A mezőgazdasági belvízelhárítás műszaki eszközei

Írta: MezőHír-2022/1. lapszám cikke - 2022 január 12.

A belvizek, elöntések évente visszatérő problémát jelentenek a hazai mezőgazdasági területeken. A belvizes elöntések a hazai geológiai, domborzati, időjárási, elsősorban csapadékeloszlási viszonyok miatt keletkeznek, de a korábbi árvízvédelmi területrendezésből is kialakulnak lefolyástalan területek. Az ország területének 45%-a síkvidéki lefolyástalan terület, ahol a csekély esés miatt a gyakorlatban is lassú lehet a lefolyás. Az erre vonatkozó felmérések szerint katasztrófaszerű elöntések azonban ritkán keletkeznek.

A mezőgazdasági területeket kistérségi, azon belül is táblaszintű elöntések jellemzik. A keletkezett elöntéseket, belvízöblöket, illetve levezetésüket a különböző műtárgyakkal, zsilipekkel, átereszekkel, hidakkal ellátott kiépített csatornarendszer mintegy 4 200 km hosszon biztosítja, melyhez a meglévő öntözőcsatornákat oda-vissza üzemmódba lehet bekapcsolni. A hazai belvíz-veszélyeztetettségi térképet az1. kép szemlélteti. Az utóbbi évek aszályos évjáratai miatt azonban egyre nagyobb súllyal vetődik fel a belvízelöntések során keletkezett vízmennyiség elvezetésének szabályozása, illetve a tározókban történő visszatartása.

 

  1. kép. Az ország aktuális belvíztérképe

 

Az említett jelentős területek belvízelhárításának feladatairól a 10/1997 (VII. 17.) számú KHVM-rendelet – a vonatkozó törvény-, kormány- és miniszteri rendeletekkel összhangban – rendelkezik a vízügyi igazgatóságokat, önkormányzatokat, magánszemélyeket és gazdálkodókat érintően.

Az előzőekben említett rendelet a belvízi és öntöző csatornarendszer és műtárgyainak üzemeltetéséről, karbantartásáról is rendelkezik. Ezeknek a műtárgyaknak a karbantartása, a csatornáknak a folyamatos tisztítása – ideértve a természetes vízfolyásokat is – jelentősen segítheti az egyébként szükségszerűen kialakult belvizek elvezetését (2. kép).

  1. kép. A belvízcsatornák karbantartását a „vízügy” folyamatosan végzi

 

A mezőgazdasági területeken azonban éppen a talajtani, terep- és geológiai, éghajlati adottságok miatt kistérségi táblaszintű elöntések szinte minden évben, a teljes termelési ciklusban előfordulhatnak. A mezőgazdasági területen keletkező belvizek lehetnek téli, tavaszi, nyári, őszi jellegűek.

A mezőgazdasági termőterületek egyben a csapadék, vagyis a belvíz legnagyobb tárolókapacitását jelentik. A vonatkozó szakirodalmi adatok szerint a növényborítottság is kedvezően alakítja a víztározó képességet. A legkedvezőbb tározótulajdonsággal az erdősített, ligetes, fás területek, gyepek-rétek rendelkeznek. A különböző növények elöntöttségét, vagyis víztűrő képességét az 1. táblázat szemlélteti. Mindezek mellett a legnagyobb tározófelület a megfelelő szerkezetű termőtalaj.

 

 

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

A mezőgazdasági területek eltérő talajszerkezete a víz befogadása, tárolása szempontjából is különböző. A legkedvezőbbek a laza szerkezetű vályogtalajok és a homoktalajok, a kötöttek kedvezőtlenebb tulajdonságokat mutathatnak.

A termőtalajok szerkezetére, ebből adódóan a vízbefogadó, tározóképességükre, az alkalmazott technológiai munkaműveletek, például a nehéz gépek, betakarítógépek, szállítóeszközök használata is hatással van. A használatuk során keletkező káros talajtömörödést az okszerű talajművelési technológia alkalmazásával, illetve megfelelő műszaki eszköz használatával csökkenthetjük.

Ebből a szempontból fontos, hogy mind a forgatásos, mind a forgatás nélküli technológia és műszaki eszközei alkalmazásánál az előzőleg említetteket az egyéb agrotechnikai szempontokkal (pl. energiatakarékosság, műveleti költségtakarékosság) azonos súllyal vegyük figyelembe. Ebben az esetben mindkét talajművelési technológia eltérő előnyös tulajdonságai érvényesülhetnek.

A forgatásos talajművelésben az őszi mélyszántás a kötött, középkötött talajokon az előző szempontoknak megfelelő kedvező talajszerkezetet eredményez (3. a-b kép).

  1. a-b kép. A mély-, illetve az őszi mélyszántás a vízháztartás szempontjából is kedvező talajszerkezetet eredményez

 

Amennyiben, és az esetek többségében ez jellemző tavaszi vetésű növények következnek, a szántás elmunkálásának és lezárásának az elhagyása is kedvező lehet a víz tározása szempontjából. Az egyre inkább terjedő forgatás nélküli talajművelésnél a talajszerkezet ilyen irányú optimalizálása pedig a szántóföldi mély-, illetve középmély lazítókkal, nehézkultivátorokkal érhető el. Ezeknek a talajművelési technológiáknak a megvalósítására számos korszerű talajművelő eszköz áll rendelkezésre. Az őszi mélyszántás az egyik legenergiaigényesebb munkaművelet, elvégzésére azonban számos korszerű váltvaforgatóeke-konstrukcióból választhat a felhasználó.

Az őszi mélyszántás a hazai növénytermesztési technológiában, a kalászosgabona, kukorica, napraforgó, repce vetésforgóban egyébként is agrotechnikailag szükségszerűen elvégzendő feladat, amit gyakran – éppen az egyre gyakoribb szélsőséges időjárási viszonyok miatt – nehéz talajviszonyok, talajállapotok mellett kell teljesíteni. Az őszi mélyszántás ágy- vagy váltvaforgató ekéinek a tervezése során a konstruktőrök és gyártók nagy gondot fordítanak a megnövekedett igénybevétel elviselésére, a szilárdsági paraméterek növelésére. Ebből a célból a korszerű számítógépes tervezés és modellalkotás mellett nagy szilárdságú szerkezeti acélokat alkalmaznak. A gyártástechnológiában pedig egyes típusoknál nemcsak a kopó alkatrészeket, hanem a teljes vázszerkezetet hőkezelik. Ennek eredményeként a talaj vízgazdálkodása szempontjából fontos a talajszerkezet helyreállítására, így az őszi mélyszántás elvégzésére számos korszerű, különböző – száraz és nedves talajállapotokra alkalmas – teli és réselt kormánylemezzel, technikailag tökéletes fordítóművel, ISOBUS-adatátvitellel, digitális kezelőfelülettel rendelkező, változtatható munkaszélességű váltvaforgató eke áll rendelkezésre (4. kép).

 

  1. kép. Korszerű váltvaforgatóeke-konstrukció

 

Az agrotechnikai műveletek, talajtaposás okozta káros talajtömörségre a talajszerkezet helyreállítása és a víztározó kapacitás növelése érdekében a talajlazítás elvégzése különösen fontos, elengedhetetlen feladat. A belvíz befogadása szempontjából fontos a tározófelületként szereplő rétek, legelők, gyepes területek lazítása is, ami javítja a víztározó képességet amellett, hogy a levegőztetéssel a gyepalkotók életfeltételei is javulnak.

A lazítási munkák elvégzésére a mezőgazdasági vállalkozások különböző konstrukciójú közép- és mélylazító eszközöket használhatnak. A mélylazítók használata egyéb agrotechnikai okok, pl. forgatásos művelésnél az eketalp elkerülése miatt egyébként is szükséges. 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 változatok egyaránt jól használhatók (5. kép).

 

  1. kép. A száraz viszonyok közötti lazítózás kedvező talajkeresztmetszetet alakít ki a vízbefogadásra

 

Egyes típusoknál a belvízelvezetés javítására a lazító munkaeszközökhöz vonólánccal csatlakozó öntöttvas „vakond drénező” munkaeszköz kapcsolható. A drénező munkája során kialakított járat a belvíz elvezetése mellett a víztározó kapacitást is szintén növeli. Ugyancsak a talajszerkezetet, vagyis a víztározó kapacitást javítja a forgatás nélküli alapművelésben alkalmazott tárcsás lazítók munkája is. Szintén ki lehet használni a nehéz szántóföldi kultivátorral, szárnyaskapa munkaeszközzel szerelt változatával végzett feladatoknál a szerkezet lazító hatását.

Mind a szántóföldi kultivátorok, mind a mély- vagy középmély lazítók egyre szélesebb körű használatát segíti a nagy nyomatékrugalmasságú motorokkal szerelt középnehéz, nehéz univerzális, valamint a nehéz törzscsuklós traktorok széles típusválasztéka (6. kép).

 

6. kép. Gumihevederes, nehéz univerzális traktor szántóföldi kultivátorral

 

A mezőgazdasági területek vízháztartásának javítását, többek között a belvizek kialakulásának megelőzését és a belvízmentesítés elvégzését a meliorációs munkák, tereprendezés, alagcsövezés is javítja. Ezek a vízrendezési munkák azonban jelentős költség- és beruházásigényű feladatok, végrehajtásukhoz számos vízjogi, tervezési és engedélyezési folyamatot szükséges végigjárni. A drénezés vagy alagcsövezés munkáinak végrehajtására azonban ma már számos korszerű műszaki eszköz, GPS-vezérlésű technológia áll rendelkezésre.

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 automatakormányzású üzemeltető traktorral az ISOBUS-os adatátvitel kompatibilitása révén ezek a paraméterek RTK-jel felhasználásával akár ±25 mm pontossággal betarthatók (7. kép).

 

7. kép. Gumihevederes, nehéz univerzális traktor és alagcsövező rendszer

 

A már elöntött belvizes területekről a belvizek elvezetése a már az előzőekben említett, ebből a célból kialakított belvízcsatornákkal történik. Ezek és a hozzájuk tartozó műtárgyak karbantartását és tisztítását a vízügyi szakemberek folyamatosan végzik. Emellett a meglévő és gyakran elhanyagolt állapotban lévő árkok, csatornák tisztítására a megfelelő munkaeszközökkel (pl. kotró vagy árokásó kanállal) felszerelt, akár traktoros, akár magajáró, elsősorban teleszkópos homlokrakodók is jól használhatók. Ugyancsak jól használhatók a kommunális területek tisztítására kialakított, az univerzális traktorokra szerelt rézsűkaszák is.

A belvíz táblákról történő 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 (8. kép).

 

8. kép. Csatornanyitó eke munka közben

 

Az egészen kis teljesítményigényű és kis csatorna-keresztmetszettel dolgozó típusokat leszámítva 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. A nagy, „katasztrófaszerű” elöntéseknél a belvízelvezető rendszerek műtárgyainak áteresztőképessége és az átemelőszivattyú-állomások teljesítőképessége nem elegendő a mentesítéshez. A telepíthető dízelmotoros átemelőszivattyúk, aggregátok telepítése jelentősen hozzájárulhat a mentesítés hatékonyságának, eredményességének a növeléséhez (9. kép).

 

9. kép. Dízelmotoros átemelőszivattyús aggregát

 

A mezőgazdasági területek kisebb elöntéseinek levezetését, illetve a lefolyást a túlterhelt csatornákból kisebb teljesítményű, telepíthető átemelőszivattyúkkal lehet elősegíteni. Az ilyen berendezések vontatott tartóvázra szerelt, radiál lapátozású szivattyúból, szívó- és nyomócsőből állnak. A berendezések mechanikus meghajtásúak, és hajtásukat az üzemeltető traktor TLT-tengelycsonkjáról kapják (10. kép).

A hazai mezőgazdasági területek nagy részén minden évben, gyakran a teljes termelési ciklus alatt többszöri előfordulással is számítani kell a belvíz megjelenésére.

 

10. kép. Telepíthető traktoros üzemeltetésű átemelőszivattyú

 

A védekezésnek, mentesítésnek és elhárításnak megvannak a vízügyi, hatósági, jogszabályokban rögzített feladatai. A mezőgazdasági területeken azonban az alkalmazott helyes növénytermesztési, talajművelési technológiákkal fokozható a védekezés hatékonysága. Ehhez a speciális, például rotoros vagy egyéb csatornanyitók mellett a növénytermesztési technológiában egyébként is alkalmazott műszaki eszközök is igénybe vehetők.

 

SZERZŐ: DR. KELEMEN ZSOLT MŰSZAKI SZAKÉRTŐ