Στραγγίσεις Εδαφών

Αντικείμενο της επιστήμης των «Στραγγίσεων των Εδαφών» είναι η απομάκρυνση του πλεονάζοντος επιφανειακού και υπόγειου νερού και η διατήρηση της υπόγειας στάθμης σε ένα επιθυμητό βάθος.
Η παραπάνω διαδικασία που επιτυγχάνεται με τη μελέτη και την κατασκευή των στραγγιστικών δικτύων, τα οποία αποτελούνται από στραγγιστικές τάφρους και στραγγιστικούς σωλήνες.
Στα γεωργικά εδάφη ο βασικός σκοπός κάθε στραγγιστικού δικτύου είναι ο υποβιβασμός σε εύλογο χρόνο και η διατήρηση της στάθμης τού εδαφικού νερού κάτω από τη ζώνη του ριζοστρώματος, ώστε να εξασφαλίζεται ένα ευνοϊκό περιβάλλον ανάπτυξης και απόδοσης των καλλιεργειών.

Το βιβλίο αυτό γράφτηκε ως διδακτικό εγχειρίδιο του εξαμηνιαίου μαθήματος «Στραγγίσεων των Εδαφών» στην κατεύθυνση «Εγγείων Βελτιώσεων και Γεωργικής Μηχανικής» της Γεωπονικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και απευθύνεται κυρίως σε Γεωπόνους και Μηχανικούς που ασχολούνται με τη μελέτη, την κατασκευή και τη διαχείριση στραγγιστικών δικτύων.
Παρουσιάζονται οι νόμοι και οι εξισώσεις που διέπουν τις στραγγίσεις των εδαφών με αρκετά απλοποιημένες διαδικασίες, σε σχέση με την πολύπλοκη πραγματικότητα αυτού του φαινομένου. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη λεπτομερή και κατά βήματα εφαρμογή των διάφορων μαθηματικών τύπων σε πρακτικά προβλήματα. Τα παραδείγματα που ακολουθούν είναι παρμένα από προβλήματα της διεθνούς και ελληνικής βιβλιογραφίας και βοηθούν στην καλύτερη εμπέδωση και κατανόηση της θεωρίας. Οι περιγραφές των εφαρμογών και οι λύσεις των παραδειγμάτων μπορούν να κατανοηθούν εύκολα από τον Γεωπόνο και τον Μηχανικό της πράξης, καθώς δεν απαιτούν ιδιαίτερες μαθηματικές γνώσεις.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1: Bασικές αρχές των στραγγίσεων των εδαφών

1. Εισαγωγικές έννοιες – Υπόγεια στάθμη
2. Μέτρηση και σύνταξη διαγραμμάτων της υπόγειας στάθμης
3. Νόμος του Darcy
4. Μέτρηση της υδραυλικής αγωγιμότητας στον αγρό
5. Πορώδες και Ειδική Απόδοση

Κεφάλαιο 2: Εξισώσεις ασταθούς στράγγισης των εδαφών

1. Εξίσωση του Boussinesq
2. Γραμμικοποιήσεις της εξίσωσης Boussinesq

Κεφάλαιο 3: Σταθερή στράγγιση εδαφών

1. Σταθερή κίνηση του νερού στο έδαφος
2. Ισαποχή στραγγιστικών αγωγών
3. Ισαποχή στραγγιστικών αγωγών σε διαστρωμένα εδάφη
4. Διαστρωμένα εδάφη με αγωγούς σε οποιαδήποτε θέση
5. Στράγγιση σε ανισότροπα εδάφη
6. Στράγγιση εδαφών με ζώνη κατάκλυσης

Κεφάλαιο 4: Μέθοδοι επίλυσης προβλημάτων ασταθούς στράγγισης

1. Γενική περιγραφή των μεθόδων
2. Μέθοδος μεταβλητών ομοιότητας
3. Λύσεις ομοιότητας σε γραμμικές και ημιγραμμικές διαφορικές εξισώσεις
4. Λύσεις ομοιότητας μη γραμμικών διαφορικών εξισώσεων

Κεφάλαιο 5: Ασταθής κίνηση του νερού προς τάφρο

1. Γραμμικές λύσεις χωρίς επαναπλήρωση
2. Γραμμικές λύσεις με επαναπλήρωση
3. Ημιγραμμικές λύσεις σε προβλήματα στραγγίσεων προς τάφρο

Κεφάλαιο 6: Ασταθής στράγγιση με παράλληλους αγωγούς

1. Πρόβλημα στραγγίσεων χωρίς επαναπλήρωση
2. Προβλήματα με οριζόντια αρχική υπόγεια στάθμη χωρίς επαναπλήρωση και διαρροή
3. Προβλήματα με καμπύλη αρχική υπόγεια στάθμη χωρίς επαναπλήρωση και διαρροή
4. Ανύψωση υπόγειας στάθμης εξαιτίας επαναπλήρωσης από βροχόπτωση ή άρδευση

Κεφάλαιο 7: Ασταθής στράγγιση εδαφών με ή χωρίς επιφανειακή και υπόγεια επαναπλήρωση

1. Προβλήματα με μηδενική ή σταθερή εισροή νερού
2. Προβλήματα με μεταβαλλόμενη επαναπλήρωση από υποκείμενο ημίκλειστο υδροφορέα
3. Εδάφη πάνω από ημίκλειστο υδροφορέα σε περιοδικά πλημμυρισμένο στραγγιστικό δίκτυο
4. Εδάφη πάνω σε ημίκλειστο υδροφορέα με χρονικά μεταβαλλόμενη επαναπλήρωση από βροχόπτωση

Κεφάλαιο 8: Προσεγγιστικές λύσεις ασταθούς στράγγισης ομογενών και διαστρωμένων εδαφών

1. Μέθοδος βαθμιαίας διαδοχής σταθερών καταστάσεων
2. Στράγγιση ομογενών εδαφών
3. Στράγγιση διαστρωμένων εδαφών με τους στραγγιστικούς σωλήνες στη διαχωριστική επιφάνεια
4. Στράγγιση διαστρωμένων εδαφών με τους στραγγιστικούς σωλήνες σε οποιαδήποτε θέση
5. Αναλυτικές μη γραμμικές λύσεις της ασταθούς στράγγισης ομογενών εδαφών

Κεφάλαιο 9: Κριτήρια στράγγισης των εδαφών

1. Εισαγωγικές έννοιες των κριτηρίων στράγγισης
2. Επιθυμητό βάθος της υπόγειας στάθμης από την επιφάνεια του εδάφους
3. Κριτήρια στράγγισης μίας περιοχής

Κεφάλαιο 10: Στραγγιστικοί αγωγοί

1. Είδη στραγγιστικών αγωγών
2. Ανοικτοί στραγγιστικοί αγωγοί ή τάφροι
3. Υπόγειοι στραγγιστικοί αγωγοί

Προβλήματα στραγγίσεων

Παραρτήματα
Παράρτημα Ι. Διαφορικές εξισώσεις, Παράγωγοι, Ολοκληρώματα, Σειρές, Συναρτήσεις
Παράρτημα ΙΙ. Τιμές Συναρτήσεων