A mezőgazdasági területek belvízelhárításának műszaki eszközei

Magyarországon a belvizek kialakulásának évenkénti kisebb-nagyobb megismétlődésével – geológiai, geodéziai okok és ökológiai adottságok miatt – minden időben számolni kell. A mintegy 4,4 millió hektár belvizes rész 41%-a mezőgazdasági terület.

A szakirodalom szerint a katasztrófaszerű elöntések ritkán, de az utóbbi időben gyakrabban fordulnak elő (1. ábra). A mezőgazdasági területeket érintő táblaszintű elöntések azonban – akár az adott termelési ciklus alatt, időszaktól függetlenül – folyamatosan megtörténhetnek.

A belvízelhárításnak – az árvízvédelemhez hasonlóan – megvannak az országos szervezetei, melyek működését az ide vonatkozó törvények, kormány- vagy miniszteri rendeletek szabályozzák, és ezek rendelkeznek a vízügyi igazgatóságok, önkormányzatok magánszemélyek és gazdálkodók feladataira vonatkozóan.

Ennek megfelelően országosan kiépített belvízelvezető csatornahálózat működik 42400 km hosszúságban, ehhez hozzátartozik a meglévő öntözőcsatornák oda-vissza üzemmódban történő bekapcsolása. A belvízelvezető csatornahálózathoz természetes kiépített műtárgyak, átemelőszivattyú-hálózat tartozik (1. a-b. kép).

 

Belvízelvezető csatorna kiépített műtárgyai Belvízelvezető csatorna kiépített műtárgyai

1. a-b kép. Belvízelvezető csatorna kiépített műtárgyai

Belvizek előfordulási gyakorisága 1970 és 2012 között
1. ábra. Belvizek előfordulási gyakorisága 1970 és 2012 között

 

A mezőgazdasági üzemeket azonban a katasztrófa jellegű elöntéseken túlmenően az úgynevezett kistérségi, „táblaszintű” elöntések érintik, amivel szinte minden évben a teljes termelési ciklus alatt számolni kell. A táblaszintű belvizek kialakulása – a nagy mennyiségű csapadékon kívül – számos egyéb környezeti tényezőtől is függ. A belvizek kialakulásának kedveznek a lefolyástalan terepadottságok, különösen, ha azok talajának, talajszerkezetének kedvezőtlen a vízbefogadó képessége. A szakirodalom szerint egyébként a nagyobb volumenű belvízelöntések kiindulási pontjának is a táblaszintű elöntéseket kell tekinteni.

A mezőgazdasági területen a táblaszintű elöntések okai – az időjárási, csapadékviszonyokon túl – a termőföldhasználat módjában, az alkalmazott talajművelési eljárások és a termeléstechnológia alkalmazásában keresendők.

Az ide vonatkozó szakirodalmi meghatározások szerint – a belvíz szempontjából – a legnagyobb tározóterületek a beerdősített vagy gyep-, rét- és legelőterületek, ez utóbbinak a legnagyobb a belvízeltűrő képessége. Emellett a legnagyobb tározó a megművelt terület talaja, talajszerkezete.

Éppen ezért nagyon fontos az adott növénytermesztési technológiákban alkalmazott, az ökológiai adottságoknak, éghajlati és csapadékviszonyoknak, talajművelési eljárásoknak megfelelő munkaműveletek elvégzése.

A vízháztartás vagy víztárolás szempontjából is kedvező talajszerkezet és egyéb más kedvező tulajdonságok kialakítása – a hagyományos forgatásos (az őszi mélyszántás és elmunkálás kedvező talajszerkezeti kialakítást biztosít) és forgatás nélküli talajművelési technológiákban – a közép- és mélylazítók munkájának elvégzésével érhető el. A lazítás száraz talajviszonyok melletti elvégzése a talajkeresztmetszetet felemeli, a talajszerkezetet éppen a víz befogadására és tárolására optimalizálja. Ez különösen fontos lehet a természetes ősgyepek, valamint a több évre telepített gyepek esetében. Amúgy a gyepterületek, legelők belvíztűrése – az átlagos állapot szerint – jóval nagyobb.

Az egyéb szántóföldi növények, kukorica, napraforgó, tavaszi kalászosok, cukorrépa 15 nap, a burgonya 7 nap múlva elpusztul.

Az őszi mélyszántás elvégzésére számos korszerű, különböző – száraz és nedves talajállapotok mellett – teli és réselt kormánylemezzel, technikailag tökéletes fordítóművel, ISOBUS-adatátvitellel, digitális kezelőfelülettel rendelkező, változtatható munkaszélességű váltvaforgató eke áll rendelkezésre (2. kép).

 

A mélyszántás javítja a talaj víztározó képességét
2. kép. A mélyszántás javítja a talaj víztározó képességét

 

A lazítási munkák elvégzésére a mezőgazdasági vállalkozások különböző konstrukciójú középmély- és mélylazító eszközöket használhatnak. A mélylazítók használata egyéb agrotechnikai okok esetében, például forgatásos művelésnél az eketalp elkerülése miatt, egyébként is szükséges, ugyanakkor a belvizek kialakulását is mérséklik. Az üzemeltető traktor hárompont-függesztő berendezéséhez kapcsolt merev vagy rugózott vagy rezgő munkaeszközzel szerelt különböző – a talajféleségek tulajdonságaihoz igazodó – lazítószerszámmal és lezáró „DD”, tüskés-, pálcás- vagy egyéb hengersorral szerelt változatai egyaránt jól használhatók.

Egyes típusoknál a belvízelvezetés javítására – a lazító munkaeszközökhöz – vonólánccal csatlakozó öntöttvas „vakonddrénező” munkaeszköz kapcsolható (3. a-b. kép). A drénező munkája során kialakított járat – a belvíz elvezetése mellett – szintén növeli a víztároló kapacitást is. A talajszerkezetet, vagyis a víztároló kapacitást – a forgatás nélküli alapművelésben alkalmazott – a tárcsás lazítók munkája ugyancsak javítja.

 

Korszerű mélylazító-konstrukció és a vakonddrénes megoldás Korszerű mélylazító-konstrukció és a vakonddrénes megoldás

3. kép. Korszerű mélylazító-konstrukció és a vakonddrénes megoldás

 

Az elöntött belvizes területen a belvizek elvezetésére kialakított csatornák tisztítását, karbantartását a vízügyi szakemberek folyamatosan végzik. A táblaszintű elöntött területekről az elvezetés csatornák készítésével, megnyitásával oldható meg. Erre a célra speciális eszközök (pl. árokásó adapterek, csatornanyitó ekék) használhatók, melyek a mezőgazdasági üzem gépparkjában meglévő traktorokkal, elsősorban az univerzális és nehéz univerzális traktorokkal üzemeltethetők.

A táblákról történő belvíz levezetése legegyszerűbben nyitóbarázda húzásával történhet, de erre a célra speciális kialakítású szimpla vagy dupla nyitóelemmel felszerelt – az üzemeltető traktor hárompont-függesztő berendezéséhez kapcsolható – csatornanyitó ekék is rendelkezésre állnak. A csatornanyitó ekék függesztőberendezéséhez és robusztus vázkeretéhez hegesztéssel kapcsolódik az ekefej, illetve az eke fejének szára. Az ekefej szárára van szerelve az egy- vagy kétoldalt nyitó, lazítóorral ellátott kormánylemez. A kormánylemezre pedig a kifordított talaj mederből történő biztonságos kijuttatására dobólemezt szereltek. A csatornanyitó ekék egy nyitóelemmel, illetve kormánylemezzel szerelt változatai különböző geometriai mérettel rendelkeznek (4. kép). Az egész kis teljesítményigényű, és kis csatorna-keresztmetszettel dolgozó típusokon kívül a nagyobb gépek a belvízmentesítésen túl akár üzemi méretű, nagy keresztmetszetű öntözőcsatornák készítésére is alkalmasak. Természetesen ez a tevékenység csak megfelelő szakhatósági, vízjogi engedélyek alapján végezhető.

 

Csatornanyitó eke munka közben
4. kép. Csatornanyitó eke munka közben

 

Az elöntött belvizes területeken a nehézkes mozgás, helyváltoztatás megkönnyítésére az árokásó adaptereket, csatornanyitó ekéket működtető, kisebb motorteljesítményű traktorok járószerkezetét rácskerekekkel lehet felszerelni.

Az előzőeken túl a belvízi elöntések elvezetéséhez szükséges csatornák nyitására – szükségmegoldásként – a tárcsás réselők is felhasználhatók. A rotoros csatornanyitó adapterek pedig teljes értékű, megfelelő keresztmetszetű csatornák kialakítására alkalmasak. Ezek a berendezések egy- vagy kétrotoros változatban készülnek. Konstrukciós kialakításukat tekintve pedig függesztett marótárcsás szerkezetek. Ezeknek a berendezéseknek a munkavégző szervei a vázkeretbe csapágyazott marótárcsák, az üzemeltető traktor TLT-jéről kapják a hajtásukat, és a függesztőszerkezet működtetésével hozhatók munkahelyzetbe, illetve emelhetők ki szállítási helyzetbe vándorláskor. A trapéz keresztmetszetű marófejben kétoldalt elhelyezett marótárcsák szabályos trapéz alakú átömlési keresztmetszetet alakítanak ki (5. a-b kép). Egyes típusai az üzemeltető traktor szimmetriatengely-vonalától jobbra vagy balra is tudnak dolgozni.

 

A csatornanyitó adapterek szabályos trapéz keresztmetszetű szelvényt nyitnak A csatornanyitó adapterek szabályos trapéz keresztmetszetű szelvényt nyitnak

5. a-b kép. A csatornanyitó adapterek szabályos trapéz keresztmetszetű szelvényt nyitnak

 

A táblaszintű belvizes elöntött területek kialakulását – a belvizek szabad elfolyásának akadályozásával – a meglévő vízelvezető csatornák, árkok, természetes vízfolyások elhanyagolt állapota, eltűnése, beszántása is okozza. A még meglévő és használható üzemelő csatornák, elvezető árkok tisztításával, karbantartásával – még viszonylag alacsony költségráfordítással – csökkenthető a táblaszintű belvizes területek kialakulásának gyakorisága, vagyis a keletkezett károk minimalizálhatók. Ezek a munkaműveletek elvégezhetők – a mezőgazdasági üzemekben egyébként is nagy típusválasztékban és nagyságrendben megtalálható – kotró- vagy rézsűkanállal is felszerelhető, különböző konstrukciójú homlokrakodó gépekkel. Az év közben – éppen az időszakos csatornahasználat következtében – benőtt növényzet (sás, nád) eltávolítására, a partvonal tisztítására, az üzemeltető traktor hárompont-függesztő szerkezetére csatlakoztatott, a kommunális területek ápolására és karbantartására kifejlesztett gépek megfelelő területteljesítménnyel használhatóak.

Ezeknél a gépeknél a vázkerethez csuklósan csatlakozó, a rotációs munkaeszközt, szerszámot tartó gém a traktor hidraulikus hálózatáról működtethető. A tisztítást végző rotációs munkaeszközt tartó, durva lemezből kialakított fej helyzete szintén kettős működésű munkahengerrel állítható be (6. kép).

 

A csatornák karbantartására is alkalmas traktoros munkaeszköz
6. kép. A csatornák karbantartására is alkalmas traktoros munkaeszköz

 

A belvízelvezető rendszerben kiépített műtárgyrendszerek, átereszek áteresztőképessége, átemelőszivattyú- telepek teljesítőképessége különösen nagy, „katasztrófaszerű” elöntésekkor nem elegendő a hatékony mentesítéshez. Ezért különösen a táblaszintű elöntéseknél különböző konstrukciójú, telepíthető átemelőszivattyúk beállítására lehet szükség. Szükség esetén az ilyen nagy teljesítményű mobil, áttelepíthető szivattyúknak a működtetését szintén telepíthető belsőégésű dízelmotoros aggregátorok látják el (7. kép).

 

Nagyteljesítményű mobil aggregátoros szivattyútelep
7. kép. Nagyteljesítményű mobil aggregátoros szivattyútelep

 

A kisebb méretű elöntések esetén pedig akár a terület használói telepíthetnek kisebb teljesítményű átemelőszivattyúkat. Ezeknél a berendezéseknél az átemelőszivattyúk tartóvázára vannak szerelve a nagy átmérőjű nyomócső-vezetékek, melyek a csatornába nyúló végére vannak építve a mechanikus hajtású, általában radiál lapátozású, TLT-meghajtású szivattyúk (8. kép).

 

Traktor-TLT-hajtású telepíthető átemelőszivattyúk
8. kép. Traktor-TLT-hajtású telepíthető átemelőszivattyúk

1. táblázat. A szántóföldi növénytermesztés növényeinek belvíztűrési határai
1. táblázat. A szántóföldi növénytermesztés növényeinek belvíztűrési határai

 

A telepíthető traktoros átemelőszivattyúk is különböző nagyságrendben, vagyis szállítóképességgel, nyomócsőátmérővel és teljesítményigénnyel rendelkeznek, az eltérő felhasználói igények mellett.

A táblaszintű belvizes területek kialakulása azonban meg is előzhető. A megelőzés a terület rendezésével, meliorációs munkáinak elvégzésével kezdődik, ami nem kis költséggel jár. A melioralizált terület vízrendezése bonyolult feladat, a mezőgazdasági termelés szempontjából a „drénezés” vagy alagcsövezés jelenthet megoldást. A melioráció, a vízrendezés azonban jelentős költség- és beruházásigényű, végrehajtásához számos vízjogi, tervezési és engedélyezési folyamatot szükséges végigjárni. A drénezés vagy alapcsövezés munkáinak végrehajtására azonban ma már számos korszerű műszaki eszköz, GPS-vezérlésű technológia áll rendelkezésre. A melioralizált területen lehet a megfelelő alagcsövezési technológiát alkalmazni. Ennek során a talajművelési szint alá megfelelő szintezéssel (800-1200-1800 mm mélyen), megfelelő lejtéssel egymástól 1200-1400 mm távolságra perforált műanyagcsöveket helyeznek el a talajba.

Az alagcsövező gépek vontatott vagy függesztett változatban készülnek. A függesztett változatok a traktor hidraulikus hárompont-függesztő berendezéséhez csatlakoztatható robusztus konstrukciók, melyek a csatlakozókeretből, emelőkarból ároknyitó munkaeszközből, csővezető keretből és a munkahelyzetet beállító hidraulikus munkahengerből állnak. A csővezető kereten befűzött műanyag csövet a gép a nyitószerszám által nyitott árokba húzza. A műanyag alagcsövek a tábla szélén levő nyitott vagy zárt gyűjtőcsatornába vezetik a vizet. Az alagcsövezésnél vagy másként „drénezésnél” nagyon nagy szerepe van a szintezés, valamint a lefektetett csővezetékosztás pontos betartásának. A modern GPS-alkalmazások – a csőfektető eszköznek a GPS-vezérelt automata kormányzású üzemeltető traktorral az ISOBUS-os adatátvitel kompatibilitása – révén ezek a paraméterek RTK-jel felhasználásával akár ±25 mm pontossággal betarthatók.

A vontatott kivitelű drénezők láncos, marós ásószerszámmal, csévélőberendezéssel egybeépítve készülnek (9. kép).

 

Marótárcsás dréncsőfektető berendezés
9. kép. Marótárcsás dréncsőfektető berendezés

 

A lefektetett műanyag csövek tisztítása erre a célra kifejlesztett eszközökkel oldható meg. A tisztítógépek egyes változatai a felszíni vízforrásból nyerik a tisztítóvizet, a vontatott tartályos változatok pedig ott is használhatók, ahol nem áll rendelkezésre felszíni víz.

Az egyre gyakrabban jelentkező katasztrófa jellegű belvízelöntések elleni védekezésnek országosan kiépített elvezető csatornarendszere és műtárgyai, átemelőszivattyú-állomásai vannak. Ezek működtetéséről törvények, kormány- és miniszteri rendeletek rendelkeznek.

A mezőgazdasági területeket érintő táblaszintű elöntések csökkentésében azonban jelentős szerep jut a talaj tározóképességét javító talajművelési technológiáknak, melyek megvalósítására korszerű műszaki eszközök, gépek állnak rendelkezésre. Az elöntött területek vízmentesítésére is használható a mezőgazdasági üzemekben meglévő gépek, műszaki eszközök egy része. Erre a célra további speciális eszközök széles választéka is rendelkezésre áll.

 

SZERZŐ: DR. KELEMEN ZSOLT • MŰSZAKI SZAKÉRTŐ

 

agrár árvízvédelem átemelőszivattyú belvíz belvízelhárítás csatornahálózat drénező elöntés katasztrófa mezőgazdaság táblaszintű vízháztartás víztárolás