Inżynieria wodno-melioracyjna

Przyswojenie podstawowych pojęć związanych z zasobami wodnymi i obiegiem wody oraz substancji stałych i rozpuszczonych w wodzie zlewni na terenach rolniczych; poznanie przyrodniczych praw i podstaw działania technicznych urządzeń melioracyjnych służących do regulowania obiegu wody w środowisku rolniczym oraz stosunków powietrzno-wodnych gleb rolniczo użytkowanych. Poznanie zasad kształtowania stosunków powietrzno-wodnych gleb, dostosowania ich do wymagań roślin uprawnych oraz zastosowanie przy projektowaniu systemów odwadniających i nawadniających.

Wykłady:

1. Melioracje jako metoda kształtowania obiegu wody i substancji w środowisku, definicje, cele i zadania melioracji wodnych, podział melioracji, melioracje kompleksowe jako metoda kształtowania siedlisk i czynników środowiska na obszarach wiejskich.

2. Funkcje wody w środowisku obszarów wiejskich, obieg wody i jego związek z obiegiem substancji stałych i rozpuszczonych, bilans wodny i jego związek z bilansem cieplnym. Gospodarowanie zasobami wodnymi w zlewni, zasady racjonalnej gospodarki wodnej, sposoby regulacji obiegu wody i substancji w zlewni.

3. Rodzaje i formy retencjonowania wody na obszarach wiejskich, retencja glebowa, reżim retencji glebowej, formy wody glebowej – strefa aeracji i saturacji, potencjał wodny gleby, trójfazowy układ gleb o płytkim poziomie wody gruntowej, norma odwodnienia.

4. Zjawisko kapilarności gleb, formy i znaczenie wody kapilarnej w inżynierii środowiska, wysokość wzniosu kapilarnego, dostępność wody kapilarnej dla roślin. Pojemność powietrzna gleb, równanie dyfuzji gazów w glebie, pojemność cieplna i przewodnictwo cieplne gleb – czynniki i znaczenie.

5. Wpływ czynników naturalnych, urządzeń wodno-melioracyjnych i zagospodarowania zlewni na zmiany składników bilansu wodnego zlewni. Oddziaływanie inwestycji wodno-melioracyjnych na środowisko.

6. Przedmiot i zakres przedmelioracyjnych studiów i ekspertyz oraz założeń do projektów wodno-melioracyjnych.

Ćwiczenia:

1. Charakterystyczne stany uwilgotnienia gleb: pełna pojemność wodna, polowa pojemność wodna, pojemność wodna okresu suszy, wilgotność więdnięcia, ociekalność, wysychalność, objętość rezerw przejściowych, dawka polewowa netto i brutto.

2. Obliczenie odciekalności, wysychalności i objętości rezerw przejściowych przy różnych głębokościach zw. wody gruntowej, wykreślenie krzywych odciekalności i objętości rezerw przejściowych. Wykreślenie krzywych retencyjności gleb.

3. Obliczenie dawek nawodnieniowych, liczby cykli nawodnień, retencji pozimowej oraz zużycia wody do nawadniania.

4. Zdefiniowanie pojęć ewapotranspiracji potencjalnej i rzeczywistej, niedoborów wodnych roślin, retencji użytecznej, wody łatwo i trudno dostępnej dla roślin.

5. Pozyskanie i opracowanie z roczników meteorologicznych, danych z 20-lecia, dotyczących średnich miesięcznych temperatur powietrza i miesięcznych sum opadów oraz średnich miesięcznych sum ewapotranspiracji potencjalnej.

6. Dobór wartości biologicznego współczynnika parowania „k" oraz współczynnika wykorzystania wody ogólnodostępnej „p"; obliczenie dekadowych wartości ewapotranspiracji rzeczywistej.

7. Obliczenie dekadowych wartości retencji użytecznej i niedoborów wodnych. Graficzne przedstawienie bilansu wodnego gleby w strefie korzeniowej w latach normalnych i średnio suchych.

8. Zdefiniowanie pojęć przepuszczalności, filtracji, współczynnika filtracji, przesiąkalności oraz omówienie terenowych metod pomiaru współczynnika filtracji.

9. Sporządzenie dziennika pomiaru i obliczenie wartości współczynnika filtracji metodą studzienek wierconych (holenderską).

10. Wprowadzenie pojęć związanych z odwadnianiem gleb użytków rolnych za pomocą drenowania, omówienie metod określania rozstawy drenów i norm obowiązujących w tym zakresie.

11. Obliczenie rozstawy sączków za pomocą kryterium hydrauliczno-hydrologicznego.

1. Szymański J., Kostrzewa S. 1986. Odwodnienie użytków rolnych. [W:] Podstawy melioracji rolnych, pod red. Prochal P. Tom I. PWRiL, Warszawa, s. 222–408.

2. Ostromęcki J. 1960. Odwodnienia w melioracjach użytków zielonych. Tom II, z.1. Wiad. IMUZ, Falenty.

3. Kanownik W., Policht-Latawiec A., Bogdał A., Kowalik T. 2010. Potrzeby wodne roślin uprawnych. [W:] Gospodarka wodna na obszarach wiejskich. Wyd. UR

w Krakowie.

4. Schroeder G. 1972. Melioracje wodne w rolnictwie. Wyd. Arkady, Warszawa

5. Eggelsmann R. 1973. Dränanleitung. Verlag Wasser und Boden. Wyd. Axel Lindow & Co, Hamburg.

6. Zakaszewski Cz. 1964–65. Melioracje rolne. Tom I. PWRiL, Warszawa Mioduszewski W. 1995.

Wiedza - zna i rozumie:

IWM_W1 - zjawiska klimatologiczne i hydrologiczne niezbędną do realizacji zadań inżynierskich związanych z gospodarowaniem wodą na obszarach rolniczych oraz podstaw działania technicznych urządzeń melioracyjnych służących do regulowania obiegu wody w środowisku rolniczym.

IWM _W2 - zasady kształtowania stosunków powietrzno-wodnych gleb, dostosowania ich do wymagań roślin uprawnych oraz zastosowanie przy projektowaniu systemów odwadniających i nawadniających; podstawowe normy i wytyczne projektowania prostych systemów melioracyjnych.

UMIEJĘTNOŚCI − potrafi:

IWM _U1 - wykorzystywać stałe charakterystyki wodne profilu glebowego do obliczania wielkości i liczby dawek polewowych oraz zużycia wody do nawodnień; obliczać potrzeby i niedobory wodne roślin oraz określić wartość współczynnika filtracji gleby metodą studzienek wierconych i w oparciu o nią oszacować rozstawę drenów metodą hydrauliczną.

IWM _U2 - analizować właściwości gleb stosując pojęcia związane

z odciekalnością, wysychalnością i objętością rezerw przejściową oraz wykreślać krzywe retencyjności gleb; oszacować na podstawie danych meteorologicznych i glebowych niedobory wodne roślin uprawnych; dobierać i stosować odpowiednie terenowe metody pomiaru współczynnika filtracji oraz umiejętnie wykorzystywać dane dotyczące przesiąkliwości i filtracji gleb do rozwiązywania zadań inżynierskich.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE − jest gotów do:

IWM _K1 - prawidłowej identyfikacji pozatechnicznych skutków działalności inżynierskiej, w tym wpływ na środowisko i potrafi eliminować lub minimalizować powstające zagrożenia.

Egzamin pisemne ograniczone czasowo; na ocenę pozytywną należy udzielić co

najmniej 51% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania:

< 50% – niedostateczny (2,0),

51 −60 – dostateczny (3,0),

61−70 – dostateczny plus (3,5),

71−80 – dobry (4,0),

81−90 – dobry plus (4,5),

91−100 – bardzo dobry (5,0).

Udział oceny z zaliczenia wykładów w ocenie końcowej wynosi 50%.

Zaliczenie 3 sprawozdań z ćwiczeń; na ocenę pozytywną należy prawidłowo

wykonać wszystkie sprawozdania oraz zaliczyć 3 sprawdziany pisemne dotyczące wykonanych ćwiczeń – należy udzielić co najmniej 50% prawidłowych odpowiedzi na ocenę dostateczną; ocena z ćwiczeń jest średnią arytmetyczną ze wszystkich ocen formujących. Udział oceny z zaliczenia ćwiczeń projektowych w ocenie końcowej przedmiotu wynosi 50%.

nie dotyczy