FAGDAG GRØFTING, HYDROTEKNIKK OG JORDPAKKING

Transkript

1 FAGDAG GRØFTING, HYDROTEKNIKK OG JORDPAKKING Atle Hauge, Bioforsk Sivilagronom- Jordfag-hydroteknikk, Ås 1982 Konsulent i Felleskjøpet Fylkesagronom i Nordland Forsker, Bioforsk

2 Erosjonsfare i hydrotekniske anlegg Tiltakskartlegging Leiras nedbørfelt 2010 Nitelva 2009 Hadeland 2011 Eidsberg og Rakkestad i 2012 Aurskog/Høland 2012 Hvor fant vi erosjon? Rundt kumnedløp Manglende overflatekummer graving i dråg Frostskader i kumnedløp og utløp lekkasjer mellom kumringer og betongrør Skader på lukkingsanlegg dårlig rørkvalitet Manglende avskjæringsgrøfter, overflatevann inn fra utmarka Manglende motfall i fyllingskanter Erosjon i bekkekanter og kanaler

3 For bratte sidekanter gir utrasing

4 Sidehelling i kanaler

5 Underdimensjonert eller skadet system. Vannet kommer opp av kum ved flom (til venstre), renner over jordet, og ned i kum lenger nede (til høyre).

6 Jevnlig overflomming kan gi store skader over tid.

7 Skader på lukking eller samleledning for drenering Når vannet kommer opp av jorda vet vi at det er en større skade i systemet

8 Dette kan utvikle seg til store skadesteder med omfattende erosjon

9 Frostskader

10

11

12

13 Anbefalt: Langt plastrør i utløpet

14 Erosjon ved utløp hovedledning. Eksempel på utbedring

15 Utbedring av planeringsskråninger

16

17 Mislykket reparasjon Ledning og kum må være tett

18 Ofte ses tegnene på at en bekkelukking er ødelagt som hull i jordoverflata

19 Slike skader vil fortsette å erodere hvis det ikke foretas utbedringer

20 Overflate Jordhule Erosjon rundt forskjøvet rør

21 Identifikasjon av erosjonsutsatte dråg med LIDAR-data

22 Erosjon i dråg Høstkorn gir absolutt ikke nok beskyttelse for erosjon i dråg

23 Hvis det er bratt og mye vann gir heller ikke stubb nok beskyttelse En må da ha permanent plantedekke som en vegetasjonssone

24 Erosjon i dråg kombinert med ødelagte drensrør eller manglende nedløpskummer

25 Grasdekt vannvei og kum

26 Dersom dråget ligger over et lukkingsanlegg, vil erosjonen etter hvert ødelegge rørgata.

27 Gjenåpnet bekk etter naturmetoden la erosjonen gjøre jobben

28 Ofte begynner problemene nær utløpet av lukkingen. Rørene skyves ut av erosjon og frostbevegelser, og bekken eter seg innover.

29 Erosjon i dråg Løsninger: 1. Upløyde soner eller grasdekte vannveger 2. Nedløpskummer 3. Kumdammer

30 For dyrt å reparere? Løsning: Gjenåpning av lukket bekk

31 Nedløpskummer

32 Nedløpskummer er et svakt punkt i systemet. Nedløpskummene er veldig viktig for å få vekk det eroderende overflatevannet, men det skaper også erosjonsproblemer

33 Slik ser de fleste nedløpskummer ut. En kan lure på hvorfor en har laget kum og rist i det hele tatt?

34

35

36

37 Anbefalt kumløsning Kum ved siden av hovedledning. Duk og pukk for å hindre frostbevegelser Motfall etter kummen Tetting med duk, eller duk og drenerende pukk Kilde: Vigerust og Bjerkholt

38 Kumdam - forsøksanlegg dam med tett membran rundt kummer med erosjonsproblemer Nedløpskum

39 Resultatet suksess eller fiasko? Pilotprosjektet ble fylt av sedimenter på 1 dag i januar 2008, 50m3 med sedimenter ble fanget opp av 2 slike dammer Dammene ble tømt igjen senere på våren, og jorda kjørt ut i erosjonssår 10 cm med sedimenter ble etterlatt i dammen ved tømming, slik at duken ikke ble skadet

40 Bygging av kumdam

41 Et annet anlegg Ullensaker Vann fra to sider

42 Kollaps av bekkelukninger og andre hydrotekniske anlegg

43 Underdimensjonert samleledning i dråg, medfører graving og stort tap av jordmasser

44 Dype bunnledninger kan gi enorme erosjonsskader.

45 Løsninger for renovering: Ny ledning som ikke ligger så dypt Avlastningsledning Få dreneringsledninger vekk fra bunnledningen eget system for drensvann Reparere kummer Stopp problemene før de kommer for langt!

46 Mål med drenering: bedre økonomi? Bedre vekstforhold (økt avling, bedre kvalitet, sikkerhet) Bedre luftveksling - hindrer vassjuk jord Mindre ugras, redusert sprøyting Bedre gjødselutnyttelse jevnere avling Bedre kjørbarhet Raskere opptørkning Mindre kjøreskader og pakking Tidligere ute med feltoperasjoner (våronn og etter nedbør i vekstsessongen) Flere dager til jordarbeiding eller andre feltoperasjoner (rettidskostnader) - Mindre lystgass?

47 Drenering - Når skal en grøfte? Globalt perspektiv Utnytting av potensialet for matproduksjon God avling på dyrket jord sparer natur Bondens perspektiv Langsiktig økonomisk vurdering Jordas bæreevne - Driftsopplegg - Maskinpark Plantenes behov avling - God rotutvikling surstoff til røttene - Vinterskader

48 Grøfteavstand i meter på ulike jordarter ved systematisk grøfting (råd fra 1980-tallet) Landsdel Nedbør (mm) Leire Morene Torv Nord-Norge Trøndelag Vestlandet Østlandet, nord Østlandet, sør

49 Valg av løsning Feilsøking i eldre anlegg Jorda gjennomtrengelighet for vann Grunnforhold, rustproblemer Terskel for utløpet? Avskjæring Årstidsvariasjon - flom, høy nedbørsintensitet, snø, tele Systematisk eller usystematisk grøfting

50 Drenering av våte områder der vannet samler seg kan være tilstrekkelig

51 Planlegging av sugegrøfter Samlegrøfter legges i fallretningen Lengde, bør være <200 meter Fall: 50 mm = 1: mm = 1: mm = 1:400 Sugegrøfter legges langs kotene, nesten på tvers av fallet. Øk dimensjon ved vanskelige leggeforhold

52 Planlegging av grøfter Fall Lengder Husk å legge sugegrøfter langs kotene, på tvers av fallet. Sugegrøftene skal fange opp vannstrømmen i jorda. Samlegrøfter legges i fallretningen Viktig å minimere gravearbeidet Husk at vannet renner ikke oppover!

53 Dimensjonering Q=A x q Q = vannføring A = anleggets nedbørfelt hvor stort areal drenerer røret? q= valgt avrenningskoeffisient Drensledninger: 1 l/s/hektar Dimensjoner opp ved vanskelige leggeforhold, rustproblemer eller i grovsilt/finsand

54 Dimensjonering av sugegrøfter Lengde, bør være <200 meter Vanlige sugegrøfter: 50 mm Samlegrøfter: q=1 l/s/hektar Fall: 50 mm = 1: mm = 1: mm = 1:400 Dette er selvfølgelig avhengig av leggeforhold Øk dimensjon ved vanskelige leggeforhold

55 Filtermateriale ved legging av drensgrøfter Hvilken type filtermateriale? Grus og sand kornfordeling Må ikke ha for mye finmateriale Grov sagflis Mengder: Grus/sand: 2 m3 pr 100 meter grøft Sagflis: 1-1,5 m3 pr 100 meter grøft Hva med pukk?

56

57

58 Mengde filtermateriale Grus/sand: 2 m3 pr 100 meter grøft Sagflis: 1-1,5 m3 pr 100 meter grøft Legg røret inn til den ene siden av grøfta, så sparer en filtermasse) Hvitmosetorv ved nydyrking av myrareraler: cm dekking (Mosen må stampes rundt røret)

59 Spesielle hensyn i utløpet av drensgrøfter Rett ledning (unngår motfall og elefantsnabel ) Utsatt for tetting (Røtter, rust, slam, sopp) Drypphøyde (sedimentasjon i kanalen) Utstikk ( Utrasing, vegetasjon) Erosjonssikring under større utløp Rett og tett ledning i utløpet

60 Løsninger med tilrettelegging for grøftespyling Vedlikehold I jord med jernutfellingsproblemer vil det også være behov for spyling. I de første årene etter at grøftene ble lagt kan det være nødvendig med årlig spyling, men deretter kan hvert femte år være tilstrekkelig. Der vi vet det vil bli behov for å spyle, bør det brukes rør som er glatte innvendig. Det vil lette gjennomføringen av spylingen. Fra; Hydroteknikk. Vanning, drenering og avløp fra landbruksarealer. Teknisk fagskole, linje for naturbruk Fordypningsområde plantedyrking. Jarle T. Bjerkholt. GAN Forlag AS

61 Tiltak ved rustproblemer: Samling av alle grøfter i kum for grøftespyling.

62 Gravemønster når rørene samles i kum

63 Gravearbeid - Rådahlshjul

64 Fare for tetting av drensrør, innløpsåpninger og filtermateriale Jernutfelling Tilslamming Nedbryting av organisk filter Sopp, slim Røtter Vannlås, fall Gassbobler

65 Grøftearbeid Nøyaktighet Mann i grøfta med grøfteskyffel Legg røret etter hvert før grøfta fylles med vann og gjørme Nivellering Kan ikke reparere ujevn grøftebunn med rette rør

66 Legging av rør Dump ikke steiner eller stubber oppå røret Praktisk tilpassing av gamle grøfter: Koble til, eller fyll grus/pukk rundt slik at det blir god kontakt. Steingrøfter er spesielt viktig, da disse fører mye vann. Grav ned eller fjern gamle grøfterør ved profilering