Drenajul terenurilor în pantă

Excesul de umiditate, în mod paradoxal, se manifestă şi pe terenurile în pantă, mai ales pe versanţii din zonele bogate în precipitaţii, cu solul şi substratul litologic cu permeabilitate redusă, cu drenaj intern sau extern slab. De regulă, după cum prezintă I. Pleşă şi S. Câmpeanu, excesul de umiditate pe versanţi este localizat având ca sursă apele stagnante din zonele depresionare, izvoarele de coastă care apar la zi pe versanţi, precum şi apele concentrate la baza versanţilor.

Excesul de umiditate pe terenurile în pantă este, de obicei, mai dăunător decât cel de pe terenurile plane, deoarece de cele mai multe ori reprezintă un factor potenţial pentru declanşarea alunecărilor. Pe de altă parte, deşi ocupă suprafeţe mai mici, răspândirea acestora dispersată pe versanţi imprimă o umezire neuniformă, efectul excesului de umiditate manifestându-se pe suprafeţe mult mai mari, pe care lucrările agricole sunt stânjenite sau întârziate. Zone cu exces de umiditate pe versanţi se întâlnesc în Podişul Transilvaniei, nordul Moldovei şi dealurile subcarpatice, suprafaţa cu izvoare de coastă pe terenul agricol însemnând aproximativ 230.000 de hectare.

Eliminarea excesului de umiditate şi combaterea alunecărilor de teren au prioritate faţă de combaterea eroziunii solului. Pentru stabilirea măsurilor de prevenire şi combatere a excesului de umiditate pe versanţi este necesar să se studieze cadrul natural al zonei, să se precizeze cauzele excesului de umiditate, factorii favorizanţi ai acestuia, formele de manifestare şi pagubele pe care le produce. Terenurile în pantă, caracterizându-se printr-o mai mare variaţie geomorfologică, litologică şi hidrogeologică, impun efectuarea unor studii mai aprofundate, în special a celor topografice, pedolitologice, hidrogeologice şi geotehnice. Studiile hidrologice trebuie să abordeze şi să precizeze caracteristicile stratului acvifer, cota piezometrică a apei freatice, liniile de scurgere a apei freatice, cunoscând faptul că pe versanţi apele freatice nu se scurg uniform, ci tentacular. Pentru caracterizarea din punct de vedere geotehnic al zonei se va efectua un profil până la primul strat impermeabil, precizându-se natura, adâncimea şi panta stratului impermeabil şi conductivitatea hidraulică a straturilor acoperitoare.

Cauzele, formele de manifestare şi factorii favorizanţi ai excesului de umiditate pe versanţi

La fel ca şi pe terenurile plane, excesul de umiditate pe versanţi are ca surse precipitaţiile şi apa freatică. Precipitaţiile influenţează excesul de umiditate prin cantitate, intensitate şi perioada când cad.

Apa freatică constituie sursa principală a excesului de umiditate pe terenurile în pantă deoarece durata de manifestare este mai mare, iar formele de manifestare sunt mult mai variate, fiind influenţate de succesiunea, înclinarea şi caracteristicile straturilor. Excesul de umiditate de suprafaţă provenit din precipitaţii se manifestă prin supraumeziri sau băltiri ale apei în zonele depresionare de pe versanţi, iar pe versanţii cu pantă neuniformă în zona de trecere bruscă de la o pantă mare la una mică sau la o fâşie cu teren plan. Excesul de umiditate freatică se manifestă prin supraumeziri sau izvoare, în următoarele situaţii: la modificarea versantului, care conduce la micşorarea grosimii stratului permeabil acoperitor; la modificarea bruscă, în sens pozitiv, a pantei stratului impermeabil de bază şi, implicit, în acelaşi sens şi a nivelului freatic; la contactul versantului cu terenul plan, care poate avea ca efect micşorarea stratului acoperitor şi apariţia la zi a apei freatice; la intersecţia  versantului cu straturile acvifere.

Excesul de umiditate cauzat de izvoare trebuie analizat separat deoarece prezintă caracteristici variate. Prin izvor se înţelege locul apariţiei la suprafaţa terenului a apei subterane. În funcţie de situaţia geologică şi forţa care determină apariţia apei la zi, se deosebesc izvoare descendente sau gravitaţionale şi izvoare ascendente. Izvoarele descendente sunt cele mai frecvente şi provin din straturile acvifere, care au un caracter descendent. Apa din aceste straturi are o circulaţie descendentă, de la infiltrare şi până la ieşire, sub acţiunea forţei gravitaţionale. Din această categorie fac parte izvoarele descendente de strat, de vale, de terasă, de grohotiş, de conuri de dejecţie. Izvoarele descendente de strat provin din straturile acvifere cuprinse între două straturi impermeabile. Ele apar la zi numai în situaţia când stratul acvifer este intersectat prin acţiunea de eroziune a apelor curgătoare. Izvoarele descendente de vale apar frecvent la baza versanţilor văii. Pe unele vai apar sub formă de linii de izvoare.

Izvoarele de terasă apar la baza teraselor, contactul dintre depozitele permeabile cu cele impermeabile. Izvoarele ascendente se caracterizează printr-o circulaţie a apelor prin straturile acvifere, mai întâi pe linie descendentă, iar apoi, până când ajung la suprafaţă, au un curs ascendent. Circulaţia apei se face sub influenţa presiunii suprafeţei piezometrice. Factorii favorizanţi ai excesului de umiditate pe versanţi pot fi de natură geomorfologică, pedologică şi antropică. Geomorfologia terenului, prin prezenţa unor forme negative de microrelief sau a unor suprafeţe plane, prin schimbarea locală a pantei terenului, favorizează acumularea apei şi apariţia excesului de umiditate. Solul favorizează apariţia excesului de umiditate prin prezenţa unor orizonturi impermeabile sau a straturilor cu permeabilităţi diferite, care împiedică infiltrarea şi circulaţia apei în sol şi subsol, sau prin prezenţa unui orizont vertic la suprafaţă sau substratul arat, care prin umectare şi gonflarea argilelor de tip montmorilonit îşi reduce mult permeabilitatea. Omul, prin amenajări antierozionale de reţinere a apei pe versanţi (valuri şi canale de nivel), prin aducerea la zi a zonelor cu exces de umiditate freatic sau din izvoare, prin terasarea versanţilor pe terenurile cu drenaj intern nesatisfăcător, poate favoriza apariţia excesului de umiditate.

Eliminarea excesului de apă de pe versanţi

Eliminarea excesului de apă de pe versanţi se poate realiza prin captarea şi îndepărtarea apelor de suprafaţă şi a celor freatice care circulă spre zona cu exces de umiditate şi chiar prin coborârea nivelului freatic din zonele depresionare - talveguri. În funcţie de sursa excesului de umiditate, zona şi intensitatea de manifestare, Fl. Mărăcineanu recomandă următoarele metode de eliminare: afânarea adâncă, drenajul-cârtiţă, modelarea - nivelarea în pantă, dacă excesul de umiditate se manifestă pe durată scurtă de timp; canale de colectare şi evacuare, precum şi vaduri de scurgere, în cazul băltirilor temporare sau permanente; drenuri orizontale de intercepţie (de captare cu cavitatea liberă sau umplută cu material filtrant grosier, în cazul izvoarelor şi al supraumezirilor în benzi sau pete izolate; drenuri orizontale, sistematice, în cazul supraumezirilor în pete izolate sau „în mozaic“ asociat cu măsuri secundare; drenaj orizontal asociat cu amendare în cazul excesului de umiditate asociat cu procese de „salinizare“; canale colectoare sau drenuri orizontale în cazul supraumezirii plarformei drumurilor sau teraselor; drenuri verticale de captare pentru evacuarea băltirilor din micile depresiuni situate în zona cumpenei apelor, pe versanţi cu pericol de alunecare, dacă situaţia geomorfologică este favorabilă - strat acvifer liber la mică adâncime.

Din prezentarea metodelor de eliminare a excesului de umiditate pe versanţi se remarcă complexitatea problemelor care trebuie analizate la alegerea soluţiilor, probleme insuficient studiate sub aspect teoretic şi practic în România. Până în prezent s-a acordat o atenţie mai mare combaterii eroziunii solului în comparaţie cu eliminarea excesului de umiditate şi prevenirea alunecărilor de teren. Ca urmare, la amenajarea unor versanţi cu ocazia înfiinţării plantaţiilor de vii s-au semnalat erori de amenajare, care au favorizat menţinerea excesului de umiditate şi chiar a alunecărilor de teren. Principiul de bază în eliminarea excesului de umiditate pe versanţi este legat de îmbunătăţirea scurgerii apei la suprafaţa versanţilor şi prevenirea alimentării apelor freatice. De aceea, pentru combaterea eroziunii nu se vor prevedea lucrări de reţinere a apei, ci lucrări care să favorizeze scurgerea, interceptarea şi prevenirea alimentării apei de pe versanţi într-un timp cât mai scurt. Lucrarea de bază o constituie nivelarea în pantă a versanţilor, înlocuirea canalelor de coastă de nivel şi a valurilor orizontale cu canale şi valuri înclinate, care trebuie să intercepteze apele de scurgere de suprafaţă pentru a le conduce în debuşee şi a le evacua de pe versanţi. Terasele se vor proiecta cu înclinări longitudinale spre debuşee de 1-3%. Amplasarea canalelor de coastă se va face la schimbările de pantă, limite de folosinţe, drumuri şi în special în amonte de zonele de stagnare a apelor.

Drenajul orizontal de intercepţie

Înlăturarea excesului de umiditate localizat în ochiuri şi pânză la zi se realizează cu ajutorul drenajului de intercepţie, care are rolul de a intercepta stratul purtător de apă în amonte de zona umezită. Drenurile de intercepţie se amplasează transversal faţă de direcţia de curgere a apelor, la limita superioară a zonelor cu exces de apă.

Pentru straturi acvifere cu adâncimi de până la 2-2,5 metri, drenurile se pozează chiar pe stratul impermeabil, deoarece în acest caz asigură o captare mai eficientă a apei. Pentru a stabili traseul cel mai indicat al drenurilor de intercepţie se va face o recunoaştere a traseului acestora, prin delimitarea zonelor joase, a celor de stagnare a apelor, prin studiul vegetaţiei, elemente principale care permit cunoaşterea circulaţiei apei de pe versanţi. Drenurile se vor construi din piatră sau din tuburi riflate din PVC, cu diametrul maxim cu strat filtrant înalt de 40-60 cm. Drenurile colectoare care îndeplinesc numai rol de colector se vor executa fără prism filtrant. Izvoarele de coastă care apar la zi se captează cu ajutorul unor drenuri de captare care converg într-un cămin de vizită, de unde apa, în cazul plantaţiilor de vii şi pomi, se evacuează printr-un dren colector în bazine special amenajate.
Drenajul orizontal - pe terenurile cu exces freatic permanent drenajul orizontal reprezintă soluţia ideală. Circulaţia apei pe versanţi se face pe anumite trasee, repartizate uniform, schema drenajului fiind diferită de cea din terenurile plane. De aceea nu se va proiecta o reţea sistematică deasă de drenuri, uniform distanţate, pozate la aceeaşi adâncime. Pe aceste terenuri drenurile vor urmări traseele de circulaţie a apelor freatice, rezultând scheme diferite de cele de pe terenurile plane, ca distanţe, lungimi şi adâncime, situaţie care însă impune executarea unui număr mai mare de cămine, căderi şi schimbări de direcţie. Drenurile pot fi executate din fascine, piatră brută, tuburi PVC, ceramică, amplasate la adâncimea de 1,20-1,60 metri. Indiferent de tipul de dren, existând un pericol de colmatare mai mare decât pe terenurile plane, stratul filtrant este obligatoriu.
Drenajul orizontal sistemic - se recomandă să se folosească când la poalele versanţilor apar zone cu exces de umiditate în profilul solului, pe versanţi cu pantele până la 8-10%. În acest caz, se folosesc schemele şi elementele tehnice ale drenajului indicate pentru terenurile plane.

Victor VĂTĂMANU