Обеспечение экологической безопасности и энергосбережение при работе подкачивающих оросительных насосных станций (на примере водохозяйственного комплекса автономной республики Крым) (стр. 1 )

Для заказа доставки данной работы воспользуйтесь поиском на сайте по ссылке: http://www. /search. html

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПРИРОДООХРАННОГО

И КУРОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

На правах рукописи

ЗАХАРОВ РОМАН ЮРЬЕВИЧ

УДК (626.83+502.36+66.012.37)(477.75)

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ РАБОТЕ ПОДКАЧИВАЮЩИХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

(НА ПРИМЕРЕ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА АВТОНОМНОЙ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ)

21.06.01 – экологическая безопасность

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель

,

доктор технических наук, профессор

Симферополь – 2005

СОДЕРЖАНИЕ

	Перечень сокращений	6
	Введение	7
Раздел 1	Обзор литературы по теме диссертации	15
1.1.	Параметрическая и экологическая надежность оросительных насосных станций	15
1.2.	Энергосбережение на оросительных насосных станциях	37
	Выводы по разделу 1	43
Раздел 2	Исследования экологической безопасности и энергосбережения при работе подкачивающих оросительных насосных станций	45
2.1.	Анализ водохозяйственного комплекса и эколого-мелиоративного состояния территории Автономной Республики Крым. Методика проведения исследований	45
2.2.	Теоретические исследования	62
2.2.1.	Подбор количества и марок основных насосных агрегатов по показателям эксплуатационных режимов подкачивающих оросительных насосных станций методом автора	62
2.2.2.	Оценка экологической надежности подкачивающих оросительных насосных станций методом автора	72
2.2.3.	Оценка экономии энергозатрат при подборе насосов методом автора	80
2.2.4.	Настройка насоса на заданный режим	87
2.3.	Экспериментальные исследования	95
2.3.1.	Надежность систем подкачивающих оросительных насосных станций	95

2.3.2.	Проверка методик оценки экологической надежности и энергосбережения	97
	Выводы по разделу 2	122
Раздел 3	Оценка и обеспечение экологической безопасности и энергосбережения подкачивающих оросительных насосных станций водохозяйственного комплекса Автономной Республики Крым	125
3.1.	Оценка экологической безопасности и энергозатрат	125
3.1.1.	Оценка проектной экологической надежности	125
3.1.2.	Оценка фактической эксплуатационной надежности	126
3.1.3.	Оценка энергозатрат существующих подкачивающих оросительных насосных станций	131
3.2.	Оценка среднего возможного уровня проектной экологической надежности подкачивающих оросительных насосных станций при подборе насосов по показателям эксплуатационных режимов	134
3.3.	Оценка экономии энергозатрат подкачивающих оросительных насосных станций при подборе насосов по показателям эксплуатационных режимов	140
3.3.1.	Оценка на стадии проектирования	140
3.3.2.	Оценка при реконструкции	144
3.4.	Обобщенные прогнозные оценки экономии энергозатрат	146
	Выводы по разделу 3	150
	Общие выводы	154
	Список использованных источников	157
Приложения
А	Таблицы вспомогательных цифровых данных	167

	А.1. Анализ использования орошаемых земель и водных ресурсов по Рескомводхозу Крыма за 1995-2002 г. г.	167
	А.2. Использование водных ресурсов по отраслям народного хозяйства АРК	168
	А.3. Сведения о фактическом использовании мелиоративных систем ВХК АРК в 2003 году	169
Б	Отказы систем оросительных НС	170
	Б.1. Отказы систем оросительных насосных станций Красногвардейского УОС в среднем за 1992-2003 г. г.	170
	Б.2. Отказы систем оросительных насосных станций Раздольненского УОС в среднем за 1992-2003 г. г.	171
	Б.3. Отказы систем оросительных насосных станций Первомайского УОС в среднем за 1992-2003 г. г.	172
	Б.4. Отказы систем оросительных насосных станций Сакского УОС в среднем за 1992-2003 г. г.	173
	Б.5. Отказы систем оросительных насосных станций Нижнегорского УОС в среднем за 1992-2003 г. г.	174
	Б.6. Отказы систем оросительных насосных станций УОС Рескомводхоза АРК в среднем за 1992-2003 г. г.	175
В	Показатели надежности элементов НС	176
	В.1. Показатели надежности для элементов НС	176
	В.2. Средняя наработка до отказа насосных агрегатов	177
Г	Акты внедрения методик	178
	Г.1. Акт внедрения методики определения эксплуатационной надежности оросительных насосных станций в Сакском УОС	179

	Г.2. Акт внедрения методики подбора насосов по показателям эксплуатационных режимов оросительных насосных станций в Государственном проектно-изыскательском институте «Крымгипроводхоз»	182
	Г.3. Акт оценки существующего уровня энергозатрат оросительных ПНС ВХК АРК и обобщенных прогнозных оценок возможной экономии энергозатрат при реконструкции существующих оросительных ПНС ВХК АРК в Республиканском комитете по водному хозяйству АРК	185
	Г.4. Акт внедрения в учебный процесс материалов кандидатской диссертации	186

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы обусловлена необходимостью обеспечения высокого устойчивого уровня экологической безопасности и рационального использования водных, земельных и энергетических ресурсов при эксплуатации подкачивающих оросительных насосных станций (ПНС) с учетом комплекса природных, технических, технологических и хозяйственных условий функционирования оросительных систем.

ПНС являются важнейшим элементом современной системы орошаемого земледелия. Наиболее эффективным способом рационального использования почвенных и водных ресурсов для юга Украины и, в особенности, для Крыма является орошение дождеванием, которое позволяет осуществлять поливы с меньшими затратами воды с высоким коэффициентом земельного использования, на участках со сложным рельефом, с менее тщательной планировкой полей, с небольшой глубиной промачивания почвы, что особенно важно при орошении земель с близким залеганием грунтовых вод. В этих случаях целесообразны закрытые оросительные системы (ЗОС) с групповой работой дождевальных машин от ПНС.

В связи с особенностями работы ЗОС – значительным и частым изменением расхода воды в зависимости от числа работающих дождевальных машин, и, соответственно, напоров, отсутствием поливов в отдельные периоды – необходимо обеспечивать высокий уровень экологической безопасности при работе ПНС.

Орошаемое земледелие остается приоритетным направлением сельского хозяйства. Однако наблюдается снижение его эффективности вследствие износа оборудования водохозяйственного комплекса, что является основной причиной аварий на сооружениях, и сложной эколого-мелиоративной обстановки ряда территорий, характеризуемой поднятием уровня грунтовых вод и подтоплением, а также значительных затрат энергии на подачу необходимого количества воды из-за больших расстояний и фильтрационных потерь.

ПНС являются одним из основных элементов водохозяйственного комплекса по управлению водоподачей и водораспределением. Для восстановления полноценного эффективного и экологически безопасного использования орошаемых территорий требуется обеспечение экологической безопасности при работе ПНС, а также повышение экономичности их работы.

Актуальность темы отвечает «Комплексной программе развития мелиорации земель и улучшения экологического состояния орошаемых и осушаемых угодий в 2001-2005 г. г. и прогноз до 2010 года», «Программе развития водного хозяйства Автономной Республики Крым на период до 2015 года», Закону Украины «Об охране окружающей природной среды», Закону Украины «Об энергосбережении», Закону Украины «О мелиорации земель».

Связь работы с научными программами, планами, темами. Результаты научно-исследовательской работы по теме № 000/24192 «Разработка методики подбора насосов по показателям эксплуатационных режимов оросительных насосных станций», выполненной автором в НАПКС в 2004 году (государственный регистрационный номер №ДР0104U010404) являются составной частью диссертационной работы.