|
|
|
|
TURINYS
ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 5–15 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas mineralinio azoto apykaita agroekosistemoje NEVIENODO intensyvumo žemdirbystės sąlygomis Saulius Gužys*, Zita Petrokienė Tyrimai atlikti LŽŪU VŪI žemėje Juodkiškių kaime karbonatingame giliau glėjiškame priesmėlyje, rudžemyje (RDg-K2). Tyrimų pagrindas – 3 variantų lauko bandymas. I variante taikyta organinė žemdirbystės sistema, tręšta mėšlu, nenaudotos mineralinės trąšos ir pesticidai, II – organinė mineralinė žemdirbystės sistema, tręšta mėšlu ir mineralinėmis trąšomis, naudoti pesticidai, III variante – mineralinė žemdirbystės sistema, tręšta mineralinėmis trąšomis, naudoti pesticidai. Mažiausias mineralinis dirvožemio azotingumas buvo taikant organinę žemdirbystės sistemą, o mažiausias suminis lauko augalų derlingumas – taikant mineralinę žemdirbystės sistemą. Tačiau šios sistemos aukščiausias energetinis efektyvumas (ETK – 13). Žemdirbystės sistemos turėjo nedidelę įtaką azoto susikaupimui augaluose. Tik auginant daugiametes žoles ir vasarinius kviečius (grūdai) sukauptas azoto kiekis buvo mažiausias taikant organinę žemdirbystės sistemą, palyginti su tausojamąja ir intensyviąja žemdirbystės sistemomis. Didžiausiu suminiu N paėmimu iš lauko su augaline produkcija išsiskyrė tausojamoji žemdirbystės sistema, o didžiausiu drenažo nuotėkiu – organinė žemdirbystės sistema. Mažiausia N-NO3- koncentracija drenažo vandenyje buvo taikant intensyviąją žemdirbystės sistemą. Taikant tausojamąją ir organinę žemdirbystės sistemas šio junginio koncentracija padidėja 11 % (iki 21,8 mg l-1). Amoniakinio azoto mažiausia koncentracija buvo organinės žemdirbystės sąlygomis. Visų cheminių elementų išplovimą nulėmė drenažo nuotėkis. Didžiausiu nuotėkiu ir didžiausiu azoto junginių išplovimu drenažu išsiskyrė organinė žemdirbystės sistema. Kumuliacinis N balansas visais atvejais buvo neigiamas. Mažiausias N deficitas buvo organinės žemdirbystės sąlygomis. Pagrindiniai žodžiai: azotas, balansas, derlius, derliaus kokybė, išplovimas, koncentracija, žemdirbystės sistemos. *Atstovas ryšiams Dr. Saulius Gužys, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vyresnysis mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – agrochemija, agroekologija, žemės ūkio hidrologija. Adresas: Parko 6, LT-58102 Vilainiai, Kėdainių r., Lietuva. Tel. (8~671) 06 124, el. p. s.guzys@water.omnitel.net. Zita Petrokienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus jaunesnioji mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – augalų maistingųjų medžiagų migracijos ir balanso tyrimai, vandens apsauga. Gauta 2009 06. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 16–25 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas SUMAŽINTO ŽEMĖS DIRBIMO POVEIKIS DIRVOŽEMIO KAPILIARINIAM POTENCIALUI IR DRĖGMĖS PERSISKIRSTYMUI Giedrius BAIGYS* Kazimieras GAIGALIS Ginutis KUTRA Straipsnyje pateikiama vandens judėjimą nulemiančių jėgų tyrimo medžiaga, turinti mokslinę ir praktinę vertę pagrindžiant agrotechnikos bei melioracijos priemones vandens režimui reguliuoti ir maistingųjų medžiagų išplovimui į požeminius bei paviršinius vandens telkinius mažinti. Tyrimai atlikti Kėdainių r. Pikelių objekto bandymų laukuose (plotas – 0,76–1,36 ha), sausinamuose atskirų drenažo sistemų, ir Dotnuvos objekto tiksliųjų bandymų laukuose. Bandymų laukų dirvožemiai – lengvi ir vidutinio sunkumo priemoliai. Ariamajame (0–20 cm) dirvožemio sluoksnyje molio (<0,002 mm) ir dulkinių (0,05–0,002 mm) dalelių, turinčių didžiausią reikšmę agregatų susidarymui ir ym, Pikelių objekte buvo atitinkamai 14,3 ir 34,8 %, Dotnuvos objekte – atitinkamai 14,0 ir 30,4 %. Laboratoriniai abiejų objektų dirvožemio tyrimų rezultatai rodo, kad taikant sumažintą ir neariminę žemės dirbimo sistemas daugiau sulaikoma produktyviosios drėgmės ir augalai gali daugiau jos paimti. Lauke atliktais kapiliarinio potencialo tyrimais nustatyta, kad Pikelių tyrimų objekte pavasarį ir rudenį visuose tyrimų variantuose vanduo juda iš ariamojo (10–20 cm) į gilesnius (30–60 cm) sluoksnius. Pavasarį išimtis buvo tik tradicinio žemės dirbimo variantas. Dotnuvos objekte tradicinio žemės dirbimo variante pavasarį ir rudenį dirvožemio drėgmė iš gilesnių sluoksnių judėjo link dirvos paviršiaus ir tik gegužės pabaigoje 30–40 cm gylyje susidarė tarpsluoksnis, iš kurio drėgmė judėjo tiek į viršų, tiek gilyn. Sumažinto žemės dirbimo ir tiesioginės sėjos variantuose 20–30 cm gylyje susidarė tarpsluoksnis, iš kurio pavasarinio žemės dirbimo ir sėjos laikotarpiu drėgmė judėjo tiek link dirvos paviršiaus, tiek į gilesnius dirvožemio sluoksnius. Susidariusi pereinamoji vandens judėjimo zona arčiau žemės paviršiaus (palyginti su tradiciniu žemės dirbimu) turi teigiamą įtaką aprūpinant augalus drėgme ir gerinant maistingųjų medžiagų paėmimą iš paviršinių sluoksnių. Rudenį, pakilus gruntinio vandens lygiui visuose variantuose, vandens judėjimo kryptis buvo iš gilesniųjų sluoksnių į paviršinius. Aplinkosaugos požiūriu tai aktualu, nes su vandeniu į paviršių patenka ir maistingosios medžiagos; jos paimamos daugiamečių žolių, žiemkenčių ar tarpinių augalų, auginamų nuėmus vienmečius augalus. Pagrindiniai žodžiai: kapiliarinis potencialas, tenzometras, vandens atsargos, žemės dirbimas. *Atstovas ryšiams Giedrius Baigys, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto jaun. mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – vandens apsauga, dirvožemio vandens režimo, hidrofizikinių savybių kaita ir gerinimo priemonės. Adresas: Mituvos 9, LT-50134 Kaunas, Lietuva. Tel. 8 37 311263, faks. 8 37 331270, el. p. giebai@kaunas.init.lt. Dr. Kazimieras Gaigalis, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens išteklių skyriaus vedėjas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – hidrologija, vandens nuotėkio ir jo kokybės stebėsena. Dr. Ginutis Kutra, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto vyr. mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – dirvožemio ir vandens apsauga, darni žemdirbystė, hidrotechninės dirvožemio apsaugos konstrukcijos. Gauta 2009 06. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 26–31 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas VANDENS REŽIMO REGULIAVIMO POLDERIUOSE 1998–2008 m. SAVITUMAI Arvydas Povilas MALIŠAUSKAS Straipsnyje apžvelgiami išsiurbiamo vandens kiekio ir gruntinio vandens lygio kitimo būdinguose Nemuno žemupio bei Nevėžio baseino polderiuose aspektai 1998–2008 m. Nustatyti rodikliai lyginami su polderių vandens režimo reguliavimo ankstesnių (1970–1984 ir 1991–1997 m.) laikotarpių duomenimis. Nuo 1991 m. siurblinių veikimo intensyvumas polderiuose, palyginti su ankstesniu laikotarpiu, mažėjo, tačiau nuo 1997–1998 m. išsiurbiamo vandens kiekio kaita rodo pastovumo tendencijas. Žieminiuose polderiuose vandens išsiurbiama iki 1,5 karto, o vasariniuose – iki 3–5 kartų mažiau. Augalų vegetacijos laikotarpiu (V–X mėn.) išsiurbiamo vandens kiekio dalis sudarė atitinkamai 15–23 ir 82–86 % metinio kiekio. Todėl vasariniuose polderiuose pievų, žemesnių už vidutinį žemės paviršiaus aukštį, užliejimo trukmė siekė 3–4 mėnesius. Žieminiuose polderiuose gruntinio vandens lygis vegetacijos laikotarpiu siekia 0,5–1,4 m, vasariniuose retai nuslūgsta giliau kaip 0,5–0,7 m, o slėnesnių pievų ariamajame sluoksnyje dažniausiai būna drėgmės perteklius. Mineraliniuose dirvožemiuose tokių pievų žolynuose mažėja gerųjų žolių kiekis. Jas keičia ne tokios vertingos aukštaūgės žolės. Pagrindiniai žodžiai: nuotėkis, polderis, vandens lygis. Dr. Arvydas Povilas Mališauskas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vyresnysis mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, hidrotechnika ir hidrologija. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r., Lietuva. Tel. (8~347) 68009, el. p. a.malisauskas@water.omnitel.net. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 32–41 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas TRĘŠIMO SKYSTUOJU MĖŠLU ĮTAKA JUDRIOJO KALIO KONCENTRACIJAI IR IŠPLOVIMUI RUDŽEMYJE Stefanija MISEVIČIENĖ Straipsnyje aptariami LŽŪU VŪI Juodkiškių bandymų lauke 1999–2003 m. atliktų tyrimų rezultatai. Modernizavus didžiąsias gyvulininkystės įmones, sukaupiama labai daug skystojo mėšlo, o laukai šia trąša tręšiami ribojant maistingųjų medžiagų kiekį pagal azotą. Dėl to į sėjomainos laukus su skystuoju mėšlu, priklausomai nuo jo sudėties, patenka kasmet skirtingi kalio kiekiai. Tyrimais buvo siekiama nustatyti kalio susikaupimą ir išplovimą iš sėjomainos laukų, tręšiamų skystuoju mėšlu, taip pat šio elemento normas, nenualinančias dirvožemio ir neteršiančias gamtinės aplinkos, nes sistemingas tręšimas mėšlu turi įtakos kalio režimui dirvožemyje (padidina vandenyje tirpaus ir mainų kalio kiekį). Todėl buvo tirta tręšimo ir kitų veiksnių įtaka kalio kaitai dirvožemyje, šio elemento balansui ir išplovimui į drenas lauko sėjomainoje. Balansui apskaičiuoti nustatyti kalio kiekiai, patekę su krituliais, sėkla, trąšomis ir paimti su derliumi (šalutine bei pagrindine produkcija), esantys augalinėse liekanose ir drenažo vandenyje. Tręšiant skystuoju mėšlu kalio balansas gautas neigiamas auginant daugiametes žoles, nes jų derliui subrandinti reikėjo daug kalio. Tyrimais nustatyta, kad kalio koncentraciją drenažo vandenyje ir išplovimą didino tiriamuoju laikotarpiu iškritęs kritulių kiekis, o mažino su derliumi paimamas šio elemento kiekis. Dirvožemio geocheminė aplinka turėjo įtakos kalio atsargų dirvožemyje padidinimui. Nustatyta, kad ilgalaikis tręšimas skystuoju mėšlu padidino kalio atsargas dirvožemyje. Gamtosaugos požiūriu kalio išplovimas problemų nesukėlė, nes visuose variantuose drenažo vandenyje kalio koncentracijos buvo ne didesnės už DLK. Pagrindiniai žodžiai: išplovimas, kalio balansas, skystasis mėšlas.
Dr. Stefanija Misevičienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandenvalos skyriaus vyresnioji mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – ekologija ir aplinkotyra, mėšlo tvarkymo ir naudojimo poveikis aplinkai, teršalų transformacijos procesų tyrimai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r., Lietuva. Tel. (8~347) 68020, el.p. s.miseviciene@takas.lt Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 42–51 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas UPĖS VANDENS KOKYBĖS POKYČIAI ŽEMIAU KIAULININKYSTĖS ĮMONĖS Zenonas Strusevičius, Jurgita KAZAKEVIČIENĖ*, Laimutė Elzė Berankienė Tyrimai atlikti 2002–2007 m. Šušvės (Nevėžio intakas) upės aukštupyje netoli Šiaulėnų miestelio, kur nuo 1978 m. veikia kiaulininkystės įmonė UAB „Litpirma”. Čia per metus išauginama apie 25,0 tūkst. vnt. mėsinių bekonų ir susidaro po 58,0 tūkst. m3 organinių trąšų (srutų, skystojo dumblo ir tirštosios mėšlo frakcijos), kurios skleidžiamos aplinkiniuose žemės ūkio laukuose ir iš dalies patenka į upę. Straipsnyje, remiantis vandens kokybės tyrimų Šušvėje aukščiau ir žemiau Šiaulėnų (11,6 km upės ruožas), drenažo vandens, ištekančio iš tręšiamų laukų, bei Šiaulėnų buitinių nuotekų stebėjimo duomenimis, pateikiamas didelės kiaulininkystės įmonės poveikis upės vandens kokybei ir išplaunamiems azoto, fosforo bei kalio (NPK) kiekiams. Iki Šiaulėnų miestelio tiriamoji upė pagal vandens kokybę priklauso mažai užterštų upių klasei, tik bendrojo azoto vidutinės metinės koncentracijos 2,3 karto didesnės už normą, ypač šaltuoju laikotarpiu (6,66 mg l-1). Didžiausia šio elemento koncentracija siekia iki 11 mg l-1. Šiltuoju laikotarpiu, kai maistingosios medžiagos naudojamos augalų, vidutinė bendrojo azoto koncentracija sumažėja beveik iki normos (2,94 mg l-1). Į tiriamąjį upės ruožą nuleidžiamos Šiaulėnų valymo įrenginių nuotekos, su jomis į upę per metus vidutiniškai patenka 2,16 t azoto ir 0,03 t fosforo. Drenažo vanduo, ištekantis iš organinėmis trąšomis tręšiamų laukų (728 ha), kasmet į upę atneša vidutiniškai 11,4 t azoto, 0,073 t fosforo ir 5,53 t kalio. Į Šušvę tiriamajame ruože įteka du intakai, dėl to vidutinis upės debitas padidėja vidutiniškai 0,55 m3 s-1, tai turi įtakos ir medžiagų koncentracijai. Vidutiniais 2002–2007 m. duomenimis, Šušvėje žemiau Šiaulėnų, t. y. už 11,6 km nuo miestelio, NPK koncentracijos, palyginti su Š1, mažai keičiasi ir pagal užterštumo klasifikaciją upė lieka tokios pačios klasės kaip ir aukščiau Šiaulėnų. Vidutinė metinė bendrojo azoto ir kalio koncentracija padidėja 0,1–0,2, fosforo – 0,003 mg l-1, o amonio azoto – sumažėja 0,01 mg l-1. Tačiau skaičiuojant Šušvės pernešamus NPK kiekius gauta, kad 2002–2007 m. tiriamajame upės ruože bendrojo azoto padidėjo vidutiniškai 83 t metai-1, arba 58 %, kalio – 51 t metai-1, arba 54 %, o mažiausiai – bendrojo fosforo – 1,2 t metai-1, arba 48 %. Visi teršalai, kurie patenka į upę tiriamajame ruože, išplaunami šaltuoju laikotarpiu (nuo 60 (bendrasis fosforas) iki 88 % (bendrasis azotas), kai nėra vegetuojančių augalų. Išplaunamiems NPK kiekiams turi įtakos metų vandeningumas. Nustatytos priklausomybės tarp upės debito ir išplaunamų jų kiekių. NPK nuotėkio ir upės debitų priklausomybei aprašyti tinka polinominė lygtis. Pagrindiniai žodžiai: koncentracija, NPK, nuotėkis, mėšlas, tręšimo norma.
*Atstovas ryšiams Dr. Zenonas Strusevičius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandenvalos skyriaus vedėjas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – ekologija ir aplinkotyra, nuotekų, atliekų bei mėšlo tvarkymo ir naudojimo poveikis aplinkai, teršalų transformacijos procesai. Jurgita Kazakevičienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – ekologija ir aplinkotyra, mėšlo, srutų bei nuotekų tvarkymo ir naudojimo poveikis aplinkai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT-58102, Kėdainių r., Lietuva. El. p. jkazakeviciene@zebra.lt. Dr. Laimutė Elzė Berankienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vyr. mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, hidrologija, upių tarša. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 52–61 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas BRUKŠVŲ POLDERio melioracijos statinių techninės būklės ir žemės tinkamumo ūkininkauti įvertinimo studija Nijolė BASTIENĖ*, Valentinas ŠAULYS, Vaclovas Poškus Straipsnyje pateikiami galimybių studijos „Klaipėdos rajono Brukšvų polderio techninės būklės įvertinimas ir rekomendacijų dėl polderio tinkamumo žemės ūkio gamybai plėtoti parengimas” rezultatai. Analizuojami duomenys apie Brukšvų polderio sausinimo sistemos melioracijos statinių (siurblinės, pylimų, griovių, drenažo, vietinių kelių) būklę. Brukšvų polderio tinkamumas plėtoti intensyvų žemės ūkį įvertintas atsižvelgiant į meteorologines sąlygas, dirvožemių ypatybes ir melioracijos statinių būklę. Nustatyta, kad polderis visais atžvilgiais tinka sėklinei bulvininkystei plėtoti, tačiau dabartinė jo būklė netenkina patikimo ūkininkavimo sąlygų. Remiantis surinkta tyrimo medžiaga numatyta, kokių veiksmų reikėtų imtis, norint paversti polderį šiuolaikine sausinimo sistema, automatiškai reguliuojančia drėgmės režimą. Pagrindiniai žodžiai: būklė, melioracijos statiniai, polderiai, ūkinė veikla.
*Atstovas ryšiams Dr. Nijolė Bastienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Hidromelioracijos skyriaus vyresnioji mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, drenažo sistemų patikimumo ir naudojimo efektyvumo tyrimai. Adresas: Parko g. 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r., Lietuva. Tel. (8~347) 6 81 09. El. p. vegelyte@delfi.lt Doc. habil. p. dr. Valentinas Šaulys, Vilniaus Gedimino technikos universiteto Hidraulikos katedros profesorius. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, sausinimo sistemų naudojimo ir valdymo efektyvumas, vandentvarkos politika. Vaclovas Poškus, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Hidromelioracijos skyriaus jaunesnysis mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir gamtiniai procesai sausinimo sistemų grioviuose. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 62–66 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas HORIZONTALIOSIOS FILTRACIJOS FILTRŲ LAIDUMO PRIKLAUSOMYBĖ NUO APKROVOS NUOTEKOMIS Valerijus Gasiūnas Projektuojant horizontaliosios filtracijos filtrai turi būti skaičiuojami ne tik pagal teršalų, bet ir pagal hidraulinę apkrovą. Hidrauliniams skaičiavimams dažniausiai taikoma Darcy lygtis. Tyrimai parodė, kad pagal šią lygtį apskaičiuotas filtrų laidumas neatitinka faktinio. Tyrimai atlikti valymo įrenginiuose, kurie didžiąją laiko dalį veikė didžiausios hidraulinės apkrovos režimu. Matavimai parodė, kad didžiausias filtrų laidumas pradėjus juos eksploatuoti ėmė mažėti ir praėjus metams sumažėjo apie 4–5 kartus. Pakeitus eksploatavimo režimą periodiniu režimu, kai filtras vieną savaitę veikia, o kitą ne, įrenginio laidumas pasiekė 50–60 % pradinio laidumo. Po 6 metų filtro regeneracijai panaudotas biologinis preparatas „Septic Gobbler” ir padaryta vieno mėnesio pertrauka. Didžiausias filtro laidumas jau siekė iki 80 % pradinio. Įrengus papildomą filtrą ir pakeitus eksploatavimo režimą, kai filtras 2 savaites veikia ir 2 neveikia, minimas laidumas išliko pastovus. Valymo įrenginiuose, kurių našumas didesnis kaip 5 m3 d-1, filtrų konstrukcija turi užtikrinti periodinį jų veikimą, t. y. projektuojami ne mažiau kaip 2 filtrai arba atskirai funkcionuojančios jų dalys. Pusę laiko filtrai gauna hidraulinę apkrovą, kitą pusę – neveikia. Skaičiuojamasis filtrų laidumas turi būti 2 kartus didesnis negu į juos patenkantis nuotekų debitas. Taikant periodinį nuotekų tiekimą pagerėja teršalų iš nuotekų šalinimo efektyvumas. Prasminiai žodžiai: hidraulinis laidumas, horizontaliosios filtracijos filtrai.
Dr. Valerijus Gasiūnas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto vyr. mokslo darbuotojas. Pagrindinė mokslinių tyrimų kryptis – nuotekų valymas gamtiniais metodais. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r., Lietuva. El. p. v.gasiunas@water.omnitel.net. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 67–74 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas NEŠMENŲ SĖDIMO ŽEMUTINIAME NEMUNO DELTOS RUOŽE MODELIAVIMAS Alfonsas RIMKUS Per potvynius į deltą išsiliejęs Nemunas palieka joje daug atnešamų iš upės baseino nešmenų ir taip gerina Kuršių marių ir Baltijos jūros vandens kokybę. Šis procesas jau buvo tyrinėtas aukštutinėje deltos dalyje aukščiau Gėgės žiočių. Šios dalies slėnis platus, todėl čia nusėda daugiausia deltoje paliekamų nešmenų. Žemutinė dalis, esanti aukščiau kelio Šilutė–Rusnė, siauresnė, tačiau potvyniai ją užlieja dažniau, o tai didina nešmenų sėdimą, todėl buvo nutarta ištirti ir minimos dalies įtaką suminiam nešmenų nusėdimui. Modeliuojant matematiškai buvo nustatyta, kad šioje deltos dalyje nusėdanti nešmenų dalis sudaro apie 60 % nusėdančiųjų aukštutinėje. Abiejose dalyse kartu nusėda apie 40 % visų atnešamų į deltą nešmenų. Skaičiuojant nešmenų judėjimą Nemuno vagoje, nustatyta, kad per didelius potvynius jų daug nusėda aukštutiniame ruože žemiau vandens liejimosi į slėnį, kur tekantis vaga vandens debitas sumažėja. Čia nusėdę nešmenys vėliau nuplaunami žemyn, tačiau visi jie pro žemutinį ruožą nenunešami ir pamažu, bet nuolat kaupiasi, panašiai kaip ir Kuršių mariose ties Nemuno žiotimis. Pagrindiniai žodžiai: matematinis modeliavimas, nešmenų sedimentacija, vaginiai procesai.
Habil. dr. Alfonsas Rimkus, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto neetatinis mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – hidrostruktūrų hidraulika, vaginiai upių procesai. Adresas: Parko 6, LT-58102 Vilainiai, Kėdainių r., Lietuva. El. p. alfonsas.rimkus@hidro.lzuu.lt Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 75–81 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas PAŽAIDŲ ĮTAKA HIDROTECHNIKOS STATINIŲ GELŽBETONINIŲ KONSTRUKCIJŲ PATIKIMUMUI Rytis Skominas Statant hidrotechnikos statinius Lietuvoje pagrindinių konstrukcijų gamybai buvo naudojamas gelžbetonis. Pastaruoju metu CC2 ir CC3 pasekmių klasės hidrotechnikos statinių techninė priežiūra ir einamasis remontas atliekami periodiškai, tačiau dauguma CC1 pasekmių klasės statinių yra apleisti. Minimi statiniai yra reikšmingi įvairių sistemų ir hidromazgų funkcionavimui, todėl svarbu, kad jie išliktų saugūs ir patikimi. Tam būtina nustatyti, kaip kinta statinio sauga, veikiama įvairių defektų, atsirandančių dėl aplinkos poveikio. Pasak literatūros, objektyviausiai konstrukcijos kokybė įvertinama jos tikimybiniais patikimumo parametrais, kuriais įvertinamas ne tik medžiagos, bet ir įrąžų rodiklių statistinis (atsitiktinis) išsibarstymas bei konstrukcijos svarba priklausomai nuo atsakingumo klasės ir naudojimo laiko. Atliekant hidrotechnikos statinių gelžbetoninių konstrukcijų tikimybinius skaičiavimus pasirinkti du plonasienių kampuotinių atraminių sienų skaičiuojamieji variantai. Remiantis gautais rezultatais nustatyta, kaip kinta konstrukcijos patikimumas priklausomai nuo konstrukcijos storio mažėjimo, veikiamo betono paviršiaus nuirimo ir išgraužų formavimosi bei armatūros skerspjūvio ploto ir betono gniuždomojo stiprio mažėjimo dėl korozijos. Pagrindiniai žodžiai: gelžbetoninė konstrukcija, patikimumas, pažaida.
Dr. Rytis Skominas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Statybinių konstrukcijų katedros lektorius. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – hidroinžinerija, statybinės medžiagos ir konstrukcijos. Adresas: Universiteto 10, LT-53361 Akademija, Kauno r., Lietuva. Tel. (8~37) 75 23 22, el. p. rytis.skominas@lzuu.lt. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 82–88 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas Organinių medžiagų koncentracijos kaita Nevėžio Upės Aukštupyje Aurelija Rudzianskaitė Upės teršimas organinėmis medžiagomis blogina cheminę, biologinę bei mikrobiologinę vandens kokybę ir neigiamai veikia vandens aplinkos biologinę įvairovę. Straipsnyje analizuojama organinių junginių kaita Nevėžio aukštupyje (upės baseino dalyje aukščiau ir žemiau Panevėžio). Didžiausias organinių medžiagų (pagal ChDSCr ir BDS7) kiekis į upę pateko veikiant sutelktajai taršai, mažesnis – pasklidajai (žemės ūkio) taršai ir vykstant gamtiniams procesams. Organinių medžiagų koncentracija upių vandenyje turėjo sezoninį pobūdį: geresnės ekologinės būklės upės Juosta (Nevėžio intakas aukštupyje) ir Skroblus (lyginamoji, natūralaus gamtinio fono upė) organinėmis medžiagomis buvo labiau užterštos pavasarį, o blogesnės (Nevėžis aukščiau ir žemiau Panevėžio) – vasarą. Tirtose upėse vandens temperatūra buvo 0,1–1,8 oC aukštesnė 1996–2000 m. negu 1986–1989 m., ypač padidėjo sausį, vasarį, kovą ir gruodį. Vandens temperatūra daugiausia padidėjo žemiau miesto. Organinių medžiagų (pagal ChDSCr) koncentracija buvo didesnė, kai vandens temperatūra siekė daugiau kaip 10oC. Pagrindiniai žodžiai: organinės medžiagos, bichromatinė oksidacija, permanganatinė oksidacija, biocheminis deguonies suvartojimas.
Dr. Aurelija Rudzianskaitė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus vyresnioji mokslo darbuotoja. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija, paviršinio bei požeminio vandens režimo ir užterštumo tyrimai. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r., Lietuva. El.p. aurelija@water.omnitel.net. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 89–94 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas DRĖKINIMO ĮTAKA EGLĖS SODINUKŲ (Picea abies (L.)Karst) KOKYBĖS RODIKLIAMS Vilda GRYBAUSKIENĖ Keičiantis šalies ekonominei situacijai ir vystantis miškų ūkio sektoriui tapo aktualu nustatyti eglės sodinukų drėkinimo režimą, o kartu ir jo įtaką sodinukų kokybės rodikliams. Tiriant 2003 m. buvo įvertinti sodinukų kokybės rodikliai: aukštis, liemenėlio storis ir antžeminės bei požeminės masės dinamika. 2003 m. vegetacijos laikotarpio kritulių suma sudarė 302 mm (64 % tikimybės), temperatūra buvo 1,1 °C aukštesnė už DN. Apibendrinus stebėjimais gautus duomenis nustatyta, kad optimalios drėgmės sąlygomis sodinukai per dekadą vidutiniškai paaugo 1,4 cm pirmąją gegužės pusę, gegužės pabaigoje – 2,7 cm, birželį – 6 cm, liepą ir rugpjūtį – 6,2 cm; rugsėjį prieaugis sumažėja iki 5,5 cm. Natūralios drėgmės sąlygomis sodinukų aukščio prieaugis svyruoja apie 3 cm gegužę, birželį–rugpjūtį – 5 cm, o rugsėjį – 5,2 cm. Nedrėkinamuose laukeliuose augančių sodinukų masė vidutiniškai 20 % mažesnė nei sodinukų, augančių optimalios drėgmės sąlygomis. Tiriant nustatyta, kad priklausomybė tarp eglės sodinukų stiebelio aukščio ir šaknies kaklelio storio parodo stiprų ryšį (R=0,803) optimalios drėgmės laukelyje; natūralios drėgmės sąlygomis šis ryšys silpnesnis (R=0,725). Pagrindiniai žodžiai: drėkinimas, kokybės rodikliai, liemenėlio storis, stiebelio aukštis.
Vilda Grybauskienė, Lietuvos žemės ūkio universiteto Melioracijos katedros asistentė, Kauno technologijos universiteto Geoinžinerijos katedros lektorė. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka. Adresas: Universiteto g. 10 LT-53361 Kaunas – Akademija Tel. (8~370) 6 69916524, el. p. vilda.grybauskiene@lzuu.lt. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 95–102 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas regresinis modelis pavasario potvynio charakteristikoms skaičiuoti Henrikas Pauliukevičius Nuotėkio charakteristikos, tokios kaip vidutinis daugiametis nuotėkis, reto pasikartojimo potvyniai, mažiausias nuotėkis, plačiai naudojamos planavimo ir valdymo tikslais. Kai nėra matavimo duomenų, dažnai taikomas daugianarės regresijos metodas. Straipsnyje nagrinėjamos galimybės apskaičiuoti didžiausio nuotėkio charakteristikas (vidutinį didžiausią debitą bei modulį ir 1 % tikimybės debitą) upėse, kurių nuotėkio matavimo duomenų nėra, pagal regresijos lygtis, sudarytas iš vandens matavimo postų duomenų ryšių su baseinų fizinėmis geografinėmis ir klimato charakteristikomis. Metodas suteiktų galimybę pagerinti didžiausio nuotėkio skaičiavimo tikslumą, kai nėra matavimo duomenų. Lietuvoje tokiu atveju didžiausią nuotėkį siūloma skaičiuoti pagal regionines formules. Vienos iš jų pagrindu sudaryta ir formulė, pagal kurią reikalaujama didžiausią debitą skaičiuoti Statybos techniniame reglamente. Formulių parametrai nustatomi pagal izolinijų žemėlapius ir upes analogus. Tai yra galima paklaidų priežastis, kadangi rasti tinkamą analogą dažnai būna sunku. Regresijos lygtims sudaryti buvo naudojami 25 upių baseinų iki vandens matavimo postų duomenys, o jų tikslumas tikrintas pagal 12 upių baseinų duomenis. Regresijos lygčių su 9 nepriklausomaisiais kintamaisiais determinacijos koeficientai nuo 0,80 iki 0,94. Vidutinio didžiausio modulio determinacijos koeficientas didžiausias, o paklaidos mažiausios. Santykinių paklaidų dydis gautas panašus kaip ir tyrimų JAV duomenimis. Regresijos lygčių, kuriomis skaičiuojamas 1 % tikimybės didžiausias debitas, tikslumas šiek tiek didesnis nei Lietuvoje šiuo metu siūlomų taikyti regioninių formulių. Vidutinio didžiausio modulio determinacijos koeficientas didžiausias, o paklaidos mažiausios (vidutinė santykinė paklaida 16 %). Pagrindiniai žodžiai: baseinas, nuotėkis, regresijos lygtis.
Dr. Henrikas Pauliukevičius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto Vandens apsaugos skyriaus mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinių tyrimų kryptys – aplinkos inžinerija ir kraštotvarka, geografija ir hidrologija. Adresas: Parko 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r., Lietuva. El. p. h.pauliukevicius@takas.lt. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 103–109 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas HE TURBINŲ ĮJUNGIMO SUKELIAMOS POTVYNIO BANGOS ŽEMUTINIAME BJEFE TYRIMAI Saulius VAIKASAS*, Vaclovas POŠKUS Analizuojant hidroelektrinių (HE) turbinų šalutinį neigiamą poveikį žemutinio bjefo ekosistemai, remiamasi žinomais ekologinėje hidraulikoje kriterijais: tėkmės greičiais, vandens gyliais, Frudo skaičiumi Fr ir turbulentiškumu. Spaudoje skelbtų straipsnių ir eksperimentinės medžiagos analizė parodė, kad didžiausią neigiamą poveikį turi staigus turbinos įjungimas sausuoju laikotarpiu, kai dėl to atsiradusi teigiama banga sukelia slėgio fliuktuacijas ir drumstumo padidėjimą žemutiniame bjefe. Tai patvirtina Angirių HE ant Šušvės upės turbinų įjungimo poveikio eksperimentiniai tyrimai, kuriuos atliekant gamtosauginio dydžio debitas Qg.=0,4 m3/s, įjungus 2 turbinas, padidėjo iki Qtot =10,4 m3/s, o potvynio banga, judėdama 0,8–1,0 m/s greičiu, dėl slėgio padidėjimo sukėlė stresą žuvims ir kitiems vandens gyvūnams. Didžiausias vandens lygių kilimo greitis Dh/Dt=0,18 m/min (10,8 m/h) išmatuotas antrąją įjungtų turbinų veikimo minutę. Dėl energijos išsaugojimo ypatumų ši banga buvo juntama net už 7 km. Remiantis aprašyta metodika, atliktas Lietuvos mažųjų HE turbinų įjungimo rizikos vertinimas, kurio kriterijus – mažiausio galingumo HE turbinos įjungimo ir upės sausmečio debitų santykis. Pagrindiniai žodžiai: banga, debitas, ekosistema, fliuktuacija, HE, poveikis, slėgis, turbina, žemutinis bjefas.
*Atstovas ryšiams Prof. habil. dr. Saulius Vaikasas, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto vyriausiasis mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – potvynio tėkmių ir vaginių procesų tyrimai bei modeliavimas, aplinkos inžinerija ir kraštotvarka. Adresas: Parko g. 6, Vilainiai, LT-58102 Kėdainių r., Lietuva. Tel. (8~347) 6 81 09, el. p. s.vaikasas@delfi.lt. Inž. Vaclovas Poškus, Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio instituto jaunesnysis mokslo darbuotojas. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – vaginių procesų tyrimai reguliuotuose upeliuose. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 110–116 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas hidromazgų vandens raminimo baseino gelžbetoninių ramtų plyšių klasifikacija pagal pavojingumą konstrukcijai
Raimondas ŠADZEVIČIUS, Algimantas Patašius, Feliksas Mikuckis 1998–2009 m. mokslinių ekspedicijų metu tyrinėjant tvenkinių hidromazgų slenkstinių ir šachtinių vandens pertekliaus pralaidų gelžbetoninių konstrukcijų būklę, atkreiptas dėmesys ir į ramtams įrengti naudojamas atraminių sienų konstrukcijas. Pastebėta, kad dažniausiai Lietuvoje hidrotechnikos statiniuose (toliau – HTS) naudojamos gravitacinės atraminės sienos, kurios yra veikiamos įvairių klimato sąlygų, vandens, grunto slėgio ir kt. apkrovų bei technologinių veiksnių. Veikiant suminiam agresyvių aplinkų ir apkrovų poveikiui atsiranda plyšių. Plyšiai klasifikuojami pagal jų geometrinius ir statistinius parametrus, būdingas supleišėjimo stadijas didėjant konstrukcijos išorinei apkrovai ir pan., bet šios klasifikacijos nepakankamai informatyvios vertinant tvenkinių hidromazgų ramtų būklę. Darbo tikslas – sudaryti išsamesnę tvenkinių hidromazgų vandens raminimo baseino gelžbetoninių ramtų plyšių klasifikaciją pagal pavojingumą saugiam konstrukcijos naudojimui. Nustatyta, kad 90 % tirtų konstrukcijų supleišėjusios. Pagal pavojingumą konstrukcijai plyšiai skiriami į tris grupes: 1) nepavojingi plyšiai, 2) pavojingi plyšiai, 3) tarpinio pavojingumo plyšiai. Sudaryta išsami gelžbetoninių ramtų plyšių klasifikacija, atsižvelgiant į plyšius sukėlusias priežastis ir jų pavojingumą konstrukcijai, padeda tiksliau įvertinti remonto ar rekonstravimo reikalingumą. Pagrindiniai žodžiai: gelžbetoniniai ramtai, plyšiai.
*Atstovas ryšiams Dr. Raimondas Šadzevičius*, Lietuvos žemės ūkio universiteto Statybinių konstrukcijų katedros lektorius. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – hidrotechnikos statinių gelžbetoninių konstrukcijų būklės tyrimai. Adresas: Universiteto 10, LT-53361 Akademija, Kauno r., Lietuva. Tel. (8 37) 75 23 22, faks. (8 37) 75 22 27, el. p. raimondas.sadzevicius@lzuu.lt Dr. Algimantas Patašius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Statybinių konstrukcijų katedros docentas. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – hidrotechnikos statinių gelžbetoninių konstrukcijų būklės tyrimai. Dr. Feliksas Mikuckis, Lietuvos žemės ūkio universiteto Statybinių konstrukcijų katedros docentas. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – hidrotechnikos statinių gelžbetoninių konstrukcijų būklės tyrimai. Gauta 2009 10. ISSN 1392–2335 Vandens ūkio inžinerija, 2009, 35 (55), 117–123 © Lietuvos žemės ūkio universitetas © Lietuvos žemės ūkio universiteto Vandens ūkio institutas LIETUVOS GRUNTINIŲ MEDŽIAGŲ UŽTVANKŲ BŪKLĖS ĮVERTINIMAS Vitas DAMULEVIČIUS, Algimantas PATAŠIUS, Raimondas ŠADZEVIČIUS, Juozapas VYČIUS* Straipsnyje analizuojami Lietuvos gruntinių medžiagų užtvankų (toliau – GMU) senėjimo procesai ir jų techninės būklės kitimas naudojant šiuos statinius. Užtvankos ant Lietuvos upių intensyviai buvo statomos jau pokariu, tuo metu buvo pastatyta 100 užtvankų ir hidroelektrinės prie jų. Vėliau, 1970–1986 m., užtvankas masiškai statė kaimo vietovių ūkinės organizacijos: kolūkiai, valstybiniai ūkiai, žvejų ir medžiotojų draugijos, drėkinimo, rekreacijos, žuvininkystės, erozijos prevencijos bei potvynių kontrolės reikmėms. Užtvankų tvenkinių paskirtis dažniausiai būdavo kompleksinė. Iki 1990 m. Lietuvoje buvo pastatyta per 1100 užtvankų, kurių tvenkinių plotai didesni kaip 0,5 ha, iš jų 414 tvenkinių, kurių plotai didesni kaip 5,0 ha, o 617 užtvankų priskirtos potencialiai pavojingų hidrotechnikos statinių kategorijai. Sovietmečiu užtvankos buvo bent minimaliai prižiūrimos ir jų techninė būklė nekėlė didesnių problemų. Nuo 1990 m. dalis užtvankų neteko juos prižiūrinčių šeimininkų ir šių statinių būklė ėmė sparčiai blogėti. Užtvankų priežiūrai buvo skiriama vis mažiau lėšų ir dėmesio. Dėl to keliose užtvankose įvyko avarijos, kai kurių blogesnės būklės užtvankų tvenkiniai buvo ištuštinti. Straipsnyje pateiktas 31 Lietuvos administraciniame rajone 2002–2009 m. tyrinėtų 260 užtvankų techninės būklės įvertinimas pagal galiojančių statybos techninių reglamentų reikalavimus, analizuotos dažniausiai pasitaikančios pažaidos, gedimai ir jų atsiradimo priežastys. Remiantis tyrimų rezultatais nustatyta, kad, lyginant su 1997 m. tyrimų duomenimis, tyrinėtų GMU būklė pablogėjo, o būdingiausi užtvankų gedimai pagal jų pavojingumą viso hidromazgo pastovumui yra: įvairaus intensyvumo filtracijos vandens prasisunkimas žemutiniame šlaite (toliau – ŽB) ir papėdėje; užtvankų šlaitų nuošliaužos ir deformacijos; perteklinio vandens pralaidos (toliau – PVP) šachtos didesni įtrūkimai, deformacijos; šlaito tvirtinimo plokščių paplovimas, deformacijos ir jungimo siūlių elementų išjudinimas. Pagrindiniai žodžiai: gruntinių medžiagų užtvanka, natūriniai tyrimai, techninė būklė.
*Atstovas ryšiams Vitas Damulevičius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Hidrotechnikos katedros lektorius. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – hidrotechnikos statinių būklės tyrimai, vandens išteklių panaudojimas ir apsauga. Dr. Algimantas Patašius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Statybinių konstrukcijų katedros docentas. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – hidrotechnikos statinių gelžbetoninių konstrukcijų būklės tyrimai. Dr. Raimondas Šadzevičius, Lietuvos žemės ūkio universiteto Statybinių konstrukcijų katedros lektorius. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – hidrotechnikos statinių gelžbetoninių konstrukcijų būklės tyrimai. Dr. Juozapas Vyčius*, Lietuvos žemės ūkio universiteto Hidrotechnikos katedros docentas. Pagrindinės mokslinio darbo kryptys – hidrotechnikos statinių būklės tyrimai, vandens išteklių panaudojimas ir apsauga. Adresas: Universiteto 10, LT-53361 Akademija, Kauno r., Lietuva. Tel. + 370 37 75 23 93; faks. + 370 37 75 23 92, el. p. juozapas.vycius@lzuu.lt. Gauta 2009 10. |
|