Εγγειοβελτιωτικά Έργα

Eιδίκευσης / Kατεύθυνσης

Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων

Σκοπός του μαθήματος είναι: ο πλήρης σχεδιασμός και διαστασιολόγηση ενός ατομικού αρδευτικού και στραγγιστικού δικτύου, η κατανόηση των διαφορετικών συστημάτων άρδευσης (καταιονισμός, στάγδην), η εύρεση των υδατικών αναγκών των καλλιεργειών, η εύρεση κρίσιμων εδαφικών χαρακτηριστικών, ο προγραμματισμός της άρδευσης, η εύρεση των συνολικών απωλειών (γραμμικές και τοπικές) καθώς και του απαιτούμενου μανομετρικού φορτίου για την τροφοδότηση του δικτύου άρδευσης, η κατανόηση διαφορετικών συστημάτων στράγγισης, η απομάκρυνση του πλεονάζοντος εδαφικού νερού με την εύρεση της ισαποχής των σωληνωτών στραγγιστικών αγωγών μέσω πληθώρας μεθόδων υπο συνθήκες μόνιμης αλλά και μη μόνιμης κίνησης του νερού, η εύρεση των οικονομικών διαμέτρων για το ατομικό αρδευτικό αλλά και στραγγιστικό δίκτυο, ο σχεδιασμός των τεχνικών έργων των δικτύων, η ορθολογική διαχείριση των εδαφοϋδατικών πόρων. Γνώσεις Το μάθημα εξειδικεύει του φοιτητές για την εξασφάλιση της επιθυμητής ποσότητας του διαθέσιμου νερού στο έδαφος για την κάλυψη των αρδευτικών αναγκών καθώς και την απομάκρυνση του πλεονάζοντος νερού σε σύντομο χρονικό διάστημα για την προστασία των καλλιεργειών. Το μάθημα αποτελεί ένα σημαντικό πυλώνα γνώσεων του Αγρονόμου και Τοπογράφου Μηχανικού παρέχοντας στον φοιτητή ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών και τεχνικών ικανοτήτων, σημαντικά εφόδια τόσο για μεταπτυχιακές σπουδές όσο και για μια επιτυχημένη μελλοντική καριέρα στον τομέα ως μηχανικός. Με το πέρας του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να είναι σε θέση να: • Έχουν πλήρη γνώση σχετικά με τα εγγειοβελτιωτικά έργα και τις βασικές αρχές που τα διέπουν • Έχουν πλήρη γνώση σχετικά με τον τεχνολογικό εξοπλισμό που απαιτείται για την κατασκευή ενός ατομικού αρδευτικού δικτύου (καταιονισμού, στάγδην) υπο-πίεση, όπως αντλιοστάσιο, γραμμές διανομής και εφαρμογής, αγωγοί, εκτοξευτήρες, φίλτρα, σταλακτήρες, κ.α. • Έχουν πλήρη γνώση σχετικά με τον τεχνολογικό εξοπλισμό που απαιτείται για την κατασκευή ενός στραγγιστικού δικτύου σε επίπεδο αγρού, όπως στραγγιστικοί αγωγοί (λείοι, κυματοειδείς), εκσκαφείς τοποθέτησης, κ.α. • Χαρακτηρίζουν ένα έδαφος ως προς την μηχανική του σύσταση με βάση κοκκομετρική ανάλυση δείγματος • Υπολογίζουν τις υδατικές ανάγκες των καλλιεργειών και να καταρτίζουν αναλυτικό προγραμματισμό της άρδευσης. Εύρεση εξατμισοδιαπνοής αναφοράς και καλλιέργειας (μέθοδος Blaney-Criddle, Penman, κ.α.), διηθητικότητα εδάφους, εύρος άρδευσης, διάρκεια άρδευσης, ένταση τεχνητής βροχόπτωσης κ.α. • Υπολογίζουν τον απαιτούμενο αριθμό εκτοξευτήρων και σταλακτήρων καθώς και των αναγκαίων γραμμών εφαρμογής για την αποδοτική λειτουργία του δικτύου • Να εφαρμόζουν μεθόδους για τον υπολογισμό της παροχής σχεδιασμού (π.χ. μέθοδος ιδεατής παροχής) του αρδευτικού δικτύου (καταιονισμό, στάγδην), τον υπολογισμό των απωλειών φορτίου (Darcy Weisbach, Hazen Williams) και την εύρεση του απαιτούμενου μανομετρικού φορτίου στην αρχή της διάταξης. • Υπολογίζουν την υδραυλική αγωγιμότητα ανάλογα με τα εδαφικά χαρακτηριστικά. • Χρησιμοποιούν τον θεμελιώδη Νόμο του Darcy για τις ανάγκες στραγγιστικών δικτύων και να υπολογίζουν το ύψος της φρεατικής επιφάνειας μεταξύ στραγγιστικών αγωγών • Υπολογίζουν τις ισαποχές των στραγγιστικών αγωγών τόσο στην περίπτωση μόνιμης όσο και μη μόνιμης κίνησης του νερού καθώς και υπο συνθήκες στρωματοποιημένων εδαφών • Υπολογίζουν τις οικονομικές διαμέτρους (διάμετροι εμπορίου) του αρδευτικού και στραγγιστικού δικτύου. • Σχεδιάσουν ένα ολοκληρωμένο υπο πίεση ατομικό αρδευτικό δίκτυο (αγωγοί, αντλίες, κέντρα ελέγχου κ.α) και με καταιονισμό και με σταγόνες, ανάλογα με το τοπογραφικό του αγροτεμαχίου και τις εδαφικές/κλιματικές συνθήκες. • Σχεδιάσουν και να αποτυπώσουν πλήρως ένα στραγγιστικό δίκτυο σε επίπεδο αγρού. Δεξιότητες Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος κατέχει προχωρημένες δεξιότητες επεξεργασίας, ανάλυσης και επίλυσης σύνθετων προβλημάτων της επιστήμης του υδραυλικού μηχανικού που σχετίζονται με: • Τα Εγγειοβελτιωτικά Έργα και την προστασία των εδαφοϋδατικών πόρων • Τα αποδοτικά αρδευτικά και στραγγιστικά δίκτυα σε επίπεδο αγρού • Τον καθορισμό και υπολογισμό κρίσιμων υδραυλικών παραμέτρων Ικανότητες Ο/Η φοιτητής/φοιτήτρια μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θα μπορεί να συλλάβει πλήρως το σχεδιασμό, τη λειτουργία, τη διαχείριση αλλά και την μελέτη ενός αρδευτικού και στραγγιστικού δικτύου σε επίπεδο αγρού. Ιδιαιτέρως οι φοιτητές θα μπορούν: • Να υπολογίζουν τις ανάγκες του αρδευτικού νερού σε επίπεδο αγρού • Να υπολογίζουν την ισαπόσταση των στραγγιστικών αγωγών για τις ανάγκες απομάκρυνσης του πλεονάζοντος νερού • Να σχεδιάζουν πλήρως ένα αρδευτικό και στραγγιστικό δίκτυο σε επίπεδο αγρο

Το μάθημα περιλαμβάνει: Εισαγωγικές έννοιες, ιστορική αναδρομή και παρουσίαση του μεθοδολογικού πλαισίου αρδεύσεων και στραγγίσεων, Αλληλεπιδράσεις εδάφους και νερού. Υδατικές ανάγκες των καλλιεργειών και η σημαντικότητα της εξατμισοδιαπνοής στις αρδεύσεις, Υπολογισμός κρίσιμων εδαφικών και υδραυλικών παραμέτρων. Εύρεση φυσικών σταθερών εδάφους όπως η υδατοικανότητα, διαθέσιμη υγρασία, σημείο μόνιμης μάρανσης κ.α. Εύρεση του ρυθμού διήθησης και της μηχανικής σύστασης του εδάφους, Υπολογισμός των υδατικών αναγκών των καλλιεργειών. Εύρεση της εξατμισοδιαπνοής αναφοράς και καλλιέργειας (Blanney-Criddle, Penman) όπως και της δόσης, διάρκεια και εύρος άρδευσης. Άρδευση με καταιονισμό. Παρουσίαση της μεθόδου (πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα), διατάξεις γραμμών διανομής και εφαρμογής, μέθοδος της ιδεατής παροχής. Παρουσίαση και πρακτική εφαρμογή των μεθόδων εύρεσης απωλειών φορτίου Darcy-Weisbach και Hazen-Williams. Σχεδιασμός ενός ατομικού δικτύου άρδευσης με καταιονισμό και κατάρτιση αναλυτικού προγραμματισμού άρδευσης, eύρεση του απαιτούμενου αριθμού εκτοξευτήρων, των αναγκαίων γραμμών διανομής και εφαρμογής, παροχών, απωλειών, διαμέτρων αγωγών, μανομετρικό αντλίας στην αρχή της διάταξης, άρδευση με σταγόνες, παρουσίαση της μεθόδου (πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα), διατάξεις αγωγών εφαρμογής και σταλακτήρων, τεχνολογικός/μηχανολογικός εξοπλισμός, σχεδιασμός ενός ατομικού δικτύου άρδευσης με σταγόνες, εύρεση απαιτούμενου αριθμού σταλακτήρων ανα φυτό, βέλτιστη διάταξη αγωγών ανάλογα με την καλλιέργεια, παροχών, απωλειών, διαμέτρων αγωγών, μανομετρικό αντλίας και φίλτρων καθαρισμού, ειδικές περιπτώσεις στο Νόμο του Darcy και πεδίο ισχύος για τις ανάγκες στραγγιστικών δικτύων Αναλυτική παρουσίαση της έννοιας της υδραυλικής αγωγιμότητας (ομοιογένεια και ανισοτροπία), υπολογισμός με τη χρήση του Νόμου Darcy και το μοντέλο Kozeny-Carman και για διαφορετικές θερμοκρασίες νερού όπως και για περιπτώσεις στρωματοποιημένων εδαφών, παρουσίαση της σταθερής στράγγισης εδαφών και υπολογισμός της ισαποχής των στραγγιστικών αγωγών για την περίπτωση της μόνιμης κίνησης, εφαρμογή των μεθόδων Donnan, Hooghoudt και μέθοδος του ισοδύναμου βάθους, παρουσίαση της ασταθούς στράγγισης εδαφών και υπολογισμός της ισαποχής των στραγγιστικών αγωγών για την περίπτωση της μη μόνιμης κίνησης, εφαρμογή των μεθόδων Glover, μέθοδος της Υπηρεσίας των Εγγείων Βελτιώσεων των ΗΠΑ, Μέθοδος προσέγγισης με την Τρίτη Γραμμικοποίηση, σχεδιασμός στραγγιστικού δικτύου και υδραυλικός υπολογισμός σωληνωτών αγωγών, κατασκευαστικών στοιχείων και περιβλήματα. Α/Α εβδομάδας διδασκαλίας Περιεχόμενα του μαθήματος 1 Εισαγωγικές έννοιες, ιστορική αναδρομή και παρουσίαση του μεθοδολογικού πλαισίου αρδεύσεων και στραγγίσεων 2 Αλληλεπιδράσεις εδάφους και νερού. Υδατικές ανάγκες των καλλιεργειών και η σημαντικότητα της εξατμισοδιαπνοής στις αρδεύσεις. 3 Υπολογισμός κρίσιμων εδαφικών και υδραυλικών παραμέτρων. Εύρεση φυσικών σταθερών εδάφους όπως η υδατοικανότητα, διαθέσιμη υγρασία, σημείο μόνιμης μάρανσης κ.α. Εύρεση του ρυθμού διήθησης και της μηχανικής σύστασης του εδάφους. 4 Υπολογισμός των υδατικών αναγκών των καλλιεργειών. Εύρεση της εξατμισοδιαπνοής αναφοράς και καλλιέργειας (Blanney-Criddle, Penman) όπως και της δόσης, διάρκεια και εύρος άρδευσης. 5 Άρδευση με καταιονισμό. Παρουσίαση της μεθόδου (πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα), διατάξεις γραμμών διανομής και εφαρμογής, μέθοδος της ιδεατής παροχής. Παρουσίαση και πρακτική εφαρμογή των μεθόδων εύρεσης απωλειών φορτίου Darcy-Weisbach και Hazen-Williams. 6 Σχεδιασμός ενός ατομικού δικτύου άρδευσης με καταιονισμό και κατάρτιση αναλυτικού προγραμματισμού άρδευσης. Εύρεση του απαιτούμενου αριθμού εκτοξευτήρων, των αναγκαίων γραμμών διανομής και εφαρμογής, παροχών, απωλειών, διαμέτρων αγωγών, μανομετρικό αντλίας στην αρχή της διάταξης. 7 Άρδευση με σταγόνες. Παρουσίαση της μεθόδου (πλεονεκτήματα-μειονεκτήματα), διατάξεις αγωγών εφαρμογής και σταλακτήρων, τεχνολογικός/μηχανολογικός εξοπλισμός. 8 Σχεδιασμός ενός ατομικού δικτύου άρδευσης με σταγόνες. Εύρεση απαιτούμενου αριθμού σταλακτήρων ανα φυτό, βέλτιστη διάταξη αγωγών ανάλογα με την καλλιέργεια, παροχών, απωλειών, διαμέτρων αγωγών, μανομετρικό αντλίας και φίλτρων καθαρισμού. 9 Ειδικές περιπτώσεις στο Νόμο του Darcy και πεδίο ισχύος για τις ανάγκες στραγγιστικών δικτύων 10 Αναλυτική παρουσίαση της έννοιας της υδραυλικής αγωγιμότητας (ομοιογένεια και ανισοτροπία). Yπολογισμός με τη χρήση του Νόμου Darcy και το μοντέλο Kozeny-Carman και για διαφορετικές θερμοκρασίες νερού όπως και για περιπτώσεις στρωματοποιημένων εδαφών 11 Παρουσίαση της σταθερής στράγγισης εδαφών και υπολογισμός της ισαποχής των στραγγιστικών αγωγών για την περίπτωση της μόνιμης κίνησης. Εφαρμογή των μεθόδων Donnan, Hooghoudt και μέθοδος του ισοδύναμου βάθους. 12 Παρουσίαση της ασταθούς στράγγισης εδαφών και υπολογισμός της ισαποχής των στραγγιστικών αγωγών για την περίπτωση της μη μόνιμης κίνησης. Εφαρμογή των μεθόδων Glover, μέθοδος της Υπηρεσίας των Εγγείων Βελτιώσεων των ΗΠΑ, Μέθοδος προσέγγισης με την Τρίτη Γραμμικοποίηση. 13 Σχεδιασμός στραγγιστικού δικτύου και υδραυλικός υπολογισμός σωληνωτών αγωγών, κατασκευαστικών στοιχείων και περιβλήματα.

Εγγειοβελτιωτικά Έργα, Ατομικά Δίκτυα Άρδευσης, Γεωργικές Στραγγίσεις

28-01-2025