Transcript 160-aastat-esimesest-trenaazist-Toomas-Timmusk

160 aastat esimese drenaaži
rajamisest Eestis
Toomas Timmusk
EMÜ
Juubelitähtpäevadest Eestis
• 160 aastat esimese savitorudrenaaži ehitusest
• 116 aastat esimese projekteerimisfirma
asutamisest
• 91 aastat Tartu Ülikooli maaparanduse
(kultuurtehnika) ja geodeesia kabinet,
• 61 aastat Eesti Põllumajanduse Akadeemia
hüdromelioratsiooni kateedri asutamisest
• 41 aastat maaparanduse kateedri asutamisest
55 aastat Eesti Maaparanduse Seltsi
asutamisest
Tööplaanid:
• Konkursi tingimused ühestaadiumilise kuivendusprojekti
saamiseks
• Maaparandusalane film
• Drenaaži ehitamiseks vajalike tööriistade valmistamine
• Maaparandusalase tehnilise kabineti sisustamine
18 aastat Maaparandajate Seltsi
asutamisest
Ajaloost
1) 18. sajand, 19. sajandi algus
• Tööstuslik revolutsioon
• Linnaelanike kasv
• Raudtee levik
Liivimaa Üldkasulik ja Ökonoomiline Sotsieteet
(1792-1796 – kuus aastat annetusest põhikirjani
ja asutamis-koosolekuni)alates 1813 asus Tartus
Torudrenaaž: Ajaloost - taust
Inglismaa 19 sajandi keskpaik: Royal Agricultural
Society of England – savitoru ja selle tootmisviisi
arendamine:
1843 – Derby põllumajandusnäitusel savitorud
(John Reade)
1845 – patenteeriti toruvalmistusmasin (Parkes),
tootlikkus 185 toru tunnis
1851- Londoni maailmanäitus – drenaaži levik
maailmas
Torudrenaaž maailmas
• Saksamaa: 1852 esimene torupress, 1855 –
üle 500 torupressi;
• Rootsi: 1848 – esimene press,
• Soome – savitoru esitleti aastal 1852.
• Masinate tootlikkus tõusis: Pariisi
maailmanäitusel Schlosseri masin, mis tootis
4-5 tuhat toru päevas.
Ajaloost - taust
1) Liivimaa Üldkasulik ja Ökonoomiline Sotsieteet
• 1897 – Liivi- ja Eestimaa Maakultuuri büroo (selle
juures põllumajanduskatsejaam koos agrokeemia
laboriga)
• Balti Sooparanduse Selts: 1908
• 1910- Tooma Sookatsejaam
2) Peterburi Teedeinseneride Instituut 20.saj algus
Torudrenaaž Eestis
• 1849 – Šotimaalt telliti drenaažitorud, mille järgi tehti
Tartu lähedal savist näidised
• 1853 – Saksamaalt telliti torude valmistamise press
• 1853. a. ehitati umbes 1 ha drenaaži (torud Inglismaalt)
Kaagjärve mõisas, 1,7 ha Kuremaa mõisas ja 1,85 ha
savitorudrenaaži Vaida mõisas.
1850-ndate algus Eestis – savitorude presside
ostmine, torude tellimine Euroopast
Vaida drenaaž
Kuivenduse maksumuse ja efektiivsuse
uurimine:
Vaida enamsaak kattis 21% kuludest
Ehitamise ajalugu
Teadustöö
ajalugu
1910-1920: Tooma sookatsejaam
1911- turbalasundi sondeerimine ja 10,8
ha drenaaži (esimene kuivenduskatse Vene
Impeeriumis) – eesmärk optimaalse
vahekauguse ja sügavuse selgitamine :
dreenid 15, 20, 30 ja 40 m, sügavus 90 ja
130 cm. Diameeter 50 mm, lattalusel.
Meteoroloogilised vaatlused,
mikrokliima vaatlused soos
Tooma Sookatsejaam
1920….1940
• 1933. aasta – kuivenduskatse dreenide
optimaalse sügavuse ja vahekauguse
määramiseks
• Freestorud, 0,7 ja 1,2 m vahekaugusega 20, 35
ja 50 m
• 1935.aasta – 8 ha katse eri materjalide
uurimiseks: savitoru, laudtoru ja lattdrenaaž
Tartu Ülikool
Põllumajandusteaduskonnas maaparanduse ja
sookultuuri õppetool ja kabinet, juhataja Leo Rinne
(1924 – 1944)
Õpik “Maaparanduse alused” 1931
Tooma Sookultuuri ja Maaparanduskool (1928-1944)
Aastaraamat “Sookultuur”
Sooharijate päevad Toomal
Õpik “Maaparanduse alused” 1931
1. Dreenide asend maastikul ja vahekaugus:
• Maa kallis, pikidrenaaž ummistumise vältimiseks,
väike vahekaugus – gleistunud saviliivmullas 15 m;
• 1880- maa hind langes poole võrra, intensiivne
kuivendus ei tasunud ära
• Wöldike: ökonoomiline drenaaž (arvas, et sajab
vähem kui veetarve ja aurumine, liigniiskus
pealevoolavast põhjaveest) – dreenid risti
maapinna kaldega, vahekaugus tasasel alal suurem
kui nõlval. Keskmine vahekaugus 60-100 m.
Vahekauguse probleemid
• Probleemid kevadel
• 90-ndad Saksamaal põikdrenaaž vahekaugusega
10-35 m, mis 25% suurem võrreldes endise
pikidrenaažiga
• Eestis vahekaugused 20-50 m, hiljem 15 – 40 m.
• Teemaks dreenide sügavus ja külmumine,
vahekaugused, depressioonijoone kuju,
taimejuured torus, taimetoitainete kaotsiminek
August Jürimaa ettekandest 1938
Põllutöökoja II kongressil:
50 aastaga harida üles 1 miljon ha
Asutused:
• Eesti Sooparandamise Selts,
• Tooma Sookultuuri Instituut,
• Tartu Ülikooli Maaparanduse ja sookultuuri
õppetool
• Sisevete uurimise büroo
Kuivendustöödest Eestis
•
1897. a. Liivi ja Eestimaa Maakultuuri büroo
- esimene maaparandusalane
projekteerimisfirma Eestis
•
1910. a. Tooma Sookatsejaama asutamine –
sookultuuri uurimine ja levik mõisates;
•
28 000 ha drenaaži 1917. aastaks
Pildil magistraalkraavi kaevamine 1939
aastal
1920-1940. Uudismaa ülesharimine, sooasundused,
suublate reguleerimine
Aastail 1921-1927
üleriigiliste veeolude
korraldamisega reguleeriti
üle 250 suurema
vooluveekogu (kokku 1600
km pikkuselt) /Soovik/
Peresaare sooasundus, peakraavi rajamine
Ehitustööde mehhaniseerimine – esimene ekskavaator metsakuivendusel 1938.aastal
Tooma Sooinstituut, MSI, EMMTUI
1944….
• Varasemate katsete tulemused – turba ja
torude vajumine
• Mineraalmuldade kuivendamise aluste
uurimine
• Maaparanduslik hüdroloogia (K.Hommik
1951)
• Filtratsiooniteooria maaparanduslik aspekt
(Vadim Ionat 1951)
Drenaaži projekteerimine
• Karl Hommik, UnoTomberg, Erich Vei, Rudolf
Pant: juhendmaterjalid kuivendussüsteemide
hüdroloogiliste arvutuste ja kuivendajate
vahekauguse määramise kohta – 1956, 1964
Optimaalne kuivenduse intensiivsus.
Ületustõenäosus?
Optimaalne intensiivsus on siis kui:
liigniiskusest põhjustatud saagikadude
ja kuivenduse aastakulude summa on
minimaalne
Arvestab saagikaod, mis on kevadisest üleujutusest, hilinenud külviajast,
kõrgest PVT veg. perioodil ja koristusajal.
Kuivenduse aastakulud: hoolduskulud ja amortisatsioon
Saadakse optimaalne intensiivsus – sellest vajalik äravoolumoodul
Analüüsides äravoolu tõenäosust saadakse optimaalne ületustõenäosus
• Uno Tomberg: soode drenaažkuivendus
• Enn Soovik – ajutiselt liigniiskete
mineraalmuldade kuivendus
• Hans Tomson – savimuldade kuivendus
1979.a: Drenaaži projektparameetrite
määramise juhend
E.Sooviku vahekauguse määramise metoodika
• Lähtuseisukoht: lähtuti vahekauguste nomogrammi
koostamisel 10%-lise tõenäosusega suurveeaegse
põhjaveeseisu võrdsest kestusest erinevatel
mullaerimitel kevadiste ja sügiseste põllutööde ajal.
• Lisatingimuseks oli maksimaalne saak normatiivse
efektiivsusteguri 0,15 korral gleimuldadel kui kõige
enam levinud kuivendust vajavatel muldadel.
K.Alekand: Drenaažitorud ja liidused
• Klaasist drenaažitorude ühendusviisid, Teadustehniline bülletään "Maaparandaja", nr. 1, Tallinn,
1958
• Filtermaterjali mõju drenaaži toimimisvõimele,
EPA teaduslike tööde kogumik nr. 17, Tartu, 1960
• Savist drenaažitorustike hüdrauliline uurimine,
EPA teaduslike tööde kogumik nr. 31, Tartu, 1963
• Dreeniliidused, ajakiri "Sotsialistlik
Põllumajandus", nr. 2, 1963
• Setete liikumine savist drenaažitorustikus. EPA
teadustööde kogumik nr. 31, 1963
Dreenimaterjalidest:
Katte- ja filtermaterjalid
• 1960 – G.Karus mineraalvati kasutamisest
• 1966 – klaasvildi paigaldamise demo Eestis
• 1968 .aastal Apametsa objektil
vahtpolüstüroolgraanulitest dreenifiltrid.
700000
644000
Drenaaži ehitus Eestis
600000
554000
Põllumajanduslik maa
• Kokku kuivendatud 643 922 ha
• drenaaži 608 709,6 ha
• Kraavkuivendus 35 212 ha
• Polderkuivendus 7651 ha
500000
400000
300000
200000
163000
100000
1
0
462000
60
28000
46000
39000
14000
aasta
1800 18201840 1860 1880 19001920 1940 19601980 2000
Drenaaži tehnilise seisundi uurimine
Eestis.
• Eestis on drenaaži tehnilist seisukorda uuritud
alates 1974. aastast .
• Kogu uuritav ala hõlmab 15869 ha, s.o. 2.6%
ehitatud drenaaži kogupindalast, millest
mineraalmaa moodustab 62% ja turbamaad
38%.
• Uuritud kogupindalast on ebarahuldavalt
kuivendust 5170 ha (33%)..
Drenaaži rikete jaotus.
Vaatlusi
Vigu
%
Uputatud suudmeid
1880
514
27
Ummistunud suudmeid
1880
602
32
Dreenide ummistumisi
4122
1380
33
Dreenide ummistumisi ookriga
4120
770
19
Purunenud ja mõranenud torusid
38265
98
0.26
Vigu ühendustes
1656
290
18
Kattemullaks ei ole huumuskihi muld
3771
1558
41
Drenaaži liidused katmata, seal kus
katmine vajalik
3833
1908
50
lubatust pikema null-languga lõike
24044
7173
30
Lubatust suurema negatiivse languga lõike 24044
6820
28
Dreenide sügavus alla 0.8 m
4074
708
17
Dreenide sügavus alla 0.6 m
4074
143
4
Torude äranihkumist üle poole toru
seinapaksuse
3953
235
6
Ebarahuldava kuivenduse põhjuste
jaotus Lätis
(Esinemise % kogukaevete arvust)
I grupp ehitustööd
• Mittekvaliteetne paigaldus
• Ebapiisav katmine (ummistumine
• Languvead
• Madal drenaaz
• Dreen kollektoriga ühendamata, toru purunemine
II ekspluatatsioon
• Kaevud puhastamata
30
• Kogujakraavid ummistunud
15
• Ebaotstarbekas kasutamine
15
70%
70
63
22
15
Drenaaži toimimisvõime
Drenaaži toimimisvõime uurimisel peab põhjavee tase dreenide vahel olema
vähemalt 0,2 m dreenidest kõrgemal ega tohi ulatuda künnikihini
h2
h1
Heaks loetakse suhtarv 0,2;
rahuldav 0,2…0,4; nõrk
0,4…0,6 ja puudulik >0,6
(Dieleman.., 1976)
h h
R
2
h1
2
1
2
2
Toru veevastuvõtuvõime määramine
Dreenile tehakse 5 m pikkune kaeve, jättes torule 1-2 cm pinnast. Allapoole
rajatakse kaeve vooluhulga mõõtmiseks. Seejärel ujutatakse kaevik üle 10 cm
veekihiga. Normatiivselt 5 m pikkuse dreeni vooluhulk peaks olema 0,4 l/s.
Filtratsioonimoodul
Filtratsioonimooduli määramine välikatsetel




Veepinna taastumine puuraugus
Infiltratsiooni meetod
Puuraugust või puuraukudest vee pumpamine
Reziimivaatlused (mõõdetakse äravoolu ja
veetasemeid)
13.04.2015
32
700000
644000
Drenaaži ehitus Eestis
600000
554000
Põllumajanduslik maa
• Kokku kuivendatud 643 922 ha
• drenaaži 608 709,6 ha
• Kraavkuivendus 35 212 ha
• Polderkuivendus 7651 ha
500000
400000
300000
200000
163000
100000
1
0
462000
60
28000
46000
39000
14000
aasta
1800 18201840 1860 1880 19001920 1940 19601980 2000
Tänan Teid tähelepanu eest!