Hidrológiai Közlöny 1989 (69. évfolyam)

4. szám - Katona Zsolt–Deli András–Lamper László: Szivornyás talajcsövezési rendszer szimulációja

211 Szivornyás talajcsövezési rendszer szimulációja Katona Zsolt 6723 Szeged, Kereszttöltés u. 31. VIII. 47. Deli András 1163 Budapest, Czirákiu. 19. íszt. 5. Lamper László 6721 Szeged, Lenin krt. 29. Kivonat: A tanulmány célja szivornyás drénezési rendszerek tervezését támogató számítógépes segédlet általános ismertetése. A szivornyás drénezési rendszer hosszú, a gyakorlatban eddig ismeretlen szivornyák sorozatából áll, amelyek üzeme speciális automatikával ellátott szivattyútelepekről vezérelve, önműködő légtelenítők segítségével biztosítható. A szivornyakónt kialakított csővezetékek tulajdonképpen a vízszállító fővezeték szerepét töltik be. A talaj káros vizeit összegyűjtő drénfürtök tehát szivornya, vagy szivornyarendszer segítségével vízteleníthetők. A szerzők részletes elemzést adnak a rendszer szimulációját megalapozó matematikai modellről, ismertetik a tervezés fontosabb lépéseit és a szimuláció során alkalmazott közelítéseket. Az ismertetett modell, illetve az ennek alapján készített számítógépes segédlet alkalmazásával több tervezési variációra és változó peremfeltételek esetére gyors, pontos vizsgálat végezhető el, és így a szimuláció felhasználásával lehetővé válik a rendszer működésének időbeli elemzése. Kulcsszavak: talajcsővezés, drénezés, szivornya, szimuláció, dinamikus matematikai modell 1. Bevezetés A szivornyás drénhálózatok lényege, hogy a talaj káros vizeit összegyűjtő drénfürtöket szivornya vagy szivornyarendszer segítségével víztelenítik. Az elvezetendő drénvizetközpontigyűjtőaknába vezetik és onnan rendszerint automatikus üzemű átemelővel továbbítják a befogadóba. A hagyományos talajcsövezési rendszerekkel összehasonlítva több olyan előnyös tulajdonsággal rendelkezik, amelyek alapján a következő területeken javasolt az alkalmazása: (1) instabil szerkezetű altalaj esetén, burkolt csatornák kiváltására; (2) nyílt csatornás rendszer helyett mindenütt, ahol a csatornák nem csatlakoztathatók gravitációsan a befogadóhoz; valamint (3) hagyományos zárt gyűjtős rendszer helyett ott ahol: (a) nagy távolságra kell vinni a vizet; (b) folyós altalaj, illetve magas talajvíz nehezíti a szívóknak gyűjtőre való csatlakoztatását; (c) a gyűjtőket mélyen kellene fektetni, és így a dréncsövek sérülési veszélye, valamint a földnyomásból eredő terhelés nagy; és (d) sok kisebb drénvízátemelő szükséges, ezek kiváltására a drénfürtök szivornyával való összefűzésével. A szivornyás drénhálózatoknak több közvetett előnye is van: (1) felszín alatti létesítményekből áll, így a művelésből nem kell kivonni területet, amely a termőföld védelmét segíti elő; (2) a drénhálózat átlagos fektetési mélysége kicsi, amely energia- és költségmegtakarítást eredményez; (3) a burkolt csatornák és nagymélységben fektetett gyűjtők kiváltásával könnyebb, gyorsabb és gazdaságosabb építést tesz lehetővé. A hagyományos drénrendszerekkel szemben a szivornyás rendszer ugyanakkor kissé bonyolultabb hidraulikai méretezést igényel, üzemelése azonban számítógép igénybevételével egyszerűen követhető. Ezen cél érdekében készült el a MÉM—NAK megbízásából az AGROBER Szegedi Irodájának irányításával a „Szivornyás drénezési rendszer tervezését támogató számítógépes segédlet". A továbbiakban röviden ismertetjük a szivornyás drénezési rendszer lényegét, a szimulációs módszer matematikai modelljét, a számítógépes segédletet, illetve annak mintapélda segítségével való alkalmazását. 2. Szivornyás talajcsövezési rendszer A szivornyás talajcsövezési rendszerről részletes tájékoztatást az AGROBER 71-es számú tervezési segédlete ad. Ennek célja, hogy ismertesse a drénhálózatok szivornyákkal, illetve szivornyarendszerekkel való üzemeltetésének tervezési, méretezési és kivitelezési szempontjait. E tanulmány keretében csak olyan mértékű tájékoztatást adunk, amely a rendszer szimulációjának megértéséhez feltétlenül szükséges. 2.1. Általános ismertetés A szivornyás drénezési rendszer hosszú, a gyakorlatban eddig ismeretlen szivornyák sorozatából áll, amelyek üzeme speciális automatikával el-