160 aastat esimese drenaaži rajamisest Eestis

Toomas TimmuskEMÜ

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 tunnis1851- 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 ÜlikoolPõllumajandusteaduskonnas maaparanduse ja

sookultuuri õppetool ja kabinet, juhataja Leo Rinne (1924 – 1944)

Õpik “Maaparanduse alused” 1931Tooma 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

Peresaare sooasundus, peakraavi rajamine

1920-1940. Uudismaa ülesharimine, sooasundused, suublate reguleerimine

Aastail 1921-1927 üleriigiliste veeolude korraldamisega reguleeriti üle 250 suurema vooluveekogu (kokku 1600 km pikkuselt) /Soovik/

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 äravoolumoodulAnalüüsides 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 põhja veeseisu 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, Teadus-tehniline 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.

163000

554000

60 39000

462000

644000

28000 46000140001

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

1800 18201840 1860 1880 19001920 1940 19601980 2000aasta

Drenaaži ehitus Eestis

Põllumajanduslik maa • Kokku kuivendatud 643 922 ha• drenaaži 608 709,6 ha• Kraavkuivendus 35 212 ha• Polderkuivendus 7651 ha

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 70%• Ebapiisav katmine (ummistumine 70• Languvead 63• Madal drenaaz 22• Dreen kollektoriga ühendamata, toru purunemine 15II ekspluatatsioon• Kaevud puhastamata 30• Kogujakraavid ummistunud 15• Ebaotstarbekas kasutamine 15

Drenaaži toimimisvõime

21

22

21

h

hhR

1

2

h

h

Heaks loetakse suhtarv 0,2; rahuldav 0,2…0,4; nõrk 0,4…0,6 ja puudulik >0,6

(Dieleman.., 1976)

Drenaaži toimimisvõime uurimisel peab põhjavee tase dreenide vahel olema vähemalt 0,2 m dreenidest kõrgemal ega tohi ulatuda künnikihini

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.

21.4.2023 32

Filtratsioonimoodul

Filtratsioonimooduli määramine välikatsetel Veepinna taastumine puuraugus Infiltratsiooni meetod Puuraugust või puuraukudest vee pumpamine Reziimivaatlused (mõõdetakse äravoolu ja

veetasemeid)

163000

554000

60 39000

462000

644000

28000 46000140001

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

1800 18201840 1860 1880 19001920 1940 19601980 2000aasta

Drenaaži ehitus Eestis

Põllumajanduslik maa • Kokku kuivendatud 643 922 ha• drenaaži 608 709,6 ha• Kraavkuivendus 35 212 ha• Polderkuivendus 7651 ha

Tänan Teid tähelepanu eest!