Εγγειοβελτιωτικά Έργα

Απαιτούμενες Γνώσεις

Συνιστάται στους φοιτητές να έχουν τις βασικές γνώσεις Μηχανικής Ρευστών, Εφαρμοσμένης Υδραυλικής, και Τεχνικής Υδρολογίας

Κεφάλαια Μαθήματος

#	Τίτλος	Διδακτέα Ύλη	Ώρες
1	Εισαγωγή	Βασικές έννοιες και ορισμοί. Σύντομο ιστορικό και γενική περιγραφή μελετών και έργων άρδευσης. Προκαταρκτικές έρευνες για τη μελέτη εγγειοβελτιωτικού έργου-τεχνικογεωργοοικονομική μελέτη
2	Καλλιέργειες και αρδεύσεις	Περιγραφή σχέσης καλλιέργειας, εδάφους και ατμόσφαιρας. Ανάπτυξη μεθόδων μέτρησης και εκτίμησης της ωφέλιμης για τις καλλιέργειες εδαφικής υγρασίας, περιγραφή ριζικού συστήματος καλλιεργειών - απομύζηση εδαφικής υγρασίας. Μέθοδοι εκτίμησης εξατμισοδιαπνοής (θεωρητικές και εμπειρικές) της καλλιέργειας αναφοράς. Στάδια βλάστησης, συντελεστής καλλιέργειας και εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας.	3
3	Ανάγκες σε αρδευτικό νερό	Μεθοδολογία υπολογισμού αναγκών σε αρδευτικό νερό, δόσης, εύρους, διάρκειας και αποδοτικότητας άρδευσης. Αντιμετώπιση των επιπλέον αναγκών λόγω αλατότητας του εδάφους καθότι αποτελεί σημαντικό μέτρο ανθεκτικότητας των καλλιεργειών.	3
4	Παροχή σχεδιασμού αρδευτικών δικτύων	Παροχή σχεδιασμού δικτύων κατά τα συστήματα διανομής αρδευτικού νερού με συνεχή ροή, εκ περιτροπής και ελεύθερη ζήτηση (πιθανοτική θεώρηση).	3
5	Μέθοδοι επιφανειακής άρδευσης	Θεμελιώδεις αρχές και υπολογιστικές μέθοδοι απαραίτητες για το σχεδιασμό επιφανειακής άρδευσης με κατάκλυση (οριζόντιες λωρίδες και λεκάνες), περιορισμένη διάχυση (επικλινείς λωρίδες) και αυλάκια (ανοικτά και φραγμένα στο πέρας). Έλεγχος επάρκειας και εκτίμησης των χαρακτηριστικών ροής στην εδαφική επιφάνεια. Αποτίμηση υπολογιστικών μεθόδων και συστημάτων επαναχρησιμοποίησης απορροής που προέρχεται από την επιφανειακή άρδευση.	6
6	Συστήματα καταιονισμού	Συστήματα καταιονισμού που αφορούν την ομοιομορφία κατανομής του αρδευτικού νερού, τους ποικίλους τύπους συστημάτων (φορητούς, ημιφορητούς, μόνιμους, κλπ), τη μεταφορά τους (χειροκίνητη, ρυμουλκούμενη, σταθερά, κλπ), τα μέλη τους (αντλίες, κύριες γραμμές άρδευσης, γραμμές άρδευσης, εκτοξευτήρες, κλπ) και την οργάνωση εργοταξίου. Έμφαση δίνεται στους υδραυλικούς υπολογισμούς που είναι απαραίτητοι για το σχεδιασμό, τον έλεγχο επάρκειας και την εκτίμηση των χαρακτηριστικών ροής αγωγών ατομικού και συλλογικού δικτύου καταιονισμού. Επίσης γίνεται αναφορά σε ειδικά συστήματα καταιονισμού για περιβαλλοντική προστασία, εφαρμογή λιπασμάτων, χημικών και υγρών αποβλήτων. Αποτίμηση διαφόρων ειδών λειτουργίας των συστημάτων (π.χ. διακοπτόμενης, συνεχούς κίνησης, κλπ).	6
7	Τοπική και στάγδην άρδευση	Μέθοδοι τοπικής άρδευσης: στάγδην, υπόγεια άρδευση, άρδευση με σιντριβάνι και ψεκασμό. Μέλη συστήματος κατανομής αρδευτικού νερού (π.χ. διανεμητές, σταλλακτήρες, μικρεοεκτοξευτήρες,) σε ότι αφορά την τεχνολογία και την υδραυλική τους. Oμοιομορφία κατανομής αρδευτικού νερού, διατάξεις άρδευσης, υδραυλικοί υπολογισμοί απαραίτητοι για το σχεδιασμό, τον έλεγχο επάρκειας και την εύρυθμη λειτουργία των αγωγών συγκεκριμένου δικτύου λόγω μεταφοράς πολύ μικρών παροχών με εντεινόμενα τα προβλήματα των εμφράξεων. Συστήματα ελέγχου υδραυλικού φορτίου με αμιγώς αρδευτικό νερό αλλά και με ανάμιξη χημικών και λιπασμάτων (π.χ. αντλητικές εγκαταστάσεις, φίλτρα καθαρισμού, εξοπλισμός έκχυσης χημικών, συσκευές αποτροπής ανάστροφης ροής, μετρητές παροχής και πίεσης, αυτοματισμοί κλπ). Διαχείριση και αποτίμηση.	6
8	Αντλίες στα αρδευτικά συστήματα καλλιεργειών	Περιγραφή τυπικών παραμέτρων και χαρακτηριστικών απόδοσης δύο ή περισσοτέρων αντλιών συνδεδεμένων σε σειρά ή παράλληλα. Επιπτώσεις αλλαγών ταχύτητας και διαμέτρου πτερυγίων στην απόδοση αντλίας. Υπολογισμοί καμπυλών απόδοσης αντλίας και αρδευτικού συστήματος που απαιτούνται για τον προσδιορισμό υδραυλικού φορτίου και παροχής λειτουργίας αντλίας ή συστήματος αντλιών. Κριτήρια επιλογής καταλληλότερης αντλίας ή συνδυασμού αντλιών για το αρδευτικό σύστημα καλλιέργειας.	3
9	Προέλευση και ποιότητα αρδευτικού νερού- περιβαλλοντικές επιπτώσεις	Περιγραφή επιφανειακών υδατικών πόρων για άρδευση καλλιέργειας ( ποταμοί, λίμνες, εγκαταστάσεις διανομής οργανισμών χρηστών νερού, βιομηχανικά και αγροτικά ακάθαρτα νερά και αστικά λύματα), υπόγεια νερά (υπόγειοι υδροφορείς) και αρδευτικά φρέατα (μέλη και κατασκευή). Συνθήκες καταλληλότητας και κριτήρια ποιότητας αρδευτικού νερού (π.χ. αλατότητα, τοξικότητα, περιεκτικότητα σε ανταλλάξιμο νάτριο, βιοκτόνα, ανθρακικά ανιόντα, αιωρούμενα υλικά) καθώς και συστήματα ταξινόμησης σχετικά με την καταλληλότητα. Παροχετευτικότητα υδατικών πόρων και βελτίωση εδαφών (ταξινόμηση και χρήση βελτιωτικών). Περιβαλλοντικές επιπτώσεις και νομοθεσία αρδευτικού νερού ιδιαίτερα σε ότι αφορά την αιγιαλίτιδα ζώνη και την οικειοποίησή του.	3
10	Μετρητές ροής στα αρδευτικά συστήματα	Μέθοδοι και συσκευές μέτρησης παροχής στα αρδευτικά συστήματα και τους ανοικτούς αγωγούς. Παροχές και σχεδιασμός των συσκευών μέτρησης σε ειδικές εφαρμογές (π.χ. υπερηχητικοί μετρητές με και χωρίς εφαρμογή φαινομένου Doppler, σωλήνες Pitot, κλπ).	3
11	Στραγγίσεις και στραγγιστικά συστήματα	Ορισμός, αναγκαιότητα και παράγοντες επηρεασμού της αποστράγγισης (στράγγισης). Στράγγιση από επιφάνεια εδάφους και ριζοστρώματος καλλιεργειών. Στράγγιση επιφανειακών νερών με δίκτυα τάφρων και στράγγιση ριζοστρώματος με υπόγειους κλειστούς στραγγιστικούς αγωγούς-δίκτυα υποστράγγισης. Σχεδιασμός δικτύων στράγγισης (διάταξη, μέγιστη παροχή, βάθος, ισαποχή, διαστασιολόγηση και τεχνικά έργα). Σχεδιασμός υπό συνθήκες σταθεράς ροής (μέθοδος ισοδύναμου βάθους) και ασταθούς ροής (εξίσωση Boussinesq και μέθοδος βαθμιαίας διαδοχής σταθερών καταστάσεων). Υδραυλικοί υπολογισμοί αγωγών στράγγισης (σωληνωτοί αγωγοί και στραγγιστικές τάφροι). Άντληση νερού στράγγισης (σχεδιασμός, λειτουργία και συντήρηση). Ανακούφιση υδροφόρου ορίζοντα ή αρτεσιανού φρέατος (σχεδιασμός, κατασκευή, λειτουργία, συντήρηση και διάθεση νερού). Οικονομικά, νομοθετικά και περιβαλλοντικά θέματα. Ροή επιστροφής και απομάκρυνση λυμάτων.	6

Μαθησιακοί Στόχοι

• Εξοικείωση με τη σχέση καλλιέργεια, έδαφος και ατμόσφαιρα

• Εκτίμηση εξατμισοδιαπνοής καλλιέργειας με θεωρητικές και εμπειρικές μεθόδους

• Υπολογισμός αναγκών σε αρδευτικό νερό, ειδική παροχή, δόση, εύρος και διάρκεια άρδευσης

• Σχεδιασμός παροχών αρδευτικών δικτύων σύμφωνα με τα συστήματα διανομής αρδευτικού νερού

• Εφαρμογή μεθόδων άρδευσης: επιφανειακή, καταιονισμόs και τοπική (στάγδην άρδευση)

• Σχεδιασμός αρδευτικών δικτύων

• Εξοικείωση με την προέλευση και ποιότητα αρδευτικού νερού και εδαφών-κριτήρια καταλληλότητας

• Σχεδιασμός και λειτουργικότητα αρδευτικών αντλιών

• Μετρητές ροής στα αρδευτικά συστήματα

• Διαχείριση αρδευτικού νερού και περιβαλλοντικών επιπτώσεων από αρδευτικά έργα

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας	Συνεχής ροή της ύλης, με φυσική αλληλουχία θεωρίας και ασκήσεων
Μέσα διδασκαλίας	Χρήση διαφανειών (Power point) και άλλων εποπτικών μέσων
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων	Οι φοιτητές επιλύουν στην τάξη με τη βοήθεια της διδάσκουσας απλές ασκήσεις χρησιμοποιώντας κυρίως EXCEL σε ΗΥ.
Ασκήσεις - Εφαρμογές	Δίνονται 6 σειρές ασκήσεων που συζητούνται, ξεκινούν να επιλύονται στην τάξη και ολοκληρώνονται στο σπίτι
Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις)	Οι φοιτητές ξεκινούν στην τάξη επεξεργασία πρωτοποριακών θεμάτων σε ομάδες των 2-4 ατόμων. Για το θέμα συγγράφουν review (κάτι περισσότερο από τεχνική έκθεση), το οποίο διορθώνεται και στην καλύτερη περίπτωση δημοσιεύεται.
Παρουσιάσεις φοιτητών	Ναι ή και ΌΧΙ

Αξιολόγηση Επίδοσης

• Τελική γραπτή εξέταση: 70%
• Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις): 30%

Συγγράμματα - Βιβλιογραφία

1. Finkel, H.J. (2009). Handbook of Irrigation Technology. Taylor & Francis Inc. pp 384. ISBN: 0849332311.
2. James, G.L. (1988). Principles of Farm Irrigation System Design. Published by John Wiley & Sons, Inc., Canada.
3. Jensen, M. E. (1983). Design and Operation of Farm Irrigation Systems, Hand book, 2nd Edition (revised). Published by The American Society of Agricultural Engineers, Michigan USA.
4. Lascano R.J. and Sojka R.E. (Eds) (2007). Irrigation of Agricultural Crops. American Society of Agronomy. pp 664. ISBN: 0891181628.
5. Adrian,Laycock, 2007. Irrigation Systems, Design, Planning and Construction. CABI Publishing. Αριθμός σελίδων: 285. ISBN: 1845932633.
6. Παναγούλια Δ. και Δήμου Γ. (2000). Εισαγωγή στα Εγγειοβελτιωτικά Έργα, 3η Έκδοση, 444 σελίδες, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα.
7. Τερζίδης, Γεώργιος Α. (1997). Γεωργική υδραυλική. Εκδόσεις: Ζήτη. Αριθμός σελίδων: 501. ISBN: 9604314041.
8. Τσακίρης, Γεώργιος (2006). Υδραυλικά Έργα, Σχεδιασμός και Διαχείριση Τόμος II: Εγγειοβελτιωτικά έργα. Εκδόσεις: Συμμετρία. Αριθμός σελίδων: 776. ISBN: 9602661712.
9. Valeria De Laurentiis, Dexter V.L. Hunt and Christopher D.F. Rogers (2016). Overcoming Food Security Challenges within an Energy/Water/Food Nexus (EWFN) Approach. Review-Sustainability 8(1), 95; doi:10.3390/su8010095.

Διδασκαλία:

• Τρίτη, 09:45 – 12:30,
  Αίθουσες:
  • Κτ. Διοίκησης, PC Lab Σχολής