � d � log�<br />

�<br />

� d �<br />

2,<br />

51�<br />

v kr �<br />

� �<br />

2 � q � Ir � d 3,<br />

71�<br />

d �<br />

�<br />

gdje je:<br />

Q = protoka (l/s)<br />

v = srednja brzina vode (m/s)<br />

q = akcel. sile teže (9,81 m/s 2 )<br />

d = promjer drenažne cijevi (m)<br />

Ir = pad drenažnih cijevi (m/m)<br />

kr = koeficijent otpora pri tečenju (stupanj hrapavosti, 0,002)<br />

Treba naglasiti da su u širokoj praksi odvodnje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> iz tla u znatno većoj<br />

mjeri za proračun promjera drenažnih cijevi korištene pojednostavljene formule po<br />

Gauckler-Manning-Strickleru, koje glase:<br />

V s �<br />

2 / 3 1 / 2<br />

� k � R I<br />

(m/s)<br />

V = srednja brzina vode u cijevi (m/s)<br />

ks = pokazatelj otpora i hrapavosti cijevi najčešće ks = 75<br />

R = promjer drenažne cijevi (m)<br />

I = pad drenažnih cijevi (m/m)<br />

Ako je ks = 75, formula se može pisati kao: V = 1,38 � d 2/3 � I 1/2 (m/s), pri čemu je<br />

Q = 0,1085 � d 8/3 � I 1/2 (l/s)<br />

Q = protoka u (l/s); d = promjer cijevi (cm)<br />

Na temelju prikazanih formula izrađeni su nomogrami, primjena kojih<br />

omogućava znatno brže proračunavanje promjera drenažnih cijevi (sl. 86).<br />

79


Slika 86. Nomogram za dimenzioniranje drenažnih prstenasto-rebrastih cijevi<br />

(Önorm, 1978)<br />

Temeljem prikazanog primjera na slici (86) je vidljivo da je za slivnu površinu FE<br />

= 5 ha i drenažni hidromodul q = 1,0 (l/s/ha), odnosno protoku od 5,0 (l/s) pri padu cijevi<br />

I = 2%, i brzinu vode od v = 0,82 (m/s), mjerodavan promjer cijevi od NW = d = 100<br />

(mm).<br />

Prema podacima Marušića (1987) u Hrvatskoj je pri dreniranju poljoprivrednog<br />

zemljišta do kraja 1985. godine ukupno ugrađeno oko 36.919.710 (m) drenažnih PVC<br />

cijevi. Od toga, 95,5% su činile drenažne cijevi promjera 50, 65 i 80 mm (sisala), sl. 87, a<br />

samo 4,5% drenažnih cijevi bilo je od 100 do 200 mm (hvatala) sl. 88. Promjer hvatala<br />

određen je dimenzioniranjem na temelju hidrauličkog proračuna.<br />

80


Slika 87. Prikaz drenažne cijevi u tlu<br />

(sisala) promjera 80 mm<br />

7.3.1.1.3. Pad i dužina drenažnih cijevi<br />

Slika 88. Prikaz drenažne cijevi u tlu<br />

(hvatala) promjera 160 mm<br />

U tablicama 24 i 25 prikazane su prema DIN-u 1185 mjerodavne vrijednosti za<br />

pad i dužinu drenažnih cijevi, koje treba uzeti kao temeljna načela kod planiranja i<br />

izgradnje cjelovitog drenažnog sustava.<br />

Tablica 24. Temeljna načela za vrijednosti pada i dužine sisala (prema DIN-u 1185) kod<br />

planiranja i izgradnje drenažnih sustava<br />

Pad i dužina cijevi u različitim<br />

uvjetima drenažnog sustava<br />

Oznaka<br />

Jedinica<br />

mjere<br />

Cijevna drenaža<br />

Mineralno Tresetno<br />

tlo tlo<br />

Minimalni pad I min. % 0,3 0,3<br />

Optimalni pad I opt. % 1 do 3 0,3 do 0,5<br />

Maksimalni pad<br />

Maksimalna dužina cijevi:<br />

I max. % 8,0 1,0<br />

Okomiti tip drenaže L max m 200 150<br />

Uzdužni tip drenaže L max m 150 150<br />

U uvjetima pogodnim za<br />

okerizaciju cijevi<br />

L max m 100 100<br />

81


Tablica 25.Temeljna načela za vrijednosti pada i dužine hvatala (prema (DIN-u, 1185)<br />

kod planiranja i izgradnje drenažnih sustava<br />

Pad i dužina cijevi u različitim<br />

uvjetima drenažnog sustava<br />

Oznaka<br />

Jedinica<br />

mjere<br />

Cijevna drenaža<br />

Mineralno<br />

tlo<br />

Tresetno<br />

tlo<br />

Minimalni pad cijevi:<br />

Pjeskovita i praškasta tla I min. % 0,45 -<br />

Tla bogata željezom I min. % 0,30 0,3<br />

Praškasto ilovasta tla I min. % 0,25 -<br />

Pjeskovito ilovasta tla I min. % 0,20 -<br />

Glinovito ilovasta tla I min. % 0,15 -<br />

Optimalni pad cijevi I opt. % 4,0 0,4<br />

Maksimalni pad cijevi I max. % 8,0 4,0<br />

Maksimalna dužina cijevi bez<br />

ugradnje šahtova<br />

L max. m 500 400<br />

U dreniranju poljoprivrednog zemljišta u Hrvatskoj, koje je bilo najintenzivnije u<br />

razdoblju oko polovice devedesetih (1985. god.) godina prošlog stoljeća, u najvećem<br />

broju slučajeva poštivana su temeljna načela za u tablicama (24 i 25) prikazane<br />

vrijednosti pada i dužine drenažnih cijevi.<br />

Tako je u našoj melioracijskoj praksi općenito prihvaćeno načelo da minimalni<br />

pad sisala kod mineralnog tla ne bi trebao biti manji od 0,3% ili 3,0%o, a hvatala 0,2%,<br />

odnosno 2,0%o. Dužina drenažnih cijevi rijetko je prelazila vrijednosti veće od 200 m.<br />

Najčešća dužina sisala kolebala je u rasponu vrijednosti od 120-150 (m) (slike 89 i 90),<br />

jer je direktno ovisila o vrijednosti razmaka otvorenih kanala IV. reda, a koje su najčešće<br />

kolebale u rasponu od 250-300 m.<br />

Slika 89. Prikaz ugrađene drenažne cijevi<br />

u tlo (sisala) dužine oko 100 m<br />

Slika 90. Prikaz ugrađene drenažne cijevi<br />

u tlo (sisala) dužine oko 150 m<br />

82


7.3.1.1.2. Izvođenje cijevne drenaže<br />

U današnje se vrijeme odvodnja cijevnom drenažom izvodi isključivo putem<br />

primjene plastičnih PVC cijevi. Primjena PVC drenažnih cijevi u zemljama s dužom<br />

tradicijom izvedbe cijevne drenaže prisutna je poslije 1965. godine, a kod nas poslije 70ih<br />

godina prošlog stoljeća. To su cijevi koje se proizvode od polivinilklorida. Osnovni<br />

pokazatelji PVC drenažnih cijevi i odgovarajućih spojnih i ostalih elemenata („fazonski<br />

komadi“) prikazani su u tablicama 26 i na slikama 91 i 92. Bitne karakteristike PVC<br />

drenažnih cijevi su slijedeće:<br />

- mala specifična težina, visoka otpornost prema kemikalijama, dovoljna tvrdoća<br />

na pritisak i zatezanja, elastičnost-savitljivost-fleksibilnost, ravnomjerno izrađeni i<br />

raspoređeni otvori za vodu (0,75-1,5 mm), glatke površine, dugi vijek trajanja.<br />

Dosadašnja iskustva potvrdila su navedena svojstva drenažnih cijevi i naših<br />

proizvođača. Provedbom odgovarajućih ispitivanja potvrđene su karakteristike tih cijevi u<br />

skladu sa zahtjevima standarda DIN-1187, a u skladu s podacima danim na slikama 91 i<br />

92.<br />

Za fleksibilne rebraste drenažne cijevi od replastificiranog polivinil klorida, koje<br />

su najvećim dijelom korištene pri dreniranju hidromorfnih tala u Hrvatskoj, prednacrt<br />

standarda izrađen na osnovi zapadnonjemačkih DIN-1187, francuskih NF U 51-101,<br />

britanskih BS 4962 i međunarodnih ISO/TC 138/WGI (TG 3-2) 184 standarda. Domaći<br />

standard obuhvaća četiri osnovna poglavlja:<br />

- predmet standarda,<br />

- područje primjene,<br />

- uvjeti kvalitete,<br />

- ispitivanja cijevi te spojnih i fazonskih elemenata<br />

Tablica 26. Temeljne značajke prstenasto rebrastih PVC drenažnih cijevi<br />

Promjer<br />

Ø<br />

(mm)<br />

Vanjski<br />

Ø (D)<br />

(mm)<br />

Toleran<br />

Ø<br />

(mm)<br />

Unutar<br />

Ø d<br />

(mm)<br />

Toleran<br />

(mm)<br />

Veličina<br />

Proreza<br />

nxL<br />

(mm)<br />

Broj<br />

redova<br />

Površ.<br />

otvora<br />

za ulaz<br />

vode<br />

cm 2 /m<br />

Dužina<br />

koluta<br />

Dimenzije koluta<br />

Promjer<br />

koluta<br />

unut.m<br />

Promjer<br />

koluta<br />

vanjski m<br />

50 50.5 + 0-1.5 43.9 + 2.0-0 1.2x4 6 26 200 0.55 1.20 50<br />

65 65.5 + 0-1.5 58.0 + 2.0-0 1.2x4 6 28 150 0.55 1.30 50<br />

80 80.5 + 0-1.5 71.5 + 2.0-0 1.2x4 6 30 150 0.55 1.50 70<br />

100 100.5 + 0-1.5 91.0 + 2.0-0 1.2x4 6 28 150 0.55 1.90 85<br />

125 126.0 + 0-2.0 115.0 + 2.5-0 0.9x5 8 61.7 50 0.55 1.90 65<br />

160 160.0 + 0-2.0 148.5 + 2.5-0 1.2x5 8 64.2 50 0.55 1.90 70<br />

200 200.0 + 0-2.0 182.0 + 2.5-0 1.2x5 10 108.8 40 0.55 1.80 75<br />

a) Promjeri i otvori cijevi i dimenzije koluta cijevi<br />

83<br />

Širina


Slika 91. Osnovne značajke prstenasto rebrastih PVC drenažnih cijevi<br />

Slika 92. Spojnice i fazonski elementi «PVC» drenažnih cijevi<br />

Vanjski promjeri PVC drenažnih cijevi su 50, 65, 80, 100, 125, 160 i 200 mm,<br />

a odgovarajući unutarnji promjeri 44, 58, 72, 91, 115, 148 i 182 mm. Perforacije cijevi su<br />

širine 0,75, 1,05 i 1,60 mm, a dužine od 1,0 do 25,0 mm. Broj nepravilnih perforacija ne<br />

smije biti veći od 5% od ukupnog broja (tablica 26).<br />

U novije vrijeme sam postupak izvođenja cijevne drenaže vrši se potpuno<br />

automatizirano, putem specijalnih drenažnih strojeva (tzv. drenmastera), slike 93 i 94. U<br />

praksi su najviše rabljena dva osnovna tipa strojeva koji specijalno služe za postavljanje<br />

cijevne drenaže. Prvi tip (slika 93) kopa, na principu freze, uske jarke (širine do<br />

maksimalno 40 cm, a najčešće 20-25 cm) s potrebnom dubinom (od 60 do 200 cm) i<br />

nagibom do 3%o. Istovremeno polaže i drenažne cijevi svih profila. Uz spomenute radne<br />

operacije može paralelno zatrpavati jarke ili se to vrši naknadno specijalnim „zagrtačima“<br />

84


(slika 97). Ovaj stroj može raditi u svim vremenskim uvjetima (i zimi ako nema snijega<br />

više od 10 cm) i na svim tlima. Naša iskustva to potvrđuju, ali je ipak bolje izbjegavati<br />

rad u močvarnim uvjetima, kako bi se izbjegla mogućnost bržeg zamuljivanja cijevi.<br />

Stoga se preporučuje postavljati drenažu u vrijeme kada uvjeti vlažnosti tla odgovaraju<br />

izvođenju oranja. Norma za ovaj način postavljanja cijevne drenaže iznosi 200-300 m/h.<br />

Drugi tip (slika 94), drenopolagača, postavlja cijevi na principu izvođenja krtične<br />

drenaže. Ovaj stroj samo presijeca tlo i postavlja cijevi na određenu dubinu, u potrebnom<br />

nagibu, bez iskopa i za sobom ne ostavlja vidnijih tragova. U osnovi, stroj je buldozer s<br />

priključenim specijalno konstruiranim plugom kroz koji prolazi drenažna cijev. Brzina<br />

rada ovog stroja je znatno veća, pa je i učinak postavljanja cijevi veći i to 300-500 m/h.<br />

Svaki od ova dva navedena načina postavljanja cijevi ima prednosti i nedostataka. Izbor<br />

načina postavljanja trebao bi ovisiti o tlu. U tlima s jednoličnim profilom, odnosno<br />

jednoličnom propusnošću tla za vodu bila bi efikasna drenaža, bez obzira na način<br />

postavljanja, ali bi ekonomičnije izvođenje bilo upotrebom «drainpfluga», odnosno bez<br />

kopanja drenažnog jarka. Međutim, na „teškim tlima“ koja imaju pojedine horizonte<br />

slabo propusne (kao što je čest slučaj na našim hidromorfnim tlima), svakako prednost<br />

valja dati drenaži, kada se cijevi postavljaju u prethodno iskopane jarke, pa je neophodno<br />

u ovom slučaju primijeniti stroj na principu freze.<br />

Slika 93. Prikaz drenažnog stroja s frezom Slika 94. Prikaz dren pluga<br />

U tehnologiji samog izvođenja drenaže u polju, razlikujemo uglavnom dva<br />

slučaja. Prvi slučaj, kada se sisala direktno upuštaju u otvorene kanale IV. reda. U ovom<br />

slučaju pravac postavljanja drenažne cijevi je suprotan od pravca tečenja vode u cijevi.<br />

Naime, početak postavljanja cijevi je u stvari njen završetak na mjestu izljeva cijevi.<br />

Kreće se dakle iz otvorenog kanala i cijev postavlja u pravcu prema sredini proizvodne<br />

jedinice (table), pri čemu se dubina drenaže smanjuje ovisno od potrebnog pada drenažne<br />

cijevi. Dinamika postavljanja cijevi u ovom slučaju prikazana je na slici 95, a svodi se na<br />

slijedeće radnje: drenažni stroj (freza) se postavlja na kotu izljeva drenažne cijevi (sisala)<br />

u otvorenom kanalu (slika 95 a). Stroj počinje s radom i započinje kopanje (otvaranje)<br />

drenažnog jarka (slika 95 b); stroj polaže cijev na dno jarka i nastavlja s daljnjim<br />

kopanjem jarka i polaganjem drenažne cijevi u pravcu od kanala prema sredini table<br />

(slike 95 c i 95 d).<br />

85


a) b)<br />

c)<br />

Slika 95.(a, b, c, d) Izvođenje cijevne drenaže s direktnim upustom cijevi(sisala) u<br />

otvorene kanale IV. reda (Baranja)<br />

Drugi slučaj, kada se sisala upuštaju u hvatala ili kolektore. Kod ovog slučaja,<br />

najprije se strojem, poštujući također projektne elemente i normative, iskopa drenažni<br />

jarak i postavi hvatalo ili kolektor (slika 96 a).<br />

Potom je dinamika polaganja sisala slijedeća: stroj se postavi iznad hvatala na<br />

kotu dubine izljeva određenog sisala, vrši iskop novog drenažnog jarka u koji polaže<br />

dotično sisalo (slika 96 b); sam spoj sisala i hvatala u ovom se slučaju mora izvesti ručno<br />

(slika 96 c i 96 d).<br />

d)<br />

86


a) b)<br />

c) d)<br />

Slika 96.(a, b, c, d) Izvođenje cijevne drenaže u kombinaciji hvatala i sisala (Baranja)<br />

Na slici 97, prikazana je završna radnja zatrpavanja drenažnog jarka nakon<br />

položene drenažne cijevi, za to izrađenim specijalnim strojevima („zagrtačima“). Na<br />

slici 98 je prikazan detalj, izljeva drenažne cijevi (sisala) na pokosu otvorenog kanala IV<br />

reda.<br />

Slika 97. Prikaz zatrpavanja drenažnog jarka nakon ugradnje drenažnih cijevi<br />

87


Slika 98. Prikaz detalja izljeva drenažne cijevi (sisala) na pokosu otvorenog<br />

kanala IV reda<br />

88


7.4. Kombinirana detaljna odvodnja<br />

Sustav kombinirane detaljne odvodnje pogodan je za reguliranje <strong>suvišnih</strong><br />

površinskih i podpovršinskih <strong>voda</strong> istovremeno. U svijetu je primjena ovog sustava<br />

posebno korištena u odvodnji tzv. teških tala, male do vrlo male vodopropusnosti (


Sustav kombinirane detaljne odvodnje u Hrvatskoj u reguliranju <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong><br />

(površinskih i podzemnih) amfiglejno-pseudoglejnih tala, najčešće je izvođen u sklopu<br />

kombinirane površinske (kanali III. i IV. reda) i podzemne odvodnje-cijevne drenaže.<br />

Cijevnu drenažu su činile cijevi manjeg promjera (sisala) od 50, 65 i 80 mm. Razmak<br />

cijevi najčešće je iznosio od 25-40 m, a njihova dubina je kolebala od 0,8-1,1 m).<br />

U drenažni jarak iznad cijevi predlagana je ugradnja hidrauličkog filter<br />

materijala, najčešće u obliku prirodnog šljunka granulacije 5-25 mm. Visina filtera<br />

(šljunka) u drenažnom jarku trebala je iznositi minimalno 10-15 cm iznad krtične drenaže<br />

i/ili dna rahljača (slika 100).<br />

Slika 100. Shematski prikaz detalja kombinirane odvodnje kod amfiglejnog tla (Filipović)<br />

7.4.1. Filterski materijali u sustavu kombinirane detaljne odvodnje<br />

Temeljna im je zadaća povećanje efikasnosti cjelovitog sustava odvodnje. S<br />

obzirom na svoju ulogu, razlikujemo dvije vrste filterskih materijala, mehaničke i<br />

hidrauličke ili kontaktne (slika 101).<br />

90


Slika 101. Shematski prikaz filter materijala u sustavu kombinirane detaljne odvodnje<br />

(Filipović)<br />

Mehanički fitler materijali ili drenažni filteri koriste se prvenstveno s ciljem<br />

sprečavanja začepljenja drenažnih cijevi. Ovo začepljenje može biti mehaničko i<br />

kemijsko-biološko. Mehanička začepljenja pojavljuju se najčešće u obliku zamuljivanja<br />

drenažnih cijevi (slika 102), a vezana su za teksturni sustav tla. Najveća opasnost<br />

zamuljivanja cijevi prisutna je kod tala koja u teksturnom sastavu imaju veliki udio<br />

čestica sitnog pijeska i krupnog praha (slika 103). Kao mehanički filteri, najčešće se u<br />

praksi koriste razne vrste umjetnih omotača oko drenažnih cijevi. Najraširenije je u<br />

upotrebi kokosovo vlakno (slika 101 - b), te omotači od slame ili raznih vrsta filterskih<br />

plastica (platna).<br />

Slika 102. Prikaz zamuljivanja drenažnih cijevi od gline, sitnim česticama praha i pijeska<br />

91


Slika 103. Prikaz mehaničkog filter materijala (omotači od kokosa i plastike)<br />

Pored navedenih omotača kao mehanički filter, može se koristiti i tanki omotač od<br />

više frakcija granuliranog šljunka, ovisno od teksturnog sastava tla, debljine 10-15 cm<br />

iznad drenažne cijevi (slika 101 - c).<br />

Hidraulički ili kontaktni filter često se u literaturi naziva i filter drenažnog<br />

jarka. Osnovna zadaća ovog filtera je poboljšanje dotjecanja površinske i<br />

potpovršinske slabo procjedne i stagnirajuće vode kroz drenažni jarak prema drenažnim<br />

cijevima. Primjenjuje se kod tala male i vrlo male vodopropusnosti (30%). Naime, ovaj filter treba unutar drenažnog jarka, širine 12-25 cm povećati<br />

hidrauličku provodljivost i uspostaviti direktan kontakt u dotoku vode između dodatnih<br />

agromelioracijskih zahvata (krtičenja i/ili rahljenja tla) kao gornje etaže, s cijevnom<br />

drenažom, odnosno donjom etažom kombiniranog sustava odvodnje.<br />

Kao hidraulički filter mogu se koristiti različiti prirodni ili umjetni materijali<br />

(šljunak, tucani kamen, otpaci crijepa, pilovina, granule stiropora). Treba naglasiti da je<br />

pri drenaži «teških» tala u Hrvatskoj kao hidraulički filter materijal najviše korišten<br />

prirodni šljunak granulacije 5-25 mm (slike 104 i 105).<br />

Slika 104. Prikaz „lagera“ šljunka u<br />

sklopu izvođenja kombinirane detaljne<br />

odvodnje<br />

Slika 105. Prikaz ugradnje hidrauličkog<br />

filtera (šljunka) u drenažni jarak iznad cijevi<br />

92


Slika 106. Dijagram za procjenu opasnosti zamuljivanja drenažnih cijevi i izvođenja<br />

agromelioracijskih zahvata<br />

Slika 107. Prikaz detalja drenažne<br />

cijevi s ugrađenim hidrauličkim<br />

filterom – prirodnim šljunkom<br />

7.4.2. Dodatne agromelioracijske mjere u sustavu kombinirane detaljne odvodnje<br />

Uspješna i efikasna odvodnja <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> u biljnoj proizvodnji, s proizvodnih<br />

površina u domeni amfiglejno-epiglejnih i pseudoglej-glejnih tala, moguća je jedino u<br />

uvjetima pravilne primjene hidro i agrotehničkih melioracijskih mjera. U protivnom,<br />

praksa kao i rezultati provedenih višegodišnjih istraživanja u nas i u svijetu, su potvrdili<br />

nedovoljnu efikasnost izvedenih hidromelioracijskih sustava odvodnje. Iz navedenog<br />

razloga, samo u dolini Save – Posavini u Hrvatskoj, utvrđeno je, da praktično oko 50%<br />

93


izvedenih hidromelioracijskih sustava detaljne odvodnje, posebice cijevne drenaže u<br />

domeni navedenih tala nema zadovoljavajuću funkcionalnost (Petošić, 1993).<br />

Temeljem navedenog, u ovom se dijelu udžbenika u sustavu kombinirane<br />

odvodnje, posebno naglašava važnost primjene agromelioracijskih dodatnih mjera, u<br />

prvom redu krtične drenaže (krtičenja) i vertikalnog dubinskog rahljenja tla.<br />

7.4.2.1. Krtična drenaža<br />

Krtična drenaža ili krtičenje predstavlja u stvari, poseban način dubinskog<br />

rahljenja tla. Valja naglasiti da se krtična drenaža, ovisno o pedološko-melioracijskoj<br />

problematici područja može koristiti kao zasebna agromelioracijska mjera i/ili u<br />

kombinaciji s cijevnom drenažom. Uspješnost krtične drenaže u odvodnji <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong> s<br />

proizvodnih poljoprivrednih površina koje se koriste u biljnoj proizvodnji ovisi o više<br />

faktora, među kojima su najbitniji slijedeći: stratigrafija tla, mehanički sastav tla, vlažnost<br />

tla u trenutku izvođenja, vodozračni odnosi u tlu, stabilnost strukturnih agregata, dubina<br />

smrzavanja tla. Među navedenim, svakako treba ukazati na posebnu važnost mehaničkog<br />

sastava tla. Općenito se smatra da je za uspješnost krtične drenaže minimalni sadržaj<br />

glinastih čestica u tlu oko 30%, pri čemu odnos glina/prah mora biti > 0,5. Što je sadržaj<br />

gline veći od ove vrijednosti, efikasnost krtične drenaže je bolja. Temeljem navedenog,<br />

može se zaključiti da su tla pogodna za izvođenje krtične drenaže ili krtičenja po<br />

mehaničkom sastavu: glinaste ilovače, ilovaste gline i gline. Glinasta homogena tla, s<br />

malim udjelom pijeska, što u našim uvjetima odgovara amfiglejno-epiglejnim tlima<br />

(melioracijska jedinica IV), idealna su za primjenu krtične drenaže.<br />

Izvođenje krtične drenaže vrši se pomoću specijalnog krtičnog pluga. Glavni<br />

dijelovi ovog pluga su: nož, torpedo i čun ili kugla promjera od 5-10 cm (slika 108).<br />

Krtični plugovi mogu biti postavljeni na kotače ili bez kotača, ovješeni direktno na<br />

hidrauliku traktora (slike 109 i 110). Sam postupak izvođenja krtične drenaže , koja se u<br />

literaturi naziva i «bescjevna drenaža» vrši se na način da traktor vuče plug na<br />

određenoj dubini tla, formirajući horizontalne hodnike (krtičnjake) okruglog oblika i<br />

promjera 10-15 cm (slike 111 i 112). Budući da ovi hodnici asociraju na prolaz krtice<br />

kroz tlo, i mjera je poznata pod nazivom kao krtična drenaža ili krtičenje tla.<br />

Slika 108. Shematski prikaz izvođenja krtične drenaže<br />

94


Slika 109. Klasični krtični plug (starijeg<br />

tipa)<br />

Slika 110. Krtični plug novijeg tipa<br />

Dakle, u kombinaciji krtične i cijevne drenaže, krtični plug u radu siječe tlo do<br />

određene dubine vertikalno, pri čemu se pod manjim padom formiraju provizorni<br />

krtičnjaci, odnosno horizontalni hodnici, koji služe za sakupljanje i odvođenje<br />

uglavnom stagnirajućih površinskih <strong>voda</strong> prema drenažnom jarku, odnosno drenažnim<br />

cijevima.<br />

Slika 111. Prikaz krtičnog pluga<br />

«Hog» u radu (Hofbauer, 1975)<br />

Slika 112. Prikaz formiranih „krtičnjaka“ prolazom<br />

krtičnog pluga (Von H. Neuhaus, 1975)<br />

Krtična je drenaža relativno jeftin zahvat u usporedbi s instaliranjem cijevne<br />

drenaže. Iskustva nekih zapadnih zemalja, prvenstveno Engleske, ističu da je ova mjera<br />

kao samostalna, a posebice u kombinaciji s cijevnom drenažom, idealna za poboljšanje<br />

procjednosti teških vertičnih tala, pri čemu vrši efikasno odvođenje sakupljene, uglavnom<br />

površinske i stagnirajuće podpovršinske vode prema drenažnim cijevima (Butorac,<br />

1999).<br />

95


Funkcioniranje krtične drenaže temelji se na procjeđivanju (filtraciji) vode kroz<br />

vertikalne pukotine, također formirane radom krtičnog pluga, u horizontalne krtičnjake<br />

(horizontalne bušotine), odakle sakupljena <strong>voda</strong> otječe prema drenažnim sakupljačima.<br />

Da bi krtična drenaža bila efikasna, ona mora zadovoljavati nekoliko bitnih<br />

elemenata i normativa. Tako smjer krtičenja treba biti u pravcu najvećeg pada terena, ili<br />

koso pod izvjesnim kutom. Poželjno je da minimalni pad krtičenja iznosi 0,5% ili<br />

5,0%o. Dubina krtičenja treba se kretati u rasponu vrijednosti od 50 do 60 cm, a razmak<br />

1-5 m, najčešće 2-3 m (Tomić, 1987). Pri izvođenju krtične drenaže vlažnost tla treba biti<br />

odgovarajuća , kako bi se formirale krtične bušotine. Ako je tlo suviše suho, ono puca, a i<br />

pri većoj vlažnosti ne može se stvoriti krtični hodnik. Tlo (zdravica) treba biti u stanju<br />

vlažnosti koje odgovara krutom do mekom stanju plasticiteta, a površinski sloj toliko suh<br />

da kretanje stroja ne izaziva nikakve štete. Krtičenje je privremena mjera, a obnavlja se<br />

prema potrebi. Trajnost (3-10 godina) ovisna je o vrsti tla, uvjetima i kvaliteti izvođenja.<br />

S obzirom na to da se izvodi kao dodatna mjera cijevnoj drenaži potrebno je:<br />

� prije izvoditi cijevnu drenažu, a potom krtičenje,<br />

� izvodi se okomito ili koso na smjer cijevne drenaže,<br />

� drenažni jarak treba napuniti hidrauličkim filter materijalom do 10 cm iznad<br />

dubine krtičnjaka, kako bi suvišna <strong>voda</strong> nesmetano iz krtičnjaka otjecala u<br />

cijevnu drenažu (sisala), slika 113.<br />

Slika 113. Prikaz osnovnih elemenata cijevne i krtične drenaže (presjek)<br />

Trajnost učinka krtične drenaže također je ovisna o više čimbenika, među kojima<br />

je na prvom mjestu stabilnost „krtičnjaka“. Na stabilnost odnosno nestabilnost<br />

krtičnjaka, najčešće utječe mehanički sastav tla (nedovoljan sadržaj gline), opasnost od<br />

smrzavanja tla, gaženje i zbijanje tla. Navedeni faktori uglavnom negativno utječu na<br />

stabilnost formiranih horizontalnih hodnika, tako da kod njih s vremenom dolazi do<br />

ozbiljnih izmjena u smislu njihovih izgleda (promjera) usred postepenog zarušavanja i<br />

erozije tla (slika 114).<br />

96


Slika 114. Shematski prikaz promjene izgleda krtičnog hodnika (krtičnjaka) uslijed<br />

erozije tla<br />

7.4.2.2.Vertikalno dubinsko rahljenje<br />

Vertikalno dubinsko rahljenje kao agromelioracijski zahvat u tlo, može se<br />

primjenjivati sa i bez kombinacije s cijevnom drenažom. U sustavu kombinirane<br />

odvodnje razmatra se isključivo primjena i zadaća ove mjere u cilju reguliranja vodnog<br />

režima tla u kombinaciji s cijevnom drenažom. Kako navodi Butorac, 1999, razvoj oruđa<br />

za duboko rahljenje tla ima nekoliko faza, i tekao je u pravcu ovjesnih oruđa preko<br />

rahljača s podizanjem i klaćenjem do rahljača s ubodom i podizanjem tla. Najnovije<br />

tehnike dubokog rahljenja tla temelje se na njegovom «lomljenju» bez glavnog<br />

nedostatka pomalo već napuštenih konvencionalnih tehnika, rahljenja u brazde s<br />

«podizanjem» tla.<br />

Dubinsko vertikalno rahljenje tla u sustavu kombinirane odvodnje, za razliku<br />

od krtične drenaže, najviše je našlo svoju primjenu kod pseudoglejnih i pseudoglejglejnih<br />

tala (melioracijska jedinica II.). Dakle, tala koja imaju problem sa suvišnim<br />

površinskim i podpovršinskim <strong>voda</strong>ma, koje kraće ili duže razdoblje stagniraju na slabo<br />

i/ili nepropusnom, uglavnom plitkom (35-55 cm dubine) Btg horizontu. Pored<br />

navedenog, ova tla se odlikuju vrlo nestabilnom praškastom strukturnom građom, kao<br />

posljedice velikog udjela praha u mehaničkom sastavu tla. Sadržaj gline kod ovih tala u<br />

pravilu je manji od 30%.<br />

S dijagrama na slici 106 je vidljivo da su pogodna tla za dubinsko vertikalno<br />

rahljenje po mehaničkom sastavu: praškasto-glinaste ilovače i glinaste ilovače do ilovaste<br />

gline. Kod tipičnih vertičnih tala sa sadržajem gline iznad 40%, svakako treba izbjegavati<br />

primjenu ove mjere.<br />

97


Efikasnost dubinskog rahljenja tla ovisna je također o većem broju faktora, pri<br />

čemu se kod samog izvođenja treba pridržavati određenih elemenata i normativa (sl 117).<br />

Tako dubinsko rahljenje tla treba izvoditi na tlima u kojima postoji zbijeni<br />

podoranični sloj koji sprečava procjeđivanje vode. Rahljenje nije pogodno za vlažnoplastična<br />

tla bogata glinom (više od 40% gline), ali nije pogodno ni za tla bogata muljem,<br />

odnosno ako je sadržaj gline u njima manji od 17%.<br />

Posebno treba voditi brigu o tome da se dubinsko rahljenje izvodi u vrijeme<br />

dovoljno osušenog tla (granica krutosti), jer se samo tada vrši potrebno raspucavanje i<br />

rahljenje tla. Rahli se u ljeti, obično poslije žetve žitarica, repice, graška, te košnje<br />

djetelina i trava.<br />

Poslije dubinskog rahljenja u pravilu treba doći ozima pšenica, jer tako otpada za<br />

cijelu vegetaciju obrada i gaženje površine. Osim pšenice, može doći i ozima repica ili<br />

jarine.<br />

Dubinski rahljači ili podrivači (slike 115 i 116) mogu biti s jednim ili više radnih<br />

organa koji su statični ili vibracijski. Izvodi se u smjeru pada terena, odnosno okomito ili<br />

koso na drenažne cijevi u padu do 5 ‰. Dubina rahljenja ovisi o dubini cijevne drenaže,<br />

(rahljenje treba biti pliće od dren. cijevi, najmanje 20 cm) i dubini zbijenog sloja tla, pa<br />

se najčešće u praksi izvodi na dubini od 60-80 cm. Razmak prolaza rahljača je od 75 do<br />

100 cm (slika 115).<br />

Slika 115. Krilni dubinski podrivač<br />

(Butorac, 1999)<br />

Slika 116. Rahljač sa tri radna organa<br />

(Filipović, 2009)<br />

Međutim, treba ukazati i na neke mjere opreza kada je u pitanju primjena<br />

dubinskog rahljenja tla. Tako, duboko rahljena tla velikim dijelom gube svoju raniju<br />

nosivost i zbog toga su u humidnim godinama, osjetljiva na pritisak. Sva tla koja ispod<br />

duboko rahljenog sloja nisu dovoljno vodopropusna, obavezno moraju biti drenirana<br />

cijevnom drenažom. Posebice se to odnosi na vertična tla s velikim udjelom gline. Zbog<br />

navedenog, dubinsko rahljenje glinastih tala bez odgovarajućeg sustava kombinirane<br />

detaljne odvodnje (cijevne drenaže s ugrađenim hidrauličkim filterom) može prouzročiti<br />

više štete nego koristi.<br />

98


Slika 117. Shematski prikaz s osnovnim elementima i normativima dubinskog rahlenja tla<br />

(Petošić i Filipović)<br />

99


8. POTREBE I MOGUĆNOSTI REVITALIZACIJE IZGRAĐENIH<br />

HIDROMELIORACIJSKIH SUSTAVA ODVODNJE<br />

Veliki potencijali za unapređenje ruralnog prostora Hrvatske nalaze se u<br />

mogućnostima revitalizacije postojećih i izgradnje novih hidromelioracijskih sustava<br />

detaljne odvodnje.Potreba za urgentnom revitalizacijom postojećih hidromelioracijskih<br />

sustava površinske i podzemne odvodnje (drenaže) uvjetovana je, prije svega, njihovom<br />

slabom funkcionalnošću. Neprimjerna funkcionalnost izgrađenih sustava je velikim<br />

dijelom posljedica njihovog lošeg održavanja i upravljanja.<br />

S obzirom na postojeće stanje, revitalizaciju je potrebno provesti na cjelovitom<br />

hidromelioracijskom sustavu Hrvatske, odnosno na oko 1.049.411 ha površinske i oko<br />

148.623 ha podzemne odvodnje – drenaže (Marušić, 2003).<br />

Izgradnjom novih hidromelioracijskih sustava, može se znatno povećati proizvodni<br />

potencijal kod znatnog dijela, prvenstveno hidromorfnih tala. Prema relevantnim<br />

pokazateljima, valja računati s maksimalnom površinom od 953.226 ha hidromorfnih<br />

poljoprivrednih tala (zemljišta), odnosno realnom površinom od oko 780.000 ha<br />

(Husnjak, 2006).<br />

Revitalizaciju postojećih (sl. 118) te izgradnju, upravljanje i gospodarenje novim<br />

hidromelioracijskim sustavima detaljne odvodnje u Hrvatskoj, valja temeljiti na<br />

relevantnim pokazateljima i priznatim načelima struke, a nikako na primjeni<br />

generaliziranih (šabloniziranih) pristupa u rješavanju ove vrlo osjetljive problematike.<br />

W<br />

N<br />

S<br />

E<br />

Slika 118. Prikaz dreniranih tala u Republici Hrvatskoj (Husnjak, 2006.)<br />

100


8.1. Stanje i funkcionalnost sustava<br />

Trenutačno stanje hidromelioracijskih sustava površinske i podzemne detaljne<br />

odvodnje u Hrvatskoj je neodrživo. Posljedice lošeg gospodarenja s hidromelioracijskim<br />

sustavima (održavanje, upravljanje, monitoring) su vidljive na svim slivnim područjima.<br />

Većina sustava je neučinkovita, a njihova funkcionalnost vrlo problematična.<br />

Slaba funkcionalnost sustava naročito je prisutna u segmentu površinske detaljne<br />

odvodnje (kanali III. i IV. reda), te podzemne odvodnje (drenaže).<br />

Tijekom trogodišnjih istraživanja (1989-1991) u užem bazenskom dijelu<br />

Posavine, posebice u domeni vertičnih glejnih tala, potvrđeno je da više od polovine<br />

ukupno izgrađenih (47.000 ha) sustava detaljne podzemne odvodnje-drenaže nema<br />

zadovoljavajuću funkcionalnost (Petošić, 1993).<br />

Procjena se temelji na stacionarnim istraživanjima (ukupno 8 lokacija), odnosno<br />

na kontinuiranom monitoringu, dinamike površinskih i podzemnih <strong>voda</strong>, režima vlažnosti<br />

tla i intenziteta odvodnje (drenažnom isteku), i to kod različitih drenažnih varijanata<br />

odvodnje, i temeljnih predstavnika hidromorfnih tala (pseudoglej, pseudoglej-glej,<br />

hipoglej i amfiglej), (tablica 27).<br />

Temeljem dobivenih rezultata istraživanja držimo da su uzroci slabe<br />

funkcionalnosti posebice kod klasičnog sustava cijevne drenaže pri odvodnji vertičnih<br />

amfiglejnih tala u slijedećem:<br />

� lošoj učinkovitosti drenažnog jarka<br />

� lošem održavanju sustava<br />

� neracionalnom korištenju hidromelioriranih površina (tala)<br />

� neprimjernoj površinskoj sistematizaciji proizvodne jedinice (table)<br />

Loš učinak drenažnog jarka prvenstveno je potvrđen na vertičnom euglejnom<br />

tlu, (Petošić 1994) i prilikama klasičnog drenažnog sustava odvodnje. Dakle, u uvjetima<br />

kada je cijevna drenaža izvedena bez ugradnje kontaktnog hidrauličnog materijala<br />

(najčešće prirodnog šljunka) i bez primjene dodatne agromelioracijske mjere (u ovom<br />

slučaju krtičenja tla).<br />

Fenomen loše učinkovitosti drenažnog jarka s formiranjem «s<strong>voda</strong>», koji<br />

priječi procjeđivanje površinskih <strong>voda</strong> prema drenažnim cijevima, temeljni je problem<br />

hidromelioriranog vertičnog eugleja i uzročnik slabe funkcionalnosti odvodnje posebice<br />

kod klasičnog sustava cijevne drenaže (sl 119).<br />

101


Slika 119. Prikaz „s<strong>voda</strong>“ u<br />

drenažnom jarku, kod dreniranog<br />

vertičnog amfiglejnog tla<br />

Loše održavanje postojećih sustava detaljne odvodnje i neracionalno<br />

korištenje dreniranih površina zaseban je problem u cijeloj Hrvatskoj. Posebno je<br />

zabrinjavajuće stanje lošeg održavanja primjetno na otvorenoj kanalskoj mreži nižeg reda<br />

(sabirni i detaljni kanali). Zbog neredovite košnje pokosa i bankina, kanali su u<br />

potpunosti obrasli, hidrofilnom vegetacijom (raznih šaševa), kao i višegodišnjim<br />

drvenastim vrstama (pretežno vrbom) (sl. 120). Kod većine kanala primjetni su procesi<br />

jakog zamuljivanja, kao posljedica slabog tehničkog čišćenja (izmuljivanja).<br />

Slika 120. Prikaz lošeg održavanja hidromelioracijskih sustava detaljne odvodnje<br />

Poticajni profili kanala znatno su smanjeni, što dovodi do učestalih uspora vode u<br />

cjelovitom sustavu odvodnje. Visoki vodostaji u detaljnoj i sabirnoj kanalskoj mreži, i<br />

učestala potopljenost drenažnih cijevi, negativno utječu na ostvarivanje potrebne norme i<br />

intenziteta odvodnje, a time i smanjenja funkcionalnosti cjelovitog sustava odvodnje (sl.<br />

121).<br />

102


Slika 121. Prikaz „uspora“ s visokim vodostajem u detaljnim otvorenim kanalima IV<br />

reda<br />

Neracionalno korištenje hidromelioriranih tala doprinosi dodatnom smanjenju<br />

funkcionalnosti, posebno drenažnog sustava odvodnje. Od čimbenika neracionalnog<br />

korištenja (gospodarenja) valja istaći slijedeće:<br />

� intenzivnu ratarsku (konvencionalnu) proizvodnju<br />

� uzak plodored i smanjenje organske komponente tla<br />

� «špice» u obavljanju osnovnih agrotehničkih operacija<br />

� obradu i skidanje usjeva nepovoljnim uvjetima vlažnosti tla (sl. 122)<br />

� izraženo gaženje, zbijanje i «uništavanje» obradivog sloja tla i drenažnog<br />

jarka<br />

� primjenu teške mehanizacije<br />

� učestali transport unutar proizvodne jedinice (table)<br />

Slika 122. Obrada tla u nepovoljnim uvjetima vlažnosti tla (Filipović)<br />

103


Red<br />

.<br />

broj<br />

Neprimjerena površinska sistematizacija (ravnanje) proizvodnih jedinica –<br />

tabli, s vidljivim ostacima mikrodepresija na površini terena, u kojima stagnira<br />

površinska <strong>voda</strong>, također dodatno utječe na funkcionalnost detaljnih sustava odvodnje.<br />

Ovaj problem posebice je izražen kod tabli na kojima je primjenjivana dvosmjerna<br />

baulacija tla (sl. 123).<br />

Slika 123. Prikaz loše površinske sistematizacije (ravnanja) proizvodnih površina (tabli),<br />

s ostatkom mikrodepresija od predhodne baulacije tla<br />

Tablica 27. Procjena funkcionalnosti podzemnog sustava detaljne odvodnje-drenaže u<br />

Posavini<br />

Naziv<br />

stacionara<br />

Skraćeni<br />

naziv<br />

hidromel. tla<br />

1. Ravnice Pseudoglej<br />

2. Lug Amfiglej<br />

3. Potok<br />

Pseudoglejglej<br />

Postojeći sustav detaljne<br />

odvodnje<br />

Klasična cijevna drenaža:<br />

t=0,85; L=15 m<br />

-bez hidrauličkog filtera<br />

-bez podrivanja<br />

Kombinirana det.<br />

odvodnja, tzv. plitka<br />

varijanta: -cijevna<br />

drenaža<br />

t=0,65-0,75; L=20 m<br />

-šljunak do obradivog<br />

horizonta<br />

-bez krtičenja<br />

Kombinirana det.<br />

odvodnja, cijevna<br />

drenaža:<br />

t=0,9-1,0 m; L=15 m<br />

-šljunak u svaki dren +<br />

podrivanje<br />

Intenzitet odvodnje sustava Ocjena<br />

funkcionalnos<br />

ti sustava<br />

-Stagniranje vode na površini<br />

tla je rijetko i kratkotrajno<br />

-Odvodnja maksim.intenziteta<br />

oborina u roku od 5 dana<br />

-Propadanje usjeva moguće u<br />

manjoj mjeri<br />

-Bez pojave stagniranja vode<br />

na površini tla<br />

-Odvodnja maksim. intenziteta<br />

obor. u roku od 2 dana<br />

-Bez pojave propadanja usjeva<br />

-Primjetna je kratkotrajna<br />

pojava stagnir. vode na<br />

površini tla<br />

-Odvodnja maksim. intenziteta<br />

obor. u roku od 5 dana<br />

-Propadanje usjeva moguće u<br />

manjoj mjeri<br />

umjerena<br />

Mogućnost<br />

intenzivnog<br />

gospodarenja u<br />

humid.<br />

godinama<br />

104<br />

bez većih<br />

poteškoća<br />

dobra bez poteškoća<br />

umjerena<br />

bez većih<br />

poteškoća


4. Stružec Hipoglej<br />

5. Štivica<br />

6. Oborovo<br />

7.<br />

8.<br />

Ivanić Grad<br />

(lokalitet)<br />

Slavonski<br />

Brod<br />

(lokalitet)<br />

Amfiglej<br />

vertični<br />

Amfiglej<br />

vertični<br />

Amfiglej<br />

vertični<br />

Amfiglej<br />

vertični<br />

Klasična cijevna drenaža:<br />

t=1,0-1,1 m; L=15 m<br />

-bez šljunka (filtera) s<br />

podrivanjem tla<br />

Kombinirana det.<br />

odvodnja, cijevna<br />

drenaža:<br />

t1=0,80; t 2=1,0; L=20 m<br />

-šljunak u svaki drugi dren<br />

-bez krtičenja<br />

Klasična drenaža:<br />

t=0,9; L=15-18 m<br />

-bez filtera (šljunka)<br />

-bez krtičenja<br />

Klasična cijevna drenaža:<br />

t=0,9-1,0 m; L=oko 20 m<br />

-bez filtera<br />

-bez krtičenja<br />

Klasična cijevna drenaža:<br />

t=0,9 m; L=21-25 m<br />

-bez filtera (šljunka)<br />

-bez krtičenja<br />

8.2. Potreba za revitalizacijom sustava<br />

-Bez pojave stagniranja vode<br />

na površini tla<br />

-Odvodnja maksim. oborina u<br />

roku od 2 dana<br />

-Bez pojave propadanja usjeva<br />

-Primjetno je češće stagniranje<br />

vode na površini tla<br />

-Odvodnja maksim. intenziteta<br />

obor. u roku od 10 dana<br />

-Mogućnost osjetnog<br />

propadanja usjeva<br />

-Primjetno je često stagniranje<br />

vode na površini tla<br />

-Odvodnja maksim. intenziteta<br />

obor. u roku od >10 dana<br />

-Mogućnost pojave znatnog<br />

propadanja usjeva<br />

-Primjetno je često stagniranje<br />

vode na površini tla<br />

-Odvodnja maksim. intenziteta<br />

obor. u roku od >10 dana<br />

-Mogućnost pojave znatnog<br />

propadanja usjeva<br />

-Primjetno je često stagniranje<br />

vode na površini tla<br />

-Odvodnja maksim. intenziteta<br />

obor. u roku od >10 dana<br />

-Mogućnost znatnog<br />

propadanja usjeva<br />

dobra bez poteškoća<br />

slaba<br />

vrlo slaba<br />

vrlo slaba<br />

vrlo slaba<br />

U cilju daljnjeg unapređenja ruralnog prostora Hrvatske, neophodna je<br />

revitalizacija većine hidromelioracijskih sustava površinske i podzemne odvodnje<br />

(Petošić i Šimunić, 2007). Revitalizacijskim mjerama utjecalo bi se na bolju<br />

funkcionalnost i učinkovitost postojećih sustava odvodnje, odnosno poboljšanje<br />

proizvodnih uvjeta i povećanje poljoprivredne proizvodnje na velikom potencijalu<br />

hidromelioriranih površina (tala).<br />

Da bi se ovo ostvarilo, neophodno je razvijati integralni pristup u rješavanju<br />

složenog problema revitalizacije hidromelioracijskih sustava.<br />

Valja izraditi zakonske propise, s aktualnim programom neophodnih radova, po<br />

slivnim i/ili županijskim područjima Hrvatske. Programom trebaju biti obuhvaćeni svi<br />

radovi vezani za sanaciju, rekonstrukciju, održavanje, upravljanje i financiranje<br />

hidromelioracijskih sustava. Program cjelovitih radova na sanaciji i revitalizaciji<br />

hidromelioracijskih sustava detaljne odvodnje treba biti usklađen s Nacionalnim<br />

projektom navodnjavanja i gospodarenja poljoprivrednim zemljištem i <strong>voda</strong>ma u<br />

Republici Hrvatskoj (NAPNAV-om).<br />

U tablici 28. dat je načelno prikaz osnovnih radova i mjera potrebnih za<br />

revitalizaciju hidromelioracijskih sustava, s težištem na sustav podzemne odvodnje –<br />

drenaže.<br />

105<br />

uz znatne<br />

poteškoće<br />

praktično<br />

nemoguće<br />

praktično<br />

nemoguće<br />

praktično<br />

nemoguće


Tablica 28. Prikaz radova i mjera za revitalizaciju hidromelioracijskih sustava odvodnje<br />

Redni Vrsta radova i<br />

Površinska odvodnja Podzemna odvodnja<br />

broj mjera Otvoreni kanali III + IV reda<br />

� uklanjanje urušenih objekata i<br />

Cijevna drenaža<br />

saniranje pokosa kanala<br />

� lociranje, čišćenje, popravak i zamjena<br />

� krčenje i uklanjanje drvenaste<br />

izljevnih cijevi i štitnika<br />

1. Sanacijski<br />

vegetacije (raslinja)<br />

� uklanjanje-izmuljivanje nanosa<br />

� izmuljivanje drenažnih cijevi (prema<br />

potrebi)<br />

� popravak mostova i cijevastih<br />

� saniranje nastalih mikrodepresija na<br />

propusta<br />

� uređenje putne mreže duž kanala<br />

proizvodnim površinama (tablama)<br />

� dogradnja drenažnih cijeviinterpolacija<br />

(prema potrebi)<br />

2.<br />

Rekonstrukcije i<br />

dogradnje<br />

� povećanje proticajnog profila kanala<br />

(prema potrebi)<br />

� izgradnja novih kanala (prema potrebi<br />

� izgradnja novih mostova i propusta<br />

� dogradnja interceptičkih drenova<br />

(prema potrebi)<br />

� izvođenje dodatnih agromelioracijskih<br />

radova (duboka obrada, dubinsko<br />

vertikalno rahlenje tla i/ili krtičenje)<br />

� provođenje kemisjkih meliorativnih<br />

zahvata (prema potrebi)<br />

� kontrola i čišćenje izljevnih cijevi (1 x<br />

u tri godine)<br />

� izmuljivanje drenskih cijevi (po<br />

3.<br />

Redovitog<br />

održavanja<br />

� jednokratna košnja pokosa, bankina i<br />

dna kanala (1,5 x godišnje)<br />

� izmuljivanje-čišćenje dna kanala (1 x<br />

u četiri godine)<br />

� izmuljivanje-čišćenje cjevastih<br />

propusta (1 x u četiri godine)<br />

potrebi)<br />

� izvođenje dopunskih agromelioracijskih<br />

zahvata:<br />

- dubinsko rahlenje (1 x u 2-3 godine)<br />

- krtičenje tla (1 x u 3-5 godina)<br />

� izvođenje agrarnih operacija (obrada,<br />

sjetva, žetva) u8 optimalnim uvjetima<br />

vlažnosti tla<br />

� održavanje šireg plodoreda kod<br />

uzgajanih kultura<br />

� povremeno praćenje drenažnog<br />

istjecanja<br />

� praćenje vodnog režima u kanalima: � praćenje stagniranja vode na površini<br />

4.<br />

Monitoring<br />

sustava<br />

- protjecanje<br />

- uspori<br />

table<br />

� praćenje formiranja plješina na<br />

- potopi<br />

površini table<br />

� praćenje prinosa uzgajanih kultura<br />

� praćenje onečišćenja tla i <strong>voda</strong><br />

5. Gospodarenja<br />

� izrada projekta detaljne valorizacije (vrednovanja) hidromelioriranog-dreniranog<br />

zemljišta (tala) na temelju ostvarljivih prinosa uzgajanih kultura, odnosno<br />

učinkovitosti sustava<br />

� preporučiti adekvatne sustave biljne proizvodnje, sukladno funkcionalnosti<br />

odnosno učinkovitosti sustava<br />

6.<br />

Upravljanja i<br />

financiranja<br />

� sukladno planu i programu NAPNAV-a<br />

106


9. LITERATURA<br />

1. Averljanov, S., Smirnov, A., 1973. Osušenje, Seljskohozjajstvenaja,<br />

enciklopedija, Knjiga 4:598-609, „ Sovjetskaja enciklopedija“, Moskva.<br />

2. Bašić, F., Bogunović, M., Husnjak, S., 2001. Regionalizacija hrvatske<br />

poljoprivrede, AFZ (VIP projekt)<br />

3. Beers, W. F. J., van 1969. Some nomographs for the calculation of the drain<br />

spacing, International Institute for Land Reclamation and Improvement, Buletin<br />

No 8, Wageningen.<br />

4. Bella, S., 1935. Melioracije tla, Tehnički <strong>fakultet</strong>, Zagreb.<br />

5. Benetin, I., Dvorak, I. Fidler, I., Kabina, P., 1987. Odvodnovanie, Ministerstvo<br />

školstva SSR i Minsterstvo školstva ČSR, Priroda, 1987.<br />

6. Beers, W. F. J., van 1969. Some nomographs for the calculation of the drain<br />

spacing, International Institute for Land Reclamation and Improvement, Buletin<br />

No 8, Wageningen.<br />

7. Bićanić, V., 1985. Odvodne crpne stanice u Hrvatskoj, Priručnik za hidrotehničke<br />

melioracije, I Kolo, Knjiga 3: 259-300. Društvo za odvodnju i navodnjavanje<br />

Hrvatske, Zagreb.<br />

8. Biondić, D., Milović, B., Barbarić, D., 2003., Stanje i razvojne odrednice zaštite<br />

od štetnog djelovanja <strong>voda</strong> u Hrvatskoj. Zbornik radova, 3. Hrvatska konferencija<br />

o <strong>voda</strong>ma: 545-555. Osijek.<br />

9. Braun, M., 1985. Zaštita od poplava. Priručnik za hidrotehničke melioracije, I<br />

Kolo, Knjiga 3:31-62. Društvo za odvodnju i navodnjavanje Hrvatske, Zagreb.<br />

10. Bogunović, M., Vidaček, Ž., Husnjak, S., Sraka, M., 1998. Invetory of Soils in<br />

Croatia. Agriculture Conspectus Scientificus, Vol. 63. No 3: 105-112. Zagreb.<br />

11. Butorac, A., 1999. Opća agronomija, školska knjiga, Zagreb.<br />

12. Čović, M., 1987. Prikaz osnovne i detaljne odvodnje u hidromelioracijskom<br />

sistemu Črnec-polje. Priručnik za hidrotehničke melioracije, I Kolo, Knjiga 4:<br />

255-278, Društvo za odvodnju i navodnjavanje Hrvatske, Zagreb.<br />

13. Dadić, M., 1990. Meliorativno uređenje poljoprivrednog zemljišta u slivu rijeka<br />

Biđa i Bosuta, Magistarski rad, Poljoprivredni <strong>fakultet</strong> Novi Sad.<br />

14. Eggelsmann, R., 1981. Dränanleitung für Landbau, Ingenieurbau und<br />

Lanschaftsbau, Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin.<br />

15. Ernst, L. F., 1954. De berekening van groudwater stroming tussen evenwijdige<br />

open Leidingen, Institute for Land and Water Menagement Research,<br />

Wageningen.<br />

16. Groot, J.M., 1973. Drainage investigations of heavy soils in the upper Sava<br />

Valley, Geodetski <strong>fakultet</strong> Zagreb, Disertacija.<br />

17. Herak, M., Nedela, D., 1963. Geologija zagrebačke regije, elaborat, Geografski<br />

intitut, Zagreb. Str. 115-124.<br />

18. Hofbauer, A., 1975. Erfahrungen mit Maulwurfdränungen in Oberösterreich.<br />

Zeitschrift für Kulturtechnik und Flurbereinigung, Heft 6: 337-344.<br />

19. Hooghoudt, S.B., 1940. Bijdragen hot de kannis van enige naturkundige<br />

grootheden van den grand, no 7., Verslagen van Land bouwkwudige<br />

Onderzoekingen 46.<br />

107


20. Hunkler, K., Grubinger, H., Tanner, E., 1970. Landwirtschaftliches<br />

Meliorationswesen 5te Auff Buchferlag Verbrandruckerci AG Bern.<br />

21. Husarić, I., 1997., Zaštita od štetnog djelovanja <strong>voda</strong>. Hrvatska vodoprivreda br.<br />

60:7-16, Zagreb.<br />

22. Husnjak, S., Vidaček, Ž., Racz, Z. 2005. Stanje i učinak drenskog rova na<br />

dreniranim tlima Karašice – Vučice, Hrvatske vode (2005) 51, 131-143.<br />

23. Husnjak, S., 2007. Poljoprivredna tla Hrvatske i potreba za melioracijskim<br />

mjerama. Zbornik radova s znanstvenog skupa „Melioracijske mjere u svrhu<br />

unapređenja ruralnog prostora, HAZU: 21-37, Zagreb.<br />

24. Jelaković, B., Braun, M., 1961. Odvodnja otvorenim i zatvorenim kanalima<br />

(Izvješće sa specijalizacije u Holandiji), Slavonski Brod.<br />

25. L. Avakumović, D., 2005. Odvodnjavanje, Univerzitet u Beogradu, Građevinski<br />

<strong>fakultet</strong>, Beograd.<br />

26. Kovda, V.A., 1968. Proishvoždenie i režim zasolenih počiv, I i II Moskva.<br />

27. Marušić, J., 2005. Značenje crpnih stanica za vodni režim melioracijskih<br />

područja. Priručnik za hidrotehničke melioracije III kolo, Knjiga 2: 131-168,<br />

Elementi planiranja sustava navodnjavanja, Sveučilište u Rijeci, Građevinski<br />

<strong>fakultet</strong>, Rijeka.<br />

28. Marušić, J., 2003. Stanje i značajke hidromelioracijskih objekata i sustava za<br />

poljoprivrednu proizvodnju u Hrvatskoj. Priručnik za hidrotehničke melioracije<br />

III Kolo, Knjiga 1: 49-95, Sveučilište u Rijeci, Građevinski <strong>fakultet</strong>, Rijeka.<br />

29. Marušić, J., 1985. Objekti hidromelioracijskih sustava odvodnje. Priručnik za<br />

hidrotehničke melioracije, I Kolo, Knjiga 3: 149-217, Društvo za odvodnju i<br />

navodnjavanje Hrvatske, Zagreb.<br />

30. Marušić, J., 1987. Potreba i značenje izvedbe sustava podzemnog odvodnjavanja.<br />

Priručnik za hidrotehničke melioracije, I Kolo, Knjiga 4:101-117, Društvo za<br />

odvodnju i navodnjavanje Hrvatske, Zagreb.<br />

31. Matković, J., 1971. Regulaciona odvodnja, Savjetovanje o Posavini: 83-104,<br />

Poljoprivredni <strong>fakultet</strong>, Zagreb.<br />

32. Matković, J., 1968. Odvodnja i privođenje kulturi teških tala (s osvrtom na<br />

melioracijsko područje doline Save u SRH). Bilten Poljodobra: 31-43, Zagreb.<br />

33. Marijanov, M., 1964. Premer i melioracije zemljišta, Univerzitet u Novom Sadu,<br />

Građevinska knjiga, Beograd.<br />

34. Marušić, I., 2001. Hidromelioracijski objekti i sustav površinske odvodnje.<br />

Hrvatska vodoprivreda br. 109: 13-18. Zagreb.<br />

35. Neuhaus, H., Von 1975. Ergebnisse eines 12-jährigen Drän und<br />

Meliorationsdungungsversuchs auf Barchmarsch, Zeitschrift für Kulturtechnik<br />

und Flurbereinigung, Heft 4: 202-2011.<br />

36. Perčec, M., Tadić. 2010. Klimatski atlas Republike Hrvatske<br />

37. Petošić, D., 1993. Funkcionalnost sustava detaljne odvodnje u Posavini.<br />

Doktorska disertacija, <strong>Agronomski</strong> <strong>fakultet</strong>, Zagreb.<br />

38. Petošić, D., 1994. Trajnost učinka drenažnog jarka na vertičnom hidromelioranom<br />

eugleju u Posavini, Hrvatske vode br. 5: 283-291, Zagreb.<br />

39. Petošić, D., Šimunić, I., 2007. Revitalizacija postojećih i koncepcija rješavanja<br />

novih sustava detaljne odvodnje. Zbornik radova s znanstvenog skupa,<br />

108


Melioracijske mjere u svrhu unapređenja ruralnog prostora: 99-115, HAZIU,<br />

Zagreb.<br />

40. Petošić, D., 2003. Funkcionalnost sustava detaljne odvodnje Hrvatske vode br.<br />

45: 515-523. Zagreb.<br />

41. Racz, Z., 1980., Meliorativna pedologija I DIO. Geodetski frakultet Zagreb.<br />

42. Ritzema H.P., 1994. Subsurface Flow to Drains. Drainage principles and<br />

Applications (ILRI Publication 16) 2 te Aufl. Wageningen; Niderlande,<br />

International Instute for Land Reclamation and Improvement. P 263-304.<br />

43. Rudić, D., Đurović, N., 2006. Odvodnjavanje, Univerzitet u Beogradu,<br />

Poljoprivredni <strong>fakultet</strong>, Beograd.<br />

44. Srebrenović, D., Srebrenović, Z., 1981. Podzemno odvodnjavanje, Geodetski<br />

<strong>fakultet</strong>, Zagreb.<br />

45. Stebut, A. 1953. Agropedologija: I, II i III dio, Beograd.<br />

46. Svenhuijsen R.J., 1994. Surface Systems, in Ritzema H.P. (ed). 1994. Drainage<br />

Principles and Applications (ILRI Publication 16). 2 te Aufl. Wageningen,<br />

Niderlande: International Institute for Land Reclamation and Improvement p799-<br />

826.<br />

47. Škorić, A., Filipovski, G., Čirić, M., 1973. Klasifikacija tala Jugoslavije, Zagreb.<br />

48. Škorić., A. 1986. Postanak, razvoj i sistematika tla, FPZ, Zagreb<br />

49. Tomić, F., 1987., Sistemi detaljne odvodnje za reguliranje <strong>suvišnih</strong> <strong>voda</strong>.<br />

Priručnik za hidrotehničke melioracije. I Kolo Odvodnjavanje, Knjiga 4: 169-238.<br />

Društvo za odvodnju i navodnjavanje Hrvatske Zagreb.<br />

50. Tomić, F., 1988. Navodnjavanje, Savez poljoprivrednih inženjera i tehničara<br />

Hrvatske, Fakultet poljoprivrednih znanosti, Zagreb.<br />

51. Tomić, F., Petošić, D., 1989. Dosadašnja iskustva i potrebe detaljnog uređenja<br />

zemljišta u Posavini, Zbornik radova sa savjetovanja JAZU (Rijeka Sava, zaštita i<br />

korištenje <strong>voda</strong>), str. 121 – 132.<br />

52. Tomić, F., Petošić, D., 2003. Rješavanje problema <strong>suvišnih</strong> unutarnjih <strong>voda</strong> u<br />

hidromelioracijskim sustavima. Priručnik za hidrotehničke melioracije, III Kolo,<br />

Knjiga 1: 177-197, Sveučilište u Rijeci, Građevinski <strong>fakultet</strong>, Rijeka.<br />

53. Urumović, K., 2003., Fizikalne osnove dinamike podzemnih <strong>voda</strong>. Rudarskogeološko<br />

naftni <strong>fakultet</strong>, Zagreb.<br />

54. Vidaček, Ž., Pavlić, V., Perković, J., Božičević, I., 1979. Agropedološkomelioracijska<br />

studija idejnog projekta uređenja zemljišta na području općine<br />

Dugo Selo, Savjetovanje o uređenju površina s gledišta hidro i agromelioracija,<br />

Knjiga II; 45-56, Zadar.<br />

55. Visser, W.C.,1958. De Landbauwaternishouding in Nederland, Comm. Onderz.<br />

Landb. Waterhinsk Ned. TNO, Repport br. 1, 231 p.<br />

56. Willamson, R.E., Kriz, G. J., 1970. Response of agricultural crops to flooding,<br />

depth of water table and soil gaseons composition, Amer. Soc. Agr. Eng. Trans.<br />

13: 216-220.<br />

109

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!