Adaptarea sistemelor de irigatii la cerintele actuale ale agriculturii

Depăşind situaţia actuală, dificilă din punct de vedere al irigaţiilor, ca de altfel a întregului domeniu de Îmbunătăţiri Funciare, şi reţinând faptul că irigaţiile prin „aspersiune, cu conducte sub presiune” ocupă şi vor ocupa un prim loc în activitatea specialiştilor de îmbunătăţiri funciare, este normal ca acest subiect să formeze obiectul discuţiilor şi studiilor acestor specialişti din România, ca de altfel şi din întreaga lume interesată de irigaţii, după cum bine precizează D. State şi colaboratorii.

---

Tehnica de irigare prin aspersiune,cu funcţionare la cerere, ocupă primul loc al preocupărilor actuale ale tuturor specialiştilor din ţările cele mai avansate în ceea ce priveşte folosirea irigării în agricultură. Contribuţiile aduse în această direcţie vizează şi posibilitatea adaptării cu uşurinţă a reţelelor de distribuţie la aplicarea diferenţiată a irigaţiilor în agricultura particulară, cu mare varietate de cerinţe apă/ debit/volum/presiune/timp etc. În tehnica românească şi mondială se evidenţiază, cu privire la concepţii în irigaţii, că, în afara condiţiilor fizice naturale ale mediului, în egală măsură sau chiar contrariu, câteodată, condiţiile organizatorice, politice şi sociale intervin cu pondere determinantă. Structurile agrare, sistemele de producţie, nivelul dezvoltării, natura raporturilor economice şi sociale, capacitatea financiară a investitorului etc., constituie tot atâţia factori care condiţionează agricultura irigată şi care deteremină formele de organizare a perimetrelor irigate şi într-o mare măsură chiar concepţia tehnică a reţelelor de irigaţie. Până în prezent, în România, ca şi în alte ţări care au agricultura mare de tip centralizat, dominau reţelele de irigaţie (prin aspersiune sau de suprafaţă) cu distribuţia apei prin rotaţie (tur de udare). În cadrul nou al agriculturii, cu policulturi în mici exploatări şi cu limitarea resurselor de apă şi energie, se va impune, ca şi în alte ţări de fapt (Franţa, Italia etc.), acordarea unei atenţii crescânde irigaţiei cu distribuţie la cerere, în tehnici foarte diversificate şi diferenţiate, dominând aspersiunea, în timp ce irigarea de suprafaţă cu distribuţia apei prin rotaţie se poate adopta cu prioritate în zonele aride, unde domină mari exploatări în monocultură şi unde există suprafeţe întinse de soluri omogene. Realizarea reţelelor moderne de irigare, pe lângă factorii tehnico-economici strict legaţi de reţea, trebuie să aibă în vedere şi apa ca factor important şi determinant pentru toate sectoarele agro şi social-economice ale teritoriului în cauză. Această problemă priveşte cu prioritate şi situaţia prezentă a agriculturii zilelor noastre, care va conduce fermierul la folosinţe complexe pe suprafeţe restrânse. Aceste noi concepţii tehnice permit o mai bună adaptare a reţelelor la satisfacerea „cererii” de apă pentru folosirea în scopuri multiple. Conceperea reţelei de distribuţie implică luarea în considerare a problemelor legate de: prizele de apă - hidrant, borne de irigare, vane (amplasare, caracteristici tehnice şi funcţionale); traseele reţelelor de conducte; diametrele optim economice; protecţia reţelelor. Toate acestea vizează crearea condiţiilor specifice agriculturii private cu folosirea apei dispersate în spaţiu şi comunitate. În această situaţie, reţeaua de conducte având rol de legătură între prizele de apă (borne de irigaţie), este normal să se adopte traseul optim economic. Ţinându-se seamă de poziţia geografică altimetrică a bornelor de irigaţie şi de eventualele obstacole, dintre toate traseele posibile ale reţelei de conducte există numai unul singur, care este cel mai economic. Dacă toate conductele ar avea aceleaşi diametre, la punctul de branşament unde se întâlnesc trei conducte (una de aducţiune şi două derivaţii), traseele fac între ele un unghi de 120 de grade. Realizând organizarea reţelei în aceste condiţii, se asigură traseul celor mai scurte lungimi, care însă nu este echivalent cu traseul cel mai economic, diametrele conductelor fiind identice. Conductele cu diametrele cele mai mari fiind mai scumpe, este firesc să se urmărească scurtarea lungimii acestora, ca urmare a modificării unghiului ce corespunde punctului de branşare. Optimul se atinge atunci când vectorii, având ca direcţie cele trei trasee ce ajung la punctul de branşare şi ca lungime segmente proporţionale cu preţul unitar al celor trei conducte, au o rezultantă geometrică nulă. Din construcţia geometrică se determină soluţia optimă.

Din cele relatate până acum se evidenţiază două mari probleme, cu unele dificultăţi în rezolvare, şi anume:
- determinarea traseelor economice presupune cunoaşterea diametrelor, dar, în această fază de studiu/proiectare, diametrele nu sunt încă stabilite, ele depinzând şi de aceste trasee. Practic, această problemă se rezolvă prin aproximaţii succesive: o singură aproximaţie este în general suficientă. Se stabileşte mai întâi traseul celor mai scurte lungimi (traseul la 120 de grade), care permite un prim calcul al diametrelor. De aici se trece la traseul economic real şi la o nouă ajustare a diametrelor alese (calculate) mai înainte;
- a doua dificultate în problema traseelor constă în organizarea optimă a reţelei. Fiind impuse o serie de restricţii în planul de situaţie pe care urmează să se traseze reţeaua (restricţii rezultate din poziţia punctelor de deservire, bornele sau hidranţii de irigaţie, precum şi a limitelor unor zone de restricţii; căi de comunicaţie ce nu se pot traversa prin conductele de irigaţii, zone aglomerate cu interziceri pentru reţele, puncte de trecere), fixarea traseului iniţial al reţelei constituie o parte din organizarea generală, în care buna şi complexa pregătire a proiectului joacă un rol hotărâtor. Modelele de proiectare a traseelor optim economice ale reţelelor fiind în continuă evoluţie, îi preocupă pe majoritatea specialiştilor în irigaţii din întreaga lume. În categoria perfecţionării metodelor de proiectare a reţelelor (cu întregul echipament) se pot înscrie şi metodele matematice ce au ca obiect cercetarea optimului, care presupune: găsirea algoritmului care permite cea mai bună organizare a reţelei (cu cercetările pentru a se ajunge la o totală automatizare a traseului); ansamblul funcţional: staţia de pompare - conducta de refulare; rezervoarele de presiune - reţeaua de conducte; echipamentul parcelelor (folosinţelor), care să permită automatizarea proceselor de irigare-udare (alimentare cu apă), în concordanţă cu „cererea” culturilor agricole (şi a altor beneficiari), precum şi cu capacitatea de satisfacere a reţelei de distribuţie şi a sursei. Pentru testarea numeroaselor variante care depind de mai multe variabile, este indispensabilă introducerea calculatoarelor de mare capacitate în tehnica irigaţiei. Pe plan mondial, problema respectivă se găseşte în preziua când elaborarea proiectului va putea fi aproape integral automatizată, începând cu planul de amplasare a bornelor de irigaţie şi până la devizul estimativ.

În prezent, există deja o serie de programe operaţionale care ne pot ajuta în: calculul debitelor, calculul diametrelor optime, traseul profilelor longitudinale etc. Problema distribuţiei „la cerere” implică şi o analiză competentă şi plină de răspundere, fiind destul de greu de stabilit, în prezent, valoarea social-economică a acestei „libertăţi”. Cu toate acestea, realizarea unui sistem de irigaţii cu funcţionare total automatizată nu se poate concepe fără distribuţia „la cerere”. Pentru a înţelege formularea „la cerere” trebuiesc analizate câteva exemple adaptate la ţările cu o agricultură avansată: - în unele ţări (Israel), factorul limitativ (apă), precum şi lipsa, dar şi costul ridicat al forţelor calificate de muncă au condus la adoptarea automatizării în reţelele de irigaţii şi totodată la folosirea apei pentru fertilizare, distrugerea paraziţilor, lupta împotriva temperaturii, deci şi o implicaţie în sfera ecologiei; - în alte ţări (Elveţia), problema principală avută în vedere a fost eliminarea restricţiilor fermierului în privinţa posibilităţilor sale de a dispune de tehnicile culturale, organizarea timpului, a sistemului de producţie, reţeaua de distribuţie cu conducte sub presiune având asigurată fără întrerupere rezerva necesară de apă şi prin existenţa rezervoarelor.

În condiţiile României, trecerea la aceste tehnici impune rezolvarea mai multor probleme privind debitul de apă şi aspectul economic referitor la ordinul de mărime al acestuia la capătul parcelei, introducerea rezervoarelor de apă ce pot asigura debitul şi presiunea „la cerere” având costuri superioare de construcţii-montaj. Pe plan mondial s-a ajuns în unele cazuri la comparare şi apoi la apropierea noţiunilor „cerere” şi „automatizare”: „corijarea cererii”, care s-a realizat în Bulgaria la nivelul fermelor (B. Djouninski); limitarea „cererii” la fiecare staţie de pompare pe perioade succesive de 24 de ore (Clark şi Holt - Anglia). În acest caz, orice staţie de punere sub presiune care depăşeşte dotarea zilnică programată este oprită până la următoarea perioadă de 24 de ore, stabilită de comun acord în exploatare. La nivelul parcelei se pot introduce automatizarea şi telecomanda, informaţiile obţinute ajungând la un centru-dispecer, unde, în funcţie de temperatură, umiditate, stadiu de dezvoltare a plantelor şi chiar grad de infestare, un ordinator elaborează, după metode matematice de gestiune optimă a reţelei, ordinele necesare, luând în consideraţie şi problema resurselor limitate de apă şi energie. Trecerea de la o tehnică cu conducte colective deschise sau închise, specifice agriculturii mari (de exemplu Ialomiţa- Călmăţui, Sadova - Corabia etc.), la o tehnică modernă specifică agriculturii parcelare, cu planuri complexe de culturi, este mai dificilă decât o nouă amenajare, reclamând tehnologii şi eforturi financiare mari, dar trebuie să recunoaştem că este şi foarte necesară.