Совершенствование технологий реконструкции и ремонта оросительных каналов с рациональным использованием средств механизации
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Сельскохозяйственная мелиорация
Издательство:
Саратовский государственный аграрный университет
Год издания: 2006
Кол-во страниц: 148
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 5-7011-0293-9
Артикул: 612300.01.99
В монографии приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований по совершенствованию технологии реконструкции оросительных каналов и оптимизации парка землеройной техники. В результате проведенных исследований с целью повышения надежности эксплуатации оросительных систем разработана комплексная технология реконструкции и ремонта оросительных каналов. Разработаны основные теоретические положения, необходимые для определения рационального технического обеспечения технологического процесса, а также рекомендации по составлению комплектов машин. Разработана математическая модель оптимизации обновления парка машин и методика расчета оптимального срока замены техники. С целью сокращения энергозатрат и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за счет оптимизации времени работы машин на объектах теоретически обоснована и разработана математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения землеройной техники по производственным объектам и предложена методика расчета на ЭВМ.
Тематика:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
« е м ® » ш ш ш г м й » ГА а Е м а н и т О Р .О С И Ш Е Л Ь Н Ы Х ш т т т
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессйонального образования "Саратовский государственный аграрный университет им Н.И. Вавилова" Ф.К. АБДРАЗАКОВ А.В. ВОЛКОВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РЕКОНСТРУКЦИИ И РЕМОНТА ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ С РАЦИОНАЛЬНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ Саратов 2006 J
УДК 631.311.5:626.8 ББК 40.723 А 13 Р е ц е н з е н т ы доктор технических наук, профессор Саратовского государственного социально-экономического университета В А. Щербаков доктор технических наук, профессор ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» В. В. Слюсаренко Ф.К. Абдразаков, А.В. Волков А 13 Совершенствование технологий реконструкции и ремонта оросительных каналов с рациональным использованием средств механизации / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2006. - 148 с. ISBN 5-7011-0293-9 В монографии приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований по совершенствованию технологии реконструкции оросительных каналов и оптимизации парка землеройной техники. В результате проведенных исследований с целью повышения надежности эксплуатации оросительных систем разработана комплексная технология реконструкции и ремонта оросительных каналов. Разработаны основные теоретические положения, необходимые для определения рационального технического обеспечения технологического процесса, а также рекомендации по составлению комплектов машин. Разработана математическая модель оптимизации обновления парка машин и методика расчета оптимального срока замены техники. С целью сокращения энергозатрат и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за счет оптимизации времени работы машин на объектах теоретически обоснована и разработана математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения землеройной техники по производственным объектам и предложена методика расчета на ЭВМ. УДК 631.311.5:626.8 ББК 40.723 ISBN 5-7011-0293-9 © Абдразаков Ф.К., Волков А.В., 2006 © ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2006
ВВЕДЕНИЕ Мелиоративный фонд Саратовской области — один из крупнейших в России, был создан государством в 70-80-е годы XX века. Тогда в Заволжье за короткий срок были построены магистральные каналы и оросительные системы. В 1987 г. в области уже действовала сеть регулярного орошения на 481 тыс. га [114]. В 1990 г. Саратовская область имела около 500 тыс. га орошаемых земель. Однако в начале 90-х годов из-за сложных преобразований в экономике нашей страны финансирование мелиоративных работ было приостановлено. Недофинансирование отрасли, а также износ работающего оборудования, практически полное отсутствие обновления парка машин для проведения эксплуа- тационно-ремонтных работ привело к тому, что списаны и переведены в богарные значительные площади орошаемых земель [1, 20, 21, 25,26]. Климатическое расположение Саратовской области таково, что без мелиорации земель ведение эффективного сельского хозяйства затруднено или полностью невозможно. Температура воздуха днем может достигать 35-40 °С, а на поверхности почвы - до 65 °С при относительной влажности ниже 30 %. В результате чего накопленная в зимний период и сохраненная в весеннее половодье влага быстро испаряется, и ее дефицит может восполнить только орошение [55]. Подача воды на орошаемые поля осуществляется посредством оросительных систем, которые в Саратовской области имеют высокую степень износа (более 40 %) [17, 22, 23, 24]. Поэтому в настоящее время главной задачей, стоящей перед организациями мелиоративного комплекса, является поддержание в технически исправном состоянии мелиоративных объектов, обеспечение их надежной эксплуатации, а также проведение реконструкции и технического перевооружения оросительных систем. Площадь орошаемых земель Саратовской области в настоящее время составляет 257,3 тыс. га регулярного орошения, в том числе на государственных оросительных системах 213 тыс. га, или 83 % всех поливных площадей области. Эксплуатируется 235 государственных насосных станций, 1,2 тыс. км каналов, более 500 гидротехнических сооружений и 41 водохранилище. Стоимость объектов федеральной формы собственности составляет 10,2 млрд руб., численность эксплуатационного персонала более 1900 человек [54,60]. Несмотря на экономический кризис, мелиоративный комплекс Саратовской области работает и развивается. Так, в 2004 г. безаварийно проведен пропуск весеннего паводка, в аккумулирующих водохранилищах собрано 146 млн м3 весеннего стока. Кроме того, в период весеннего паводка залита площадь лиманов в 31 тыс. га. Осуществлен полив сельскохозяйственных культур на площади 161 тыс. га. Кратность поливов составила 3,5 раза. На эти цели подано 230 млн м3 воды. Как показывает анализ, проведенный специалистами ФГУ «Управление «Саратовмелиоводхоз», за три последних года оросительными системами были выполнены планы водопользования, достигнуты рост орошаемых земель и отдача с орошаемого гектара. За три года было реконструировано 12 тыс. га орошаемых земель, пять аккумулирующих водохранилищ, каскад насосных станций и регулирующие гидротехнические сооружения. Планами перспективного развития мелиоративного комплекса Саратовской области, учитывая большой износ и значимость Саратовского оросительно-обводнительного канала, Приволжской и Энгельсской оросительных систем, предусматривается их комплексная реконструкция. Поэтому актуальной задачей в настоящее время является разработка и внедрение новых технологий и технических средств для реконструкции и ремонта каналов оросительных систем, что позволит выполнить намеченные объемы работ в установленные сроки и с наименьшими затратами.
АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ МЕЛИОРАТИВНОГО КОМПЛЕКСА САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕКОНСТРУКЦИИ И РЕМОНТА ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ Мелиоративный комплекс Саратовского Заволжья, состояние и перспективы развития Основными задачами сельскохозяйственного и мелиоративного производства являются: увеличение производства кормов и продукции животноводства, обеспечение в достаточном количестве населения области собственными эколо: \ гически чистыми продуктами питания, укрепление на этой основе состояния здоровья населения, а также восстановление, охрана и рациональное использование земли как источника получения сельскохозяйственной продукции. В соответствии с Федеральным законом «О мелиорации земель» в комплекс задач, обеспечивающих коренное улучшение земель, входит также осуществление агротехнических, культуртехнических, агрохимических, противо- эрозионных, гидротехнических и других мелиораций. В соответствии с Федеральным законом «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» обеспечиваются сохранение и повышение плодородия земель сельскохозяйственного назначения посредством систематического проведения мелиоративных мероприятий и реконструкции оросительных систем наряду с другими мерами. Внесение минеральных удобрений, органики и гипса, проведение культуртехнических и агротехнических мероприятий более эффективно на орошаемых землях. По многолетним данным научно-исследовательских институтов, отдача на этих землях выше, чем на богаре - по зерновым в 2-3 раза, по кормовым культурам в 5 и более раз [55,72]. Известно, что только комплексное выполнение всех необходимых на данной площади мелиоративных мероприятий с учетом основных требований адаптивно-ландшафтного земледелия в увязке с правильной организацией территории на основе научно обоснованного землеустройства может дать максимальный эффект. Одной из главных задач мелиоративного производетва является приостановление дальнейшего снижения плодородия почв, обеспечение стабилизации, 5
а затем постепенного его повышения для увеличения сельскохозяйственного производства, улучшения качества и снижения себестоимости сельскохозяйственной продукции [56]. Решение данной задачи возможно только при осуществлении комплексной мелиорации земель, которая в настоящее время не выполняется полностью вследствие износа оросительных систем [22] и гидротехнических сооружений (табл. 1, рис. 1, 2). Как показывают данные табл. 1, основные фонды мелиоративного производства требуют проведения значительных объемов работ по их восстановлению и реконструкции. В период с 2002-2004 гг. в Саратовской области проводились работы по ремонту и реконструкции оросительных систем (табл. 2), однако их объем для полного восстановления оросительных систем явно недостаточен. Поэтому в Саратовской области на период 2005-2010 гг. запланирован ряд мероприятий по реконструкции и восстановлению мелиоративного комплекса. На указанный период намечены следующие мероприятия [4, 7, 9, 57, 63]: реконструкция и восстановление орошаемых земель (рис. 3), реконструкция Саратовского оросительно-обводнительного канала и строительство водохранилищ в зоне его действия (рис. 4), ремонт групповых водопроводов (рис. 5), строительство противоэрозионных прудов (рис. 6), содержание и ремонт мелиоративных систем (рис. 7), развитие и реконструкция производственных баз (рис. 8), а также развитие научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (рис. 9). Согласно приведенным данным (рис. 3-9), по сравнению с начальным годом планируемого периода к 2010 г., планируется увеличение финансирования работ по реконструкции и восстановлению орошаемых земель на 49 %, реконструкции Саратовского оросительно-обводнительного канала на 39 %, ремонту групповых водопроводов на 91 %, строительству противоэрозионных прудов на 24 %, содержанию и ремонту мелиоративных систем на 47 %, развитию и реконструкции производственных баз на 25 % и работ по развитию научно- исследовательских и опытно-конструкторских работ в мелиоративном производстве на 26 %.
Состояние мелиоративного комплекса Саратовской области Наименование показателей Единица измерения Количество Требуют восстановления, % Постоянная оросительная сеть всего км 5887,3 зв а в том числе: каналы км 1205,5 28,4 трубопроводы км 4681,8 38,3 Сооружения на всех- каналах и в точках выдела водопользователям шт. 1156 41,3 Насосные станции шт. 607 31,6 Водомерные устройства шт. 35 100 Водохранилища шт. 41 7,3 Пруды шт. 310 85,2 Мосты и переезды шт. 147 10,9 Наблюдательные скважины шт. 999 15,0 Орошаемые земли га 257331 32,9 Системы лиманного орошения га 32326 39,6 Коллекторы км 1,6 37,5 Дренажная сеть км 5,0 40,0 При обосновании капитального ремонта и восстановления оросительных систем, расширения площадей и реализации других мероприятий необходимо решить следующие задачи: - мелиорированные земли должны стать основой кормовой базы животноводства; - создать гарантированные зоны производства широкого набора коммерческих культур, в частности овощей, вокруг городов; — расширить посевы многолетних трав; — восстановить и обеспечить работоспособность мелиоративных систем, в первую очередь на сельскохозяйственных предприятиях, готовых использовать мелиорированные земли, участвовать в эксплуатации вводимых в действие фондов и в дальнейшем расширить мелиорированные площади.
Рис. 1. Участок оросительного канала, заросший древесно-кустарниковой растительностью Рис. 2. Оросительный канал, засоренный наносами и камнями
Таблица 2 Объемы работ по реконструкции и ремонту оросительных систем ФГУ «Управление «Саратовмелиоводхоз» Наименование показателей Единица измерения Годы Всего 2002 2003 2004 1. Ремонт ноэксплуатационныс работы в том числе физические объемы: земляные работы очистка каналов окашивание ремонт и реконструкция Г'ГС ремонт зданий ремонт РЗУ тыс. руб. 10882 20073 16940 47895 тыс. м3 471 490 405 1366 тыс. м3 139 153 128 420 км 2282 2314 2300 6896 шт. 259 262 217 738 шт. 252 230 184 666 шт. 75 60 50 185 2. Капитальный ремонт на- сосно-силового оборудования и зданий насосных станций тыс. руб. 8100 6000 14 100 3. Освоение лимита капитальных вложений по реконструкции производственных баз тыс. руб. 8900 3050 12 891,1 24 841.1 4. Освоение лимита капитальных вложетАтй ио водохозяйственному строительству тыс. руб. 164 626 276 648 229 704 670 978 в том числе: реконструкция магистральные водоводы пруды га 3592 4871 2153 10616 км 16,2 16,2 шт. 3 1 2 6 млн руб. 800 700 600 500 400 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Рнс. 3. Динамика финансирования реконструкции и восстановления орошаемых земель Q 690 650 _ п п 480 520 — J------ 560 _ п ж 463,2 1 1 ц ж
млн руб. 300 250 200 200 2(Ю 200 ISO 150 100 2005 2006 2007 2008 2009 2010 годы Рис. 4. Динамика финансирования реконструкции Саратовского оросительно- обводнительного канала, строительство водохранилищ в зоне его действия 2005 2006 2007 2008 2009 2010 годы Рис. 5. Динамика финансирования ремонта групповых трубопроводов