Drainage des terres: besoins, avantages et classification (avec diagramme)

Lisez cet article pour en savoir plus sur les besoins, les avantages, la classification, la conception et la construction de drainage des terres.

Besoin de drainage:

De par sa nature, l'irrigation crée des conditions périodiquement saturées pour la formation des couches supérieures du sol. Sur une longue période d'irrigation intensive, même les couches profondes du sol ont tendance à devenir saturées et, par conséquent, la nappe phréatique souterraine s'élève en l'absence d'installations de drainage adéquates.

(Flux entrant = flux sortant + stockage). Le drainage des terres cultivables est également essentiel pour les régions humides et arides. L'abaissement adéquat de la nappe phréatique par drainage est une nécessité première et fondamentale dans tout système irrigué. Les drains ont été définis comme des dispositifs à la fois naturels et artificiels, ce qui peut être utile pour éliminer l'eau de toute zone particulière. Par conséquent, leurs fonctions sont diverses.

Ainsi, les drains sont nécessaires pour:

je. Soulager les zones gorgées d'eau,

ii. Enlever les eaux de crue,

iii. Drainer le surplus d'eau de pluie non nécessaire à la croissance normale des cultures agricoles, et

iv. Égoutter les étangs et les marais.

Avantages du drainage:

Il a déjà été mentionné que le drainage est le premier élément essentiel dans la récupération des sols gorgés d'eau. Le système de drainage, une fois mis en œuvre correctement, améliore la structure du sol et augmente sa productivité.

En ce qui concerne les terres irriguées, il est possible de tirer parti d'un réseau de drainage adéquat:

je. Cela facilite les labours précoces et les semis précoces des cultures. En conséquence, la période de culture est augmentée pour obtenir le rendement maximal.

ii. Il étend réellement la zone racine de la culture. Ainsi, plus d'humidité du sol est disponible pour la croissance des cultures.

iii. Il maintient des températures du sol plus élevées. Ainsi, le sol reste plus chaud. Les sols gorgés d'eau mettent plus de temps à se réchauffer. La raison en est que les sols gorgés d'eau ont besoin de plus de chaleur pour augmenter la température d'un volume d'eau donné de 1 ° C, puis de 1 ° C.

iv. Cela aide à maintenir une bonne aération des couches supérieures du sol. L'aération et les températures plus élevées augmentent les activités bactériologiques dans le sol. Ainsi, de plus en plus de nutriments sont mis à la disposition des plantes.

v. Lors du drainage des terres, des sels nocifs sont lessivés.

vi. Il améliore également l'état sanitaire et rend l'environnement environnant de plus en plus attrayant et gay.

Classification des drains:

Les drains peuvent être artificiels ou naturels. Les drains sont qualifiés d'artificiels lorsqu'ils sont construits après avoir dûment pris en compte les conditions et les fonctions existantes à desservir. Les drains artificiels sont généralement construits pour évacuer rapidement le surplus d'eau avant qu'il ne soit absorbé profondément dans le sol. Les rivières et les lignes de vallée entre les deux crêtes sont des exemples de drains naturels. Les canaux d'irrigation sont généralement situés sur les crêtes et les lignes de vallée les plus basses entre les deux crêtes forment généralement des drains naturels.

Une autre classification importante des drains est la suivante:

(i) drain de surface, et

(ii) drains souterrains.

1. Drains de surface:

Ceux-ci sont ouverts à l'atmosphère.

Cette catégorie peut être résolue dans les types suivants:

je. Les eaux pluviales drainent:

Leur fonction première est de drainer les excès d’eau de pluie. Ils sont construits dans le but de supporter le flux d'inondation des bassins sous leur commandement.

ii. Seepage draine:

Ils sont généralement construits dans les secteurs qui tirent l’eau d’irrigation des canaux. Les eaux d'infiltration apportent une contribution appréciable au réservoir souterrain. En conséquence, la nappe phréatique monte et la zone racinaire de la culture est remplie d’eau en excès. Ensuite, les racines des plantes sont privées d'air. Pour réduire cette contribution au réservoir souterrain, ces drains sont construits. Les drains de Seepage emportent l'eau du sous-sol vers un exutoire convenablement situé. Les drains sont de plus petite taille que les drains d'eaux pluviales. Ainsi, ces drains aident à maintenir la circulation d'air libre dans les profondeurs des zones racinaires.

iii. Drains de tempête et d'infiltration:

Ils remplissent les deux fonctions susmentionnées. Pendant la saison des pluies, ils transportent les eaux pluviales. Mais la plupart du temps, ils servent à l'évacuation des eaux de drainage. Il est donc essentiel de déterminer la capacité de manière judiciaire.

2. Drains souterrains:

Ce sont des drains de tuiles ou de tuyaux posés dans la couche perméable sous la nappe phréatique souterraine. Les drains souterrains sont en outre classés en fonction des fonctions qu’ils remplissent.

je. Drains de secours:

La fonction des drains de secours est similaire à celle des drains par infiltration. Ils soulagent le sol saturé de son excès d'eau contenu dans le sous-sol par divers processus d'admission, tels que la percolation, l'infiltration, l'écoulement du sous-sol, etc.

ii. Carrier drains:

Ils peuvent être supposés être des canalisations principales dont les canalisations de secours sont des affluents. Les drains de transport recueillent l'eau des drains de secours et la transportent vers l'exutoire. Évidemment, la taille des drains de support est plus grande, disons 45 cm de diamètre. Il est bien sûr que côte à côte, ces drains évacuent également le sol de son excès d’eau.

iii. Interception des drains:

Ils sont généralement alignés dans une direction parallèle au canal existant. Il y a toujours des infiltrations dans les terres basses adjacentes depuis le canal en cours. L'interception des drains contrôle et recueille ce flux d'infiltration et finalement, l'eau collectée est évacuée du conduit vers un exutoire approprié. L'objectif de ces drains est donc d'intercepter les eaux d'infiltration avant qu'elles ne rejoignent la nappe phréatique souterraine.

Drains de surface et leur conception:

1. Alignement des drains de surface:

Les points suivants doivent être dûment pris en compte lors du marquage d'un alignement pour les drains:

Premièrement, l'alignement devrait suivre une ligne de drainage naturelle qui correspond au contour le plus bas de la vallée. Pour réduire le coût du système de drainage, la longueur des drains devrait être minimale. Cela peut être réalisé en prenant l'alignement directement plutôt qu'en zigzag.

Deuxièmement, l’alignement du drain ne doit pas traverser des étangs ou des marais. La raison en est qu’un tel drain peut servir de conduite d’alimentation dans le marais, puis que l’étang continuera à s’agrandir. La solution à la situation est d’aligner le drain de l’étang. Pour drainer l'étang, un petit drain d'évacuation peut être construit pour joindre l'étang au drain principal.

Troisièmement, les drains ne doivent pas traverser autant que possible les canaux d’irrigation. La raison évidente est alors qu'une structure coûteuse devra être construite au point de passage. Cela augmente le coût du système de drainage.

2. Conception des drains:

je. Capacité des drains:

Les drains doivent être conçus pour supporter efficacement le maximum d'inondations anticipées. Dans le Punjab, les drains sont conçus pour une capacité d’inondation maximale de 0, 05 cumec par km ² de la zone de captage dans le canal irrigué du canal.

ii. Rapidité:

La vitesse de l'eau de drainage doit être telle que le fossé soit maintenu propre par le flux. En d'autres termes, fossé devrait être auto-nettoyant pour la vitesse prévue. Il convient également de noter qu’aucun affouillement du lit et des côtés ne se produit. Les formules de Chezy et Manning fournissent une bonne base pour déterminer la vitesse.

Etcheverry a donné les valeurs maximales des vitesses moyennes sûres contre l'érosion. Ces valeurs sont données dans le tableau 11.2. On constate que la vitesse moyenne de 0, 6 à 1 m / s empêche les dépôts de limon.

Pentes latérales:

Les pentes latérales à adopter dépendent du type de formation du sol dans lequel le drain est creusé. Le tableau 11.3 donne les valeurs des pentes latérales à adopter pour diverses formations.

Pente longitudinale:

La pente longitudinale à donner aux drains est régie par la pente générale du sol naturel. Bien sûr, la pente devrait être fixée en corrélation avec la vitesse admissible. Un drain efficace est un drain conçu de manière à ne pas produire de vitesse susceptible de provoquer un envasement ou un récurage. L'économie et l'efficacité devraient être la considération principale dans la conception du drain. La section doit être conçue de manière à supporter le débit maximum pour une quantité d'excavation donnée.

Disposition:

Les drains de surface sont généralement aménagés pour suivre les dépressions naturelles et les lignes de drainage (Fig. 11.1).

Drains souterrains et leur conception:

Lorsque la profondeur des drains de surface augmente, le schéma de drainage de surface devient non économique. Ensuite, un schéma de drainage souterrain sous la forme de drains en tuiles peut être mis en œuvre. La profondeur à laquelle les drains souterrains doivent être posés dépend du niveau auquel la nappe phréatique doit être abaissée.

La ligne de tuiles est posée à environ 0, 6 m en dessous du niveau prédéterminé jusqu'à lequel la nappe phréatique doit être abaissée. L'objectif du système de drainage souterrain est d'abaisser suffisamment la nappe phréatique souterraine au-dessous du niveau naturel du sol pour que les racines des plantes ayant une zone racinaire plus profonde bénéficient d'une aération adéquate. Il est utilisé pour les cultures dont la zone racinaire est située jusqu'à 1 à 1, 25 m sous le niveau naturel du sol.

Alignement:

Il est essentiel d’étudier la formation du sous-sol et de préparer l’isobathe hydroisodique et murum pour la zone considérée. Hydro-isobath est une ligne imaginaire qui relie les points de profondeur similaire de la nappe phréatique souterraine située sous la surface du sol. Pour préciser, hydroisobath de 3 mètres est une ligne (contour) qui indique les points où la nappe phréatique souterraine est à 3 mètres sous la surface du sol. Hydro-isobathe est également définie comme une ligne d'écoulement de l'eau souterraine.

De même, l'isobathe du murum est un contour de profondeur similaire des couches supérieures du murum situées sous la surface du sol. En gros, on peut dire que montre la configuration de la couche de murum. Il est possible de connaître avec exactitude les positions du drain hydro-isobathe et du drain murum d'isobathe sous le niveau du sol. Des drains de secours sont prévus dans la couche de sol perméable (couche de Murum) sous la nappe phréatique.

Pente longitudinale:

En général, la pente indiquée est de 0, 1 m par 300 m de longueur de la conduite de drainage. Des pentes plus abruptes peuvent nécessiter de creuser en profondeur vers la queue, tandis qu'une pente plate peut nécessiter plus de soin lors de la pose des carreaux.

Écoulement dans les drains:

La vitesse d’écoulement dans les drains de drainage est calculée à partir de la formule

V = 92, 87 R ^2/3 . S ^1/2

Alors Q = AV est utilisé pour déterminer la décharge. La section à fournir est libérée car la zone de captage du drain ne peut pas être déterminée avec précision.

Construction et disposition des drains souterrains:

Il a déjà été mentionné que les drains en tuiles sont posés à 0, 6 m sous le niveau auquel la nappe phréatique doit être abaissée. Les drains en tuiles sont des tuyaux circulaires en argile vitrifiée. La tranchée est creusée dans le sol jusqu’à la profondeur requise, puis la ligne de carrelage est posée sur un lit de sable de 15 cm. Fig. 11.2.

Les carreaux sont posés avec des joints ouverts. Les tuiles sont étroitement posées pour buter les uns contre les autres. Les joints ouverts sont recouverts de tissu goudronné. Cette couverture empêche le sable et le limon d'entrer dans le pipeline.

Disposition:

Puisque les drains de tuiles sont enterrés dans le sol, leur disposition peut être réalisée de différentes manières pour s'adapter aux caractéristiques topographiques de la zone à drainer.