Sisteme de irigatie81

Sistemul de irigatie reprezinta o infrastructura teritoriala de tip hidroameliorativ, cu rol de sustinere a activitatilor din agricultura (sectorul de cultura a plantelor) din cadrul ariilor geografice cu deficit de umiditate sau afectate de fenomenul de seceta. Acesta are menirea de a completa deficitul de apa din cadrul terenurilor arabile cultivate cu cereale si plante tehnice, respectiv cele folosite in legumicultura. Sistemul de irigatie poate fi adaptat si folosit cu succes in pomicultura si viticultura, acesta garantand productii constante, indiferent de cantitatile de precipitatii cazute in perioada rece si vegetativa a anului.

Implementarea sistemului de irigatie in teritoriu se poate realiza numai pe baza efectuarii unor studii climatice, hidrice, pedologice, economice, sociale din care sa rezulte ca in arealul in care se preconizeaza infiintarea sistemului exista un deficit substantial de umididate, iar acesta reprezinta singurul impediment in obtinerea unor productii agricole ridicate, an de an. Constatarea acestui fapt este hotaratoare in amenajarea sistemelor de irigatie, deoarece acestea solicita costuri ridicate de infiintare si exploatare, incarcand astfel suplimentar costul de infiintare si intretinere a culturilor agricole, si din care in final (profitul obtinut in urma vanzarii produselor agricole) se va realiza amortizarea investitiilor. Din aceasta perspectiva, sistemele de irigatie pot fi infiintate pe ariile geografice afectate de fenomenul de seceta, cu soluri fertile dezvoltate pe suprafete extinse, relief plan si cvasiplan, care sa permita practicarea unei agriculturi intensive, in cadrul unor asociatii de productie. Mica proprietate funciara, de ordinul a catorva hectare, nu poate sustine financiar infiintarea si intretinerea unor sisteme de irigatie datorita costurilor mari pe care le reclama acestea, astfel ca, infiintarea unor noi sisteme nu se poate realiza decat pe fondul cresterii suprafetei si gradului de comasare a proprietatilor funciare.

Un sistem de irigatie se compune, in general, din urmatoarele parti componente: priza de captare a apei, canalul de aductiune, statia de pompare cu rol de ridicare a apei peste cota terenului agricol, bazin de distributie, canale si noduri de distributie, statii de punere sub presiune a apei (fig. 25).

Fig. 25. Configuratia generala a unui sistem de irigatie (dupa E. Cazacu si colab., 1972): 1. Curs hidrografic; 2. Limita suprafetei de teren irigat; 3. Categorii de folosinta a terenului agricol; 4. Canal de aductiune; 5. Statie de pompare; 6. Conducta de refulare; 7. Bazin de refulare; 8. Canal de aductiune pe terasa; 9. Noduri de distributie; 10. Canale si conducte de distributie; 11. Statii de pompare sub presiune; 12. Dig de protectie impotriva inundatiei; 13. Limita categoriilor de utilizare agricola a terenului.

1. Implementarea sistemelor de irigatie

Implementarea sistemelor de irigatie in cadrul teritoriului agricol se realizeaza pe baza unor studii climatice, hidrice, hidrogeologice, pedologice, topografice, geotehnice si agroeconomice preliminare. Aceste studii au menirea de a pune in evidenta teritoriile agricole in care se impune completarea deficitului de apa, a indica sursele de apa care pot fi captate, configuratia teritoriala a sistemului de irigatie, regimul de functionare a acestuia, costurile investitiei si formele de recuperare a acesteia.

Studiile climatice - asigura elementele necesare cunoasterii conditiilor de clima solicitate de catre culturile agricole, compararii acestori cerinte cu cele existente in cadrul unei zone geografice, iar pe baza constatarii diverselor abateri (inclusiv cele cu privire la deficitul de apa) stabilirea regimului de irigatie.

Studiile climatice se elaboreaza pe baza datelor statistice colectate de la reteaua de statii meteorologice din zona, pe o perioada de minim 15-20 ani, si trebuie sa cuprinda urmatoarele elemente de analiza:

regimul temperaturii aerului, cu referire la mediile lunare si anuale pe intreaga perioada, constanta termica, indicele termic, suma anuala a temperaturilor ≥ 0, 10, 15⁰ C, data medie calendaristica de producere a primei si ultimei zile cu temperaturi medii zilnice ≥ 0, 10, 15⁰ C, temperaturile maxime si minime absolute, intervalele cu inghet, adancimea de inghet a solului;

regimul precipitatiilor, cu referire la cantitatile medii lunare si anuale pe intreaga perioada, cantitatile maxime de precipitatii in 24 ore, cantitatile medii pe durata intervalului de vegetatie, frecventa si durata perioadelor secetoase, cantitatile medii lunare si decadale de precipitatii cu asigurare de 80 %;

regimul vanturilor din perioada de vegetatie, cu referire la viteza si frecventa lunara a vantului pe directiile cardinale;

regimul umiditatii aerului, din perioada de vegetatie, cu referire la umiditatea medie lunara pe intreaga perioada;

regimul lunar al radiatiei solare, cu referire la radiatia globala si durata efectiva de stralucire a Soarelui.

Studii hidrologice se efectueaza in vederea stabilirii posibilitatilor de alimentare cu apa a sistemelor de irigatie din surse naturale, calitatii apei din sursele de alimentare si a debitelor disponibile. Studiile hidrologice se elaboreaza pe baza datelor statistice colectate de la reteaua de statii hidrologice si posturi hidrometrice amenajate de-a lungul cursului de apa avut in vedere ca posibila sursa de alimentare din zona, pe o perioada de minim 15-20 ani. Acesta trebuie sa cuprinda urmatoarele elemente de analiza:

debitele caracteristice, cu referire la debitele maxime, medii si minime la diferite asigurari de calcul, in functie de normativele in vigoare si frecventa acestora;

nivelurile caracteristice, cu referire la nivelurile maxime, medii si minime la diferite asigurari (0,1 %, 0,5 %, 1 %, 2 %, 5 %, pentru niveluri maxime, si 80 %, 95 %, 97 %, 99 %, pentru niveluri minime);

cheile limnimetrice pentru toata gama de debite in sectiunile studiate;

alte elemente hidrice, cu referire la undele de viitura si caracteristicile acestora, coeficientul de rugozitate pentru albia minora si majora, dinamica albiei in zona prizei si a emisarilor, debitul solid corespunzator diferitor asigurari, regimul gheturilor;

calitatea apei de irigatie, cu referire la continutul in saruri (g/l) si variatia temporala a acesteia; in vederea stabilirii calitatii apei pentru irigatie se folosesc mai multe metode: coeficientul Priklonski, indicile S.A.R - sodium absorbtion ratio, clasificarea in functie de continutul absolut de saruri.

Metoda continutului absolut de saruri pune in evidenta cel mai fidel calitatea apei pentru irigatie, si se bazeaza pe analiza continutului absolut de saruri si relativ de Na^{+ -} (fig. 26).

Fig. 26. Grafic de apreciere a calitatii apei pentru irigatie (dupa N. Florea, citat de E. Cazacu si colab., 1972): I. Ape excelente pentru irigatie; II. Ape foarte bune; III. Ape bune pentru majoritatea culturilor; IV. Ape acceptabile pentru majoritatea culturilor. VI a. acceptabile pe soluri usoare si carbonatice. VI b. acceptabile pe soluri levigate; V. Ape putin favorabile pentru majoritatea culturilor (se impun spalari frecvente ale solului); VI. Ape nefavorabile pentru toate culturile.

Studiile hidrogeologice se efectueaza in vederea stabilirii regimului apei subterane si evolutia acestora dupa introducerea irigatiilor. Acestea au ca scop si identificarea sursei de apa subterana pretabila pentru utilizarea in irigatii, stabilirea pierderilor de apa prin infiltratii din cadrul terenurilor agricole irigate, elaborarea prognozei hidrogeologice, definirea masurilor speciale ce se impun a fi luate in vederea prevenirii fenomenelor de saraturare si inmlastinire a solului.

Nivelul apei freatice influenteaza in mod direct regimul de irigatie datorita faptului ca acesta se constituie intr-o sursa complementara de umiditate pentru culturile agricole pe perioada de seceta. Astfel, terenurile agricole cu nivel ridicat al apelor freatice (adancimi de 1 - 2 m) vor fi mai putin irigate prin sistemele de suprafata, datorita aportului de umiditate realizat prin reteaua capilara a solului din panza freatica, pe cand terenurile agricole cu adancime mare a acesteia vor fi irigate corespunzator, in conformitate cu deficitul de umiditate constatat.

Studiile hidrogeologice se realizeaza pe baza observatiilor directe si trebuie sa cuprinda urmatoarele elemente de analiza:

planuri cu izofreate, care pun in evidenta adancimea apei freatice si delimiteaza teritoriul studiat pe zone cu diferite adancimi de 1 - 2 m, 2 - 3 m, 5 - 10 m si peste 10 m;

planuri de zonare a debitelor si directiei de curgere, care pun in evidenta debitele apelor freatice (din 10 in 10 l/s), directia de curgere si indica punctele cele mai favoravile de executie a captarilor de apa pentru irigatie;

regimul nivelurilor apelor subterane, care pune in evidenta modul de fluctuatie a nivelui apei freatice in raport de caracteristicile de stare a surselor de alimentare a panzei freatice (aflux din alte panze freatice situate la cote mai inalte, infiltratii din reteaua hidrografica si directe din precipitatii);

alte elemente hidrogeologice, cu referire la granulometria rocilor din panza freatica, coeficientul de infiltratie al apelor de suprafata;

calitatea apei freatice, cu referire la continutul in saruri (g/l) si variatia temporala a acesteia. Determinarea calitatii apei freatice pentru irigatii se va realiza in conformitate cu metodologia de determinare a calitatii apei pentru sursele de suprafata (vezi metoda continutul absolut de saruri).

Studiile pedologice se efectueaza in vederea stabilirii metodei de udare, tipul de amenajare si calculul regimului de irigatie.

De asemenea, studiile pedologice trebuie sa puna in evidenta regimul hidrosalin (adancimea critica si potentialul de salinizare a solului), bilantul apei din sol, fertilitatea naturala si necesarul de ingrasaminte, prognoza evolutiei solurilor dupa irigare si tipologia masurilor ameliorative ce se impun a fi luate.

Studiile pedologice se realizeaza pe baza observatiilor directe, si trebuie sa cuprinda urmatoarele elemente de analiza:

tipurile de sol, cu precizarea repartitiei spatiale a tipurilor de sol (harta solurilor), gruparea hidroameliorativa si caracterizarea starii mecanice a acestuia la diferite adancimi;

gradul de fertilitate, cu precizarea bonitatii solului in functie de fertilitatea acestuia (harta bonitarii) si delimitarea unitatilor teritoriale omogene;

indicii hidrofizici, cu prezentarea starii hidrofizice a solului la diferite adancimi (0 - 0,5 m, 0,5 - 1,0 m, 1,0 - 1,5 m);

bilantul apei din sol, cu precizarea valorilor cantitative si regimul elementelor ce compun ecuatia bilantului apei din sol;

compozitia chimica, cu precizarea caracteristicilor chimice ale solului in functie de tipurile prezente la nivelul zonei studiate.

Studiile topografice se efectueaza in vederea stabilirii configuratiei suprafetei terestre si a incarcaturii acestua cu elemente de factura naturala (configuratia retelei hidrografice suprafete forestiere arii umede etc.) si antropica (infrastructuri teritoriale, asezari, structura utilizarii terenului etc.).

Planurile topografice reprezinta suportul elaborarii configuratiei spatiale a sistemului de irigatie si stabilirii amplasamentului pentru priza de captare, numarul de statii de pompare necesare ridicarii apei la nivelul terenului agricol irigat, lungimea si traseul canalelor de aductiune, pozitia nodurilor de distribuire a apei etc.

Studiile topografice se realizeaza pe baza planurilor existente, a ridicarilor topografice directe in teren, si se materializeaza la nivelul unui nou plan topografic actualizat. Acesta trebuie sa cuprinda urmatoarele elemente de analiza:

baza geodezica - reprezentata pe plan prin puncte de triangulatie, repere de nivelment;

punctele de nivelment - cu prezentarea curbelor de nivel trasate la echidistante in functie de scara hartii si a punctelor de nivelment cu cotele altitudinale;

reteaua hidrografica - cu prezentarea configuratiei acesteia, ariilor umede si mlastinoase, lacuri;

acoperirea cu vegetatia naturala a terenului - cu precizarea ariilor ocupate cu vegetatie forestiera (precizarea speciei de arbori, inaltimii medii, diametrului si densitatii arborilor), hidrofila, halofila;

reteaua infrastructurilor teritoriale - cu precizarea configuratie drumurilor, cailor ferate, retelelor de transport a energiei electrice si telecomunicatii, statii de transformare a energiei electrice, retelelor de transport prin conducte amplasate la suprafata solului sau in subteran, camine de vizitare, reteaua de canalizatie, diguri, poduri etc.;

categoriile de folosinta a terenului - cu precizarea limitelor de proprietate si a tipului de folosinta (arabil, pasuni, fanete, vii, livezi, terenuri neproductive si degradate, cariere, balastiere);

delimitarea ariilor afectate de fenomene de risc - cu precizarea suprafetelor afectate de inundatii generate de reteaua hidrografica sau prin ridicarea panzei freatice, alunecari de teren, tasari etc;

pozitia profilelor longitudinale si transversale ridicate.

In afara de planul topografic al situatiei existente se mai elaboreaza si alte categorii de planuri ce surprind situatii de detaliu in vederea stabilirii locatiei pentru diverse componente ale sistemului de irigatie.

Planuri de detaliu pentru nivelari - se elaboreaza pentru arii restranse, prin ridicari topografice, in vederea stabilirii indicilor de nivelare pentru irigarea prin scurgere sau inundare.

Planuri de detaliu pentru obiectivele existente in teritoriu - se elaboreaza, prin ridicari topografice, pentru toate obiectivele existente in cadrul teritoriului, compus din terenul agricol si ariile limitrofe acestuia, in care se implementeaza sistemul de irigatii.

Planuri de detaliu pentru captari de apa - cuprind ridicari topografice pentru albia minora si majora respectiv, ridicari batimetrice cu profile elaborate la o echidistanta de 100 m.

Profile longitudinale si transversale - se executa pe traseul vailor, canalelor, drumurilor, cailor, alte categorii de infrastructuri, in vederea prezentarii configuratiei spatiale a acestora si redarii formei geomerice a terenului.

Distantele dintre profilele transversale sunt indicate sa fie, dupa cum urmeaza: de 500 m in cazul raurilor si cailor de comunicatie; 250 m in ariile de confluienta hidrografica si intersectie a cailor de transport; 100 m de-a lungul canalelor si a altor constructii cu sectiuni uniforme.

Planurile topografice se elaboreaza la diverse scari, incepand cu 1:25 000, 1:5 000 in cazul planului general de situatie, mergand pana la 1:500, 1:200 in cazul planurilor de detaliu pentru amplasamentul satiilor de pompare, prizelor de captare, respectiv 1:100 in cazul profilelor longitudinale si transversale.

Studiile geotehnice - se elaboreaza in vederea stabilirii elementelor dimensionale ale constructiilor din pamant (canale, bazine, gropi de imprumut etc.) respectiv, cunoasterea conditiilor de fundare a statiilor de pompare si a constructiilor hidrotehnice anexe, amplasate de-a lungul retelei de canale.

Studiile se elaboreaza pe baza cartarilor geotehnice de suprafata efectuate in teren precum si cu ajutorul forajelor de prospectare, si se compun din urmatoarele planuri:

Plan geotehnic - cu prezentarea pe categorii a naturii rocilor la diferite adancimi (cu precizari la adancimi de 1, 2, 3, 4 m), pantele si necesitatea consolidarii taluzurilor, tasarea probabila la ramblee, caracteristicile de fundare ale constructiilor, deformarilor posibile pe terenuri macroporice, conditiile de executare a excavatiilor pe terenuri instabile, tehnologii recomandate pentru executie, precizari cu privire la combaterea infiltratiilor etc.

Profile geotehnice - constand in elaboratea de profile longitudinale, de-a lungul traseului viitoarelor canale, cu precizari suplimentare privind natura rocilor si tipului de lucrari de excavatie ce se impun a fi folosite in executia lor.

Planuri de detaliu - insotite de grafice si fise de foraj pentru toate amplasamentele, pe care se vor construi statiile de pompare si constructiile hidrotehnice anexa la sistemului de irigatie.

Studiile agroeconomice - se elaboreaza in vederea prezentarii situatiei agroeconomice din zona in care se preconizeaza introducerea sistemului de irigatie pentru a servi la profilarea productiei agricole viitoare, in conditii de irigare.

De asmenea, se urmareste estimarea avantajelor economice ce decurg din aplicarea irigatiilor, tinand seama de cresterea productiei agricole si cheltuielile suplimentare ce se efectuieaza pentru intretinerea culturilor irigate.

Studiile agroeconomice cuprind urmatoarele tipuri de analize si date cu referile la terenul propus pentru echiparea cu un sistem de irigatii:

prezentarea cadrului economic administrativ al terenului;

structura de folosinta a terenului, suprafetele cultivate si structura planului de cultura;

structura septelului de animale

productiile agricole obtinute

marimea pagubelor produse de fenomenul de seceta

cheltuielile anuale de infiintare si intretinere a culturilor, respectiv profitul net rezultat

ponderea populatiei active ocupata in agricultura si modul de utilizare a fortei de munca

tipul si valoarea investitiilor economice existente in zona;

structura si distanta fata de piata de desfacere a produselor agroalimentare

structura parcului de utilaje si mijloace agricole de productie, existent.

Zonarea hidroameliorativa - se elaboreaza in vederea corelarii masurilor hidroameliorative cu terenurile ecologice omogene (reprezinta terenuri cu aceleasi caracteristicile naturale si economice) si aplicarea diferentiata a acestor masuri hidroameliorative in functie de caracteristicile de stare a acestor terenuri.

Zonarea hidroameliorativa se elaboreaza prin sintetizarea studiilor necesare elaborarii sistemelor de irigatii si corelarea datelor din siteze cu pragurile valorice utilizate in determinarea tipului de lucrari hidroameliorative necesare pentru fiecare teren ecologic omogen.

Pe baza acestor categorii de studii, dar si a altora, cu caracter colateral (planul general de gospodarire a apelor si forma de incadrare a sistemelor de irigatie in cadrul acestora, P.U.G-urile unitatilor administrative si forma de incadrare a sistemelor de irigatie in cadrul acestora) se decide amplasamentul, tipul si configuratia spatiala a sistemelor de irigatie, se calculeaza costul investitiei si durata de amortizare a acesteia.

In cadrul masivului de teren agricol suprafetele de teren propuse pentru irigatii se subdivid, in urma aplicarii zonarii hidroameliorative in:

zone irigabile, in bune conditii, care nu solicita masuri speciale;

zone care, prin aplicarea irigatiei, prezinta pericolul inmlastinirii sau salinizarii secundare, datorita ridicarii nivelului freatic;

zone (pe soluri salinizate, erodate, lacovisti) care nu se pot iriga decat prin luarea unor masuri speciale de combatere a efectelor secundare;

zone improprii pentru aplicarea irigatiilor.

2. Necesarul de apa al culturilor irigate

Necesarul de apa al culturilor este o variabila teritoriala, si depinde de deficitul de umiditate rezultat datorita conjuncturii climatice si hidrogeologice din perioada de vegetatie, respectiv cea rece a anului, caracteristicilor fizice ale solului si necesarul de apa al culturilor.

Necesarul de apa al culturilor irigate se evalueaza prin intermediul unor indici, si reprezinta elemente de calcul in dimensionarea sistemelor de irigatie (dimensionarea debitului si volumului de apa necesar a fi transportat, a duratei de irigare necesara pentru a acoperi deficitul constatat).

Norma de irigatie (∑_m) - reprezinta cantitatea totala de apa aplicata unei culturi, atat in perioada de vegetatie, cat si in afara acesteia (norma de aprovizionare), pentru completarea deficitului de umiditate din sol pana la valoarea totala a evapotranspiratiei potentiale a culturii respective.

Aceasta se calculeaza separat, pentru perioada de vegetatie (de la insamantare pana la recoltare) respectiv pentru perioada rece a anului (de aprovizionare a solului) si se deduce pentru fiecare cultura.

Norma de irgatie din perioada de vegetatie reprezinta suma tuturor normelor de udare si se deduce din ecuatia de bilant a apei.

Marimea normei de irigatie depinde de tipul de bilant al apei, respectiv de tipul culturii irigate, si se exprima in m³/ha:

in cazul bilantului apei cu circuit inchis (fara aport freatic) norma de irigatie se determina prin relatia:

∑_m = E_p + R_f - R_i - P_v [20]

unde:

∑_m - norma de irigatie;

E_p - evapotranspiratia potentiala (in m³/ha);

R_f - rezerva finala a apei din sol la sfarsitul perioadei de irigatie (in m³/ha);

R_i - rezerva initiala a apei din sol la inceputul perioadei de irigatie (in m³/ha);

P_v - suma precipitatiilor din perioada de vegetatie (1. IV - 30. XI) (in m³/ha).

In ariile in care se aplica irigatii inainte de insamantare, rezerva initiala de apa se ia egala cu plafonul maxim al apei din sol, unde R_i = C (valoarea capacitatii de camp).

In anii ploiosi din perioada de vegetatie, cand P_v ≥ E_p + R_f - R_i, nu este necesara irigarea, deoarece cantitatile de precipitatii cazute acopera integral nevoile de apa ale culturilor.

in cazul bilantului apei cu circuit deschis (cu aport freatic) norma de irigatie se determina prin relatia:

∑_m = E_p + R_f - R_i - P_v - A_f

unde:

∑_m - norma de irigatie;

E_p - evapotranspiratia potentiala (in m³/ha);

R_f - rezerva finala a apei din sol la sfarsitul perioadei de irigatie (in m³/ha);

R_i - rezerva initiala a apei din sol la inceputul perioadei de irigatie (in m³/ha);

P_v - suma precipitatiilor din perioada de vegetatie (1. IV - 30. XI) (in m³/ha);

A_f - aport freatic al umiditatii din sol (in m³/ha).

In acest caz norma de irigatie este mai mica, si se impune a fi determinata cu atentie, pentru a se evita alimentarea panzei freatice cu apa din sistemele de irigatie (rezulta cheltuieli suplimentare si nu se valorifica umiditatea pentru cresterea culturilor rezultata din aportul freatic).

Norma de irigatie nu poate fi aplicata simultan, pe o perioada scurta de timp, deoarece s-ar depasi capacitatea maxima de inmagazinare a solului si ar conduce la supradimensionarea consumului de apa. Aceasta se aplica treptat pe intreaga perioada a anului, intre intervalele cu precipitatii, in raport de deficitul de umiditate constatat, pana la atingerea capacitatii de camp.

Norma de udare (m) - reprezinta volumul de apa necesar in efectuarea unei singure udari cu ajutorul sistemelor de irigatie.

Norma de udare neta din perioada de vegetatie se deduce pe baza relatiei Botzan, avand in vedere rezerva de apa din sol la un moment dat:

m = 100 H G_v (C-p) [22]

unde:

m - norma de udare neta (in m³/ha);

H - grosimea stratului activ de sol ce se uda (in m);

G_v - greutatea volumetrica a stratului activ de sol (in t/m³);

C - capacitatea de camp (in % de greutate raportata la greutatea solului uscat);

p - rezerva la un moment dat al apei din sol (in % de greutate sol raportata la

greutatea solului uscat).

In vederea aplicarii corecte a normei de udare in cadrul terenului agricol echipat cu sisteme de irigatie, rezerva de apa din sol la un moment dat (p), respectiv grosimea stratului activ de sol ce se uda  (H), se determina la fata locului.

In conditiile pedoclimatice din Romania, normele de udare au valori diferentiate in functie de caracteristicile pedoclimatice ale teritoriului agricol:

350 - 650 m³/ha pe soluri cu textura usoara sau grea, din zone climatice umede;

650 - 1200 m³/ha pe soluri cu textura medie sprea grea, din zonele climatice secetoase.

Norma de udare difera si in raport de metoda de irigatie utilizata:

150 - 200 m³/ha, in cazul irigarii prin aspersiunie;

200 - 300 m³/ha, in cazul irigarii pe brazde;

450 - 800 m³/ha, in cazul irigarii pe fasii.

Sub aceste valori minime ale normei de udare apa nu mai poate fi distribuita uniform pe suprafata terenului.

Grosimea stratului de sol activ influenteaza normele de udare in functie de capacitatea de camp al terenului, care la randul sau difera in raport de tipul de sol ce se dezvolta la nivelul teritoriului ecologic omogen si tipul de cultura irigat (tabel 31).

Tabel 31. Norma de udare in functie de  grosimea stratului activ de sol, plafonul minim si grupa de sol (dupa Botzan M, 1968 citat de Cazacu E. si colab., 1972).

Norma de udare, in afara perioadei de vegetatie, se deduce pentru a se cunoaste nevoile de apa ce se impun a fi introduse in bilantul apei de sol, pentru a se asigura capacitatea de camp inaintea declansarii perioadei vegetative. Valoarea acestei norme se deduce prin relatia:

a = R_i  - R_f - cP_i [23]

unde:

a - norma de udare din afara perioadei de vegetatie;

R_i - r ezerva initiala a apei din sol la inceputul perioadei de irigatie (in m³/ha);

R_f - rezerva finala a apei din sol la sfarsitul perioadei de irigatie (in m³/ha);

c - coeficient de inmagazinare a apei de catre sol din afara perioadei vegetative;

P_i - suma precipitatiilor din afara perioadei vegetative (in m³/ha).

In cazul cand cantitatatile de precipitatii din afara perioadei de vegetatie sunt egale sau mai mari decat capacitatea de camp (C - R_f ≤ cP_i) nu mai este necesara aplicarea udarilor de aprovizionare. De asemenea, nu se aplica udari de aprovizionare pe soluri cu bilanti hidric in circuit deschis (R_i + P_v + A_f + Σ_m = E_p + R_f) , decat in cazuri exceptionale.

Intervalul de timp dintre udari (T) - reprezinta durata de timp dintre doua udari, si depinde de marimea normei de udare aplicata, respectiv de media consumului total zilnic de umiditate prin evapotranspiratie. Intervalul de timp dintre udari se calculeaza pe baza relatiei:

T = [24]

unde:

T - intervalul de timp (in zile);

m - norma de udare (in m³/ha);

P₀ - cantitatea de precipitatii cazuta in perioada respectiva (in m³/ha);

(e + t) - evapotranspiratia medie zilnica (in m³/zi/ha).

Aplicarea corecta a normei de irgatie si udare, respectiv a momentului optim pentru aplicarea udarilor, reclama cunoasterea exacta si a necesarului total de apa (normei de irigatie) al culturilor de camp, pomilor fructiferi si a vitei de vie, precum si cel pentru diferite faze de vegetatie (tabel 32).

Din punct de vedere al necesarului de apa (norme de irigatie), culturile de camp se impart in trei categorii:

culturi cu consum redus de apa (cereale de toamna);

culturi cu consum mediu de apa (porumb, fasole, floarea soarelului, porumb-nutret, vita de vie, culturi pomicole);

culturi cu consum mare de apa (lucerna, sfecla de zahar, legume).

Tabel 32. Norme de irgatie (Σ_m) (in m³/ha) si numarul de udari, pentru diferite culturi si pe zone pedoclimatice (dupa M. Botzan, 1968, citat de E. Cazacu E., si colab., 1972).

Culturile de toamna reclama un consum redus de apa din irigatii datorita desfasurarii a cca. 1/3 din durata ciclului fenomenologic in perioada de toamna-primavara timpurie, cand cantitatile de precipitatii sunt ridicate cantitativ, acestea beneficiind la maxim, (inainte ca aceasta sa se infiltreze sau sa se evapore) si de rezerva de umiditate acumulata in stratul de zapada.

Culturile tehnice (porumb, fasole, floarea soarelului, porumb-nutret etc.) au un consum mediu de apa din irigatii datorita, in primul rand, sistemului reticular bine dezvoltat, capabil sa absoarba apa de la adancimi de cca. 1 m, dar si faptului ca dispun de un aparat folial cu o suprafata mare de evapotranspiratie.

Culturile cu un consum mare de apa din irigatii (lucerna, sfecla de zahar) au sistemul radicular dezvoltat la partea superioara a stratului de sol (pe cca. 15 - 20 cm adancime), unde umiditatea este intens supusa evaporarii prin reteaua capilara a solului, precum si datorita faptului ca acestea dispun de un aparat folial bine dezvoltat, care genereaza o evapotranspiratie ridicata.

Legumele au un consum mare de apa, datorita compozitiei lor (contin o mare cantitate de apa si trebuie mentinute intr-o stare de turgescenta ridicata) cat si sistemului radicular dezvoltat la suprafata (patrund pana la cca. 0,50 m in sol).

O alta caracteristica a acestora consta in faptul ca necesita norme de udare mici si dese.

Vita de vie este o cultura care reactioneaza favoravil la irigare, marindu-si capacitatea de productie de 2 - 3 ori pe fondul scaderii neinsemnate a procentului de zahar continut in boabe.

O caracteristica a culturii vitei de vie in regim irigat, consta in efectul cumulativ progresiv. Conform acestuia, efectele pozitive cumulate intr-un an se transmit si se insumeaza cu cele ale anului urmator, sporind in acest fel considerabil productia.

Culturile pomicole in regim de irigatie, de asemenea, dau sporuri de productie de 2 - 3 ori, au o crestere mai rapida si o fructificare mai timpurie, marindu-si totodata rezistenta la boli.

Pentru calcularea corecta a normelor de udare si deducerea momentului optim pentru aplicarea udarilor, se impune in mod deosebit cunoasterea momentelor vulnerabile din cadrul ciclului fenomenologic al culturilor irigate, cand, acestea realizeaza cel mai mare consum de umiditate. Momentele vulnerabile sunt diferite, de la cultura la cultura si se grupeaza pe trei intervale:

pentru cereale si culturile producatoare de seminte, intervalul vulnerabil corespunde cu faza de inflorire;

pentru plantele tehnice (cartof, sfecla de zahar), intervalul vulnerabil corespunde cu faza de formare a radacinilor (tuberculilor);

pentru culturi furajere (lucerna, trifoi, porumb furajer etc.) intervalul vulnerabil corespunde cu faza de formare a masei vegetale;

pentru vita de vie, intervalul vulnerabil corespunde cu faza cresterii intense a organelor generative si vegetative, precum si perioada cresterii boabelor pana la declansarea procesului de coacere;

pentru pomii fructiferi, intervalul vulnerabil corespunde cu faza dezvoltarii aparatului foliar si a lastarilor respectiv, cu faza fructificarii maxime.

Pentru asigurarea conditiilor optime de vegetatie a culturilor irigate, mai ales in intervalul vulnerabil, se impune aplicarea udarii inaintea declansarii acestei faze fenomenologice.

Prin evaluarea corecta a normei de irigatie si udare, duratei de timp dintre udari pentru diferite culturi, care se vor cultiva in cadrul ariei agricole echipate cu sisteme de irigatie, se poate realiza o dimensionare optima a acestora (dimensionarea debitului si volumului de apa necesar a fi captat si transportat, distanta dintre canalele si conductele de aductiune etc.).

3. Dimensionarea sistemelor de irigatie

Prin dimensionarea sistemelor de irigatie se subintelege determinarea debitului specific de apa ce se impune a fi captat, transportat si dispersat, extinderea spatiala a infrastructurii de irigatie, costul de investitie si rentabilitatea economica a exploatarii.

Determinarea debitului specific real de apa ce se impune a fi captat, transportat si dispersat (hidromodulul - q_u, in l/s/ha) se realizeaza in functie de hidromodulul de udare din luna cu consum maxim, pentru o asigurare de 80 %.

Acesta se deduce pentru fiecare cultura cu ajutorul relatiei:

q_u = = [25]

unde:

q_u - hidromodulul de udare, in functie de cultura (l/s/ha);

m - norma de udare (m³/ha);

T - timpul luat in calcul pentru luna cu un consum de varf (nr. zile);

t - durata udarii pe zi (86 400 sec.).

In urma calcularii hidromodului pentru fiecare cultura in parte, rezulta:

hidromodulul de udare maxim (q_{u max}) - corespunzator culturii cu nevoia cea mai mare de apa, din perioada (luna) cu consum maxim;

hidromodulul de udare ponderat (q_{u normal}) - rezulta din calcularea hidromodului individual pentru fiecare cultura (planta) raportat la suprafata ocupata de aceasta, in cadrul planului de cultura.

Hidromodulul de udare este diferentiat in teritoriu datorita particularitatilor biopedoclimatice ale acestuia. Acest aspect impune calcularea hidromodulului pentru fiecare teritoriu supus irigatiilor si cultura infiintata in cadrul acestuia (tabel 33).

Tabel 33. Hidromodulul maxim si normal (luna iulie) in zona pedoclimatica a stepei moderata. Modelul statiunii de irigatie, Jegalia, judetul Ialomita (dupa E. Cazacu,  si colab., 1972).

4. Metode de irigatie si infrastructurile aferente acestora

Prin metoda de irigatie se subintelege modul in care se administreaza necesarul de apa culturilor agricole. Metodele de irigatie, dupa modul in care se administreaza apa catre culturi, se clasifica in:

irigatie prin scurgere de suprafata - consta in distribuirea apei catre culturile agricole prin intermediul unor brazde de pamant, iar umectarea solului se realizeaza prin infiltratie, in plan orizontal si vertical. In cazul pasunilor irigarea se realizeaza direct, prin inundare, fara a se mai trasa breazde in acest sens;

irigatie prin aspersiune - consta in distribuirea apei catre culturile agricole prin intermediul unor instalatii (retele de conducte si statii de pompare a apei) care o disperseaza sub forma unei ploi naturale;

irigatie prin picurare - consta in distribuirea apei catre culturile agricole prin intermediul unor conducte perforate, dispuse de-a lungul randului de plante, direct catre sistemul reticular;

irigatie prin udare subterana - consta in distribuirea apei catre culturile agricole prin intermediul unor conducte si drenuri subterane, care alimenteaza astfel, direct stratul activ al solului in care se dezvolta sistemul reticular al plantelor;

irigatie prin inundare (submersiune) - consta in distribuirea apei catre culturile agricole (metoda aplicata in cultura orezului) prin inundarea parcelelor de teren amenajate in acest sens.

In alegerea metodei de irigatie, ce urmeaza a fi aplicata la nivelul terenului agricol amenajat in acest sens, de care depinde tipul respectiv numarul instalatiilor de captare, transport si distribuire a apei, se impune a se tine cont de o serie de principii si factori de corelatie (tabel 34).

Tabel 34. Determinarea metodei de udare pe baza factorilor de corelatie (dupa E. Cazacu, si colab., 1972).

o.c. - pentru orice conditii ale factorilor respectivi.

Principiile care stau la baza alegerii unei metode de irigatie sunt:

principiul distributiei uniforme a apei in plan orizontal si vertical;

principiul evitarii perderilor de apa prin evapotranspiratie, infiltrare sub stratul activ de sol sau drenare;

principiul aplicarii in conditii optime a regimului de irigatie, atat sub aspectul marimii normelor de udare, cat si a duratei de aplicare a acesteia;

principiul asugurarii prin irigatie a unui regim hidric optim la nivelul solului;

principiul asigurarii prin aplicarea irigatiilor a unei productivitati ridicate a muncii

Factorii de corelatie care stau la baza alegerii unei metode de irigatie sunt:

factorul orografic - influenteaza alegerea metodei de irigatie prin panta terenului si configuratia microreliefului;

factorul pedologic - influenteaza alegerea metodei de irigatie prin insusirile fizice (compozitia granulometrica) si chimica (gradul de salinizare);

factorul hidric - influenteaza alegerea metodei de irigatie prin adancimea apei freatice, compozitia chimica si caracteristicile drenajului natural;

factorul bioclimatic - influenteaza alegerea metodei de irigatie prin cantitatile de precipitatii, temperaturile caracteristice ale aerului si tipul de asociatii de vegetatie rezultate.

Raporturile de determinare generate de catre factorii ce stau la baza alegerii unei metode de irigatie, impun aplicarea a unei, sau prin combinatie, a doua metode, in functie de caracteristicile teritoriului supus irigatiei.

Nu se supun irigatiilor urmatoarele categorii de terenuri agricole:

terenuri cu pante mai mari de 0,1 % cu exceptia unor culturi viticole sau pomicole, amenajate pe versanti, unde pe fondul compensarii deficitului de umiditate prin irigatie se pot obtine sporuri substantiale de productie;

terenuri cu apa freatica situata la adancimi mai mici de 1,5 m, deoarece, deficitul de umiditate al solului se poate compensa pe cale naturala, prin aport freatic cu ajutorul retelei capilare a solului;

terenurile din zona climatica umeda, intrucat deficitul de umiditate este foarte scazut, acesta fiind compensat din rezerva de umiditate a solului;

terenurile puternic erodate si ravenate, care reclama investitii ridicate de ameliorare, mai intai a solului si apoi ulterior investitii in sistemul de irigatie. De asemenea terenurile erodate sunt foarte vulnerabile la fenomenul de spalare a solului astfel ca, echilibrul fragil existent intre acumulare si eroziune, poate fi usor dereglat de catre surplusul de umiditate generat de irigatii.

Irigarea prin inundare poate fi folosita in cazul terenurilor cu o panta sub 0,004 % (optim sub 0,002 %), un microrelief uniform, pe soluri grele (coeficient de permiabilitate de minim 10⁵ cm/s) si o adancime mica a apei freatice (pana la 3 m).

In afara de factorii amintiti, in alegerea tipului de irigatie se impune a se tine cont si de alti factori:

tipul culturilor supuse irigatiilor - unele culturi se iriga prin metode obligatorii (inundarea in cazul orezului);

conditiile hidrotehnice ale sistemului de irigatie - in unele locatii nu se poate asigura transportul gravitational al apei catre suprafetele irigate, astfel ca, transportul sub presiune, prin conducte, reclama, din considerente economice, utilizarea metodei de irigatie prin aspersiune;

caracteristicile chimice ale apei - in cazul unui continut ridicat de reziduri organice in cadrul apei folosite in irigatie, se impune utilizarea metodei de udare prin brazde, datorita restrictiilor sanitare (evitarea contactului direct al apei cu frunzele si fructele plantelor in vederea protejarii acestora de contaminarea cu diversi paraziti);

gradul de saraturare a solului - care suprapus peste adancimi mici ale apei freatice (1-3 m) reclama utilizarea metodei de irigatie prin inundare sau scurgere de suprafata, pentru a se realiza spalarea surplusului de saruri;

terenurile nesaraturate, dar cu apa freatica mineralizata peste limitele admisibile - impun introducerea udarii prin picurare sau aspersiune, asigurandu-se in acest fel o dozare corespunzatoare a normelor de udare si pierderi mici de apa prin infiltratie, in vederea prevenirii saraturarii secundare.

In cazul in care, conditiile din teren permit aplicarea mai multor metode de irigatie, alegerea metodei optime se va realiza pe baza considerentelor tehnice si economice.

Punerea in practica a metodelor de irigatie se realizeaza prin intermediul a unui complex de infrastructuri format din: prize de captare, statii de pompare si punere sub presiune, canale si conducte de transport gravitational si sub presiune a apei.

Infrastructurile de irigatie reprezinta un ansamblu de constructii si amenajari, cu rol de transport si distributie a apei spre sectoarele de teren agricol supus irigarii. Acestea se clasifica in functie de metoda de udare pe care o deservesc, forma de transport a apei si materialele de constructie utilizate in amenajarea retelei de distributie a apei in:

infrastructuri de irigatie cu retele de canale din pamant, necaptusite;

Tabel 35. Determinarea tipului de infrastructura de irigatie pretabila pe baza factorilor de corelatie (dupa E. Cazacu, si colab., 1972).

o.c. - pentru orice conditii ale factorilor respectivi.

infrastructuri de irigatie cu retele de canale din pamant, captusite;

infrastructuri de irigatie cu retele constituite din jgheaburi;

infrastructuri de irigatie cu retele de conducte de joasa presiune;

infrastructuri de irigatie cu retele de conducte de inalta presiune.

Alegerea si amenajarea unui tip de infrastructura de irigatie in cadrul terenului supus irigarii se realizeaza pe baza unor principii si a aceluiasi set de factori, folositi si in determinarea metodei de udare. Diferenta consta in luarea in calcul a altor valori cantitative de definire a factorilor (vezi tabel 35).

Principiile care stau la baza alegerii unei infrastructuri de irigatie sunt:

principiul mentinerii sau imbunatatirii conditiilor pedologice si hidrologice ale teritoriului, existente inaintea amenajarii terenului pentru irigatie;

principiul eficientei economice;

principiul economisirii terenului agricol;

principiul folosirii judicioase a debitelor captate;

principiul mecanizarii si automatizarii procesului de irigatie;

principiul cresterii duratei de exploatare a infrastructurii.

De asemenea, in alegerea tipului de infrastructura pentru irigatie care se preteaza a fi implementat la nivelul teritoriului supus irigarii, se impune efectuarea si a unei analize comparative asupra indicilor tehnici de stare si functionare. Acesti indicatori tehnici pun in evidenta randamentul de functionare, pierderile de apa, suprafata de teren ocupata cu infrastructura din total suprafata irigata, volumul de pamant ce se impune a dislocat si lungimea comparativa de conducte necesare a se utiliza (tabel 36).

Tabel 36. Indici tehnici pe tipuri de infrastructuri de irigatie (dupa E. Cazacu, si colab., 1972).

4.1. Infrastructuri de irigatie cu retele de canale din pamant, necaptusit

Acest tip de infrastrucutra de irigatie este folosit in cazul aplicarii metodei de irigatie prin submersiune iar in cazul folosirii si a altor metode (scurgere de suprafata, aspersiune). Acesta se amenajeaza numai in conditii tehnice si economice justificate.

Principala caracteristica a acestui sistem de irigatie este transportul gravitational al apei de la sursa de captare spre terenul supus irigatiei. In cazul cand cota terenului agricol supus irigatiei este mai mare decat cota sursei de apa, pentru ridicarea apei la nivelul terenului irigat se utilizeaza statii de pompare de baza. Datorita pierderilor mari de apa care se inregistreaza la nivelul canalelor necaptusite, acestea se amenajeaza doar in cazul existentei unor surse de apa cu debite bogate si a unor terenuri agricole situate in apropierea acestor surse.

In amenajarea acestui tip de infrastructura se folosesc materiale de constructie existente pe plan local (nu necesita prefabricate speciale) acesta determinand costuri mici de amenajare.

Principalele dezavantaje in amenajarea acestui tip de infrastructura sunt de factura tehnica:

canalele de distributie a apei au de obicei trasee obligatorii si o configuratie impusa de panta terenului respectiv configuratia microreliefului. Acest aspect determina reducerea posibilitatii de alimentare bilaterala a retelei de canale de ordin inferior si mareste volumul de terasamente pe unitatea de suprafata amenajata;

executia terasamentelor solicita utilizarea unei game variate de utilaje terasiere si o organizare a muncii de tip santier;

reteaua de canale din pamant necaptusit genereaza pierderi mari de apa prin infiltratii, care pot declansa fenomene de inmlastinire sau saraturare a solurilor;

canalele, prin constructia lor, ocupa o suprafata mare de teren agricol;

ofera posibilitati reduse de automatizare in transportul si distributia apei.

Sistemul de irigatie format din canale necaptusite se compune din urmatoarele parti componente (fig. 27):

Fig. 27. Infrastructuri de irigatie cu retele de canale din pamant, necaptusit (dupa E. Cazacu, si colab., 1972): 1. Sursa de apa; 2. Constructie hidrotehnica (priza de apa); 3. Canal de aductiune; 4. Statie de pompare de baza; 5. Canale distribuitoare principale, din pamant necaptusit; 6. Canale distribuitoare secundare, din pamant necaptusit; 7. Canale distribuitoare de sector, din pamant necaptusit; 8. Conducte sub presiune, secundare, de distributie; 9. Conducte sub presiune, de sector, de distributie; 10. statii de pompare, sub presiune; 11. Limita de sector de irigatie; A. sector de irigatie prin brazde; B. Sector de irigatie prin inundare; C. sector de irigatie prin aspersiune.

priza de captare - cu rol de captare a apei dintr­-o sursa de suprafata si directionarea gravitationala sau cu ajutorul unei statii de pompare de baza a acesteia spre canalele de transport magistrale si de distributie. Acestea se amenajeaza doar in cazul cand cota sursei de apa se afla sub cota terenului agricol supus irigatiei iar configuratia albiei nu permite amplasarea in cadrul acesteia a statiei de pompare de baza;

statia de pompare - cu rol de ridicare a unor debite la cota de nivel al canalelor. Acestea se amenajeaza in cazul cand sursa si priza de apa se afla sub cota terenului agricol supus irigarii;

reteaua de distributie a apei - formata din canale de distributie de diferite ordine, amenajate in rambleu sau debleu in functie de nivelul apei impus de reteaua de ordin inferior si metoda de udare, amplasate la distante de 1 000 - 3 200 m si cu lungimi de 2 000 - 5 000 m. La acestea se adauga canale distribuitoare de sector amplasate la distante de 400 - 1 200 m si cu lungimi de 800 - 2 000 m;

constructii hidrotehnice - amenajate de-a lungul retelelor de canale, cu rol de dirijare si distributie controlata a apei catre toate sectoarele de irigatie.

4.2. Infrastructuri de irigatie cu retele de canale din pamant, captusit

Acest tip de infrastrucutra de irigatie este folosit in cazul aplicarii tuturor metodelor de irigatie, cu exceptia celor care alimenteaza terenurile agricole irigate prin submersiune (cazul culturii orezului).

Elementele componente ale acestui tip de infrastructura de irigatie sunt identice cu cele ale tipului precedent (infrastructuri de irigatie cu retele de canale din pamant, necaptusit), cu exceptia faptului ca, canalele de distributie sunt captusite cu imbracaminti din diferite materiale, cu rol de reducere a perderilor de apa prin infiltratie.

Captusirea canalelor se realizezeaza in cazul cand distanta terenului agricol supus irigatiei fata de sursa de alimentare este mare, debitul sursei de alimentare este scazut, iar terenul in care se amenajeaza acestea au o constitutie poroasa, facilitand astfel, perderi mari de apa prin infiltratie sau se poate declansa fenomenul se saraturare a solului.

4.3. Infrastructuri de irigatie cu retele de jgheaburi

Acest tip de infrastrucutra de irigatie este folosit in cazul aplicarii tuturor metodelor de irigatie, cu exceptia celor care alimenteaza terenurile agricole irigate prin submersiune (cazul culturii orezului).

Elementele componente ale acestui tip de infrastructura de irigatie sunt identice ca si configuratie spatiala cu cele ale infrastucturii de irigatie cu retele de canale din pamant necaptusit si captusit, exceptie facand reteaua de canale care este inlocuita cu jgheaburi prefabricate din beton armat (fig. 28).

Fig. 28. Infrastructuri de irigatie cu retele de jgheaburi (dupa E. Cazacu, si colab., 1972): 1. Sursa de apa; 2. Constructie hidrotehnica (priza de apa); 3. Canal de aductiune; 4. Statie de pompare de baza; 5. Canale distribuitoare principale, din pamant captusit; 6. Jgheaburi distribuitoare principale; 7. Jgheaburi distribuitoare de sector; 8. Limita de sector de irigatie; A. sector de irigatie prin brazde; B. Sector de irigatie prin inundare; C. sector de irigatie prin aspersiune, cu statii de pompare mobile si conducte de presiune, supraterane.

Implementarea retelei de jgheaburi pentru transportul apei in cadrul infrastructurii de irigatie in locul retelei de canale este determinata in principal de configuratia reliefului. Astfel, pe terenurile agricole cu un microrelief accidentat, unde costul implementarii unei retele de conducte este prea costisitor iar cel format din canale nu poate fi implementat, se utilizeaza reteaua de jgheaburi formata din jgheaburi principale si de sector.

In cazul aplicarii metodei de irigatie prin aspersiune se folosesc de obicei statii de pompare si retele de conducte mobile cu alimentare directa din jgheaburi. Aceasta varianta a udarii prin aspersiune este si mai rentabila din punct de vedere economic, deoarece se reduce considerabil lungimea conductelor sub presiune.

4.4. Infrastructuri de irigatie cu retele de conducte de joasa presiune

Acest tip de infrastrucutra de irigatie este folosit in cazul aplicarii metodelor de udare prin scurgere de suprafata sau picurare. Din acest motiv presiunea de serviciu a apei din cadrul retelei de conducte si hidranti este joasa. Datorita faptului ca reteaua de conducte este amplasata in subteran (sub nivelul de lucru al utilajelor agricole) aceasta nu fragmenteaza terenul agricol pe sole mici de lucru ca si in cazul sistemului de irigatie prin canale si jgheaburi. Acest aspect reclama utilizarea infrastructurilor de irigatie prin conducte de joasa presiune in cazul culturilor de cereale si plante tehnice care, pentru a deveni rentabile, se impun a fi cultivate pe sole cu suprafete mari.

Sistemul de irigatie format din conducte de joasa presiune se compune din urmatoarele parti componente (fig. 29):

Fig. 29. Infrastructuri de irigatie cu retele de conducte, de joasa presiune (dupa E. Cazacu, si colab., 1972): 1. Sursa de apa; 2. Constructie hidrotehnica (priza de apa); 3. Canal de aductiune; 4. Statie de pompare de baza; 5. Canal distribuitoare principale, din pamant captusit; 6. Statie de pompare sub presiune; 7. Conducte principale de distributie, de joasa presiune; 8. Conducte secundare de distributie, de joasa presiune; 9. Conducte de sector, de joasa presiune; A. sector de irigatie prin picurare; B. Sector de irigatie prin scurgere la suprafata.

priza de captare - cu rol de captare a apei dintr­-o sursa de suprafata si directionarea gravitationala sau cu ajutorul unei statii de pompare de baza a acesteia spre canalele de transport magistrale si de distributie. Acestea se amenajeaza doar in cazul cand cota sursei de apa se afla sub cota terenului agricol supus irigatiei iar configuratia albiei nu permite amplasarea in cadrul acesteia a statiei de pompare de baza;

statia de pompare - cu rol de ridicare a unor debite la cota de nivel al canalelor. Acestea se amenajeaza in cazul cand sursa si priza de apa se afla sub cota terenului agricol supus irigarii;

reteaua de aductiune - formata din canale de pamant captusite, cu rol de transport a apei pana la statia de pompare sub presiune. Lungimea canalelor depinde de configuratia microreliefului si pozitia statiei de pompare sub presiune in cadrul terenului agricol;

statia de pompare sub presiune - cu rol de asigurare a presiunii de serviciu din cadru retelei de conducte. De obicei, o statie de pompare sub presiune deserveste o suprafata de   cca.3 000 ha, astfel ca, numarul acestora in teritoriu depinde de suprafata deservita. Presiunea de serviciu asigurata de catre o statie depinde de configuratia microreliefului aceasta fiind in medie de cca. 3 kg/cm². Datorita caracterului imobil al statiilor de pompare sub presiune si retelei de conducte, regimul de functionare poate fi automatizat in totalitate, reducandu-se astfel, atat costul de exploatare cat si eficienta aplicarii irigatiei (aplicare la momentul optim);

reteaua de conducte de joasa presiune - cu rol de distributie a apei catre sectoarele de irigatie. Necesarul de conducte variaza in teritoriu intre 15 si 35 m/ha in functie de marimea solelor iar conductele de ultimul ordin au lungimi de 800 - 2 500 m si sunt amplasate la distante de 500 - 1 200 m;

dispozitive hidrotehnice - cu rol de asigurare a retelei de conducte impotriva suprapresiunilor, reglarea presiunii de lucru, limitarea si masurarea debitului pe retea, admisia si evacuarea apei.

4.5. Infrastructuri de irigatie cu retele de conducte de inalta presiune

Acest tip de infrastrucutra de irigatie este folosit in cazul aplicarii metodelor de irigatie, prin aspersiune. Din acest motiv presiunea de serviciu a apei din cadrul retelei de conducte si hidrant este inalta, cuprinsa intre 3 - 5 kg/cm².

Din punct de vedere tehnic acest tip de sistem este identic cu cel al conductelor de joasa presiune, cu exceptia lungimii conductelor de sector, care, in acest caz sunt mai scurte (300 - 800 m), datorita suprafetei limitate de teren pe care o poate acoperi un aspersor in functionare si presiunea de serviciu dezvoltata de catre statia de pompare sub presiune (fig. 30).

Fig. 30. Infrastructuri de irigatie cu retele de conducte, de inalta presiune (dupa E. Cazacu, si colab., 1972): 1. Sursa de apa; 2. Constructie hidrotehnica (priza de apa); 3. Canal de aductiune; 4. Statie de pompare de baza; 5. Canal distribuitoare principale, din pamant captusit; 6. Statie de pompare sub presiune; 7. Conducte principale de distributie, de joasa presiune; 8. Conducte secundare de distributie, de joasa presiune; 9. Conducte de sector, de joasa presiune.

Din punct de vedere functional, statiile de pompare din cadrul unui sistem de irigatie se clasifica in:

statii de pompare de baza - cu rol de preluare a apei din sursele naturale si pompare in canalele si conductele magistrale de aductiune;

statii de repompare - cu rol de preluare a apei din canalele cu cota inferioara si refulare in canalele de aductiune si distributie cu cote superioare;

statii de pompare sub presiune - cu rol de preluare a apei din canalele de aductiune si punere sub presiune in conductele de distributie din cadrul sistemelor de irigatie care folosesc metoda de aspersiune pentru udare.

Amplasarea statiilor de pompare in cadrul sistemului de irigatie se realizeaza in concordanta cu schema de aductiune si distributie.

In amplasarea statiilor de pompare de baza se impune tinerea cont de urmatoarele reguli:

zona de captare a apei trebuie sa fie corespunzatoare din punct de vedere hidraulic si geotehnic in vederea reducerii cheltuielilor de amenajare a prizei de captare;

bazinul de refulare se impune a fi amplasat in partea centrala a sistemului de irigatie, astfel incat, lucrarile de aductiune si distributie sa fie cat mai reduse;

lungimea conductei de refulare se impune a fi cat mai scurta.

In amplasarea statiilor de repompare se impune tinerea cont, deasemenea, de cateva reguli:

amplasarea statiei se impune a se realiza in zona unde conducta de refulare necesita lungimea ce-a mai scurta de amenajare;

in vederea facilitarii exploatarii si intretinerii statiilor de repompare, se impune amplasarea acestora in apropierea drumurilor agricole magistrale sau a drumurilor publice.

Statiile de pompare sub presiune se amplaseaza in functie de amplasamentul retelei de conducte, in aria centrala a suprafetei irigate, in vederea echilibrarii presiuni de serviciu a retelei. Debitele de dimensionare a statiilor de pompare se stabilesc in raport de conditiile de functionare ale acestora:

pentru statiile de pompare de baza, cu rol de transfer a apei din sursa naturala in canale deschise sau bazine, cu posibilitati de acumulare a volumelor necesare, dimensionarea se realizeaza pentru un debit mediu;

pentru statiile de pompare cu rol de refulare in canale deschise sau jgheaburi, debitul de dimensionare este echivalent cu debitul maxim al retelei;

pentru statiile de pompare sub presiune, debitul de dimensionare trebuie sa fie egal cu debitul maxim al sectoarelor de udare care functioneaza simultan.

Functionarea statiilor de pompare se impune a se realiza in regim automat. Elementele de control al functionarii statiilor in regim automat sunt:

nivelele din canalele si jgheaburile cu cota superioara, cu sau fara relee de temporizare, in cazul statiilor de pompare de baza si refulare;

presiunea sau debitele din conducte, in cazul statiilor de pompare sub presiune.