Løsninger for hydrotekniske problemer
• Problemer med gamle lukkinger
• Problemer med gamle planeringsfelt
• Erfaringer fra kjøring i lukkinger med kabelkamera
• Drenering - grøfting
Problemer som vi ofte ser
• Rilleerosjon i skråninger
• Drågerosjon
• Erosjon rundt nedløpskummer
• Erosjon i kanaler og bekkeløp
• Feil i rørgater – Innløp, utløp, skjøter, kummer
• Ras og utglidninger
Lange
hellingslengder etter planering kan gi
rilleerosjon og drågerosjon
Erosjon i dråg og rundt dårlige
nedløpskummer er vanlig
Innløpskummer med motfall - god løsning så lenge ledningen har stor nok kapasitet
For bratte
sidekanter
gir utrasing
Ofte ses tegnene på at en bekkelukking er
ødelagt som hull i jordoverflata
Slike skader vil fortsette å erodere hvis det ikke foretas
utbedringer
Overflate
Erosjon rundt forskjøvet rør Jordhule
Skader på lukking eller samleledning for drenering
–
Når vannet kommer opp av jorda vet vi at det er en større skade i systemet – og
at ledningen er tett et sted lenger nede
Dette kan utvikle seg
til store skadesteder
med
omfattende erosjon
Erosjon i dråg – manglende
nedløpskummer
Høstkorn gir absolutt ikke nok
beskyttelse mot erosjon i dråg
Hvis det er bratt og mye vann gir heller ikke stubb
nok beskyttelse –
En må da ha permanent plantedekke som en
vegetasjonssone
Grasdekt vannvei og kum
Erosjon i dråg – løsninger:
1. Upløyde soner eller grasdekte vannveger
2. Nedløpskummer 3. Kumdammer,
fangdammer
Dersom dråget ligger over et lukkingsanlegg, vil erosjonen etter hvert ødelegge rørgata.
Gjenåpnet bekk etter
naturmetoden
– la erosjonen gjøre jobben
Ofte begynner
problemene nær utløpet av lukkingen.
Rørene skyves ut av erosjon og
frostbevegelser, og
bekken eter seg innover.
Nedløpskummer
Nedløpskummer er et svakt punkt i systemet.
Nedløpskummene er veldig viktig for å få vekk det eroderende overflatevannet, men
det skaper også erosjonsproblemer
Problem 1: Erosjon rundt kummen
Problem 2: Partiklene og fosforet ledes rett ut
i bekken
Slik ser de fleste
nedløpskummer ut. En kan lure på hvorfor en har laget
kum og rist i det hele tatt?
Anbefalt kumløsning
Kilde: Vigerust og Bjerkholt
Motfall etter kummen
Kum ved siden av hovedledning. Duk og
pukk for å hindre frostbevegelser
Tetting med duk, eller duk og drenerende pukk
Fangdammer
Sediment asjonska
mmer
Vegeta sjonss
one
«Tørre dammer»
Nedenfor
grønnsaksarealer Nedenfor
kornarealer
Kumdam – dam med tett membran rundt kummer med erosjonsproblemer
Nedløpskum
Resultatet – suksess eller fiasko?
•
Pilotprosjektet ble fylt av sedimenter på 1 dag i januar 2008, 50m3 med sedimenter ble fanget opp av 2 slike dammer•
Dammene ble tømtigjen senere på våren, og jorda kjørt ut i
erosjonssår
•
10 cm med sedimenter ble etterlatt i dammen ved tømming, slik at duken ikke ble skadetBygging av kumdam I
Bygging av kumdam II
Graving i avslutninger
Rørgate kan blottlegges helt
Erstatt de siste rørlengdene med er lengre
plastrør med litt større dimensjon
Sikkert nedløp i stedet for kum der dråget
renner over kanten
Løsning fyllingskant
Motfall og tett kum
Mislykket reparasjon –
kummen må være tett
Kollaps av bekkelukninger og andre hydrotekniske
anlegg
Noen steder kollapser
bekkelukkingen, fordi
overflatevann trenger ned i utettheter – helst i grunne anlegg.
Underdimensjonert eller tett samleledning,
medfører graving og stort tap av jordmasser
.
Dype bunnledninger kan gi enorme
erosjonsskader
Løsninger for renovering:
•
Ny ledning som ikke ligger så dypt•
Avlastningsledning•
Få dreneringsledninger vekk frabunnledningen – eget system for drensvann
•
Reparere kummer•
Stopp problemene før de kommer for langt!Problem med dype
overflatekummer
Dype nedløpskummer med problemer –
koble dem vekk fra hovedledningen
Lukking og profilering – ofte samtidig
•
Store lukkingsanlegg i marin leire kombinert med bakkeplanering på 60-70-80-tallet•
400000 dekar er bakkeplanert i Norge•
Ca 40000 søknader om lukking- og senkingsanlegg.Statistikk - hele landet (Njøs)
Inndeling Areal i dekar
Planert med
statstilskott 1971- 1986
269 120
Planert fra 1950 til 1971, anslag
50 000
Planert ved
nydyrking, anslag
80 000
Sum planerte
arealer før 1986, anslag
399 120
Hvordan ser disse anleggene ut i dag?
Resultat av undersøkelser 2010-2015
Video 1 viser: Kameraet går nedover en bratt rørledning, som har glidd fra hverandre – og jord har fylt ledningen slim at den er tett.
Video 2 viser: Kamera føres inn fra utløpet av en større ledning, der siste rør har glidd ut. Vannet
har spylt ut en stor jordhule som står full med vann.
Video 4 viser: Utetthet i rørskjøt eller ved påkobling av drensledning har før inn mye
leire, som delvis blokkerer røret.
Video 4 viser: Store mengder rust har nesten blokkert røret
Video viser: Innløpsåpning nesten tett.
Første rør ute av stilling.
Video viser: Rørskjøter som er dratt fra hverandre, den siste så mye at vannet delvis renner ut av
røret og eroderer langs rørgata.
Rot eller annet fremmedlegeme har kommet inn i rørskjøt. Fare for tiltetting
etter hvert.
Leirklump
For dyrt å reparere?
Løsning: Gjenåpning av lukket bekk
Flomdammer
•
Sikre kapasitet i lukka ledninger•
Begrense erosjonsskader•
Dammer i utmark – strupet utløp•
Arealer som kan oversvømmes•
Gjenåpning av bekker med bredt profil•
Fangdammer med strupet utløp – smal terskel, slisse, v-overløpEksempel på flomdam i
utmark
Drenering
•
Problemer med gamle anlegg•
Løsninger for nye anleggRådahlshjul med problemer
Ødelagt drensrør gir
erosjon – vannet
kommer opp på overflaten
Erosjon – tett samlerør
Våte områder der vannet samler seg
Når skal en grøfte?
•
Langsiktig økonomisk vurdering•
Bæreevne•
Driftsopplegg•
Maskinpark•
Pakkeskader•
Plantenes behov – avling•
God rotutvikling – surstoff til røttene•
Vinterskader i eng og høstkorn•
Tidlig såingHvordan får vi vannet dit vi ønsker?
Forskjellige typer dreneringssystemer
•
Avskjæringsgrøfter mot utmark•
Åpne grøfter•
Profilering•
Drensgrøfter•
- Sugegrøfter - Perforerte drensrør med grøftefilter•
- Samlegrøfter – Perforerte eller tette rørledninger for å føre bort vannetValg av løsning
•
Feilsøking i eldre anlegg•
Jorda gjennomtrengelighet for vann•
Grunnforhold, rustproblemer•
Terskel for utløpet?•
Avskjæring•
Årstidsvariasjon - flom, høy nedbørsintensitet, snø, teleHvilken avstand skal grøftene ha?
Hvor godt må en drenere?
Eksempel fra Time på Jæren
Dimensjonering av sugegrøfter
•
Lengde, bør være <200 meter•
Vanlige sugegrøfter: 50 mm•
Øk dimensjon ved vanskelige leggeforhold•
Fall:- 50 mm = 1:200 - 100 mm = 1:300 - 150 mm = 1:400
•
Dette er selvfølgelig avhengig av leggeforholdDimensjonering
•
Q=A x q•
Q = vannføring•
A = anleggets nedbørfelt•
q= valgt avrenningskoeffisient•
Q er avhengig av fall, dimensjon, jordartens tetthet, filtermateriale osv.•
Vanligvis kan en velge q=1 l/s/hektar for lukka drenering•
Kanaler: 3-5 l/s/ha•
Lukkinger: 4-10 l/s/ha NB: Risikovurdering!Planlegging av grøfter
•
Fall•
Lengder•
Husk å legge sugegrøfter langs kotene, på tvers av fallet. Sugegrøftene skal fange opp vannstrømmen i jorda.•
Samlegrøfter legges i fallretningen•
Viktig å minimere gravearbeidet•
Husk at vannet renner ikke oppover!Spesielle hensyn i utløpet av drensgrøfter
•
Rett ledning (unngår motfall og ”elefantsnabel”)•
Tett ledning i nærheten av trær (røtter)•
Utsatt for tetting (Røtter, rust, slam, sopp)•
Drypphøyde (sedimentasjon i kanalen)•
Utstikk ( Utrasing, vegetasjon)•
Erosjonssikring under større utløpGrøftedyp
•
Ca 1 meter på mineraljord•
1,2-1,5 meter på myr, men bør ligge på fast bunn•
Grøftedyp må tilpasses sjikt og leggetekniske forholdFiltermateriale
•
3 grunner:•
Minske innløpsmotstanden til røret•
Hindre partikler, tilslamming av røret (Silt og finsand, ikke leire)•
Beskytte mot ytre påvirkninger•
Hva er viktigst hos deg?Hvilken type filtermateriale?
•
Grus og grovsand – kornfordeling - Må ikke ha for mye finmateriale•
Grov sagflis•
Prewrap – syntetisk fiberSagflis fra grov sag
prewrap
Mengde filtermateriale
•
Grus/sand: 2 m3 pr 100 meter grøft•
Sagflis: 1-1,5 m3 pr 100 meter grøft•
Legg røret inn til den ene siden av grøfta, så sparer en filtermasse)•
Hvitmosetorv: 10-15 cm dekking•
(Mosen må stampes rundt røret)Fare for tetting av drensrør,
innløpsåpninger og filtermateriale
•
Jernutfelling•
Tilslamming•
Nedbryting av organisk filter•
Sopp, slim•
Røtter•
Vannlås, fall•
GassboblerGravearbeid –
Rådahlshjul, grøfteplog
Grøftearbeid - gravemaskin
•
Nøyaktighet•
Mann i grøfta med grøfteskyffel•
Legg røret etter hvert før grøfta fylles med vann og gjørme•
Nivellering•
Kan ikke reparere ujevn grøftebunn med rette rørLegging av rør
•
Dump ikke steiner eller stubber oppå røret•
Praktisk tilpassing av gamle grøfter:•
Koble til, eller fyll grus/pukk rundt slik at det blir god kontakt. Steingrøfter er spesieltviktig, da disse fører mye vann.
•
Grav ned eller fjern gamle grøfterør ved profileringMyrsynking og myrsvinn
•
Myrsynking – sammenpressing av myra•
Øket vekt på grunn av senking avgrunnvanns-standen – større myrsynking på dyp myr
•
Avhengig av myrtype•
Myrsvinn•
Nedbryting av organisk materiale•
0,5-1 cm pr år på permanent eng•
1-3 cm pr år i åpen åkerErosjonssikring i kanaler
•
Vannets fart har størst betydning (Fart = Q/tverrsnittsareal)•
Hva tåler de forskjellige jordartene?•
Slam: 0,1 m/s•
Løs leire, fin sand: 0,2-0,3 m/s•
Fast leire, fast sand: 0,4-0,6 m/s•
Fast myrjord: 0,5-0,8 m/s•
Grus: 0,6-0,8 m/s•
Fast Morene: 0,7-1 m/sHvordan erosjonssikre?
• Fiberduk dekket med erosjonssikker masse
• Gradering - store steiner øverst
• Grastorv eller myrlomp med torva opp
• Erosjonssikring i stryk, grøfteutløp, ytterkant av kanal
• Steinstørrelse?
Risikovurdering ved dimensjonering
•
Erosjonsfare ved ekstremflom – intervall?•
Behov for senking av grunnvannsspeilet•
-Bæreevne og plantenes behov•
-Planter som drukner•
-Årstidsvariasjon – skal en dimensjonere for høsten?•
Tekniske anlegg som kan bli ødelagt•
Is, tilslamming, tilgroing, kvist94
Dimensjonering
•
Målet er å tilpasse løpet best mulig til vannmengden•
Skal også ta hensyn til begrensinger i sideskråninger, vanndybde,vannhastighet med mer.
•
Et tverrsnitt kan oppfylle ett eller flere krav uten at det er det beste valget•
Bruker Mannings formel eller et nomogram95
Mannings formel
•
V = M * R2/3 * I1/2•
V = vannhastighet•
M = Manningstall•
I = kanalbunnens helling•
R = hydraulisk radius= A/p
•
Manningstallet er et uttrykk for kanalens ruhet•
Avhenger av kanalens overflate (jordart,begroing, stein, med mer)
•
70-80 for en godt dimensjonert kanal•
Kan være så lav som 10 for en liten ogovergrodd grøft
98
Beregningseksempe
•
Vi prøver med bunnbredde 1,5 m ogl,
vanndyp 1,3, M settes til 35
a
1,5 c
b
a = 2,34 m , b = 1,3 m (gitt) , c = 1,3 * 1,5 = 1,95 m
