Idejno rješenje navodnjavanja poljoprivrednih površina u Semberiji, Opština Bijeljina (10.000 ha) sa Pilot projektom Sistema za navodnjavanje BNZ-5 u Donjem Crnjelovu na površini od 500 ha

 

Idejnim rješenjem razmatran je razvoj irigacionih sistema  na području  Semberije na površini od 10.000 ha. Izvor vodosnabdijevanja je postojeća kanalska mreža koja u periodima malovođa zahvata vodu iz rijeke i prevodi do rijeke Save. Ovim projektom se pored  funkcije odvodnje unutrašnjih voda koja je do sada zastupljena podstiče i navodnjavanje, odnosno višenamjensko korištenje kanalske mreže u Semberiji.

Razrađeno je Idejno tehničko rješenje razvoja irigacionog sistema Semberije iz kanalske mreže, a Glavnim projektom je predviđena realizacija Pilot područja na površini od 510,8 ha, koje je u Idejnom rješenju višekriterijumskom analizom ocjenjeno kao najpovoljnije  od  identifikovana 24 Podsistema.

Preduslovi za razvoj irigacionog sistema u Semberiji

Polјoprivredne površine u Semberiji imaju prvorazredni značaj zbog mogućnosti razvoja velikih sistema, jer se radi o velikim površinama zemlјišta visokog boniteta, veoma pogodnog za realizaciju velikih i ekonomičnih melioracionih sistema.

Intenzivno korišćenje zemljišta na području uz rijeku Savu i Drinu je omogućeno: ukrupnjenim i uređenim posjedima sa razvijenom mrežom poljskih puteva, primjenjenim mjerama agro i hemijskih melioracija naročito u zonama kiselijih i močvarnih zemljišta uz Savu.

Izvedenim sistemima (kanalskom mrežom sa pumpnim stanicama), obodnim kanalima GOK (glavni obodni kanal) i MOK (majevički obodni kanal) za odvodnjavanje i obodnim kanalom Selište, područje Semberije je uglavnom riješilo problem unutrašnje odvodnje i zaštite od velikih unutrašnjih voda. Zaštita od spoljnih voda je rješavana kako odbrambenim nasipima prema velikim vodotocima Savi i Drini, tako i regulacionim radovima u okviru područja. Izgradnjom Lijevog drinskog nasipa, u dužini od 33 km, čitavo područje Semberije će biti zaštićeno od velikih voda rijeke Drine.

Analiza obuhvata projekta - Prostorne cjeline i Podsistemi irigacionog sistema sa kanalske mreže u Semberiji

Sistem navodnjavanja na području Semberije, obuhvata četiri prostorne cjeline (Bijeljina Istok, Bijeljina Zapad, Kojčinovac i Obarska) i 24 pripadajuća podsistema, na bruto površini od  10.492 ha. Podsistemi su vezani za zasebne izvore vodosnabijevanja iz kanalskog sistema, izuzev podsistema KOJ-4 i KOJ-6 koji se snabdijevaju iz rijeke Drine.

Prostorna cjelina Bijeljina Istok, P= 3.129 ha

Prostorna cjelina Bijeljina Istok je ograničena po pitanju snabdijevanja vodom za navodnjavanje poljoprivrednih površina, u najvećem dijelu, samo na vode koje dolaze kanalom Stara Dašnica, sem u najjužnijem dijelu ovoga sistema, gdje je moguće zahvatanje vode iz Kanala Dašnica. Kako bi se obezbijedili uslovi za navodnjavanje i zahvatanje vode za sve podsisteme u prostornoj cjelini Bijeljina Istok , potrebno je izgraditi Spojni kanal Dašnica – Selište, za navodnjavanje podsistema BNI-2 i BNI-4, kao i pregrade za izdizanje vode u kanalu Stara Dašnica za upuštanje u Kanal IV Istok, iz koga se voda zahvata za navodnjavanje podsistema BNI-6.

Prostorna cjelina Bijeljina Zapad, P= 4.151 ha

Kako bi se obezbijedile dovoljne količine vode za navodnjavnje za prostornu cjelinu Bijeljina Zapad, potrebno je da se u Kanal IV Zapad, dovedu dovoljne količine vode za PS BNZ-6, PS BNZ-7 i PS BNZ-8. Ovo se vrši putem vodozahvatne građevine na Glavnom obodnom kanalu, odakle se voda preusmjerava putem Kanala IV-31 do Kanala IV Zapad i navedenih pumpnih stanica.

Prostorna cjelina Kojčinovac, P=2.905 ha

U prostornoj cjelini Kojčinovac postoje dva osnovna izvora za zahvatanje vode za navodnjavanje. Za navodnjavanje podsistema KOJ-4-6, direktno iz rijeke Drine putem PS KOJ-4-6, i indirektno iz rijeke Drine, putem Spojnog kanala Drina – Glogovac.

Prostorna cjelina Obarska,  P= 307 ha

Zahvatanje vode za podsistem na ovom području se vrši iz kanala Dašnica putem PS OBR-1.

Dispozicije prostornih cjelina sa pripadajućim podsistemima i kanalske mreže, prikazane su na sledećoj slici.

 

Analiza mogućih tehničkih rješenja

Nakon detaljno razmotrenih podloga i podataka o rijeci Drini i kanalskoj mreži, kao najznačajnijem izvoru vodosnabdijevanja za potrebe navodnjavanja, razmatranim podlogama i podacima o površinama za navodnjavanje i potrebama za vodom za navodnjavanje, potvrđena je optimalna mogućnost navodnjavanja poljoprivrednih površina na području Projekta iz kanalske mreže.

U sklopu Idejnog rješenja, varijantnim rješenjima su razmotreni i analizirani najpouzdaniji i najefikasniji načini rada irigacionog sistema. Razmotrena je osnovna koncepcija vodozahvata iz kanalskog sistema i distribucija vode putem pumpnih stanica i glavnih transportnih i distributivnih cjevovoda, dok tercijarna mreža nije razmatrana.

Obzirom na značajnu površinu irigacionog područja, prilikom izbora trasa transportno distributivnih cjevovoda daje se prioritet korištenju postojećih koridora i najkraće moguće trase da bi se ostvarila pouzdana veza vodozahvata sa pumpnom stanicom i korisnika. Trase transportno distributivnih cjevovoda pozicionirane su najkraćim putem, uz lokalne puteve i rijetko po granicama parcela, kako bi se izbjegli imovinsko pravni problemi, ili samnjili na najmanju moguću mjeru.

Varijantna rješenja trasa glavnih transportno distributivnih cjevovoda, kao linijskih dijelova irigacionog sistema, principijelno nemaju značajnije razlike, već se razlike odlikuju u optimizaciji položaja pumpnih stanica i dijametara glavnih cjevovoda koji su usko vezani za samu lokaciju pumpne stanice, kako bi se obezbijedili optimalni uslovi za zahvatanje i transport vode.

Shodno iskazanoj vrijednosti neto površine za navodnjavanje od 8.919 ha, predloženim Podsistemima navodnjavanja i ukupnim potrebama za vodom od Q=4,04 m³/s, razmatrana su tri moguća konceptualna Varijantna rješenja:

• Varijantno rješenje A1 – varijantno tehničko rješenje razvoja irigacionog sistema pod visokim pritiskom i optimizovanim pozicijama pumpnih stanica, kako i optimizovanim prečnicima transportno-distributivnih cjevovoda. Ovo je USVOJENA VARIJANTA za razvoj navodnjavanja u Gradu Bijeljina.
• Varijantno rješenje A2 – kao podvarijanta Varijante A1 koja je poslužila kao osnovno rješenje, uz rad sistema pod visokim pritiskom i kao početna varijanta sistema pod visokim pritiskom, koja je naknadno razrađena kao Varijanta A1.
• Varijantno rješenje B - varijantno tehničko rješenje razvoja irigacionog sistema pod niskim pritiskom i dispoziciono je podudarna Varijanti A1.

Suština provedenih analiza razmatranih varijantnih rješenja jeste da se odredi optimalan rad, funkcionalnost i pouzdanost sistema, ali i ekonomska optimizacija sistema.

Polazeći od dva osnovna koncepta razvoja sistema sa direktnim pumpanjem u transportnu i distributivnu mrežu irigacionih podsistema, pod visokim i pod niskim pritiskom, cilj je da se razmotri varijanta koja će zahtijevati siguran i pouzdan sistem i koja će biti konkurentna po osnovu investicionih ulaganja. Sa druge strane pogonski troškovi prepumpavanja i utrošak električne energije u periodima navodnjavanja daće pokazatelje koji će se ekonomski vrednovati na nivou projektnog perioda i uporediti između varijanti. Prilikom sagledavanja varijantnih rješenja u obzir su uzeta mnoga ograničenja na terenu i uslovi izgradnje objekta, kako bi se dobilo prihvatljivo tehničko rješenje, koje će biti moguće realizovati u narednom periodu. Ograničenja na terenu su sagledana uvidom u dokumentaciju i podloge, ali i značajnim obilaskom potencijalnih trasa transportno distributivnih cjevovoda i lokaliteta vodozahvata. Osnovna ograničenja u realizaciji Projekta irigacionog sistema i analizi varijantnih rješenja su: uklanjanja „uskih grla“ u sistemu, uređenje kanala, stabilizacija kosina kanala, rekonstrukcija propusta, izgradnja spojnog kanala Selište.

Usvojeno tehničko rješenje

Usvojeno varijantno tehničko rješenje razvoja irigacionog sistema pod visokim pritiskom, Varijanta A1, sastoji se iz 24 irigaciona Podsistema i 23 vodozahvata sa pumpnim stanicama, preko kojih se voda iz kanalskog sistema direktno pumpa u sistem glavnih transportno-distributivnih cjevovoda i do korisnika, na način da su raspoloživi pritisci na kraju mreže – na izlivnim mjestima ne manji od 3,5 bara.

Pumpne stanice. Ključni objekti ovog varijantnog rješenja su pumpne stanice koje moraju imati na raspolaganju instalisani proticaj i snagu u mjerodavnom danu sa maksimalnom časovnom potrošnjom. Na osnovu sračunatih potrebnih količina vode za planirane Podsisteme izvršen je proračun potrebnih snaga pumpnih stanica za svaki Podsistem, na osnovu usvojene visine dizanja na izlasku iz pumpne stanice i prosječnog stepena korisnog dejstva pumpe od 80%. U sledećoj tabeli je dat pregled projektovanih pumpnih stanica i njihovih osnovnih karakteristika.

 

Pilot projekat za navodnjavanje BNZ-5 u Donjem Crnjelovu

Na sledećoj slici je prikazana karta razmatranih irigacionih Podsistema sa lokacijom Podsistema BNZ5 u Donjem Crnjelovu (označeno crvenom bojom), koji je izabran višekriterijumskom analizom za Pilot projekat, a i iz razloga jer je ovde razvijena intenzivna poljoprivredna proizvodnja uključujući i plasteničku.

Pilot područje BNZ-5 je podsistem prostorne cjeline “Bijeljina zapad” sa poljoprivrednim površinama na kojima se vrši intenzivna poljoprivredna proizvodna, sa velikim udjelom povrtlarskih kultura na ovom području. Ukupne potencijalne površine koje se mogu navodnjavati na području prostorne cjeline “Bijeljina zapad” iznose 4.152 ha.

Glavnim projektom je predviđena realizacija Pilot područja BNZ-5 na ukupnoj neto površini od 472,47 ha, koje je u Idejnom rješenju višekriterijumskom analizom ocjenjeno kao najpovoljnije od identifikovana 24 Podsistema.

Samo područje je podijeljeno na dva sektora, a to su sektor “Jug” sa neto površinom od 211,92 ha, i sektor “Sjever” sa neto površinom od 260,55 ha. Sektori su odvojeni kao posebne prostorne podcjeline.

Izbor Pilot područja je podržala lokalna zajednica i Jedinica za koordinaciju poljoprivrednih projekata-Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede Republike Srpske.

Pilot područje je podržala lokalna zajednica i Jedinica za koordinaciju poljoprivrednih projekata-Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede Republike Srpske.

 

Za potrebe zahvatanja vode iz kanala Stara Dašnica, projektovan je objekat vodozahvata.

Voda za pumpnu stanicu se bočniim vodozahvatom zahvata iz kanala „Stara Dašnica“,  i spojnim cjevovodom dovodi do zahvatnog bazena pumpne stanice PSBNZ-5. Za distribuciju i transport vode do makroparcela (na kojima je izvršena komasacija i uređenje putne infrastrukture), projektovana je mreža tranzitno-distributivnih cjevovoda dužine 30 km. Planirana je ugradnja vodomjera i monitoring potrošnje vode.

 

Situativni prikaz položaja Podistema BNZ-5 sa cjevovodima i položajem pumpne stanice sa vodozahvatom dat je na Slici br. 1.

Cjevovodi

Na samom podsistemu BNZ-5 je predviđeno da se izgradi ukupno 25.448,96 m transportnih i distributivnih cjevovoda prečnika od DN 110/101,6 mm do DN 630/581,8 mm.

Tranzitni cjevovod T-1, je centralni transportni cjevovod kojim se voda doprema od pumpne stanice PS BNZ-5 do Glavnog čvorišta u Čvoru RO T-1-1, gdje se spaja sa tranzitnim cjevovodima T-2 i T-3.

Tranzitni cjevovod T-1 je sledećih karakteristika:

• ukupna dužina, L=718,26 m, DN 630/581,8 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.

Tranzitni cjevovod T-2, je transportni cjevovod kojim se doprema voda za „Sektor –JUG“. Cjevovod polazi od spoja sa glavnim tranzitnim cjevovodom T-1, u Glavnom čvorištu, Čvoru RO T-1-1, St.0+000 do Čvora RO T-2-13, St.1+465,91, gdje se spaja sa distributivnim cjevovodima D-2.12 i D-2.13.

Tranzitni cjevovod T-2, ukupne dužine L= 1.465,91 m, je sledećih karakteristika:

• dužine L=608,33 m, DN 450/415,6 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.
• dužine L=473,51 m, DN 315/290,8 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.
• dužine L=180,66 m, DN 280/258,6 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.
• dužine L=203,41 m, DN 225/207,8 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.

Tranzitni cjevovod T-3, je transportni cjevovod kojim se doprema voda za „Sektor –SJEVER“. Cjevovod polazi od spoja sa glavnim tranzitnim cjevovodom T-1, u Glavnom čvorištu, Čvoru RO T-1-1, St.0+000 do St. 2+539,41.

Tranzitni cjevovod T-3, ukupne dužine 2.539,41 m, je sledećih karakteristika:

• dužine L=1.382,75 m, DN 450/415,6 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.
• dužine L=610,53 m, DN 315/290,8 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.
• dužine L=302,82 m, DN 280/258,6 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.
• dužine L=243,32 m, DN 160/147,6 mm, HDPE 100, SDR 26, PN 6 bara.
• Na samom podsistemu BNZ-5 je predviđeno da se izgradi ukupno 25.448,96 m transportnih i distributivnih cjevovoda prečnika od DN 110/101,6 mm do DN 630/581,8 mm.

Pored toga predviđeno je i 5.000,00 m cjevovoda DN 110/101,6 mm za priključivanje individualnih potrošača na sistem za navodnjavanje.

Vlasnička struktura zamljišta, koje se navodnjava, na podsistemu BNZ-5 je 100% u privatno vlasništvu.

Pumpna stanica

Površina pumpne stanice je 115 m², crpni bazen zapremine V=250m³, građevinski objekat okolni plato površine 550 m² se gradi u cjelosti i, hidromehanička oprema se ugrađuje fazno, prvo za BNZ-5 u sklopu ovog projekta, naknadno u sklopu drugih projekata za BNI-7. U pumpnu stanica PS BNZ-5 sa vodozahvatom iz kanala “Dašnica Stara”,  u ovoj fazi ugrađuje se 5 pumpnih agregata + 1 rezervni. Instalisani kapacitet pumpne stanice PS BNZ-5 je Qi=350 L/s, a, instalisana snaga P= 270 kW.

Bitno je napomenuti da se objekat Pumpne stanice se gradi fazno, a radi uštede u izgradnji planirana je kao zajednička sa Podistem BNZ-5 i BNI-5. Podsistem BNI-5 se nalazi sa druge strana kanala “Dašnica Stara”.

U konačnoj fazi, pri normalnom radu ova pumpna stanica radi punim kapacitetom od 540 l/s.

Projektovan je nadzorno-upravljački sistem za rad u automatskom režimu, sa potrebnim zaštitama i praćenjem osnovnih parametara kvaliteta vode u pumpnoj stanici, kao i sa detektorom ulja i maziva u vodi. Projektom je planirana izgradnja trafo stanice i dovoda električne energije do objekta pumpne stanice.

Kako je ova pumpna stanica dio jednog kompleksnog i značajnog sistema navodnjavanja opremljena je funkcionalnom i kvalitetnom opremom, fazonskim komadima i armaturama (Slika 3.).

Maksimalni protok koji se ostvaruje u cjevovodu Podsistema BNZ-5, iznosi 321 L/s, pri radnom pritisku od 5,25 bara. Imajući u vidu podatak o potrebnim maksimalnim količinama vode, u skladu sa proračunima i zahtjevima Investitora iz Idejnog rješenja izabrano je pet glavnih radnih pumpnih agregata KSB tip UPA 250C-250/3h pojedinačnog kapaciteta 70 L/s, visine dizanja Hp=58 m, stepena iskorištenja h=81,5% i instalisane snage po pumpnom agregatu 54 KW, ili neki drugi istih, ili sličnih karakteristika i jedan agregat kao „suva“ rezerva koji će biti smješten u objekat pumpne stanice. Ukupni kapacitet svih pet redno povezanih pumpnih agregata iznosi Q=325 L/s, pri Hp=61 m. Za zadovoljenje manjih proticaja u početnoj fazi rada sistema planirana je ugradnja frekventnih regulatora, kojima se može varirati protok prema zahtjevima sistema. Takođe prilikom projektovanja cijevnog razvoda pumpi predviđena je mogućnost prebacivanja rada do dvije pumpe za snabdijevanje Podsistema BNI-5 ukoliko se ukaže potreba i iskaže interes Korisnika, dok se ne izgradi II faza pumpne stanice i instalacija pumpnih agregata i zatvaračke komore za Podsistem BNI-5.

 

Navedeni agregati će biti u ciklusnom radu kako bi se optimizovao rad svih pumpnih agregata, a samim tim i habanje. Predviđeno je upravljanje pumpama preko frekventih regulatora i soft startera. Frekventni regulatori su instalisani na tri  pumpe, jedan na pumpi koja ima mogućnost snabdijevanja Podsistema BNI-5 i dva frekventna regulatora na preostale tri pumpe namijenjene za Podsistem BNZ-5. U osnovnom načinu rada svih pet pumpi je predviđeno za snabdijevanje potrebnom vodom za navodnjavanje Podsistema BNZ-5, dok će se, u skladu sa mogućnostima i potrebama, vršiti prebacivanje vode za Podsistem BNI-5.

Ukupna instalisana snaga pumpnih agregata u pumpnoj stanici iznosi Ni=5x54=270 kW, dok je ukupni instalisani proticaj 325 L/s.