Ο μεγάλος Αριστοτέλης, λέει στα Πολιτικά του: η καλλίτερη πολιτεία είναι η γεωργική, εκεί δηλαδή που οι περισσότεροι ζουν από την γεωργία και την κτηνοτροφία "βέλτιστος γάρ δήμος ο γεωργικός εστιν, όπου ζει το πλήθος από γεωργίας ή νομής" . Και καταλήγουμε με μία διάσημη φράση, και πάλιν του Αριστοτέλους, η οποία θα έπρεπε να υπάρχει ως προμετωπίδα σε όλες τις ανώτατες και ανώτερες γεωπονικές ή γεωργικές σχολές τις Χώρας: "Πασών των επιστημών μήτηρ τε καί τροφός Γεωργία εστί."

Παρασκευή, 5 Σεπτεμβρίου 2014

Η ΑΠΑΡΧΗ ΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΣΤΗ ΔΙΑΜΌΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΥ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑΣ ΤΩΝ ΛΑΩΝ

Που, πως, πότε και γιατί εμφανίστηκε η Γεωργία


Οι πρόγονοι μας, κατά το μεγαλύτερο μέρος (500.000 ετών) ύπαρξης τους στο πλανήτη, εξασφάλιζαν  τη τροφή τους κυνηγώντας άγρια ζώα και συλλέγοντας άγρια φυτά.
Γιατί λοιπόν ορισμένες κοινωνίες μετατράπηκαν από κυνηγούς-τροφοσυλλέκτες σε γεωργούς παραγωγούς τροφής, και επί πλέον, γιατί το μοντέλο παραγωγής τροφής μέσω της γεωργίας ήταν τόσο επιτυχημένο ώστε σήμερα να θεωρείται αυτονόητο για την συντριπτική πλειοψηφία των ανθρώπων;
Είναι σημαντικό να τονισθεί ότι η μετάβαση από το κυνήγι-τροφοσυλλογή στη γεωργία ήταν σταδιακή και αποτέλεσμα πολλών ανεξάρτητων αποφάσεων. Θεωρείται ότι οι αιτίες που ώθησαν τον άνθρωπο να γίνει γεωργός είναι προϊόν πολλαπλών και πιθανότατα αλληλεπιδρώντων παραγόντων διαφορετικού βάρους ο καθένας.
Ένας παράγοντας είναι ότι γύρω στο τέλος του πλειστοκαίνου – το χρονικό διάστημα από 2.500.000 μέχρι 12.000 χρόνια πριν από σήμερα – υπήρχαν πολύ λιγότερες άγριες τροφές, προπαντός μεγάλα θηλαστικά. Οι λόγοι γι αυτή την μείωση των άγριων τροφών σχετίζονται πιθανότατα με τις κλιματικές αλλαγές ή την αύξηση των ανθρωπίνων πληθυσμών που περιόρισε την διαθεσιμότητα των θηραμάτων.
Αυτόματα λοιπόν έχουμε τον δεύτερο παράγοντα που ώθησε  τον άνθρωπο να γίνει γεωργός, την αύξηση του πληθυσμού.
Δεν είναι ξεκάθαρο εάν η αύξηση του πληθυσμού ανάγκασε τους κυνηγούς τροφοσυλλέκτες να αναζητήσουν εναλλακτικές λύσεις, ή εάν η γεωργία προκάλεσε την αύξηση του πληθυσμού.
Το πιο πιθανό είναι ότι αυτή η σχέση λειτούργησε και προς τις δύο κατευθύνσεις. Ένας άλλο σημαντικός παράγοντας που έγειρε την πλάστιγγα υπέρ της γεωργίας είναι οι κλιματικές αλλαγές στο τέλος του πλειστοκαίνου που δημιούργησαν ευνοϊκές συνθήκες για την εξάπλωση φυτών με εξαιρετικά χαρακτηριστικά για ανθρώπινη εκμετάλλευση όπως τα δημητριακά.
Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με την μείωση των άγριων θηραμάτων που παρατηρείται την ίδια περίοδο κατέστησε την συγκομιδή  των φυτών αυτών μια αξιόπιστη εναλλακτική πηγή τροφής. Παράλληλα η ολοένα και μεγαλύτερη βαρύτητα της τροφής φυτικής προέλευσης έδωσε το έναυσμα για την ανάπτυξη μεθόδων και τεχνολογιών για πιο αποτελεσματική συγκομιδή και επεξεργασία γεγονός που αποτέλεσε έναν παραπάνω λόγο για την υιοθέτηση της γεωργίας. Υπάρχει πληθώρα αρχαιολογικών ευρημάτων για γεωργική χρήση φτιαγμένα από πέτρα ή οστά γύρω στο 11.000 π.χ. στη Γόνιμη Ημισέληνο, μια περιοχή στο κέντρο της οποίας βρίσκεται η Μεσοποταμία και η οποία εκτείνεται ανατολικά μέχρι τη ακτή της σημερινής Παλαιστίνης – Λιβάνου, δυτικά ως την οροσειρά Ζάγρος του σημερινού Ιράν και βόρεια μέχρι το Κουρδιστάν.  
Η εν λόγω τεχνολογική εξέλιξη σηματοδοτεί το πέρασμα από την παλαιολιθική στη νεολιθική εποχή. Ένας τελευταίος σημαντικός παράγοντας για την εξάπλωση και επικράτηση της γεωργίας ήταν ότι η παραγωγή τροφής – εκτός από τα πολλαπλά πλεονεκτήματα που θα δούμε στο δεύτερο μέρος του άρθρου – επέτρεψε στους πρώιμους γεωργούς να αναπτύξουν μεγάλους πληθυσμούς γεγονός που τους επέτρεπε να εκτοπίσουν ή να εξολοθρεύσουν τους συγκριτικά ολιγάριθμους κυνηγούς τροφοσυλλέκτες.  
Όσον αφορά στην ερώτηση, πότε και που πρωτοαναπτύχθηκε η γεωργία πρέπει να κάνουμε την διάκριση ανάμεσα σε περιοχές όπου η παραγωγή τροφής εμφανίστηκε ανεξάρτητα και σε περιοχές όπου η τροφή μεταδόθηκε από γειτονικές περιοχές. Υπάρχουν πέντε περιοχές, αρκετά απομακρυσμένες μεταξύ τους για τις οποίες υπάρχουν αποδείξεις ότι η γεωργία αναπτύχθηκε ανεξάρτητα: στη Γόνιμη Ημισέληνο, στην Νοτιοανατολική Κίνα, στην Κεντρική Αμερική, στην περιοχή  των Άνδεων και στις ανατολικές Η.Π.Α.
Οι παλαιότερες τεκμηριωμένες αποδείξεις για εξημέρωση φυτών και ζώων τοποθετούνται περίπου στο 8.000-9.000 π.χ. και προέρχονται από την Γόνιμη Ημισέληνο. Με μικρή χρονολογική καθυστέρηση σημειώνεται η απαρχή της ανάπτυξης της Γεωργίας στην Νοτιοανατολική Κίνα ανάμεσα στο 6500-7500 π.χ., ενώ οι αντίστοιχες χρονολογίες εμφάνισης της στις ανατολικές Η.Π.Α., Κεντρική Αμερική (σημερινό Μεξικό) και στα υψίπεδα των Άνδεων είναι αρκετά μεταγενέστερες (περίπου στο 3.500 π.χ.). Υπάρχουν επίσης ενδείξεις για ανεξάρτητη εμφάνιση της παραγωγής τροφής στη ζώνη Σάχελ της Αφρικής (Νότια της Σαχάρας), στη δυτική Αφρική (σημερινή Αιθιοπία) καθώς και πιθανώς σε νησιά της νοτιοανατολικής Ασίας (Νέα Γουινέα).
Από την περιοχή της Γόνιμης Ημισελήνου, η παραγωγή τροφής μέσω της Γεωργίας μεταδόθηκε σε γειτονικές περιοχές φθάνοντας στον ελληνικό χώρο γύρω στο 6.500 π.χ. και στη Βόρεια Ευρώπη γύρω στο 5.000 π.χ.
Στη Γόνιμη Ημισέληνο καθώς και σε όλα σχεδόν τα κέντρα ανεξάρτητης εμφάνισης της Γεωργίας, τα φυτά που πρωτοκαλλιεργήθηκαν ήταν δημητριακά και όσπρια. Τα δημητριακά συνδυάζουν ορισμένα χαρακτηριστικά με ιδιαίτερη αγρονομική και διατροφική σημασία, όπως για παράδειγμα υψηλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες, δυνατότητα εύκολης μακροχρόνιας αποθήκευσης, καλή προσαρμοστικότητα σε ένα μεγάλο εύρος εδαφοκλιματικών συνθηκών, γρήγορη ανάπτυξη και σχετικά υψηλές αποδόσεις. Από την άλλη πλευρά, η χαμηλή περιεκτικότητα πολλών ειδών δημητριακών σε πρωτεΐνες μπορεί να αντισταθμιστεί με την κατανάλωση οσπρίων τα οποία χαρακτηρίζονται από την υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες. Με άλλα λόγια η καλλιέργεια φυτών μπορούσε να εξασφαλίσει μια πλήρη ισορροπημένη διατροφή στους πρώιμους γεωργούς.
Παράλληλα αναπτύχθηκαν καλλιέργειες φυτών για την παραγωγή ινών, όπως το λινάρι στη Γόνιμη Ημισέληνο και διάφορα προγονικά είδη βαμβακιού στην Κεντρική και Νότιο Αμερική. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται τα σημαντικότερα είδη φυτών και ζώων που εξημερώθηκαν σε κάθε περιοχή ανεξάρτητης εμφάνισης της Γεωργίας.

Καλλιεργούμενα είδη φυτών και εξημερωμένων ζώων στα πέντε κέντρα ανεξάρτητης εμφάνισης της Γεωργίας
Περιοχή
Καλλιεργούμενα Φυτά
Εξημερωμένα ζώα
Γόνιμη Ημισέληνος
Μονόκοκκο και δίκοκκο σιτάρι, κριθάρι, μπιζέλια, φακές, ρεβίθια, λινάρι
Πρόβατο, αίγα, χοίρος, βοοειδή
Κίνα
Ρύζι, κεχρί, σόγια, κοινό φασόλι και διάφορα άλλα είδη φασολιού, κάνναβις
Χοίρος, μεταξοσκώληκας
Ανατολικές Η.Π.Α.
Άγριο κριθάρι, χηνοπόδιο, κολοκύθα
Κανένα
Άνδεις
Χηνοπόδιο, κοινό φασόλι και διάφορα άλλα είδη φασολιού, πατάτα, γλυκοπατάτα, μανιακά, κολοκύθα, βαμβάκι
Λάμα, ιδικό χοιρίδιο

 Είναι ενδιαφέρον να τονιστεί ότι τροφές όπως η ντομάτα, η πιπεριά, αναπόσπαστα συστατικά αυτού που αποκαλούμε σήμερα μεσογειακή διατροφή, καθώς και άλλες δημοφιλείς τροφές και καλλιέργειες όπως η πατάτα, ο ανανάς, το κακάο, ο καπνός προέρχονται από την Αμερικάνική Ήπειρο δηλαδή η εισαγωγή τους στην Ευρώπη έλαβε χώρα μετά τον 15ο αιώνα. Επίσης άλλοι δημοφιλείς καρποί όπως τα εσπεριδοειδή προέρχονται από τροπικές και υποτροπικές ζώνες της νοτιοανατολικής Ασίας, ο καφές από την Αφρική (Αιθιοπία) κ.λ.π.
Μένει να απαντήσουμε στο ερώτημα με ποιό τρόπο έγινε η μετάβαση από το κυνήγι – τροφοσυλλογή στη γεωργία. Καταρχάς όλα τα εξημερωμένα είδη φυτών και ζώων προέκυψαν από άγρια προγονικά συγγενικά είδη. Ο άνθρωπος όπως και διάφορά άλλα είδη ζώων προσπάθησε από πολύ παλιά να χρησιμοποιήσει προς όφελος του τα φυτά και τα ζώα. Οι πρωτόγονοι γεωργοί επέλεγαν φυτά με βάση την γεύση τους, το μέγεθος των καρπών τους, τη θρεπτική τους αξία, καθώς και άλλα χαρακτηριστικά όπως την ομοιόμορφη βλάστηση, ευκολία αναπαραγωγής κ.λ.π. διαφοροποιώντας ασυνείδητα τη γενική σύσταση των καλλιεργούμενων φυτών από αυτή των άγριων συγγενών τους. Τα επιλεγμένα φυτά έδιναν μεγαλύτερες σοδειές, ήταν πιο εύγεστα και σε συνδυασμό με τις αλλαγές που έλαβαν χώρα στο τέλος του πλειστόκαινου που αναφέρθηκαν παραπάνω επέφεραν μια δραματική αλλαγή στην συμπεριφορά των κυνηγών τροφοσυλλεκτών επιταχύνοντας τη διαδικασία στροφής προς την παραγωγή τροφής. Επίσης είναι πιθανότερο η εξημέρωση των φυτών να προηγήθηκε αυτής των ζώων.
Προκύπτει βεβαίως το εύλογο ερώτημα γιατί η γεωργία πρωτοεμφανίστηκε στις συγκεκριμένες περιοχές και όχι σε άλλες πολύ εύφορες ζώνες όπως για παράδειγμα στην Καλιφόρνια ή την Νότιο Αφρική. Η απάντηση είναι ότι από τα διαθέσιμα είδη φυτών και ζώων ένα πολύ μικρό ποσοστό είναι κατάλληλα για τροφή και υποψήφια για εξημέρωση και επιπλέον τα περισσότερα από τα πιο πολύτιμα είδη ήταν ιθαγενή στις περιοχές που αποτέλεσαν σημείο εκκίνησης της γεωργίας.
Για παράδειγμα στην περίπτωση των φυτών υπάρχουν καταγεγραμμένα περίπου 200.000 είδη αγγειοσπέρμων στα χερσαία οικοσυστήματα από τα οποία, μόνο μερικές εκατοντάδες έχουν εξημερωθεί.
Επιπλέον, μόνο δώδεκα αποτελούν τις πιο δημοφιλείς καλλιέργειες που αντιστοιχούν στο 80% των καλλιεργειών στον κόσμο σε ετήσια βάση (σιτάρι, καλαμπόκι, ρύζι, κριθάρι, σόργο, σόγια, πατάτα, μανιόκα και γλυκοπατάτα, ζαχαροκάλαμο και ζαχαρότευτλο και μπανάνα).                
Στη γόνιμη ημισέληνο η γεωργία ξεκίνησε με την καλλιέργεια 8 ιδρυτικών καλλιεργειών: Μονόκοκκο και δίκοκκο σιτάρι, κριθάρι, φακές, μπιζέλια, ρεβίθια, βίκος και λινάρι που είναι αυτόχθονα είδη της Γόνιμης Ημισελήνου. Ειδικά το σιτάρι και το κριθάρι, ήταν ήδη παραγωγικά ακόμη και πριν εξημερωθούν. Τα σχετικά με την εξημέρωση των ζώων στοιχεία είναι πιο εντυπωσιακά. Στο πλανήτη υπάρχουν 148 είδη μεγάλων ζώων (πάνω από 45 κιλά) χερσαίων θηλαστικών από τα οποία μόνο 14 είχαν εξημερωθεί τουλάχιστον πριν από τον 20ο αιώνα.
Από τα 14 αυτά είδη τα παρακάτω πέντε είναι τα σημαντικότερα σήμερα στον κόσμο: αίγα, πρόβατο, αγελάδα, χοίρος και άλογο.  Τα 4 πρώτα εξημερώθηκαν πρώτα στην Γόνιμη Ημισέληνο. Με άλλα λόγια, στη Γόνιμη Ημισέληνο ήταν διαθέσιμος ένας συνδυασμός φυτών και ζώων με εξαιρετικά χαρακτηριστικά που ευνόησαν την επικράτηση της γεωργίας.
Από την άλλη πλευρά σε μερικές από τις πιο παραγωγικές περιοχές σήμερα όπως στην Καλιφόρνια, την Νότιο Αφρική και τη Νοτιοδυτική Αυστραλία υπήρχαν ελάχιστα ή καθόλου διαθέσιμα είδη θηλαστικών προς εξημέρωση.  Ακόμη και στις ανατολικές Η.Π.Α. και στη Νέα Γουινέα όπου αναπτύχθηκε η παραγωγή τροφής, αυτό έγινε με τεράστια καθυστέρηση (γύρω στο 900 π.χ.) και επιπλέον οι καλλιέργειες και τα οικόσιτα ζώα υστερούσαν σημαντικά σε σύγκριση με τα ενδημικά είδη στη Γόνιμη Ημισέληνο. Έτσι λοιπόν η γεωργία ξεκίνησε στη Γόνιμη Ημισέληνο καθώς και στις υπόλοιπες ιδρυτικές περιοχές, κυρίως λόγω της υψηλής διαθεσιμότητας φυτών και ζώων με χαρακτηριστικά που τα καθιστούσαν κατάλληλα για εξημέρωση. Ειδικά στη Γόνιμη Ημισέληνο άλλοι παράγοντες όπως οι ευνοϊκές κλιματολογικές και γεωγραφικές συνθήκες, και τα ιδιαίτερα τοπογραφικά χαρακτηριστικά (υψομετρικό εύρος) ήταν επίσης καθοριστικοί.

Επιπτώσεις της Εμφάνισης της Γεωργίας στις ανθρώπινες Κοινωνίες

Η παραγωγή τροφής συνοδεύτηκε από μια πληθώρα αλυσιδωτών εξελίξεων οι οποίες προσέφεραν συντριπτικά πλεονεκτήματα στους λαούς που την κατείχαν. Έτσι οι αρχαιότεροι πολιτισμοί σε όλες τις ηπείρους αναπτύχθηκαν στις περιοχές εμφάνισης της Γεωργίας και στις γειτονικές ζώνες: ο πολιτισμός των Σουμέριων στην περιοχή της Γόνιμης Ημισελήνου, ο προηγμένος πολιτισμός της Νοτιοανατολικής Κίνας. Ο πολιτισμός των Ίνκας στις Άνδεις και των Αζτέκων στο Μεξικό.
Ωστόσο οι χρονολογικές διαφορές εμφάνισης ή υιοθέτησης της Γεωργίας και συναδόμενων πλεονεκτημάτων ανάμεσα στις διάφορες περιοχές συνετέλεσε σε μια εξαιρετικά άνιση κατανομή πλούτου και ισχύος μεταξύ των λαών ή όπως πολύ εύστοχα σχολίασε ο Jared Diamond στο εξαιρετικό του βιβλίο “Guns Germs And Steel” «καθόρισε τους έχοντα και μη έχοντες της Ιστορίας».
Το πρώτο και πιο απτό πλεονέκτημα που προσέφερε η Γεωργία σε σχέση με το κυνήγι και την τροφοσυλλογή ήταν η μεγαλύτερη και αποτελεσματικότερη παραγωγή τροφής. Κατά κανόνα ένα στρέμμα γης με φυτά σε πυκνή φύτευση είναι ικανό να παρέχει περισσότερη τροφή για τους γεωργούς από ότι η ίδια η έκταση για τους κυνηγούς τροφοσυλλέκτες. Έτσι οι πρωτόγονοι γεωργοί υπερτερούσαν κατά πολύ αριθμητικά των κυνηγών και το γεγονός αυτό ήταν καθοριστικό για την έκβαση πολεμικών συγκρούσεων μεταξύ των δύο πλευρών. Πέρα από την αξία ως τροφή η εμφάνιση της γεωργίας, και συγκεκριμένα η εξημέρωση των ζώων, προσέφερε σωρεία επιπρόσθετων πλεονεκτημάτων: ένδυση, λίπασμα για τις καλλιέργειες, μεταφορές προϊόντων και μετακινήσεις καθώς και χρήση για πολεμικούς σκοπούς.
Επίσης η Γεωργία σε αντίθεση με το παλαιότερο μοντέλο όπου οι ανθρώπινες ομάδες έπρεπε να μετακινούνται συνεχώς προς αναζήτηση τροφής, συνοδεύτηκε από τη μόνιμη εγκατάσταση των ανθρώπων κοντά στις περιοχές καλλιέργειας. Η εγκατάσταση σε μόνιμους οικισμούς με την σειρά της έδωσε νόημα στην αποθήκευση των πλεονασμάτων τροφής.
Οι μόνιμα εγκατεστημένοι πλέον γεωργοί μπορούσαν να συντομεύσουν το χρονικό διάστημα που μεσολαβούσε ανάμεσα στις γέννες κατά μέσο όρο σε 2 χρόνια σε σχέση με τα 4 χρόνια που απαιτούνταν στους διαρκώς μετακινούμενους κυνηγούς τροφοσυλλέκτες. Με αυτόν τον τρόπο ο συνδυασμός ανάμεσα στην αποτελεσματικότερη παραγωγή τροφής και τον υψηλότερο αριθμό γεννήσεων οδήγησε σε μια έκρηξη του ανθρώπινου πληθυσμού στις γεωργικές κοινωνίες.
Η περίσσεια τροφής αποδέσμευσε ορισμένα από τα μέλη των αγροτικών κοινωνιών από την υποχρέωση να παράγουν την τροφή τους και με αυτό τον τρόπο κατέστη δυνατό να αφοσιωθούν σε άλλες εργασίες.  Με αυτόν τον τρόπο αναδείχθηκαν νέα επαγγέλματα – συντεχνίες, όπως για παράδειγμα οι βασιλείς, (πολιτικοί) οι γραφειοκράτες, οι ιερείς, οι στρατιωτικοί, οι εφευρέτες, οι τεχνίτες και οι καλλιτέχνες. Αυτόματα η δραστηριότητα των νέων επαγγελματιών οδήγησε σε καινοτόμες εξελίξεις, όπως η χρήση μεταλλικών εργαλείων, η εμφάνιση της γραφής, των Μαθηματικών, της Γεωμετρίας, η χρήση νομισμάτων, εμφάνιση σύνθετων μορφών διακυβέρνησης, συντήρηση επαγγελματικών στρατών. Με άλλα λόγια όλες οι προηγούμενες πολιτισμικές εξελίξεις είναι έμμεσες συνέπειες της εμφάνισης της Γεωργίας.
Είναι επίσης αξιοσημείωτο ότι σύμφωνα με ορισμένους συγγραφείς, η εμφάνιση της παραγωγής τροφής και ειδικά η εξημέρωση των ζώων, συνδέεται με την εμφάνιση ασθενειών όπως η ευλογιά, η ιλαρά και η γρίπη, οι οποίες πέρασαν από τα οικόσιτα ζώα στους αθρώπους.
Οι πυκνοκατοικημένες αγροτικές κοινωνίες με τον καιρό ανάπτυξαν ανθεκτικότητα στις εν λόγω ασθένειες γεγονός που κατέστη καθοριστικό στις συγκρούσεις με πληθυσμούς κυνηγών τροφοσυλλεκτών, οι οποίοι αποδεκατιζόταν όταν έρχονταν σε επαφή με τις νέες ασθένειες. Υπολογίζεται ότι ανάμεσα στο 50 και 100% των ιθαγενών πληθυσμών που ερχόταν σε επαφή με τις ασθένειες έβρισκε θάνατο.
Σε αυτό το σημείο είναι ενδιαφέρον να παρατεθεί η άποψη ορισμένων συγγραφέων σχετικά με τις πιθανές επιπτώσεις της εμφάνισης της Γεωργίας στο σύγχρονο γεωπολιτικό χάρτη και στην κατανομή ισχύος ανάμεσα στους λαούς, συνέπειες που σε ορισμένες περιπτώσεις είναι εμφανείς ακόμη και στις μέρες μας. Όπως είδαμε μέχρι τώρα, οι κάτοικοι της γόνιμης ημισελήνου μετατράπηκαν στους πρώτους γεωργούς κτηνοτρόφους γύρω στο 8500 π.χ.
Αυτή η πρωτοπορία επέτρεψε στους λαούς της περιοχής να αναπτύξουν πολλά από τα συνδεδεμένα με την γεωργία. Η τεχνολογική υπεροχή και οι μεγαλύτεροι πληθυσμοί σε συνδυασμό με τις ευνοϊκότερες γεωγραφικές και τοπογραφικές συνθήκες στην Ευρασία κατέστησαν δυνατή μια μεγαλύτερη διάχυση της τεχνολογίας.
Έτσι η γεωργία και τα συνδεδεμένα πλεονεκτήματα πέρασαν από την γόνιμη ημισέληνο στην Αίγυπτο, μετέπειτα στην Ελλάδα, στη Ρώμη και τελικά στη Βόρεια Ευρώπη. Με αυτόν τον τρόπο οι κάτοικοι της Ευρασίας απέκτησαν ένα τεράστιο προβάδισμα σε σχέση με άλλους λαούς οι οποίοι δεν ανέπτυξαν την παραγωγή τροφής, ή όπως είδαμε πρωτύτερα, ακόμη και στην περίπτωση λαών που ανάπτυξαν παραγωγή τροφής αυτό συνέβη σχετικά αργά.
Η κατάκτηση των Αμερικανικών ηπείρων από τους Ευρωπαίους αποτελεί ίσως την περίπτωση όπου  αναδεικνύεται καλύτερα το συγκριτικό πλεονέκτημα που έδωσε η γεωργία στους λαούς της Ευρασίας. Για παράδειγμα ενώ στη γόνιμη ημισέληνο η γεωργία ξεκίνησε  το 8500 π.χ. στις ανατολικές ακτές των Η.Π.Α. αυτό συνέβη 6000 αργότερα και 4 καλλιέργειες οι οποίες υστερούσαν σημαντικά ως προς τα χαρακτηριστικά τους-σοδειές, θρεπτική αξία κ.λ.π.-σε σχέση με τις ιδρυτικές καλλιέργειες στην γόνιμη ημισέληνο. Μια παρόμοια κατάσταση παρατηρήθηκε και στην Κεντρική Αμερική όπου οι πρώτε καλλιέργειες ενός άγριου είδους καλαμποκιού εμφανίστηκαν γύρω στο 3500 π.χ.
Η πιο σημαντική διαφορά ωστόσο ανάμεσα στις δυο περιοχές αφορά στα διαθέσιμα είδη εξημερωμένων θηλαστικών.
Οι Ευρωπαίοι διέθεταν την αίγα, το πρόβατο, την αγελάδα, τον χοίρο και το άλογο που εκτός από του ότι αποτελούσαν πολύτιμη πηγή τροφής και ένδυσης παρείχαν επιπλέον  την αναγκαία ενέργεια για τις αγροτικές εργασίες, τις μεταφορές προϊόντων και τις μετακινήσεις, ενώ μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για πολεμικούς σκοπούς. Απλό την άλλη πλευρά οι Ίνκας του Περού, είχαν στην διάθεση  τους μόνο ένα είδος μεγάλου θηλαστικού, το λάμα, το οποίο παρείχε μεν τροφή και μαλλί για ένδυση αλλά δεν παρείχε γάλα ούτε και χρησιμοποιήθηκε ποτέ για αγροτικές εργασίες.
Κάτι παραπλήσιο συνέβη και στο Μεξικό όπου είχε εξημερωθεί μόνο η γαλοπούλα και ο σκύλος. Τα τεράστια αλληλεπιδρώντα οφέλη που έφερε η Γεωργία φαίνονται αν αναλογιστεί κανείς ότι ο τροχός, μια εφεύρεση με τρομακτικές συνέπειες για τον ανθρώπινο πολιτισμό είχε επίσης εφευρεθεί γύρω στο 1500 π.χ. από τους Ολμέκους στο σημερινό Μεξικό. Η απουσία όμως κατάλληλων μεγάλων θηλαστικών στην περιοχή, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να σύρουν άροτρα για παράδειγμα, περιόρισε τη χρήση των τροχών σε παιδικά παιχνίδια και όχι στις μεταφορές ή στις αγροτικές εργασίες.
Δεν είναι να απορεί λοιπόν κανείς που το 1492 ο Χριστόφορος Κολόμβος, ένα ευρωπαίος, ανακάλυψε και οι απόγονοί του κατέκτησαν τις Αμερικανικές Ηπείρους και δεν συνέβη το αντίστροφο. Μια παρόμοια επικράτηση των λαών της Ευρασίας ξανασυνέβη στις κατακτήσεις της Νότιας Αφρικής, της Αυστραλίας, και των νησιών του Ειρηνικού.
Εν κατακλείδι Γεωργία αναπτύχθηκε ανεξάρτητα και με μεγάλη χρονολογική διαφορά σε πολύ λίγες συγκεκριμένες περιοχές του πλανήτη. Οι λόγοι για τους οποίους ξεκίνησε η παραγωγή τροφής έχει να κάνει με τον συνδυασμό των διαθέσιμων φυτών και ζώων στις συγκεκριμένες περιοχές. Η γεωργία προσέφερε συντριπτικά άμεσα και έμμεσα πλεονεκτήματα στους λαούς που την  ανέπτυξαν ή την υιοθέτησαν. Ειδικά οι λαοί των  περιοχών όπου πρωτοεμφανίστηκε  η γεωργία απέκτησαν ένα τρομακτικό προβάδισμα που τους επέτρεψε να επιβληθούν ή ακόμη και να αφανίσουν τους λαούς με τους οποίους συγκρούστηκαν. 

Πηγή: Απόστολος Πέκας Περιοδικό Αγροτύπος              

Πέμπτη, 26 Ιουνίου 2014

Εφαρμογή Φυτοφαρμάκων

Αλεξανδρούπολη: Μετέφερε με το αυτοκίνητο πάνω από 85 κιλά λαθραίων φυτοφαρμάκων! ΦΩΤΟΈνα δραστικό συστατικό φυτοφαρµάκου σπάνια χρησιµοποιείται όπως αρχικά παρασκευάσθηκε. Πρέπει να διαλυθεί µε νερό, ελαιώδεις ουσίες ή άλλα χηµικώς ανενεργά υλικά ώστε να µπορεί να εφαρµοσθεί οµοιόµορφα στην επιφάνεια της φυτείας. Ο παρασκευαστής οίκος αναµιγνύει το δραστικό συστατικό µε άλλες ουσίες όπως διαλύτες, διαβρεκτικοί και προσκολλητικοί παράγοντες, σκόνες ή κόκκοι. Έτσι παράγει τελικά το σκεύασµα του φυτοφαρµάκου που είναι έτοιµο να χρησιµοποιηθεί, είτε αυτούσιο είτε αφού διαλυθεί µε νερό ή µε κάποιο άλλο αδρανή φορέα. Το ίδιο δραστικό συστατικό διατίθεται συχνά σε µερικά διαφορετικά σκευάσµατα.
Για να αποφασισθεί ποιο σκεύασµα πρέπει να χρησιµοποιηθεί πρέπει να ληφθούν υπόψη:
- η αποτελεσµατικότητα του φαρµάκου εναντίον του εχθρού,
- το φυτό που πρέπει να προστατευτεί,
- τα µηχανήµατα εφαρµογής,
- ο κίνδυνος διαφυγής (drift) και απορροής (run off),
- η πιθανότητα φυτοτοξικότητας στα καλλιεργούµενα φυτά (βλέπε και παρακάτω).

Συχνά χρησιµοποιούνται συντµήσεις για τον χαρακτηρισµό των σκευασµάτων των φυτοφαρµάκων. Επειδή τα φυτοφάρµακα προέρχονται από ξένες χώρες έχει επικρατήσει η χρήση λατινικών γραµµάτων για το σκοπό αυτό. Παρακάτω περιγράφονται σύντοµα οι κυριότεροι τύποι σκευασµάτων µε τα αρχικά που συνηθέστερα χρησιµοποιούνται.

ιαλύµατα (S, LS, LC, AS).

Το φυτοφάρµακο τυποποιείται (φορµουλάρεται) µέσα σε νερό ή άλλο διαλύτη και αποτελεί πραγµατικό διάλυµα. Τα διαλύµατα αν παρουσιαστούν σωστά από το γεωργό δεν αφήνουν ορατά υπολείµµατα πάνω στα γεωργικά προϊόντα (που σε µερικές περιπτώσεις µειώνουν την ποιότητα) και δεν προκαλούν προβλήµατα στα ψεκαστικά µηχανήµατα.

Γαλακτωµατοποιήσιµα (EC)

Είναι σε υγρή µορφή που µπορεί να αναµιχθεί µε νερό για να σχηµατίσει γαλάκτωµα. Γαλάκτωµα είναι ο λεπτός καταµερισµός ενός υγρού (συνήθως µε τη µορφή πολύ µικρών σφαιρικών σταγόνων) οµοιόµορφα µέσα σ’ ένα άλλο υγρό. Πολλά δραστικά συστατικά φυτοφαρµάκων δεν είναι υδατοδιαλυτά αλλά είναι διαλυτά σε ελαιώδεις ουσίες. Στα γαλακτώµατα λοιπόν το δραστικό συστατικό διαλύεται συχνά σε µια ελαιώδη ουσία και ένας γαλακτωµατοποιητής προστίθεται σ’ αυτά, ώστε τελικά το γαλακτωµατοποιήσιµο αυτό σκεύασµα να µπορεί να αναµιχθεί εύκολα µε νερό σχηµατίζοντας ένα γαλακτώδες υγρό, το γαλάκτωµα. Τα γαλακτωµατοποιήσιµα είναι σχεδόν αβλαβή για τους ψεκαστήρες. Απαιτείται µόνο µικρή ανάδευση στα ψεκαστικά µηχανήµατα κατά την εφαρµογή.
Όταν όµως τα γαλακτωµατοποιήσιµα συνδυάζονται µε άλλα σκευάσµατα πιθανό να  απαιτηθεί ειδική µίξη, συνεχής ανάδευση ή και ειδικές ουσίες συνδυασµού για να µην γίνει διαχωρισµός µέσα στο µίγµα (βλέπε παρακάτω). 

Βρέξιµες σκόνες (WP ή PM).

Είναι ξηρά κονιοποιηµένα σκευάσµατα που µοιάζουν οπτικά µε τις σκόνες επίπασης (βλέπε παρακάτω). Όµως σε αντιδιαστολή µε τις σκόνες, περιέχουν διαβρεκτικές και διασπορικές ουσίες επειδή προορίζονται για µίξη µε νερό.
Όταν αναµιχθούν µε νερό σχηµατίζουν αιώρηµα. Επειδή οι βρέξιµες σκόνες δεν σχηµατίζουν πραγµατικά διαλύµατα είναι απαραίτητο κατά τον ψεκασµό να γίνεται συνεχής ισχυρή ανάδευση µέσα στον ψεκαστήρα για να παραµένει το φάρµακο σε οµοιόµορφη αιώρηση. Οι σωστές βρέξιµες σκόνες δεν αποφράσσουν τα ακροφύσια των ψεκαστήρων αλλά µπορεί να προκαλέσουν φθορά στις αντλίες και τα ακροφύσια. Είναι πιο ασφαλείς συνήθως, όσο αφορά τη φυτοτοξικότητα, από τα γαλακτωµατοποιήσιµα.

Υδατοδιαλυτές σκόνες (SP, WSP).

Όπως και οι βρέξιµες σκόνες βρίσκονται σε ξηρή µορφή. Όµως όταν προστεθούν σε νερό διαλύονται σχηµατίζοντας πραγµατικό διάλυµα. Ανάδευση στον ψεκαστήρα χρειάζεται σε µερικές περιπτώσεις για να ολοκληρωθεί η διάλυση. Κατόπιν η ανάδευση δεν είναι απαραίτητη.

Συµπυκνωµένα αιωρήµατα (SC, F, FL, flowable).

Είναι σκευάσµατα πολύ λεπτόκοκκης βρέξιµης σκόνης. Πωλούνται σαν παχύρρευστο αιώρηµα για διευκόλυνση της προσθήκης τους στο νερό του ψεκαστήρα. Απαιτούν µέτρια ανάδευση και σπάνια φράσσουν τα ακροφύσια. Πρόσφατα γίνονται γνωστά και σαν υγρά (L, liquid).

Ρευστά κοκκώδη (DF, dry flowable).

Αποτελούνται από πολύ λεπτούς κόκκους που ρέουν από τη συσκευασία και κατανέµονται οµοιόµορφα αν προστεθούν σε νερό. Προορίζονται για ανάµειξη µε υγρά λιπάσµατα ή νερό και εφαρµόζονται σαν ψεκασµός. Απαιτούν ισχυρή αρχική ανάδευση για επίτευξη οµοιόµορφου αιωρήµατος.

Υδατοδιαλυτοί κόκκοι (granules) (WDG).

Αν προστεθούν σε νερό ή υγρά λιπάσµατα δηµιουργείται αιώρηµα. Απαιτούν µεγαλύτερη ανάδευση από τις βρέξιµες σκόνες για επίτευξη του αρχικού αιωρήµατος.

Σκόνες επίπασης (D, DP, P).

Αποτελούνται συνήθως από το δραστικό συστατικό σε ανάµειξη µε αδρανές υλικό όπως ο τάλκης, η άργιλος, κονιοποιηµένα κελύφη ξηρών καρπών, ηφαιστειακή στάχτη κ.α. Όλα τα συστατικά είναι κονιοποιηµένα σε ένα σχετικά οµοιόµορφο µέγεθος σωµατιδίων (particles). Τα αδρανή υλικά προστίθενται για να βελτιώσουν την αποθήκευση και τους χειρισµούς. Οι σκόνες επίπασης πάντα εφαρµόζονται
στα φυτά σε ξηρή µορφή (σκονίσµατα), και δεν πρέπει ποτέ να αναµειγνύονται µε νερό. Τα πολύ µικρά σωµατίδια των σκονών επίπασης τις κάνουν επιρρεπείς σε διαφυγή (drift) σε µη στοχευόµενες επιφάνειες κατά την εφαρµογή στις καλλιέργειες.

Κοκκώδη (G, granular).

Παρασκευάζονται µε διαβροχή σωµατιδίων αργίλου, κελυφών καρυδιών, σπαδίκων αραβοσίτου ή άλλων πορωδών υλικών µε υγρό δραστικό συστατικό φυτοφαρµάκου. Εφαρµόζονται απ’ ευθείας χωρίς ανάµειξη µε νερό ή άλλο φορέα. Χρησιµοποιούνται συνήθως για επεµβάσεις στο έδαφος. Μπορούν να εφαρµοσθούν απ’ ευθείας στο έδαφος ή και πάνω στα φυτά. Είναι ασφαλέστερα στην εφαρµογή τους από φυτοφάρµακα που εφαρµόζονται µε ψεκασµό ή επίπαση και υπάρχει µικρός κίνδυνος διαφυγής (drift).

Καπνογόνα, φυτοφάρµακα σε αέρια µορφή (gas).

Ουσίες που παράγουν τοξικά αέρια. Χρησιµοποιούνται για καταπολέµηση τρωκτικών, εντόµων, ακάρεων νηµατωδών, ζιζανίων και οργανισµών που προκαλούν ασθένειες στα φυτά. Πωλούνται σε στερεά, υγρή και αέρια µορφή. Όλα πάντως, όταν απελευθερωθούν, µετατρέπονται σε αέρια. Μπορούν να εγχυθούν στο έδαφος, να χρησιµοποιηθούν κάτω από ταρπολίνες, σε αποθηκευµένα προϊόντα ή για καταπολέµηση σε κτίρια (για τις λεγόµενες «απολυµάνσεις»). Τα αέρια αυτά διαχέονται γρήγορα στο χώρο που εφαρµόζονται, διαπερνούν ακόµα και στερεούς φραγµούς (π.χ. ξύλο) καταπολεµώντας έτσι παράσιτα σε απρόσιτα σηµεία. Είναι πολύ τοξικά για τον άνθρωπο και τα ζώα και πρέπει να χρησιµοποιούνται µε εξαιρετική προσοχή.

Αερολύµατα (aerosol).

Βρίσκονται µέσα σε µεταλλικά κουτιά µε πίεση. Το προωθητικό αέριο ωθεί το φυτοφάρµακο προς τον εξωτερικό χώρο µέσα από ένα λεπτό ακροφύσιο. Χρησιµοποιούνται κύρια σε κατοικίες και κήπους και λιγότερο σε θερµοκήπια και στάβλους. Σπάνια χρησιµοποιούνται στη γεωργία σε εµπορική κλίµακα. Πέρα από τα συµπιεσµένα αερολύµατα, τα θερµικά και µηχανικά αερολύµατα χρησιµοποιούνται σε ειδικές περιπτώσεις.

∆ηλητηριώδη δολώµατα (poisonous bait).

Το δραστικό συστατικό βρίσκεται σε ανάµειξη µε νερό, τροφή, ή άλλη ελκυστική ουσία. Τοποθετείται σε χώρο µε πρόσβαση στα ζώα – στόχους. Είναι χρήσιµα για την καταπολέµηση ποντικών, αρουραίων και άλλων τρωκτικών.

Βοηθητικές ή προσθετικές ουσίες (ή έκδοχα – adjuvants additives).

Είναι χηµικές ενώσεις που προστίθενται στα σκευάσµατα για βελτίωση της αποτελεσµατικότητάς τους.
Οι διαβρεκτικοί παράγοντες και οι γαλακτωµατοποιητές είναι απαραίτητοι για να αναµειχθεί το δραστικό συστατικό µε νερό και να διαβρέξει τη φυλλική επιφάνεια. Οι εξαπλωτικοί και προσκολλητικοί παράγοντες βοηθούν το δραστικό συστατικό να εξαπλωθεί οµοιόµορφα στην ψεκαζόµενη επιφάνεια και να παραµείνει εκεί χωρίς να αφαιρείται εύκολα από τη βροχή και τον αέρα. Οι διεισδυτικοί παράγοντες υποβοηθούν το δραστικό συστατικό να διαπεράσει την εξωτερική επιφάνεια προς τους εσωτερικούς ιστούς του φυτού.
Το σκεύασµα συνήθως περιέχει την απαραίτητη ποσότητα από τις παραπάνω ουσίες για τις περισσότερες από τις χρήσεις που συνιστάται. Πάντως συχνά χρησιµοποιούνται από το γεωργό επιπλέον προσθετικά σκευάσµατα. Για παράδειγµα όταν ψεκάζονται φυτά µε κηρώδεις επιφάνειες όπως φύλλα λάχανου ή κρεµµυδιού, είναι απαραίτητος ένας εξαπλωτικός παράγοντας. Αυτός προστίθεται απ’ ευθείας στον ψεκαστήρα. Πάντως στην περίπτωση αυτή πρέπει να χρησιµοποιηθεί µόνο η συνιστώµενη δόση, αλλιώς µπορεί να συγκρατηθεί στην ψεκαζόµενη επιφάνεια λιγότερο δραστικό συστατικό µε αποτέλεσµα ατελή καταπολέµηση. Ένας άλλος τύπος προσθετικής ουσίας ελαττώνει τον σχηµατισµό αφρού στο ψεκαστικό διάλυµα (defoaming agent) µε αποτέλεσµα τη διευκόλυνση της εφαρµογής.

Επιλογή τύπου σκευάσµατος.

Συνήθως γίνεται µε κριτήριο την ευκολία του γεωργού. Γεωργοί µε µεγάλους ψεκαστήρες, φερόµενους ή ελκόµενους από ελκυστήρα, που είναι εφοδιασµένος µε υδραυλική ανάδευση, προτιµούν σκευάσµατα E.C. που αδειάζονται στον ψεκαστήρα απ’ ευθείας από την φιάλη χωρίς την ανάγκη ζύγισης όπως στις βρέξιµες σκόνες κ.α. Πάντως σε πολλά µέρη του κόσµου χρησιµοποιούνται οι λιγότερο ακριβές βρέξιµες σκόνες, παρά το γεγονός ότι χρειάζεται προαραίωση πριν από την τελική συνιστώµενη αραίωση για την εφαρµογή. Βέβαια η δυσκολία του ζυγίσµατος στον αγρό µπορεί να ξεπερασθεί ζυγίζοντας από πριν πολλές φορές την ίδια ποσότητα που απαιτείται για τον ψεκαστήρα πλάτης ή ότι άλλο µεγαλύτερο ψεκαστήρα χρησιµοποιείται.
Οι βρέξιµες σκόνες άλλωστε έχουν µακρύτερο χρόνο αποθήκευσης (shelf life) από τα γαλακτωµατοποιήσιµα, δηλαδή διατηρούν τη δραστικότητα τους για µακρύτερο χρονικό διάστηµα, ιδιότητα πολύ σηµαντική όταν δεν είναι εύκολο να προβλεφθεί η ακριβής ποσότητα φυτοφαρµάκου που απαιτείται σε κάθε αυξητική περίοδο.
Η έλλειψη ψεκαστικών µηχανηµάτων υπαγορεύει την επιλογή σκονών επίπασης ή κοκκωδών αν υπάρχουν, που όµως απαιτούν περισσότερη εργασία ή άλλα ειδικά µηχανήµατα για την εφαρµογή. Επίσης η έλλειψη νερού υπαγορεύει τη χρήση σκονών επίπασης ή κοκκωδών που όµως και πάλι έχουν την αδυναµία του µεγάλου όγκου και βάρους κατά τη µεταφορά τους. Τα κοκκώδη βέβαια είναι προτιµητέα για την αποφυγή διαφυγής (spray drift).
Η εκλογή σκευάσµατος µπορεί επίσης να έχει περιορισµούς για λόγους φυτοτοξικότητας. Μερικά είδη φυτών ή και ποικιλίες µόνο, είναι ευπαθή σε ορισµένους διαλύτες και άλλα συστατικά των σκευασµάτων ή και µόνο σε χηµικές ακαθαρσίες που προέρχονται από τη χρήση φθηνών διαλυτών κατά την τυποποίηση.
Έχοντας την τιµή αγοράς κατά µονάδα δραστικού συστατικού σαν κριτήριο, εκτός από τα WΡ που, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι συνήθως φθηνότερα, σκευάσµατα µε υψηλή περιεκτικότητα σε δραστικό συστατικό είναι συνήθως φθηνότερα από άλλα µε χαµηλότερη περιεκτικότητα. Πάντως κατά την εκλογή του σκευάσµατος πρέπει να λαµβάνεται υπ’ όψη και το κόστος της ίδιας της εφαρµογής που µπορεί να ποικίλει για τα διάφορα είδη σκευασµάτων (π.χ. EC σε σχέση µε D ή G).

Συνδυαστικότητα

Η ανάµειξη µέσα στον ψεκαστήρα (tank mix) δύο ή περισσοτέρων φυτοφαρµάκων ή διαφυλλικών λιπασµάτων εξοικονοµεί χρόνο και εργασία, ελαττώνει το κόστος µηχανηµάτων και εφαρµογής και σε µερικές περιπτώσεις µπορεί και να αυξήσει την αποτελεσµατικότητα των φαρµάκων. Πάντως σε ορισµένες περιπτώσεις η ανάµειξη µπορεί να καταλήξει σε µείωση της δραστικότητας των φαρµάκων ή και σε φυτοτοξικότητα στην καλλιέργεια.
Εάν δύο φυτοφάρµακα αναµιχθούν στον ψεκαστήρα και εφαρµοστούν µε επιτυχία τότε λέµε ότι συνδυάζονται, αν προκύψουν όµως προβλήµατα (όπως φυτοτοξικότητα, υπερβολικός αφρός, σχηµατισµός ιζήµατος κ.ά.) τότε λέµε ότι τα φάρµακα δεν συνδυάζονται. Οι λόγοι για έλλειψη συνδυαστικότητας µπορεί να είναι φυσικοί, χηµικοί, φυτοτοξικότητας, στόχου και χρόνου εφαρµογής κ.α.
Αν δύο φάρµακα που εφαρµόζονται σε συνδυασµό καταλήξουν σε ζηµιές στην καλλιέργεια τότε αυτά τα φάρµακα δεν συνδυάζονται εξαιτίας της φυτοτοξικότητας. Για παράδειγµα ανάµειξη µυκητοκτόνων µε γαλακτωµατοποιήσιµα εντοµοκτόνα που περιέχουν ξυλένιο σαν διαλύτη µπορεί να προκαλέσει φυτοτοξικότητα.
Σε άλλες περιπτώσεις ο συνδυασµός δεν είναι δυνατός λόγω ασυµβατότητας του στόχου. Για παράδειγµα κάποια ζιζανιοκτόνα πρέπει να ενσωµατωθούν στο έδαφος ενώ άλλα πρέπει να παραµείνουν στην επιφάνεια. Αυτά δεν συνδυάζονται.

Χρονική ασυµβατότητα, υπάρχει όταν δύο φάρµακα δεν έχουν την απαραίτητη αποτελεσµατικότητα σε δεδοµένη χρονική στιγµή. Για παράδειγµα ένα προφυτρωτικό ζιζανιοκτόνο δεν µπορεί να συνδυαστεί µε ένα εντοµοκτόνο που στοχεύει σε έντοµο το οποίο θα εµφανισθεί σε άλλη χρονική στιγµή της αυξητικής περιόδου.
Επίσης φυτοφάρµακα που εφαρµόζονται σε ανάµειξη µπορούν να υποστούν χηµικές µεταβολές. Ανταγωνισµό έχουµε όταν η ανάµιξη δύο ή περισσότερων φυτοφαρµάκων καταλήγει σε µειωµένη αποτελεσµατικότητα ενός ή περισσοτέρων από αυτά. Για παράδειγµα καρβαµιδικά φυτοφάρµακα χάνουν τη δραστικότητα τους αν συνδυαστούν µε αλκαλικές ενώσεις (pΗ>7). Χηµική ασυµβατότητα είναι πιο πιθανό να εµφανισθεί αν χρησιµοποιηθεί αλατούχο ή χλωριωµένο νερό ή διαλύµατα φωσφορικής αµµωνίας. Όταν γίνεται αλλαγή πηγής νερού ή παρτίδας λιπασµάτων πρέπει να γίνεται δοκιµή συνδυαστικότητας µε τα χρησιµοποιούµενα φυτοφάρµακα.

Φυσική ασυµβατότητα είναι το αίτιο της έλλειψης οµοιόµορφης κατανοµής σε µίγµα περισσότερων από ένα σκευασµάτων στο νερό. Μπορεί να προκληθεί από ακατάλληλη ανάµιξη, ανεπαρκή ανάδευση ή έλλειψη σταθερών γαλακτωµατοποιητών όπως σε µερικά γαλακτωµατοποιήσιµα σκευάσµατα. Πολλά τέτοια προβλήµατα εµφανίζονται κατά το συνδυασµό φυτοφαρµάκων µε υγρά λιπάσµατα. Βρέξιµες σκόνες και γαλακτωµατοποιήσιµα που δεν αναµίχθηκαν σωστά µπορεί να σχηµατίσουν παχύρρευστο υγρό, µε ένα ελαιώδες στρώµα να επιπλέει στην κορυφή του ψεκαστήρα. Μερικά γαλακτωµατοποιήσιµα δεν είναι σταθερά σε αλατούχα διαλύµατα, όπως υγρά λιπάσµατα. Σε µερικές ετικέτες υποδεικνύεται έλεγχος συνδυαστικότητας. Επίσης σε µερικές περιπτώσεις είναι απαραίτητη η προσθήκη ειδικού χηµικού παράγοντα συνδυαστικότητας.
Το πρώτο βήµα για να διευκρινιστεί η δυνατότητα συνδυασµού σε µια συγκεκριµένη περίπτωση είναι η ανάγνωση της ετικέτας του φυτοφαρµάκου. ∆εν πρέπει ποτέ να γίνεται συνδυασµός δύο ή περισσοτέρων φαρµάκων αν στην ετικέτα ενός από αυτά (ή όλων), αναφέρεται ότι ο συνδυασµός δεν είναι δυνατός. 
Πάντως στην ετικέτα ή ακόµα και σε πίνακες συνδυαστικότητας που τυχόν υπάρχουν, δεν δίδονται πληροφορίες για τη δυνατότητα όλων των πιθανών συνδυασµών. Έτσι όταν δεν υπάρχει καµιά ένδειξη πρέπει να γίνεται δοκιµαστική ανάµειξη για να εξετασθεί τουλάχιστον η περίπτωση φυσικής ασυµβατότητας του συνδυασµού. ∆ηλαδή σε ένα διαφανές δοχείο µε µισό λίτρο από τον υγρό φορέα (νερό ή υγρό λίπασµα) προστίθενται διαδοχικά οι συνιστώµενες δόσεις των φυτοφαρµάκων µε τη σωστή σειρά (βλέπε παρακάτω) και γίνεται ανακίνηση για 5-10 δευτερόλεπτα µετά από κάθε προσθήκη. Μετά από ακινησία του υγρού για 10-15 λεπτά αν εµφανισθεί ίζηµα, ζελέ, συσσωµατώµατα, παχύρρευστο υγρό κ.λ.π. ο συνδυασµός δεν πρέπει να γίνει για εφαρµογή. Σε λίγες περιπτώσεις µόνο είναι δυνατός ένας συνδυασµός µετά από προσθήκη παραγόντων συνδυαστικότητας.
Για την ελαχιστοποίηση των προβληµάτων συνδυαστικότητας πρέπει να ακολουθείται πάντα η σωστή διαδικασία. Ο συνηθέστερος τρόπος είναι α) το γέµισµα του ψεκαστήρα κατά το ½ έως 2/3 πριν από την προσθήκη οποιουδήποτε σκευάσµατος, β) η προσθήκη παράγοντα συνδυαστικότητας αν είναι απαραίτητος, γ) η προσθήκη των φυτοφαρµάκων µε τη σειρά: WP, FL, WDG και EC ή S. τελευταίες οι επιφανειοδραστικές ουσίες (surfactants) όπως οι εξαπλωτικοί και διεισδυτικοί παράγοντες κ.α. Για κάθε σκεύασµα πρέπει να γίνεται προ-αραίωση, προσθήκη στον ψεκαστήρα και καλή ανάδευση πριν προστεθεί το επόµενο, ειδικά στην περίπτωση που ο φορέας είναι υγρό λίπασµα.
Για να είναι το ψεκαστικό µίγµα συνεχώς οµοιόµορφο θα πρέπει να γίνεται συνεχώς ανάδευση κατά την εφαρµογή και να µην αφήνεται ψεκαστικό διάλυµα από τη µια ηµέρα στην άλλη. Να παρασκευάζεται µόνο όσο απαιτείται για εφαρµογή µέχρι το τέλος της ηµέρας.
ΠΡΟΣΟΧΗ. Ο συνδυασµός (tank mix) µπορεί να έχει σαν αποτέλεσµα ψεκαστικό διάλυµα πολύ πιο τοξικό για τον άνθρωπο από το άθροισµα τοξικότητας των συστατικών του. Για παράδειγµα η LD 50 για το malathion είναι 1500 mg/kg, για το fenitrothion είναι 400 mg/kg αλλά του µίγµατός τους λιγότερο από 200 mg/kg.


Συµπερασµατικά: Ένας συνδυασµός φυτοφαρµάκων µπορεί να θεωρηθεί συνολικά ασφαλής µόνο εάν έχει χρησιµοποιηθεί προηγούµενα και έχει µελετηθεί λεπτοµερειακά από κάθε άποψη

Πέμπτη, 5 Ιουνίου 2014

Επίλυση δικτύων μεταφοράς νερού για άρδευση

Γράφουν οι: 
Ιωάννης Σταθακόπουλος 
Μιχαήλ Κατριτζιδάκης 



Γενικά

Τα σύγχρονα συστήματα μεταφοράς και εφαρμογής νερού για την άρδευση των καλλιεργειών και των χώρων πρασίνου λόγω της μεγάλης εξοικονόμησης νερού που προσφέρουν έχουν καθιερωθεί ως τα πιο αποδοτικά και τα πιο εύκολα στη χρήση με πολλαπλά οικονομικά οφέλη τόσο για τον χρήστη όσο και για την οικονομία της χώρας γενικότερα.
Τα συστήματα αυτά αποτελούνται από δίκτυα κλειστών αγωγών μεταφοράς και εφαρμογής διαφόρων διαμέτρων, στα οποία εφαρμόζονται εξαρτήματα ελέγχου  και διάθεσης του νερού στις υπό άρδευση περιοχές καθώς και εξαρτήματα προστασίας των εν λόγω δικτύων.

Έννοια του δικτύου

Από υδραυλικής άποψης το Δίκτυο (network) είναι ένα σύστημα αγωγών που μεταφέρει νερό. Υπάρχουν διάφορα είδη δικτύων μεταφοράς νερού όπως:
  • Δίκτυo διανομής (distribution network): Σύστημα αγωγών που παραλαμβάνει το νερό από ολιγάριθμες πηγές (σημεία εισόδου) και το οδηγεί προς πολλαπλά σημεία προορισμού (σημεία εξόδου) 
  • Ακτινωτό δίκτυο (branched network): Όπου τροφοδοτείται από ένα μοναδικό σημείο (κεφαλή), στο οποίο δεν σχηματίζονται κλειστές διαδρομές αγωγών (βρόγχοι). Κάθε σημείο εξόδου τροφοδοτείται μέσω μια μοναδικής διαδρομής.
  • Βρογχωτό δίκτυο (looped network). Όπου τροφοδοτείται από ένα ή περισσότερα σημεία, στο οποίο σχηματίζονται κλειστές διαδρομές αγωγών. Σε κάθε σημείο οδηγούν άνω της μια διαδρομές, με αφετηρία μια από τις κεφαλές του δικτύου.  
Διάταξη Δικτύων μεταφοράς νερού για Άρδευση

Ένα δίκτυο μεταφοράς νερού για άρδευση ουσιαστικά αποτελεί ένα σύστημα αγωγών υπό πίεση, που παραλαμβάνει το νερό από κάποια πηγή (Υδροληψία)  και το μεταφέρει μέσω αυτών, με την απαιτούμενη πίεση και παροχή, στο χρόνο που χρειάζεται, στην περιοχή ή στις περιοχές που πρόκειται  να εφαρμοσθεί.
Κάθε αρδευτικό δίκτυο που λειτουργεί υπό πίεση αποτελείται από
  • την πηγή υδροληψίας, (γεώτρηση)
  • τους αγωγούς που μεταφέρουν το νερό από την πηγή προς μια δεξαμενή ρύθμισης ή αποθήκευσης,
  • το αντλιοστάσιο για την εξασφάλιση της απαιτούμενης κάθε φορά παροχής και πίεσης λειτουργίας του δικτύου,
  • το δίκτυο των κλειστών αγωγών μεταφοράς του νερού από το αντλιοστάσιο ή απευθείας από την πηγή υδροληψίας προς τα όρια των περιοχών άρδευσης
  • τις επιμέρους υδροληψίες στα όρια των περιοχών άρδευσης, και  
  •  τους αγωγούς λήψης και μεταφοράς του νερού από τις παραπάνω υδροληψίες προς τους αγωγούς εφαρμογής εντός των αρδευόμενων περιοχών.
Απαιτήσεις λειτουργίας αρδευτικών δικτύων

Οι βασικές λειτουργικές απαιτήσεις ενός δικτύου άρδευσης είναι αφενός η εξασφάλιση της απαιτούμενης παροχής σε κάθε σημείο του, αφετέρου η διατήρηση της πίεσης εντός των αποδεκτών ορίων, καθώς και  η σε ορισμένες περιπτώσεις εξίσωση της παροχής της υδροληψίας  και της αρδευτικής κατανάλωσης.
Ειδικότερα:
  • Εξασφάλιση της απαιτούμενης παροχής σε κάθε σημείο του δικτύου με ικανοποιητική ταχύτητα νερού κατά το δυνατό στο όριο μεταξύ 0,5-1,5 m/sec.
  • Εξασφάλιση της απαιτούμενης πίεσης στους αγωγούς μεταφοράς και εφαρμογής του νερού για την ικανοποίηση ομαλής λειτουργίας της άρδευσης.
  • Περιορισμός των μέγιστων πιέσεων για την προστασία του δικτύου.
  • Εξαγωγή αέρα από τους αγωγούς μεταφοράς και εφαρμογής
  • Προστασία των αγωγών από υδραυλικό πλήγμα.
Σχεδιασμός των δικτύων μεταφοράς νερού 

Για τον ορθό σχεδιασμό ενός δικτύου μεταφοράς νερού πρέπει να λαμβάνονται υπόψη:
  • η μορφολογία της περιοχής,
  • οι κλίσεις κατά μήκος των αγωγών μεταφοράς,
  • οι υψομετρικές διαφορές μεταξύ των διαφόρων θέσεων του δικτύου,
  • το σχήμα των υπό άρδευση περιοχών καθώς και
  • η διάταξη αλλά και οι ανάγκες των αρδευόμενων φυτών ή καλλιεργειών.
Τα βασικά προβλήματα των κλειστών αγωγών υπό πίεση και συνεπώς των δικτύων μεταφοράς νερού αφορούν σε αυτά που δημιουργούνται λόγω μεγάλων πιέσεων ή ακόμη και αυτών που δημιουργούνται λόγω υποπιέσεων.
Έτσι κατά το σχεδιασμό είναι σημαντική η ορθή επιλογή των διαμέτρων των αγωγών καθώς και των διαφόρων εξαρτημάτων για την προστασία του δικτύου.  

Βασικές Έννοιες Υδραυλικής 

Κατά τον σχεδιασμό ενός δικτύου μεταφοράς νερού ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή είναι οι υδραυλικοί υπολογισμοί, γιατί αυτοί καθορίζουν την αποδοτικότητα καθώς και το αρχικό αλλά και λειτουργικό κόστος εγκατάστασης. Μια συνοπτική γνώση των βασικών αρχών και σχέσεων υδραυλικής είναι απαραίτητη ώστε το τελικό αποτέλεσμα της μελέτης ενός συστήματος να είναι αξιόπιστο χωρίς λειτουργικά και δαπανηρά λάθη. Έτσι παρακάτω επιδιώκουμε μια σύντομη περιγραφή των απαραίτητων στοιχείων για τους υδραυλικούς υπολογισμούς που περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων σε μια μελέτη ενός δικτύου μεταφοράς νερού για άρδευση.  

Βαθμός Ροής η χωρητικότητα

Είναι η μάζα / βάρος ή ο όγκος ενός υγρού που κινείται σε μια ορισμένη χρονική στιγμή.
Στα προβλήματα κλειστών αγωγών η ροή σε σχέση με το χώρο και το χρόνο διακρίνεται σε μόνιμη και μη μόνιμη.
Μόνιμη ροή παρουσιάζεται όταν η ταχύτητα παραμένει σταθερή σε όλα τα σημεία και αμετάβλητη με το χρόνο (μπορεί όμως να μεταβάλλεται με την θέση).
Μη μόνιμη ροή παρουσιάζεται όταν η ταχύτητα μεταβάλλεται σε όλα τα σημεία με το χρόνο.
Με τον όρο υδραυλικό πλήγμα χαρακτηρίζονται τα φαινόμενα υπερπίεσης που αντιστοιχούν  σε μη μόνιμη ροή.
Ανάλογα με την ταχύτητα του νερού διακρίνονται δύο τύποι ροής.
Για μικρές ταχύτητες η ροή θεωρείται στρωτή ενώ για μεγαλύτερες ταχύτητες η ροή είναι τυρβώδης. Στα πρακτικά προβλήματα κλειστών αγωγών υπό πίεση η ροή είναι τυρβώδης. Ο αριθμός Reynolds αποτελεί το κριτήριο για την διάκριση της ροής σε στρωτή και τυρβώδη.

   
Όπου: V= ταχύτητα ροής στον αγωγό σε m/s
          D= η διάμετρος του αγωγού σε m
          v= ο συντελεστής ιξώδους του ρευστού 

Η στρωτή ροή εμφανίζεται σε τιμές αδιάστατου αριθμού Reynolds μικρότερες του 2320.
H τυρβώδης ή στροβιλώδης ροή εμφανίζεται όταν οι τιμές του αριθμού Reynolds είναι μεγαλύτερες από 4.000 έως 6.000.
Η μονάδα που αφορά τη ροή ορίζεται ως η αναλογία του όγκου ενός υγρού που περνάει μέσα από μια σταθερή διατομή, σε ένα σταθερό χρόνο, έτσι ώστε Q=m3/sec.
Η Ροή ενός υγρού μέσα σε ένα σύστημα είναι πολύ σημαντική, και οποιαδήποτε απόκλιση της επιδρά στην αλλαγή της ταχύτητας του υγρού.
Η ροή ορίζεται από την ακόλουθη εξίσωση:
Q=Α*V όπου:
Α= η επιφάνεια μιας υγρής διατομής σε m2  
Ν= η ταχύτητα του υγρού σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο
Q= ροή σε m3/sec

Ταχύτητα ροής 

Σοβαρός παράγοντας κατά τον σχεδιασμό ενός συστήματος μεταφοράς νερού αποτελεί η ταχύτητα ροής του. Όλοι οι υδραυλικοί υπολογισμοί στα κλειστά δίκτυα μεταφοράς νερού έχουν σαν απαραίτητη παραδοχή ότι η ροή του νερού είναι σταθερή και μόνο τότε ισχύουν. Η ταχύτητα βρίσκεται είτε λύνοντας τον παραπάνω τύπο ως προς V είτε από σχετικά νομογραφήματα απωλειών πιέσεως.   

Πίεση 

Είναι η δύναμη που επιδρά ανά μονάδα περιοχής ή επιφανείας. Ειδικότερα στην  περίπτωση του νερού η  Πίεση είναι η δύναμη που δέχεται ένα σημείο ή μια περιοχή  από το νερό που βρίσκεται πάνω του δηλαδή το βάρος της υπερκείμενης στήλης νερού. Επειδή το βάρος που δέχεται το σημείο ή η περιοχή είναι συνάρτηση του ύψους του στήλης νερού, μετράται είτε σε μέτρα (10 μέτρα=1 ΑΤΜ = 1 bar)  είτε σε βάρος (1kg/cm2 = 1ατμ).
Ο γενικός τύπος της πίεσης σε μια επιφάνεια είναι:
Ρ=Β/Α=W*E/A  όπου
Ρ= πίεση σε ΑΤΜ
Β= Βάρος σε gr
W= όγκος σε cm3
Ε= Ειδικό βάρος υγρού.
Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι κανένα υγρό δεν περιέχει καμία εσωτερική δύναμη. Η κίνηση του νερού συμβαίνει μόνο από μια περιοχή υψηλότερης πίεσης σε μια χαμηλότερη. 

Στατική πίεση
Είναι η πίεση σε κάποιο σημείο όταν δεν υπάρχει ροή.

Πίεση Λειτουργίας (Δυναμική πίεση)

 Σαν πίεση λειτουργίας καθορίζεται η πίεση σε ένα σημείο ενός δικτύου όταν μια δεδομένη ποσότητα νερού (παροχή) κινείται σε αυτό.

Πυκνότητα ρ 

Είναι η σχέση μεταξύ της μάζας του υγρού και του όγκου του. Η μονάδα για την πυκνότητα ορίζεται ως η μάζα (κιλό) που περιέχεται σε ένα καθορισμένο όγκο (m3) και είναι κιλό/m3  

Ειδικό βάρος 

Είναι ο λόγος της πυκνότητας ενός υγρού σε σχέση με αυτόν του νερού, το νερό έχει  το ειδικό βάρος της μονάδας.   

Ιξώδες 

Είναι η ικανότητα ροής ενός υγρού, είναι το μέτρο της εσωτερικής τριβής του υγρού ή της αντίστασης του στη ροή.  

Απώλειες Πίεσης

Κατά την κίνηση του νερού σε ένα σύστημα κλειστών αγωγών  αναπτύσσονται δυνάμεις τριβής οι οποίες οφείλονται στην επαφή των μορίων του με το στερεό τοίχωμα των αγωγών. Η κατάσταση αυτή έχει ως αποτέλεσμα την μείωση της συνολικής ενέργειας του νερού λόγω των απωλειών που δημιουργούνται εξαιτίας των τριβών. Με άλλα λόγια η μείωση της ενέργειας του νερού που παρατηρείται σε ένα σύστημα κλειστών αγωγών που οφείλεται στις δυνάμεις τριβής μεταξύ των μορίων του νερού και του τοιχώματος του σωλήνα ονομάζεται απώλεια πίεσης λόγω τριβών.
Το ύψος των απωλειών αυτών είναι συνάρτηση της ταχύτητας του νερού V, της πυκνότητας ρ, του ιξώδους του νερού, της διαμέτρου D του αγωγού και της τραχύτητας του.
Στις υδραυλικές εφαρμογές οι τιμές της ενέργειας έχουν μονάδες μήκους συνεπώς και οι όποιες απώλειες λόγω τριβών εκφράζονται με τις ίδιες μονάδες (μέτρα μήκους) για αυτό και ονομάζονται και γραμμικές απώλειες.
Για τον υπολογισμό των απωλειών ενέργειας σε κλειστούς αγωγούς υπό πίεση έχουν αναπτυχθεί διάφορες εξισώσεις των οποίων οι πιο γνωστές παρουσιάζονται παρακάτω:
Εξίσωση των Darcy - Weisbach
Εξίσωση των Colebrook - White
Εξίσωση των Haazen - Williams

Εξίσωση των Darcy- Weisbach

Η εξίσωση αυτή θεωρώντας την ροή μέσα σε κλειστούς αγωγούς ως μόνιμη σταθερή ροή  αποδίδει το γραμμικό ύψος των απωλειών hf, συναρτήσει ενός συντελεστή τριβής f.
Η μαθηματική έκφραση της εξίσωσης ισχύει για στρωτή και τυρβώδη ροή και έχει ως εξής:
hf = f*(L*V2/D*2g) όπου:
f= ο συντελεστής τριβών
L= μήκος αγωγού (m)
D= η διάμετρος της διατομής του αγωγού (m)
u= η ταχύτητα ροής στον αγωγό (m/sec)
g= η επιτάχυνση της βαρύτητας και είναι ίση με 9,81m/sec2
Επειδή όπως είπαμε και παραπάνω στα υδραυλικά προβλήματα των κλειστών αγωγών ο αριθμός Re >4000 η ροή είναι τυρβώδης και τις περισσότερες φορές πλήρως τυρβώδης (Re>6000). Για τον λόγο αυτό ο συντελεστής τριβών f υπολογίζεται από την ημιεμπειρική σχέση των ColebrookWhite:
  

Όπου:
όπου Re ο αριθμός Reynolds της ροής (= V D / ν)
 και ν το ιξώδες  του νερού, το οποίο είναι ίσο με 0,001519 kg/m*s
Εναλλακτικά, για τον υπολογισμό των γραμμικών απωλειών  χρησιμοποιείται η προσεγγιστική σχέση Haazen - Williams:

hf = 10.675 L Q1.852/c1.852D4.87όπου

c αδιάστατος συντελεστής απωλειών.

Δεδομένου ότι τα δίκτυα άρδευσης σχεδιάζονται με ορίζοντα πολλών  ετών >20, οι τιμές εφαρμογής των συντελεστών τραχύτητας πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τη γήρανση των αγωγώνελάχιστη αποδεκτή ισοδύναμη τραχύτητα, με την προϋπόθεση νερού που δεν προκαλεί διάβρωση ή επικαθήσεις, λαμβάνεται ks = 0.1 mm.
Στη συνήθη περίπτωση πλαστικών αγωγών, με την υπόθεση ότι αναμένονται φαινόμενα διάβρωσης ή επικαθήσεων, συστήνεται ks = 1.0 έως 2.0 mm.

Οι τιμές του συντελεστή c κατά Haazen- Williams κυμαίνονται από 140 για λείους, καλά ευθυγραμμισμένους αγωγούς έως 90 ή 80 για παλιούς, φθαρμένους αγωγούς. Η τυπική τιμή για πλαστικούς αγωγούς είναι c = 100-105.      

Υδραυλικό Πλήγμα
Όπως αναφέραμε και παραπάνω  με τον όρο υδραυλικό πλήγμα χαρακτηρίζονται τα φαινόμενα υπερπίεσης που αντιστοιχούν  σε μη μόνιμη ροή.
Το υδραυλικό πλήγμα προκαλείται από τις υποπιέσεις ή τις υπερπιέσεις που δημιουργούνται στα δίκτυα μεταφοράς νερού σε τυχόν μεταβολές στην παροχή τους και παρατηρείται με:
  • Το ξεκίνημα και σταμάτημα των αντλιών
  • Την μεταβολή ροής από το κλείσιμο μιας βάνας
  • Την παρουσία θυλάκων αέρα στο δίκτυο
  • Το σταμάτημα συσκευών κατά την άρδευση
  • Την σπάσιμο ενός αγωγού
Διακοπή ροής από το κλείσιμο μιας βάνας-σταμάτημα συσκευών
Η απότομη μεταβολή ροής ή απότομη διακοπή κοντά στο σημείο αυτό, έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση των τιμών της ταχύτητας αυξάνοντας συγχρόνως την πίεση μέσα στο σύστημα.
Η αύξηση και η ελάττωση των τιμών αυτών της ταχύτητας ροής πρακτικά μεταφράζεται αρχικά με την μεταφορά κυμάτων υποπίεσης και στην συνέχεια υπερπίεσης. Το φαινόμενο αυτό συνεχίζεται μέχρι την μείωση των ισχυρών αυτών δυνάμεων οι οποίες μπορεί να προκαλέσουν την θραύση των αγωγών του δικτύου, ενώ ο χρόνος που διαρκεί  η μεταφορά των κυμάτων καθορίζεται από το μήκος του δικτύου, τη διατομή και το υλικό του αγωγού, την παροχή και τις κλίσεις του εδάφους.
Η μαθηματική σχέση υπολογισμού της διάδοσης του κύματος υποπίεσης υπερπίεσης στον αγωγό δίνεται από τον παρακάτω τύπο του Allievi:
α= √g/ε(1/Εν+1/Εσ*d/s*c)

Όπου:

  • G   :  η επιτάχυνση της βαρύτητας (9,81 m2/sec)
  • Eν  : μέτρο ελαστικότητας του νερού (2,1χ108 kg/m2 )
  • Eσ. : μέτρο ελαστικότητας του σωλήνα (Για PVC 3X1χ108    kg/m2 )
  • ε    : Ειδικό βάρος νερού σε θερμοκρασία 5ο C (1000 kg/m3 )
  • s    : Πάχος τοιχώματος σωλήνα (m)
  • d    : Εσωτερική διάμετρος σωλήνα (m)
  • c    : Συντελεστής που εξαρτάται από τον λόγο του Poisson.          
 Στην περίπτωση των ΡΕ σωλήνων είναι 0,4


Ο χρόνος που διαρκεί κατά την μεταφορά κυμάτων υποπίεσης και υπερπίεσης, δίνεται από την σχέση 
 Τκ=2*L/a
Όπου:
α είναι η ταχύτητα μετάδοσης του κύματος υποπίεσης και υπερπίεσης
L είναι του μήκος του αγωγού
Διακρίνουμε τις εξής περιπτώσεις:
1)    Ο χρόνος διακοπής της ροής να είναι  μικρότερος από την ταχύτητα μεταφοράς του κύματος δηλαδή Τ<2 span="">L
Στην περίπτωση αυτή η υπερπίεση υπολογίζεται από τον τύπο του Joukowsky:
Δρ=α*ΔV/g
 όπου:
Το ΔV είναι η μεταβολή της ταχύτητας και το ύψος της υπερπίεσης εξαρτάται από το υλικό και τα χαρακτηριστικά του αγωγού (διάμετρος, πάχος τοιχώματος, μέτρο ελαστικότητας).
2)    Ο χρόνος διακοπής της ροής να είναι μεγαλύτερου του χρόνου μετάδοσης του κύματος Τ>2L
Στην περίπτωση αυτή η υπερπίεση εξαρτάται μόνο από το μήκος του αγωγού και ισχύει ο τύπος των Micheud-Marchetti:
 Δρ=2* L/ g* ΔV/T

Ξεκίνημα ή σταμάτημα αντλίας
Με το ξεκίνημα ή το σταμάτημα μιας αντλίας παρατηρείται  αύξηση ή πτώση της ταχύτητας στον αγωγό και επομένως υψηλές τιμές  πίεσης ή υπερπίεσης στην έξοδο και χαμηλές τιμές πίεσης ή υποπίεσης στην είσοδο. Το μέγεθος της υπερπίεσης στο δίκτυο εξαρτάται από τον ρυθμό αύξησης των στροφών της αντλίας αλλά και την θέση των βαλβίδων στο δίκτυο.
Στις φυγοκεντρικές αντλίες το ξεκινημά τους συνήθως γίνεται με την βάνα κλειστή  και επομένως το μέγεθος της υπερπίεσης εξαρτάται πολλές φορές και από την απόσταση ανάμεσα στη βάνα και την αντλία. Γι αυτό και τοποθετούμε τις βάνες σχεδόν αμέσως στην έξοδο της ώστε το L να είναι μικρό.
Επίσης πρόβλημα κυμάτων πίεσης στις αντλίες μπορεί να δημιουργηθεί και από την ανάστροφη ροή, (ροή από την έξοδο προς την είσοδο) με αποτέλεσμα την περιστροφή της αντλίας σε διεύθυνση αντίθετη από την κανονική. Έτσι στην έξοδο της αντλίας τοποθετείται βάνα που επιτρέπει την ροή μόνο προς την κανονική διεύθυνση ενώ σε αντίθετη προκαλεί κλείσιμο της βάνας και απομόνωση της αντλίας.   

Σπάσιμο αγωγού
Πολλές φορές στο σύστημα μπορεί να παρουσιαστεί σπάσιμο ενός αγωγού με αποτέλεσμα νερό να αρχίσει διαρρέει από την σπασμένη σχισμή του. Στο σημείο εκείνο αναπτύσσεται αρνητικό κύμα πίεσης που μεταδίδεται μέσα στον αγωγό το οποίο με την σειρά του δημιουργεί θύλακες αέρα μέσα σε αυτόν, μερικές φορές και χιλιόμετρα μακριά από το σημείο σπασίματος του. Η κατάρρευση τέτοιων θυλάκων λόγω των κυμάτων μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές σε άλλα τμήματα του συστήματος.  

Αντιπληγματική Προστασία-Αντιμετώπιση πλήγματος
Η αντιπληγματική προστασία του δικτύου επιτυγχάνεται είτε με μείωση του μεγέθους της αύξησης πίεσης την στιγμή που γίνεται, είτε με την εξουδετέρωση της διαφοράς πίεσης που δημιουργήθηκε.
Στην πρώτη περίπτωση και με δεδομένη την πίεση λειτουργίας του δικτύου επιλέγουμε για την πρόληψη του φαινομένου είτε αγωγούς μεγαλύτερης διαμέτρου είτε αγωγούς με μεγαλύτερη πίεση αντοχής.
Στην δεύτερη περίπτωση θεραπεύουμε το φαινόμενο αναφορικά με την αύξηση της πίεσης  στο δίκτυο λόγω απότομου κλεισίματος της βάνας αυξάνοντας το χρόνο κλεισίματος ώστε να είναι μεγαλύτερος από τον χρόνο μετάδοσης του κύματος.
Γενικά η αντιμετώπιση των υπερπιέσεων σε ένα σύστημα βασίζεται στην απορρόφηση της ενέργειας του κύματος υπερπίεσης ή την ανακούφιση του με μηχανικά μέσα ή διαρροή νερού. 
Η ύπαρξη πιεστικών δοχείων σε διάφορες κατηγορίες αντλιών, η τοποθέτηση βαλβίδων μια κατεύθυνσης ροής στην έξοδο τους, η πρόβλεψη για την τοποθέτηση στο σύστημα των αγωγών βαλβίδων εξαερισμού, και τέλος η πρόβλεψη για την τοποθέτηση βαλβίδων ανακούφισης σε κατάλληλα σημεία του δικτύου που ανοίγουν όταν η πίεση  ξεπεράσει τα προκαθορισμένα όρια, ελευθερώνοντας ένα μέρος του νερού εκτονώνοντας έτσι το πλήγμα, είναι μερικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση του φαινομένου.   
   
Αερισμός Δικτύων

Γενικά
Η ύπαρξη, υπό διαλυμένη μορφή, μιας μικρής ποσότητας αέρα στο νερό μέσα σε ένα σύστημα αγωγών, είναι  δεδομένη και κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες  επιθυμητή  Τα προβλήματα παρουσιάζονται όταν η ποσότητα του αέρα που υπάρχει ή συσσωρεύεται μέσα σε ένα δίκτυο είτε δεν ελέγχεται καθόλου είτε ελέγχεται ανεπαρκώς.
Εισαγωγή αέρα σε ένα δίκτυο άρδευσης γίνεται είτε μέσω ανοιχτών πηγών λήψης νερού, οπότε έτσι συμπαρασύρονται μεγάλες ποσότητες αέρα, είτε κατά την ροή από ένα μερικώς γεμάτο τμήμα αγωγού σε ένα πλήρως γεμάτο τμήμα του, είτε όταν διάφορα εξαρτήματα του δικτύου είναι ελαττωματικά, είτε όταν οι βαλβίδες βρίσκονται σε θέση διακοπής της ροής (θέση στραγγαλισμού).   

Ροή του αέρα μέσα στους αγωγούς 

Όπως είπαμε και παραπάνω μικρές ποσότητες αέρα εμφανίζονται στο νερό με την μορφή φυσαλίδων.
Οι φυσαλίδες μικρές ή μεγάλες κατανέμονται σε όλη την διατομή ενός αγωγού. Οι μεγάλες ποσότητες αέρα δημιουργούν μεγάλα θυλάκια που συσσωρεύονται και κινούνται κατά μήκος της εσωτερικής επιφάνειας του και μάλιστα σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να είναι τόσο μεγάλα που μπορεί να γεμίζουν ολόκληρο τμήμα αγωγού. Αν μάλιστα συμβαίνει και  η τραχύτητα του αγωγού να είναι μεγάλη τότε μπορεί να προκληθεί ακόμη και διακοπή της ροής ανεξάρτητα από το αν η ταχύτητα της είναι μεγάλη.
Σε στατικές καταστάσεις ροής νερού ο αέρας συσσωρεύεται στα υψηλότερα σημεία του ενώ όταν υπάρχει ροή ο αέρας κατευθύνεται στα χαμηλότερα και συσσωρεύεται κατά μήκος του αγωγού, στις άκρες και στα διάφορα εξαρτήματα του δικτύου. 

 Οφέλη από την ελεγχόμενη παρουσία αέρα 

Η παρουσία του αέρα υπό την μορφή πολύ μικρών φυσαλίδων ομοιόμορφα κατανεμημένων μέσα στο δίκτυο  αυξάνει την ελαστικότητα του νερού με αποτέλεσμα τη μείωση της έντασης του πλήγματος που παρατηρείται από το κλείσιμο μιας βάνας, αλλά και αποφυγή των θραύσεων αγωγών, λόγω αρνητικής πίεσης, κατά την εκκένωση τους, αφού αφενός τα ελεγχόμενα θυλάκια αέρα λειτουργούν σαν ελατήρια που απορροφούν το υδραυλικό πλήγμα, αφετέρου γεμίζουν τον εκκενούμενο αγωγό.
Με άλλα λόγια η παρουσία πολλές φορές αέρα μέσα στο σύστημα το προστατεύει και από τα φαινόμενα υπερπίεσης αλλά και από τα φαινόμενα αρνητικής πίεσης.

Κίνδυνοι από την συσσώρευση αέρα στα δίκτυα

Όπως αναφέραμε ο αέρας που εισάγεται ελεύθερα μέσα σε έναν αγωγό συσσωρεύεται, κάτω από συνθήκες έλλειψης ροής στα υψηλότερα σημεία των αγωγών με την μορφή αεροθυλάκων παρεμποδίζοντας την ροή. Σε συνθήκες κανονικής ροής η κίνηση των θυλάκων αέρα γίνεται από τα υψηλότερα σημεία στα χαμηλότερα με αποτέλεσμα η κίνηση αυτή να μετακινεί μεγάλες ποσότητες νερού προκαλώντας μεταβολές στην ταχύτητα ροής του νερού και κατά συνέπεια την δημιουργία τοπικών φαινομένων υπερπίεσης (τοπικά πλήγματα).
Ο παγιδευμένος αέρας, σε δίκτυα που τροφοδοτούνται από αντλητικό συγκρότημα μειώνει την αποδοτικότητα τους λόγω απαίτησης μεγαλύτερης ενέργειας για την άντληση μικρότερων ποσοτήτων νερού, ενώ σε δίκτυα βαρύτητας, η επίδραση του είναι ακόμη μεγαλύτερη λόγω έλλειψης πίεσης για την υπερνίκηση της αντίστασης των θυλάκων αέρα. Η λειτουργική αποδοτικότητα των αντλιών μειώνεται με την ύπαρξη αέρα και κατά την αναρρόφηση. Πολλές φορές διακόπτεται η λειτουργία της αντλίας όταν παρατηρείται αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας και μείωση της ονομαστικής παροχής της.   
Σε μεταλλικούς αγωγούς μπορεί να προκληθεί διάβρωση τους καθώς οι μεταβολές στην θερμοκρασία και την πίεση προκαλούν απελευθέρωση ελευθέρων ιόντων  οξυγόνου υπό την μορφή μικροσκοπικών φυσαλίδων. 
Η ανεξέλεγκτη συσσώρευση αέρα σε ένα δίκτυο, λόγω της πολύ μικρής συμπιεστότητας του νερού αφενός, και αντίθετα της πολύ μεγάλης του αέρα αφετέρου, σε περίπτωση θραύσης αγωγού η ενέργεια που απελευθερώνεται από τον αέρα είναι πολλαπλάσια της ενέργειας του νερού και κατά συνέπεια την πρόκληση σοβαρών κινδύνων τόσο για τα εξαρτήματα του δικτύου όσο και για την ζωή ατόμων.    
Τέλος η ύπαρξη αέρα στα δίκτυα πέραν των άλλων δημιουργεί προβλήματα ανάγνωσης των στοιχείων παροχής και ταχύτητας στα διάφορα όργανα του δικτύου και επιταχύνει την φθορά τους. 

Περιορισμός της συσσώρευσης και έλεγχος της παρουσίας αέρα στα δίκτυα 

Για τον έλεγχο των προβλημάτων της παρουσίας αέρα στο σύστημα των κλειστών αγωγών χρησιμοποιούνται διάφορες συσκευές ελέγχου (βαλβίδες εξαερισμού), οι οποίες άλλωτε μπορούν και απελευθερώνουν μικρές ποσότητες αέρα που είναι δυαλυμένος μέσα στον αγωγό όταν το δίκτυο βρίσκεται υπό πίεση (αυτόματες βαλβίδες εξαερισμού), άλλοτε να εξάγουν μεγάλες ποσότητες αέρα κατά την πλήρωση αλλά και να εισάγουν μεγάλες ποσότητες αέρα κατά την εκκένωση του δικτύου (κινητικές), και άλλοτε να εκπληρώνονται και οι τρεις λειτουργίες με την χρήση μιας βαλβίδας (διπλής ενεργείας).

Θέση τοποθέτησης των βαλβίδων εξαερισμού στο δίκτυο

Σε ένα δίκτυο η σωστή επιλογή των θέσεων  που θα τοποθετηθούν οι βαλβίδες εξαερισμού είναι πολύ σημαντική για την αποφυγή όλων των προβλημάτων που αναφέραμε.  
Βαλβίδες εξαερισμού τοποθετούνται συνήθως όταν  αυξάνονται ή μειώνονται οι κλίσεις των αγωγών, ακριβώς μετά τις συσκευές ρύθμισης πίεσης (μειωτές πίεσης), πριν την τοποθέτηση υδρομέτρων, όταν παρατηρείται αλλαγή διατομής αγωγών, σε διαβάσεις αγωγών πάνω από διάφορα τεχνικά έργα, στα αντλιοστάσια για την απελευθέρωση του αέρα, σε συστήματα φιλτραρίσματος του δικτύου στο ανώτερο επίπεδο του συστήματος και τέλος σε μεγάλου  μήκους αγωγούς, με σταθερές κλίσεις (ανοδικές, καθοδικές ή μηδενικές), κάθε 500 μέτρα.        

Μελέτη - Επίλυση δικτύων μεταφοράς νερού για άρδευση

Γενικά

Τα δίκτυα μεταφοράς νερού για άρδευση χώρων πρασίνου από υδραυλική άποψη  κατατάσσονται στα  ακτινωτά δίκτυα δηλαδή στα δίκτυα όπου υπάρχει ένας κεντρικός αγωγός μεταφοράς και δευτερεύοντες αγωγοί που καταλήγουν σε επιμέρους υδροληψίες για την άρδευση των φυτών.  Αν θεωρήσουμε το δίκτυο ως ένα εννοιολογικό σύστημα, τα σημεία του δικτύου όπου υπάρχουν σημεία εισροής ή εκροής νερού, ή αλλαγή της γεωμετρίας του δικτύου ή μεταβολής των χαρακτηριστικών των αγωγών τα ονομάζουμε κόμβους (κόμβοι μπορεί να θεωρηθούν οι διάφορες θέσεις των φρεατίων ελέγχου άρδευσης ΦΕΑ), ενώ κάθε στοιχείο μεταφοράς νερού μήκους L τα ονομάζουμε κλάδους.
Η μελέτη και επίλυση κάθε φορά ενός δικτύου μεταφοράς νερού για άρδευση δεν είναι μονοσήμαντη και πραγματοποιείται μέσω διαφορετικών συνδυασμών των υδραυλικών παραμέτρων του όπως της διαμέτρου των αγωγών, της παροχής, και του πιεζομετρικού φορτίου. Είναι προφανές ότι οι διαφορετικές λύσεις που προκύπτουν από διαφορετικούς συνδυασμούς οδηγούν και σε διαφορετικό κόστος εγκατάστασης.
Με άλλα λόγια κατά την επίλυση του δικτύου ένας μελετητής αυτό που επιζητά είναι η βέλτιστη διατύπωση των μαθηματικών μεθόδων που αναφέρονται   στην βέλτιστη υδραυλική λειτουργία των συνιστωσών του δικτύου αφενός, και αφετέρου στην ανάλυση του κόστους αποτελεσματικότητας των επιλεγμένων  κάθε φορά «τεχνικών οδών» για την επίλυση του ως συνάρτηση του κόστους εγκατάστασης και της αποτελεσματικότητας που αυτές αντιπροσωπεύουν.
Τα έργα ρύθμισης πίεσης (αντλητικά συγκροτήματα-ρυθμιστές πίεσης), τα έργα αποθήκευσης του νερού (δεξαμενές) τα έργα μεταφοράς νερού (αγωγοί μεταφοράς), οι διάφορες συσκευές ρύθμισης της ροής (δικλείδες, βαλβίδες), κ.λ.π αποτελούν τις βασικές συνιστώσες ενός δικτύου.
Από άποψη κόστους την κύρια συμβολή  στην διαμόρφωση του κόστους εγκατάστασης ενός δικτύου έχουν οι αγωγοί μεταφοράς χωρίς να παραλείπεται και η συμβολή των υπολοίπων στοιχείων στην τελική διαμόρφωση του.

Μελέτη - Επίλυση

Το σύνηθες πρόβλημα που αντιμετωπίζει ένας μελετητής κατά την εκπόνηση μιας μελέτης ενός συστήματος αγωγών μεταφοράς νερού για άρδευση είναι ο υπολογισμός των διαμέτρων των σωλήνων που θα τοποθετηθούν.
Έτσι τα ελάχιστα απαιτούμενα  δεδομένα που πρέπει είτε να έχει στην διάθεση του, είτε απαιτείται να τα απεικονίσει και να τα υπολογίσει ο ίδιος προκειμένου να προβεί στην διαστασιολόγηση του δικτύου είναι :
  • Η θέση της υδροληψίας και το υψόμετρο της θέσης.
  • Η Διαθέσιμη παροχή της θέσης υδροληψίας
  • Η χάραξη του δικτύου δηλαδή η όδευση των αγωγών καθώς και τα σημεία, οι θέσεις και τα υψόμετρα των ΦΕΑ του δικτύου.
  • Το ελάχιστο απαιτούμενο πιεζομετρικό φορτίο σε κάθε ΦΕΑ, δηλαδή το απαιτούμενο πιεζομετρικό φορτίο που προκύπτει από την λειτουργία των ΦΕΑ.
  • Το απαιτούμενο πιεζομετρικό φορτίο στην αρχή του δικτύου λαμβάνοντας υπόψη την ικανοποίηση των απαιτήσεων σε πίεση λειτουργίας των ΦΕΑ
  • Οι παροχές σε κάθε κλάδο του δικτύου. Οι παροχές των κλάδων του δικτύου υπολογίζονται με βάση τις απαιτήσεις των ΦΕΑ.
Κατά την διαδικασία της διαστασιολόγησης ο μελετητής θα πρέπει να έχει υπόψη ότι:
  • Η επιλογή μικρότερης διαμέτρου σημαίνει μειωμένο κόστος σε σχέση με την εγκατάσταση ενός αγωγού μεγαλύτερης διαμέτρου. Από την άλλη μειωμένη διάμετρος σημαίνει μεγαλύτερη ταχύτητα ροής. Μεγαλύτερη ταχύτητα ροής σημαίνει μεγαλύτερος κίνδυνος πρόκλησης πληγμάτων και καταστροφών αγωγών ή συσκευών του δικτύου με αποτέλεσμα επί πλέον κόστος για την αποκατάσταση των προκληθέντων ζημιών.
  • Το ύψος ταχύτητας ροής στον αγωγό το οποίο θα πρέπει να κυμαίνεται στο όριο μεταξύ 0,5-1,5 m/sec.
  • Η αντοχή των αγωγών σε πίεση θα πρέπει να αυξάνεται προκειμένου να υπερκαλύπτεται τα ύψος της υπερπίεσης λόγω πλήγματος.
Έτσι λοιπόν με βάση όλα τα παραπάνω ο μελετητής ακολουθεί τα παρακάτω βήματα:
Προσδιορίζονται οι παροχές και οι απαιτήσεις σε πίεση λειτουργίας για κάθε ΦΕΑ θεωρώντας ότι η παροχή ζήτησης μοιράζεται, όσο αυτό είναι δυνατό εξίσου, στην αρχή και στο τέλος των κλάδων. Χαράσσεται η πιεζομετρική γραμμή του δικτύου των ΦΕΑ (ΤΡΙΤΕΥΟΝ ΔΙΚΤΥΟ ΑΡΔΕΥΣΗΣ) ώστε κατά την επιλογή των διαμέτρων των αγωγών να λαμβάνεται υπόψη και η κλάση τους. Στην πράξη η παροχή σε έναν αγωγό μεταφοράς και διανομής του νερού μεταβάλλεται σε όλο το μήκος του.
Στη φάση αυτή πρέπει να υπολογισθούν οι ενεργειακές απαιτήσεις του δικτύου μεταφοράς στην είσοδο του, δηλαδή να υπολογισθεί το πιεζομετρικό φορτίο, ώστε στην συνέχεια να μπορούν να είναι γνωστοί οι περιορισμοί σε πίεση. Έτσι ξεκινώντας από το σημείο λήψης νερού και έχοντας γνωστά τα μεγέθη και τις απαιτήσεις των ΦΕΑ, υπολογίζονται οι απώλειες των κλάδων του δικτύου μέχρι τα πιο απομακρυσμένα και δυσμενή σημεία του προσθέτοντας σε αυτές ή αφαιρώντας από αυτές την υψομετρική διαφορά από το σημείο λήψης του νερού. Το αποτέλεσμα που προκύπτει θα είναι το πιεζομετρικό φορτίο στην είσοδο του αγωγού.    
Με βάση λοιπόν τις απαιτήσεις των ΦΕΑ προσδιορίζονται οι παροχές ανά κλάδο του δικτύου. Οι υπολογισμοί αρχίζουν από το δίκτυο εφαρμογής και στο τέλος προκύπτει η παροχή του κεντρικού αγωγού βαδίζοντας από τα κατάντη προς τα ανάντη.
Με βάση τις παροχές των κλάδων προσδιορίζεται η ελάχιστη διάμετρος και κλάση με κριτήριο την ικανοποίηση των περιορισμών για την ταχύτητα (0,5-1,5 m/sec) αλλά και την ικανοποίηση αντοχής σε πίεση λειτουργίας του δικτύου. Η διάμετρος που επιλέγεται από τον περιορισμός της ταχύτητας, και της πίεσης προκύπτει από τις εσωτερικές διαμέτρους αγωγών του εμπορίου.
0,5≤ 4Qd2 ≥1.5
Για το δίκτυο που διαμορφώθηκε ελέγχεται αν οι πιέσεις που αναπτύσσονται ικανοποιούν τους περιορισμούς της πίεσης αφενός αφετέρου αν η επιλεγείσα διάμετρος αντέχει στις διαμορφούμενες υπερπιέσεις για την αντιμετώπιση  των πληγμάτων.
Ο ενεργειακός υπολογισμός αρχίζει από το σημείο λήψης του νερού (θέση γεώτρησης) λαμβάνοντας υπόψη το υψόμετρο θέσης του. Από το σημείο αυτό υπολογίζονται οι απώλειες μέχρι το πρώτο ΦΕΑ. Στις απώλειες αυτές προστίθενται και οι απαιτήσεις του ΦΕΑ σε πίεση καθώς και η υψομετρική διαφορά μεταξύ των δύο θέσεων. Σε περίπτωση που σε κάποιο κλάδο η πίεση είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από την επιτρεπτή επιλέγεται νέα διάμετρος κεντρικού αγωγού και επαναλαμβάνονται οι υπολογισμοί.
Ο έλεγχος αυτός γίνεται για όλες τις θέσεις των ΦΕΑ του δικτύου και τελειώνει όταν έχουν ελεγχθεί όλες οι θέσεις των ΦΕΑ ως προς τους περιορισμούς που αναφέραμε δηλαδή, ταχύτητα, πίεση, υπερπίεση.  
Τέλος χαράσσεται η πιεζομετρική γραμμή του δικτύου και με αυτόν το τον τρόπο είναι γνωστό το πιεζομετρικό φορτίο στην είσοδο κάθε ΦΕΑ.