На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ЛИМАННОГО ОРОШЕНИЯ ЗА СЧЕТ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОД ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И МЕСТНОГО СТОКА

Специальность 06.01.02 – Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Новочеркасск – 2014

Работа выполнена в ФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации»

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор,
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени », профессор кафедры «Мелиорация, рекультивация
и охрана земель»;

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», заведующий кафедрой «Комплексные системы водоснабжения»

Ведущая организация:

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации
им.

Защита диссертации состоится «02» июня 2014 г. в 10 час. 15 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.008.02 при ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет» г. Волгоград, пр. Университетский, 26, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет» и на сайте www.

Автореферат разослан «10» апреля 2014 года и размещен на официальных интернет-сайтах ВАК РФ и ВолГАУ.

Ученый секретарь

диссертационного совета

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Эффективность лиманного орошения (ЛО) неоднократно была доказана в ходе мелиоративного освоения засушливых районов Ростовской, Волгоградской, Астраханской областей и в целом ряде других особо значимых в плане ведения орошаемого земледелия районах.

Изменчивость стока по годам является серьезным недостатком при использовании его в качестве источника орошения, так как в связи с ежегодным изменением объема стока меняются размеры орошаемой площади. В некоторые годы объем весеннего стока настолько велик, что вызывает половодья, разливы, эрозию почвы. В другие годы он вообще может отсутствовать.

Дефицит водных ресурсов, низкая частота повторяемости паводков на фоне высокой зависимости величины площадей лиманного орошения от природно-климатических факторов зачастую приводят к тому, что значительные площади лиманов остаются не политыми и не обеспечивают сельхозтоваропроизводителей потребностью в орошаемых землях.

В то же время только в Ростовской области потери воды на территории, обслуживаемой оросительными системами, составляют диапазон величин от 45 до 70 млн м3. Эти потери складываются из непроизводительных потерь вод местного стока, которые не вовлекаются в процесс орошения, что приводит к развитию процессов водной эрозии, деградации орошаемых площадей, заболачиванию приканальных территорий (весенний период) и объемов технологических сбросов, образующихся при заполнении (весенний период) и опорожнении (осенний период) каналов оросительных систем.

Перспективным решением этой актуальной проблемы является комплексное использование вод местного стока и технологических сбросов на площадях лиманного орошения за счет разработки новых конструктивных решений ярусных приканальных лиманов.

Степень разработанности темы. Исследованиям в области применения лиманного орошения посвятили свои работы Б. Б. Шумаков, Н. С. Тимченко, Г. А. Штокалов, В. И. Гниненко, В. М. Волохов, , В. А. Нагорный, Б. И. Туктаров, А. В. Кравчук, Б. А. Биримкулова, , С. А. Подмарев, H. J. Bruins, M. Evenari, U. Nessler и другие. Оценивая практические результаты этих работ, следует отметить высокий экономический эффект от внедрения лиманного орошения в засушливых районах нашей страны. Многие ученые-мелиораторы в своих работах отдают приоритет использованию ярусных лиманов среднего и мелкого слоя затопления с нормой орошения, не превышающей 3500 м3/га.

Однако перспектива внедрения ярусных лиманов в зонах действия существующих оросительных систем не достаточно изучена, отсутствуют современные теоретические проработки возможности расширения поливных площадей за счет использования ресурсов местного стока, не проводятся работы по совершенствованию конструкций таких систем и технологий орошения. Все это не позволяет наиболее полно и эффективно использовать почвенные и водные ресурсы в производственной сфере мелиоративного комплекса и ставит обозначенную проблему в разряд актуальных научных исследований.

Цель работы. Увеличение продуктивности орошаемых земель за счет повышения эффективности технологии лиманного орошения на основе комплексного использования ресурсов местного стока и технологических сбросов с оросительных систем.

Задачи исследований:

1) изучить существующие мероприятия по рациональному использованию вод местного стока и технологических сбросов с оросительных систем;

2) обосновать целесообразность аккумулирования вод местного стока и подачи технологических сбросов в системы ярусных лиманов при производстве кормовых культур и уточнить размеры дополнительно вовлекаемых в орошение площадей;

3) определить значение оптимального процента обеспеченности стока, на который следует проектировать системы ярусных лиманов, использующих комплексный источник орошения;

4) разработать алгоритм принятия решения по выбору участка для реализации технологии лиманного орошения с комбинированным источником орошения в районе функционирования оросительных систем;

5) разработать конструктивно-технологическое решение устройства систем ярусных лиманов с возможностью подачи воды в безнапорном и напорном режимах;

6) провести полевые исследования и установить оптимальное использование на площадях лиманного орошения вод технологических сбросов и вод местного стока культурами кормового севооборота. Изучить динамику сработки влагозапасов.

Научная новизна работы состоит в прогнозе потенциальной площади лиманного орошения земель юга Ростовской области при использовании вод местного стока и технологических сбросов с оросительных систем, определении оптимального процента обеспеченности стока при устройстве ярусных лиманов с комбинированным источником орошения на основе энергетической оценки возделывания кормового севооборота.

Новизна технических решений: предложена конструктивно-технологическая схема устройства ярусных лиманов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Осуществлено теоретическое обоснование конструктивно-технологических схем лиманного орошения, функционирующих совместно с оросительными системами. Установлены прогнозные зависимости для определения оптимального процента обеспеченности стока при устройстве ярусных лиманов. Даны практические рекомендации, которые могут быть использованы при проектировании новых и реконструкции существующих оросительных систем для условий юга Ростовской области.

Методология и методы исследований. Теоретические исследования проводились на основе общеизвестных законов и методов математического анализа. Экспериментальные исследования выполнялись в соответствии с действующими методическими требованиями и отраслевыми стандартами. Обработка полученных результатов осуществлялась методами математической статистики с применением компьютерного моделирования исследуемых процессов.

Положения, выносимые на защиту:

- алгоритм принятия решения о возможности организации лиманного орошения и классификация потенциальных участков земель в зависимости от вида сельскохозяйственного использования участка;

- конструктивные решения и расчетные параметры для совершенствования ярусных систем лиманного орошения;

- расчетные зависимости по выбору оптимального процента обеспеченности стока при проектировании ярусных систем лиманного орошения с учетом оценки энергетической эффективности.

Степень достоверности и апробация результатов подтверждается достаточным объемом экспериментального материала, применением стандартных методик математико-статистической обработки данных, удовлетворимой сходимостью экспериментальных и теоретических данных, критическим анализом и заключением экспертов. Основные положения и результаты диссертации докладывались и получили положительную оценку на научно-практических конференциях ФГБНУ «РосНИИПМ» (Новочеркасск, 2010, 2011, 2012). Результаты научных исследований были учтены при разработке проекта свода правил «Мелиоративные системы и сооружения. Эксплуатация. Правила эксплуатации систем лиманного орошения» ФГБНУ «РосНИИПМ» в 2012 году.

Материалы диссертации опубликованы в 9 научных статьях, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ – 3, и одной монографии. Получен патент на изобретение № 2467561 МПК (7) A 01 G 25/00. Общий объем опубликованных работ составляет 2,51 п. л., из них 2,48 п. л. принадлежит автору. 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «Введении» обоснована актуальность, изложены цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту, достоверность научных исследований и методология их проведения, практическая апробация полученных результатов.

В первой главе «Современное состояние вопроса и актуальность направления исследований» приведена история развития лиманного орошения и его современное состояние. Установлены особенности местного стока при использовании его в качестве источника орошения. Освещен опыт использования сбросных вод с оросительных систем для целей орошения. Приведены существующие конструктивно-технологические схемы устройства систем лиманного орошения, а также основные принципы их проектирования.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4