Sistema de drenagem (agricultura) - Drainage system (agriculture)

Um sistema de drenagem agrícola é um sistema pelo qual a água é drenada sobre ou no solo para aumentar a produção agrícola das safras . Pode envolver qualquer combinação de controle de águas pluviais , controle de erosão e controle de água .

Classificação

Classificação dos sistemas de drenagem agrícolas.

Embora existam mais de dois tipos de sistemas de drenagem empregados na agricultura, existem dois tipos principais: (1) drenagem superficial e (2) drenagem subterrânea.

Rendimento da safra (Y) e profundidade do lençol freático (X em dm)

A Figura 1 classifica os vários tipos de sistemas de drenagem . Mostra os sistemas de campo (ou internos) e principais (ou externos). A função do sistema de drenagem de campo é controlar o lençol freático, enquanto a função do sistema de drenagem principal é coletar, transportar e descartar a água por meio de um emissário ou escoamento. Em alguns casos, faz-se uma distinção adicional entre o coletor e os sistemas de drenagem principais. Os sistemas de drenagem de campo são diferenciados em sistemas de drenagem de campo de superfície e subsuperficial.

Às vezes (por exemplo, em campos de arroz irrigados e submersos ), uma forma de drenagem temporária é necessária em que o sistema de drenagem pode funcionar apenas em certas ocasiões (por exemplo, durante o período de colheita). Se funcionasse continuamente, quantidades excessivas de água seriam perdidas. Sistema Tal é, portanto, chamado de verificada , ou controlado , sistema de drenagem .

Mais comumente, no entanto, os sistemas de drenagem devem funcionar tão regularmente quanto possível para evitar o alagamento indevido a qualquer momento e é esse sistema de drenagem regular que é mais frequentemente empregado. Na literatura agrícola, isso às vezes também é chamado de "sistema de drenagem de alívio".

Sistemas de drenagem de superfície

Os sistemas regulares de drenagem superficial, que começam a funcionar assim que há excesso de chuva ou irrigação aplicada, operam inteiramente por gravidade . Eles consistem em superfícies de terra remodeladas ou reformadas e podem ser divididos em:

  • Sistemas de cama, usados ​​em terras planas para outras culturas além do arroz;
  • Sistemas graduados, usados ​​em terrenos inclinados para outras culturas além do arroz.

Os sistemas acamados e graduados podem ter sulcos e sulcos.

Os sistemas de drenagem de superfície controlada consistem em comportas de retenção colocadas nos aterros ao redor de bacias planas, como as usadas para campos de arroz em terras planas. Esses campos geralmente ficam submersos e só precisam ser drenados em certas ocasiões (por exemplo, na época da colheita). Sistemas de drenagem de superfície controlada também são encontrados em terraços usados ​​para arroz.

Na literatura, pouca informação pode ser encontrada sobre as relações entre os vários sistemas regulares de drenagem superficial de campo, a redução no grau de alagamento e os efeitos agrícolas ou ambientais. Portanto, é difícil desenvolver critérios agrícolas sólidos para os sistemas de drenagem de superfície regulares. A maioria dos critérios conhecidos para esses sistemas diz respeito à eficiência das técnicas de nivelamento e movimentação de terras.

Da mesma forma, os critérios agrícolas para sistemas de drenagem de superfície verificados não são muito bem conhecidos ...

Sistemas de drenagem subterrânea

Caneca e ralo de sola (Escócia, século 18)

Como os sistemas de drenagem de campo de superfície, os sistemas de drenagem de campo de subsuperfície também podem ser diferenciados em sistemas regulares e sistemas verificados (controlados).

Sistema de drenagem controlado

Quando a descarga do dreno ocorre inteiramente por gravidade, os dois tipos de sistemas subterrâneos têm muito em comum, exceto que os sistemas verificados têm comportas de controle que podem ser abertas e fechadas de acordo com a necessidade. Eles podem economizar muita água de irrigação. Um sistema de drenagem verificado também reduz a descarga pelo sistema de drenagem principal, reduzindo assim os custos de construção.

Quando a descarga ocorre por bombeamento , a drenagem pode ser verificada simplesmente não operando as bombas ou reduzindo o tempo de bombeamento. No noroeste da Índia, esta prática aumentou a eficiência da irrigação e reduziu a quantidade de água de irrigação necessária, e não levou a nenhuma salinização indevida .

Parâmetros de drenagem horizontal
Parâmetros de drenagem vertical

Os sistemas de drenagem subterrânea consistem em canais horizontais ou ligeiramente inclinados feitos no solo; podem ser valas abertas , trincheiras, cheias de mato e uma tampa de solo, cheias de pedras e uma tampa de solo, drenos de canos enterrados, drenos de azulejos ou drenos de toupeira, mas também podem consistir em uma série de poços.

Drenos de tubos enterrados modernos muitas vezes consistem em tubos de tubos corrugados, flexíveis e de plástico perfurado (PE ou PVC) envolvidos com um envelope ou material de filtro para melhorar a permeabilidade ao redor dos tubos e para evitar a entrada de partículas de solo, o que é especialmente importante em areia fina e solos siltosos . O entorno pode ser constituído de fibra sintética ( geotêxtil ).

Os drenos de campo (ou laterais ) descarregam sua água no coletor ou sistema principal por gravidade ou por bombeamento .

Os poços (que podem ser cavados abertos ou poços tubulares ) normalmente precisam ser bombeados, mas às vezes são conectados a drenos para descarga por gravidade.

A drenagem subterrânea por poços é frequentemente referida como drenagem vertical e a drenagem por canais como drenagem horizontal, mas é mais claro falar de "drenagem de campo por poços" e "drenagem de campo por valas ou tubos", respectivamente.

Em alguns casos, a drenagem subterrânea pode ser alcançada simplesmente quebrando camadas de solo lentamente permeáveis ​​por aração profunda ( subsolagem ), desde que o subsolo tenha drenagem natural suficiente. Em outros casos, uma combinação de drenos de subsolo e subsuperfície pode resolver o problema.

Principais sistemas de drenagem

Dreno coletor profundo

Os principais sistemas de drenagem consistem em coletores profundos ou rasos e drenos principais ou drenos de descarte.

Drenos coletores profundos são necessários para sistemas de drenagem subterrânea de campo, enquanto drenos coletores rasos são usados ​​para sistemas de drenagem superficial de campo, mas também podem ser usados ​​para sistemas subterrâneos bombeados. Os coletores profundos podem consistir em valas abertas ou tubulações enterradas.

Os termos coletores profundos e coletores rasos referem-se mais à profundidade do nível de água no coletor abaixo da superfície do solo do que à profundidade do fundo do coletor. A profundidade do fundo é determinada pela profundidade do nível de água e pela capacidade de descarga necessária.

Os coletores profundos podem descarregar sua água em drenos principais profundos (que são drenos que não recebem água diretamente dos drenos do campo, mas apenas dos coletores), ou sua água pode ser bombeada para um dreno de descarte.

Drenos de descarte são drenos principais nos quais a profundidade do nível da água abaixo da superfície do solo não é limitada ao mínimo, e o nível da água pode até estar acima da superfície do solo, desde que sejam feitos aterros para evitar inundações. Drenos de descarte podem servir aos sistemas de drenagem subterrânea e de superfície.

Estação de bombeamento Van Sasse em Grave , Holanda

Drenos principais profundos podem gradualmente se tornar drenos de descarte se receberem um gradiente menor do que o declive do terreno ao longo do dreno.

Os critérios técnicos aplicáveis ​​aos principais sistemas de drenagem dependem da situação hidrológica e do tipo de sistema.

Saída de drenagem principal

O ponto final de um sistema de drenagem principal é a estrutura de saída por gravidade ou a estação de bombeamento .

Formulários

Os sistemas de drenagem de superfície são geralmente aplicados em terras relativamente planas que possuem solos com capacidade de infiltração baixa ou média , ou em terras com chuvas de alta intensidade que excedem a capacidade de infiltração normal, de forma que ocorrem inundações frequentes na superfície do solo.

Os sistemas de drenagem subterrânea são usados ​​quando o problema de drenagem é principalmente de lençóis freáticos rasos.

Quando ocorrem alagamentos superficiais e subterrâneos, é necessário um sistema combinado de drenagem de superfície / subsuperfície.

Às vezes, um sistema de drenagem subsuperficial é instalado em solos com baixa capacidade de infiltração, onde um problema de drenagem superficial pode melhorar a estrutura do solo e a capacidade de infiltração de tal forma que um sistema de drenagem superficial não é mais necessário.

Por outro lado, também pode acontecer que um sistema de drenagem superficial diminua a recarga da água subterrânea a tal ponto que o problema de drenagem subterrânea seja consideravelmente reduzido ou mesmo eliminado.

A escolha entre um sistema de drenagem subterrânea por dutos e valas ou por poços tubulares é mais uma questão de critérios técnicos e de custos do que de critérios agrícolas, pois os dois tipos de sistemas podem ser projetados para atender aos mesmos critérios agrícolas e obter os mesmos benefícios. Normalmente, drenos de tubos ou valas são preferíveis aos poços. No entanto, quando o solo consiste em uma camada superior pouco permeável com vários metros de espessura, recobrindo um subsolo rapidamente permeável e profundo , os poços podem ser uma opção melhor, porque o espaçamento de drenagem necessário para tubos ou valas seria consideravelmente menor do que o espaçamento para poços.

Procedimentos de projeto de drenagem

Quando a terra precisa de um sistema de drenagem subsuperficial, mas há água subterrânea salina presente em grande profundidade, é melhor empregar um sistema raso de tubos ou valas pouco espaçados em vez de um sistema profundo e amplamente espaçado. A razão é que os sistemas mais profundos produzem um efluente mais salgado do que os sistemas rasos. Os critérios ambientais podem então proibir o uso de sistemas mais profundos.

Em alguns projetos de drenagem, pode-se descobrir que apenas os principais sistemas de drenagem estão previstos. As terras agrícolas provavelmente ainda sofrerão de problemas de drenagem do campo. Em outros casos, pode-se descobrir que os sistemas de drenagem de campo são ineficazes porque não há um sistema de drenagem principal adequado. Em ambos os casos, a instalação de sistemas de drenagem não é recomendada.

Referência: fornece uma descrição geral da drenagem de terras no mundo e mostra um artigo sobre os tipos de sistemas de drenagem de terras agrícolas usados ​​em diferentes partes do mundo.

Projeto do sistema de drenagem

A análise dos efeitos positivos e negativos (colaterais) da drenagem e a otimização do projeto de drenagem de acordo com os procedimentos de projeto de drenagem é discutida no artigo sobre Pesquisa em drenagem .

Veja também

Referências