Golf Online

Drenáže - čo ovplyvňuje ich účinnosť?

Ako sa vyhnúť problémom s drenážou?

Greenkeeperi a course manažéri by mali dobre poznať typ pôdy aký majú na ihrisku a mali by vedieť ako sa dajú diagnostikovať a následne riešiť prípadné problémy s vodou.

Drenážne potrubia sú často inštalované automaticky bez toho, aby sa venovala dostatočná pozornosť zloženiu a vlastnostiam pôdy, ktoré do veľkej miery pohyb vody ovplyvňujú.

Pôdu tvoria minerály z hornín a organické látky – vegetácia, voda a vzduch. Väčšiu časť pôdy tvorí minerálna frakcia, odvodená z pôvodného materiálu, ktorý sa nachádza v spodných vrstvách.

Väčšina pôd vo Veľkej Británii vznikla na ľadovcových alebo aluviálnych sedimentoch. Často ide o morénovu hlinu pochádzajúcu z glaciálnej erózie a usadzovania. Pôvodom všetkých týchto materiálov je však hornina.

Minerálna frakcia je rozdelená do mnohých skupín podľa veľkosti častíc. Tie sú rozdelené do frakcií:

- Piesok: 0,05 mm - 2,0 mm
- Ílovitá hlina a usadeniny: 0,002 mm - 0,05 mm
- Ílovité častice: <0,002 mm

Zloženie (textúra) pôdy

Je tvorená relatívnym podielom piesku, hliny a ílu v pôde. Pôdy sú často klasifikované podľa ich zloženia a indikujú tak reálne údaje o tom, aké budú mať drenážne vlastnosti.

Štruktúra pôdy je termín, ktorý vyjadruje akým spôsobom sa jednotlivé pôdne častice spolu formujú do väčších agregátov.

Dobre štruktúrované pôdy sa dajú charakterizovať ako intenzívny systém malých agregátov, ktoré sa postupne hlbšie v pôdnom profile spájajú do väčších blokov.

Takéto pôdy sa nachádzajú na miestach, ktoré boli mnoho rokov neporušené. Menšie častice tvoria agregáty, na ktorých tvorbu má vplyv íl, organická hmota, aktivity dážďoviek a koreňovej zóny rastlín.

Aký to má vplyv na drenáž?

Voda sa pohybuje v pôde cez priestory medzi pôdnymi časticami – nazývajú sa póry. V pôde s vysokým podielom ílu alebo ílovitých usadenín sú póry veľmi malé. Väčšie sú v pôdach, kde dominuje piesok. Dobre štruktúrované pôdy disponujú systémom vzájomne prepojených veľkých pórov, ktoré umožňujú efektívny pohyb vody.

Pohyb vody smerom nadol, tj. vsakovanie je rýchlejšie v pôde s vysokou pórovitosťou. Čiže piesčité pôdy majú lepšie drenážne vlastnosti než ílovité. Čím sú pôdy kompaktnejšie, tým menšie majú póry a teda horšiu štruktúru.

: Barry Pace, SpeedCut Contractors

Barry Pace, manažér spol. SpeedCut Contractors hovorí: „Narušenie kompakcie pôdy je jedným z kľúčov k udržaniu hrateľnosti trávnika. Kvalitný drenážny systém je dôležitý, avšak ak je povrch zhutnený, voda sa nedostane do spodných vrstiev a zostane na povrchu."

„Systémy „Air Injection“ ktoré fungujú na báze riadeného výbuchu stlačeného vzduchu sú vynikajúcim nástrojom na rozbitie zhutnenej vrstvy pôdy, ktorá bráni prieniku vody a to bez narušenia povrchu.
Pohyb vody je ovplyvnený silou adhézie (priľnavosti) a kohézie (súdržnosti). Obe sily sú výsledkom elementárnych nábojov molekúl vody a pôdnych častíc.

Molekuly vody sú k sebe navzájom priťahované oveľa väčšou silou než k molekulám vzduchu. To spôsobuje efekt známy ako „povrchové napätie“ - spôsobený kohéziou (súdržnosťou) molekúl vody.

K pôdnym časticiam sú molekuly vody priťahované adhéznymi silami. Tie, ktoré sú najbližšie, sú priťahované silou najväčšou. Z tohto dôvodu pôda s malými pórmi veľmi pevne udržiava vodu.

Voda sa bude pohybovať pôdou smerom dolu len v prípade, že sila gravitácie bude väčšia ako sily adhézie a kohézie. Voda sa dokáže pohybovať do strán alebo aj smerom nahor z nasýtených oblastí do oblastí s nižšou úrovňou vlhkosti. Rýchlosť takéhoto pohybu pod vplyvom adhéznych a kohéznych síl je však veľmi pomalá a ide len o veľmi malé vzdialenosti.

Keď sa všetky póry v pôde naplnia vodou, pôda sa považuje za nasýtenú, tj. saturovanú. Miera saturácie, resp. sila, ktorou voda dokáže takýmto spôsobom odtekať sa nazýva hydraulická konduktivita a je priamo úmerná druhej mocnine priemeru pórov. Preto pôdy s hrubšou štruktúrou majú oveľa lepšie drenážne vlastnosti ako jemné pôdy.

Ako voda z pôdy odteká, najprv sa vyprázdňujú veľké póry a voda zostáva v menších. Rovnováha, alebo ekvilibrium nastáva v okamihu, kedy sila gravitácie je menšia ako adhézne a kohézne sily a už nedokáže vodu tlačiť smerom. V tomto okamihu pôda dosahuje poľnú vodnú kapacitu (PVK) - čiže maximálnu vlhkosť, ktorá sa udržuje v pôdnom profile za relatívne dlhší čas.

Miera PVK vo veľkej miere závisí od štruktúry pôdy. Obvyklá hodnota pre hlinitopiesočnatú pôdu bude okolo 25%, zatiaľ čo pre piesočnaté pôdy podľa USGA je to len okolo 5-7%.

V tomto okamihu sa voda môže presúvať iba vplyvom tlaku koreňov rastlín. Hneď ako je všetka voda dostupná pre korene odstránená, rastliny začínajú vädnúť.

A ako tieto fakty ovplyvňujú drenáž?

Typický sled udalostí, ktoré nastávajú pri daždi:

1. Dážď padá na suchú pôdu. Infiltrácia vody do pôdy je pomerne rýchla, podporená gravitáciou a sacou silou vytvorenou adhéziou k pôdnym časticiam. Miera infiltrácie závisí od štruktúry pôdy – pôda s väčšími pórmi vsakuje rýchlejšie.

2. Ako sa póry naplnia vodou, vznikne plocha nasýtená vodou. Voda sa pohybuje smerom nadol vplyvom gravitácie. Rýchlosť pohybu vody cez pôdu na tomto mieste závisí od hodnoty hydraulickej konduktivity.

3. Ak dažde pokračujú nepretržite, miera infiltrácie bude závisieť na hodnote hydraulickej konduktivity. A opäť platí, že to ovplyvňuje štruktúra pôdy.

Potrubné drenáže

U väčšiny športových povrchov je vrchná vrstva veľmi nízka, položená na nie dobre prepúšťajúcom ílovitom podloží. V takýchto prípadoch do vrchnej vrstvy voda veľmi rýchlo vsiakne a miera saturácie je dosiahnutá veľmi rýchlo. Odvodnenie celého povrchu potom závisí na miere infiltrácie podložia.

Bočný pohyb vody v reále prakticky neexistuje, do drenážneho systému ide voda z priestoru priamo nad ním, prípadne veľmi mierne z bočných strán.

Drenážne systémy môžu efektívne fungovať len v prípade, že v hĺbke, v ktorej sú nainštalované, existuje zóna „bez vody“. V tom prípade drenáž „vytiahne“ vodu z vrchných a bočných vrstiev nad ňou prostredníctvom tlaku vodného stĺpca ktorý tam vzniká.

Plánovanie drenážneho systému neradno podceniť, najlepšie je prizvať odborníkov. Sportsturf konzultant, Gordon Jaaback, hovorí; "Podrobná analýza projektu vopred môže ušetriť veľa času a energie, pomôže včas odhaliť prípadné problémy a nájsť pre ne riešenia. Dodávateľovi, resp. zhotoviteľovi dáva jasnú predstavu o rozsahu práce, ktoré daný projekt prinesie. "

"Hlavne zásadné technické rozhodnutia musia byť správne a urobené vopred. Inak prinášajú obrovské dodatočné náklady. Nie je nič nákladnejšie ako opakovanie procedúr a prác, ktoré mali byť vykonané správnym spôsobom hneď na prvýkrát."

Pieskové štrbinové drenážne systémy

Tieto systémy sú účinné pri zvyšovaní odtoku vody z trávnatých plôch, prostredníctvom sietí malých úzkych odvodových kanálikov, ktoré spájajú vrchnú vrstvu so štrkovým podložím nad drenážnym potrubím.

Tieto drenážne systémy sa často môžu stať nepriepustnými, hlavne po hre. Tento problém môže vyriešiť topdressing hrubším ťažkým pieskom. Stále tu však existuje riziko, že zmes hrubého piesku s jemnejším drenážnu funkciu naruší.

Drenážne systémy s medzivrstvou

Väčšina kvalitných športových plôch je vybudovaných s použitím tohto princípu. Profil sa skladá z koreňovej zóny na báze piesku, pod ktorou je vrstva štrku a pod ňou odvodňovacie kanály. Medzi koreňovou zónou a štrkovou vrstvou je často použitá medzivrstva hrubozrnného piesku. Profil je vždy zostavený na princípe jemnejšieho materiálu na vrchu a hrubšieho v spodných vrstvách.

Ako už bolo povedané, voda sa bude pohybovať smerom dole cez koreňovú zónu len vtedy, ak bude gravitačná sila väčšia ako adhézne a kohézne sily. Pohyb vody nastane len vtedy, ak výška saturovanej vody dosiahne kritickú úroveň – a tá závisí na zložení a štruktúre koreňovej zóny. Pohyb vody nastane, keď jej výška dosiahne kritickú hĺbku. A tá je závislá na textúre koreňovej zóny. Čím jemnejšia je koreňová zóna, tým musí byť hĺbka vody väčšia na to, aby gravitačná sila dokázala iniciovať jej pohyb.

Často je kritická hranica 150 - 300 mm. Tieto drenážne systémy nie sú účinné, ak hĺbka koreňovej zóny je menšia ako kritická hranica použitého materiálu.

Väčšina greenov je vybudovaných s koreňovou zónou 150 - 200 mm, niekedy aj menej. Teoreticky sa dá povedať, že takéto greeny budú počas vlhkých období roku permanentne mokré.

Pohyb vody medzi koreňovou zónou a spodnými hrubšími vrstvami je ovplyvnený aj veľkosťou častíc štrkového a medzivrstvového materiálu, tzv. „bridging“ faktorom. Ak je tam príliš veľa rôznych veľkostí, pohyb vody bude obmedzený.

Barry Pace má dlhoročné skúsenosti s mnohými typmi situácií: „Dôkladná analýza zloženia pôdy a lokálnych podmienok je základom pre reálne stanovenie rozsahu prác. Každý povrch má svoje vlastné optimálne riešenie drenáže. Žiadne dve situácie nie sú rovnaké.“

Článok bol uverejnený na www.pitchcare.com, autorom je Mike Beardall.