mgr inż. Bartosz Kierasiński
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Falenty k. Warszawy
Efektywne gospodarowanie zasobami wodnymi w obszarach rolniczych tylko przy użyciu stałych budowli piętrzących jest bardzo trudne, a często niemożliwe. Z uwagi na względnie wysokie koszty, długi czas i skalę prac związanych z wybudowaniem budowli stałej, obejmujących również uzyskanie pozwolenia wodnoprawnego, korzystna wydaje się możliwość uproszczenia całej procedury z tym związanej. Szczególnie, gdy piętrzenie wody jest potrzebne w sytuacji niepozwalającej na długie oczekiwanie, np. w czasie występowania niżówek w okresie wegetacyjnym roślin uprawnych. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom użytkowników systemów melioracyjnych, w roku 2015, Zakład Inżynierii i Gospodarki Wodnej, będący komórką Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego w Falentach, opracował projekt innowacyjnego wielofunkcyjnego przenośnego progu piętrzącego. Prototypy wykonane zostały w grudniu 2015 r.
Wysokość projektowanego progu została ustalona na poziomie 0,60 m. W przekroju podłużnym przez środek symetrii progu, ma on kształt trapezu o nachyleniach skarpy 1:1,5 (od strony wody dolnej) oraz 5:1 (od strony wody górnej). Stosunek długości korony progu do długości podstawy progu wynosi 1:3. W przekroju poprzecznym przez koronę progu, budowla ma kształt trapezu o nachyleniu skarp 1:1,5.
Przenośny próg jest monolityczną budowlą, napełnianą wodą w sposób grawitacyjny. Do napełniania się progu wodą służą dwa okrągłe otwory o umocnionych krawędziach, zlokalizowane na wysokości 5 cm nad dnem progu. Na koronie progu zlokalizowany jest okrągły otwór odpowietrzający o umocnionej krawędzi – gwarantuje on, że parcie wody nie spowoduje zniszczenia konstrukcji.
Do opróżniania progu z wody służą dwa zawory strażackie o średnicy = 0,052 m (z pokrywą i dwoma opaskami tłoczonymi) zlokalizowane na skarpie odpływowej progu na wysokości 5 cm powyżej dna budowli. W trakcie napełniania budowli zawory muszą być zamknięte, natomiast otwarte przy opróżnianiu progu.
Podstawowymi cechami urządzenia jest jego mobilność, prosta obsługa oraz mały ciężar – 20 kg – z uwagi na wykorzystanie materiału zbrojonego siatką poliestrową obustronnie powlekanego PCV. Ponadto, wielofunkcyjność oraz relatywnie niska cena – około 1800 zł brutto. W zależności od celu spiętrzenia wody możliwe jest odpowiednie ulokowanie urządzenia oraz dowolny czas piętrzenia wody. Obsługa przenośnego progu wymaga zaangażowania nie więcej niż dwóch osób w czasie montażu i demontażu. Ponadto, dzięki grawitacyjnemu napełnianiu się progu nie jest konieczne wykorzystywanie dodatkowego sprzętu, np. pompy. Wskazane jest natomiast wstępne przygotowanie skarp i dna koryta poprzez wykoszenie bujniejszej roślinności porastającej koryto.
Przenośny próg piętrzący może znaleźć szerokie zastosowanie w rolnictwie, w działalności naukowo–badawczej oraz może być wykorzystywany przez takie formacje jak straż pożarna czy pracowników Spółek Wodnych. Piętrzenie krótkookresowe (kilka – kilkanaście godzin) może być przydatne w prowadzeniu pomiarów hydrologicznych, hydraulicznych i biologicznych. Na terenach leśnych, pastwiskach i łąkach, umożliwi piętrzenie wody niezbędne do pobrania wody przez straż pożarną na czas gaszenia pożaru. Przenośny próg piętrzący umożliwi ponadto szybkie zamknięcie przepływu na określony czas, bez wykonywania kosztownych przegród, przy wykonywaniu drobnych napraw urządzeń hydrotechnicznych. Piętrzenie długookresowe powinno być wykorzystywane głównie przez rolników. Piętrzenie wody w rowie umożliwi wykorzystanie jej do celów np. nawodnieniowych – przy rurociągach deszczownianych lub rowach nawadniających, czy też do pobierania wody na popas dla zwierząt hodowlanych.
Projekt przenośnego progu piętrzącego może być podstawą do prowadzenia dalszych badań nad nowymi – niestacjonarnymi – typami budowli wodnomelioracyjnych. Wydaje się, iż wykorzystywanie przenośnych budowli piętrzących, bazujące na możliwości ich wielokrotnego użycia w dowolnym miejscu na cieku, stanowiłoby niejako uzupełnienie dla budowli stałych, zarówno tych sterowanych, jak i niesterowanych.