Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологий планировки орошаемых земель в аридной зоне

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологий планировки орошаемых земель в аридной зоне"

На правах рукописи

Салимов Талбак Орзуевич кандидат технических наук

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПЛАНИРОВКИ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ В АРИДНОЙ ЗОНЕ

Специальность: 06.01.02 -Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Душанбе 2004

Работа выполнена в Таджикском научно-исследовательском центре охраны водных ресурсов.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Маммаев З.М.

доктор технических наук, профессор, член-корр. РАСХН Ольгаренко В.И.

доктор технических наук, профессор Нурматов Н.К.

Ведущая организация:

ФГУП СНЦ Тосэкомелиовод'

г»

Защита состоится 18 марта 2004 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д006.038. 01 по присуждению ученых степеней Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костикова (ГНУ ВНИИГиМ).

Отзывы и замечания на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 127550, г. Москва, Б. Академическая, 44, ВНИИГиМ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " ^^" февраля 2004

!1

Г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., С.Н.С.

Е. Л. Ворожцова

Введение

Перспективным планом развития экономики Таджикистана предусматривается увеличение орошаемой площади на 0,5 млн. га, которые требуют повсеместного проведения планировочных работ (табл. I).

Таблица I

Территория Орошаемая площадь, млн. га

2000 год 2025 год

Таджикистан 0,720 1,200

Средняя Азия 7,856 12,731

Отличительной особенностью земель, расположенных в зонах с просадочными грунтами, которые составляют более 60 % от общей площади, являются большие объемы земляных работ (0,5-3,5 тыс. м3/га) и сама планировка не всегда бывает эффективным мероприятием, так как в процессе орошения происходит деформация поверхности полей.

Просадочные деформации на орошаемых площадях, особенно в первые годы их эксплуатации, являются причиной резкого изменения микрорельефа поверхности земель и, как следствие этого, падение уро: жайности культур и, нередко, выпадение части площадей из сельскохозяйственного оборота. Величина просадки при увлажнении (поливе) составляет от 10-15 см до 1,5-2,0 метра, и при этом развивается она весьма не равномерно. А фактически выполняемые объемы ежегодных планировочных работ на много превышают первоначально прогнозируемые. Это связано с тем, что планировочные работы на площадях с просадочными грунтами все еще выполняются аналогично площадям с непроса-дочными грунтами.

Из 0,7 млн. га существующих орошаемых земель более половины нуждаются в реконструкции, так как за последнее десятилетие ухудшилось их мелиоративное состояние и резко упала продуктивность. Поверхность орошаемых земель деформирована в процессе их эксплуатации и не проводятся восстановительные планировочные работы. В результате сельскохозяйственный сектор страны несет ежегодно огромные убытки - около 150 млн. долларов США (табл. 2). Основной причиной недополучения прибыли является "наличие пустых, не используемых участков" (86%) на орошаемых землях или, другими словами, отсутствие качественной поверхности орошаемых земель.

Капитальная планировка существующих орошаемых земель требует перемещения больших объемов земляных масс и часто проводится в сложных погодных и производственных условиях.

2004-4 5043

гос к \циг- и биьлиопьа

Таблица 2

Территория Потери урожая но причине наличия Итою

пустых участков на полях засоления почв конкуренции с сорняками недостаточной обработки земель уплотнения почв

Таджикистан 138 2 5 0 5 150

Средняя Азия 1378 59 70 11 77 1595

Существующие методы проектирования и технологии производства планировочных работ выполняются без учета специфических особенностей грунтов, погодных условий, применяемых машин и процессов, происходящих при планировке и направлены на создание ровной поверхности орошаемых полей. Методы определения объемов земляных работ, оценки качества планировочных работ и нрогноза деформаций поверхности не учитывают состояние грунтов активного слоя, а методы оценки надежности равномерного увлажнения орошаемого поля и вовсе отсутствуют. В результате, существующие технологии планировки орошаемых земель далеки от оптимальных, а их технико-экономические показатели не высоки. Это обусловило необходимость постановки и решения проблемы совершенствования научных основ технологических процессов планировки при освоении и реконструкции орошаемых земель и разработки на этой основе новых, более эффективных, отвечающих современным требованиям экологии и ресурсосбережения технологий планировки орошаемых земель в аридной зоне.

Решению данной народнохозяйственной проблемы посвящена диссертационная работа, выполненная автором в ВНИИГиМ, его Таджикском филиале (1981... 1992 гг.) и Таджикском НИЦ по охране водных ресурсов (1992...2002 гг).

Цель. Целью диссертационной работы является совершенствование технологий и организации планировочных работ на орошаемых землях, обеспечивающих создание качественной поверхности поливных у час/ков и однородного состава грунтов активного слоя, в результате чего достигается рациональное распределение поливной воды и равномерное увлажнение почвы и, в конечном итоге, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• анализ современного состояния планировки при освоении и реконструкции орошаемых земель в аридной зоне;

• теоретическое обоснование усовершенствованных технологий и организации планировочных работ на орошаемых землях с обычными и просадочными грунтами;

• исследования влияния грунтовых, гидрогеологических, организационно - технологических и других факторов на деформацию поверхности орошаемых земель и однородность по физико-механическим свойствам грунтов активного слоя;

• проведение комплекса теоретических и производственных исследований по усовершенствованию технологий планировки орошаемых земель;

• разработка методов определения объемов планировочных работ с учетом деформации поверхности ноля, прогноза нросадочных деформаций поверхности орошаемых полей, оценки качества работ, объемов планировочных работ и надежности равномерного увлажнения поливных участков;

• выявление рациональных условий работы скреперов на базе колесных тягачей при производстве планировочных работ с учетом необходимого качества работ и сроков их выполнения;

• разработка практических рекомендаций по технологиям планировки орошаемых земель на грунтах во всем их многообразии, в том числе и на просадочных грунтах.

Методика исследования. Теоретической и методической основой исследований явились труды ведущих отечественных и зарубежных авторов в области механизации и автоматизации мелиоративных работ, орошаемого земледелия и механики грунтов: Л.Н. Аскоченский, М.А Ахмеджа-нов, М.Н. Багров, Ю Г Батраков, И.П Братышев, Е.Б. Величко, Т.М. Гаджиев, Г.А. Данов, И А. Дзядевич, М И Зырянова, А.Н. Ефремов, А.И. Каныгин, В.Ф. Карелин, O.K. Комилов, Э.Н. Кузин, А.Н. Ляпин, И.П. Мо-чалов, Н.К. Насиров, Н К Нурматов, ЭЛ. Окулич-Козарин, В.И. Ольга-ренко, Ф.Е. Омельян, С.Р. Оффенгенден, В.А. Попов, Н.П Самсонова, E.H. Сквалецкий, В.А. Сурин, Е.Д. То мин, В.К. Цой, и др.

Исследования базировались на методах системного анализа. В качестве изучаемой системы рассматривались мелиоративные объекты, способы планировочных работ, применяемые технологические приемы и комплексы машин, с одной стороны, и природная срсда, с другой стороны. Использованы теоретические методы исследования с применением экономико-математического и организационно- технологического моделирования и оптимизации процессов производства работ.

Лабораторно - полевые эксперименты проводились согласно отраслевому стандарту и методам планирования экспериментов с целью проверки теоретических положений с применением современной измерительной аппаратуры.

Для обработки экспериментальных данных применялись методы математической статистики и ЭВМ. Анализ математических моделей планировки выполнялся с применением ЭВМ.

Научная новизна:

• сделан существенный вклад в решение проблемы интенсификации производства планировочных работ на орошаемых землях аридной зоны с учетом грунтовых, климатических условий и организационно - технологических особенностей объектов;

• разработаны более совершенные технологические процессы планировочных работ на орошаемых землях с обычными и просадочными грунтами и адекватные современным условиям технологические комплексы машин при их освоении и реконструкции (в том числе и на проса-дочных грунтах) и технологические комплексы машин, позволяющие резко повысить качество планировочных работ, соблюдая современные экологические требования;

• разработаны методы организации планировочных работ в грунтовых условиях аридной зоны Центральной Азии во всем их многообразии, позволяющие использовать парк мапшн с максимальной производительностью, обеспечивая при этом высокое качество планировочных работ (в пределах ±3.. .±6 см) и минимум трудозатрат;

• усовершенствована методика определения объемов работ при капитальной планировке орошаемых земель с обычными и просадочными грунтами с учетом деформации поверхности в процессе полива земель, а также методики оценки качества, обеспечения надежности равномерного увлажнения поливного участка, прогнозирования деформации орошаемого поля и динамики изменения ежегодных планировочных работ;

• выявлены закономерности изменения производительности ведущей машины - скрепера на колесном тягаче в зависимости от влажности грунтов при проведении планировочных работ.

Выносятся на защиту:

• результаты теоретических и экспериментальных исследований, позволивших разработать научно-обоснованные технологии и методы организации производства планировки при освоении и реконструкции орошаемых земель в аридной зоне;

• усовершенствованные ресурсосберегающие технологии производства планировочных работ на орошаемых землях (в том числе и на просадочных грунтах), обеспечивающие создание на них качественной поверхности поля и однородного состава грунтов активного слоя, способствующих рациональному распределению поливной воды и равномерному увлажнению грунтов активного слоя;

• методы оптимизации технологических процессов планировки и комплексов машин на основе экономико-математических моделей с учетом технологических и технических параметров и климатических, геологических, мелиоративных и экономических факторов,

• методы определения объемов планировочных работ с учетом дефор-

мации поверхности поля; оценки качества планировочных работ и надежности орошаемого поля; прогноза деформации орошаемого поля и объемов ежегодных планировочных работ, учитывающих, как состояние выравненное™ поверхности поля, так и состояние однородности грунтов активного слоя

Достоверность результатов исследований подтверждена:

• большим объемом данных экспериментальных и производственных исследований, полученных в лабораторных и полевых условиях;

• необходимыми расчетными данными, полученными при разработке моделей на ЭВМ;

• адекватностью результатов теоретических и полевых исследований технологических процессов производства планировочных работ

Практическая ценность работы. Рекомендуемые технологии и методы организации планировки при освоении, реконструкции и эксплуатации орошаемых земель в аридной зоне позволяют:

• обеспечить создание качественной поверхности, способствующее уменьшению удельного объема повторных планировочных работ в 2... 3 раза, затрат воды на полив до 30 % и снижение удельных трудоемкости, энергоемкости и металлоемкости в 1,4... 1,6 раза.

• увеличить годовую производительность комплекса машин в 1,6...1,9 раза, урожайность хлопчат ника до 60 % и производительность труда при поливе до 50 % при условии равномерного и последовательного увлажнения.

Результаты исследований внедрены и внедряются на объектах Министерства мелиорации и водного хозяйства Таджикистана при проектировании и производстве планировочных работ, а также используются на спецкурсах вузов и колледжей при изучении мелиоративных дисциплин.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на секции технологии и механизации мелиоративных работ Ученых советов ВНИИГиМ (1986 .. 1989 гг), Таджикского филиала ВНИИГиМ (1980.. 1985 и 1990... 1992) и Таджикского НИЦ охраны водных ресурсов (1993.. .2002). Результаты исследований, выполненные автором в рамках настоящей диссертационной работы, обсуждались на международных (Прага, Испания, Канада, Душанбе - 2002, Душанбе, Алмата, Ереван - 2003), всесоюзных (Москва - 1987 и 1989, Ташкент - 1988), республиканских (Душанбе -1984, 1993,2000,2001,2002,2003) конференциях, форумах, семинарах.

Основные положения диссертации опубликованы в 46 работах общим объемом 39,24 п.л., в том числе в 3 книгах, написанных лично и в соавторстве.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и списка литературы из 184 наименований (в том числе 10 иностранных). Основное содержание работы изложено на 244 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 36 таблиц, 47 рисунков и приложений на 96 страницах.

Глава t. Современное состояние планировки орошаемых земель

В главе 1 проанализированы значение и виды планировки, требования к поверхности поля при орошении, методы проектирования и производства планировочных работ и технологические комплексы машин для их выполнения, процессы, происходящие в почвогрунтах вследствие проходов землеройной техники, методы оценки качества планировки и прогноза просадочных деформаций поверхности орошаемых полей

Целью планировки является создание условий для равномерно1 о увлажнения почв при орошении и промывках, включающие создание качественной поверхности под уклон или горизонтальную плоскость и однородного состава грунтов активного слоя по специальным технологиям и с помощью специальных машин.

После планировки увеличивается коэффициент использования земель (КЗИ) для хлопковых зон с 54,6 до 95 % (X К Газиев, 1955; П.Б. Аракелов,1974), а в условиях выращивания риса до 0,87. ..0,90 (X А Ахмедов, 1973; Ф.А Бараев, 1982). Повышается урожайность хлопчатника до 80 %, а производительность труда поливальщиков от 2.5 до 5,8 га в смену. Поливные нормы уменьшаются до 2 раз (табл.3 и 4)

Качественно проведенная планировка продлевает жизнь органических веществ до 29 лет и уменьшает количество выносимых солей посредством дренажа до 650 кг/га за 1 год (С.Ф. Ших,1979, США).

На эффективность орошаемых полей значительное влияние имеет точность выполнения планировки Установлено (М С. Агарвал и A.C. Го-ялом, 1981, Индия), что стоимость планировки при точности, равной 3,0; 2,5; 2,0; 1,2 см составила 254,8,444,8; 626,8; 918,0 рупии/га, соответственно.

Таблица 3

Места расположения опытных хозяйств Поливная норма, м3/га Урожайность, т/га

несплани-рованный спланированный несплани-рованный спланированный

Ширванская станция АзССР 2150 1300 1,9 3,0

Самаркандская область 2700 1500 0,89 2,59

Бухарская область 3600 1525 1,84 2,76

Сырдарьинская область 3400 1500 1,38 1,86

Хоречмская область 3000 1400 1,16 2,48

Среднее значение 2970 1445 1 43 2,53

А Р Дедриком (США) установлено, что при точности планировки, равной 1,22 см, равномерность увлажнения почвы составляет 84,5 %. Е.Б. Величко и М.И. Зырянова (1982) установили, что прибавка

урожая риса в зависимости от точности выполненной планировки (1 12 см) и уровня агротехники составляет 0,6 0,37 т/га.

Таблица 4

Показатели Качество планировки

качественная некачественная

Урожайность, т/га 4,0 1,75

на повышенных местах - 0,75

на микро понижениях - 0,42

Расход волы на 1 т продукции, м3 2660 6860

Сметная стоимость планировки, руб/га 580 580

Доход от прибавки урожая при качественной планировке, руб/га гол 1060 -

Затраты труда, % на полив 100 200

на выполнение агротехнических работ 100 130

Особое значение планировка имеет при орошении земель с проса-дочными грунтами (табл 5). Просадочные деформации в орошаемых землях Яванской долины (Таджикистан) продолжались в течение 7 ..9 лет, для ликвидации которых требовалось выполнение планировочных работ, в объеме 1500 -2000 м3/га, ежегодно (Н.К. Носиров, 1982).

Требования к планировке поверхности зависят от способа и техники полива, особенности почвенного покрова, рельефных условий и включают ликвидацию обратных уклонов и уступов по длине поливных борозд и поливных участков, уступов между поливными делянками при минимуме объемов срезки и насыпи и затрат на перевозку грунта.

Вид планировки орошаемых земель зависит от сложности микрорельефа поверхности планируемых площадей, вида проектируемой поверхности, техники полива и мощности гумусового слоя.

Таблица 5

Массивы Плошапь тыс га Длительность проявления просадки, лет Фактический удельный объем планировки, ьЛга Затраты на планировку, тыс руб/га

Явано-Обикиикский 40 7-9 7500-10000 2,7

Уртабозский 10 5-7 7000-8000 3,5

Ташрабадский Л5 5-8 3000-4000 1,6

Планировку орошаемых земель разделяют на капитальную (строительную), эксплуатационную (текущую) и предпосевное выравнивание Существуют следующие способы производства капитальной планировки: обычный, кулисный, по полосам с однократным или двукратным перемещением плодородного верхнего слоя и буртованием. При планировке орошаемых земель на лессовых грунтах применяется обыч-

ный способ планировки, сущность которого заключается в создании ровной поверхности поля без сохранения плодородного слоя почвы (табл.6)

Проектирование планировки заключается в определении формы поверхности, установлении величин срезок и насыпей почвогрунтов, определении объемов земляных работ и маршрутов перемещения земляных масс, расстояний перемещения грунта и стоимости планировочных работ. На сегодняшний день все эти процессы автоматизированы.

Опыт производства планировочных работ показывает, что существующие подходы не обеспечивают соблюдения баланса проектных и фактически выполняемых объемов срезок и насыпей, возникает недостаток (или избыток) объемов срезок для выполнения необходимых подсыпок.

В зависимости от размеров рабочих площадок различают способы планировки по узким и широким полосам, широким полосам и картам, стандартным площадкам. Существует также гидравлический способ производства планировки.

Ведущей операцией при выполнении планировочных работ является разработка, перемещение и укладка грунтов, которая осуществляется скреперами и бульдозерами (табл 7). Доработка поверхности производится по результатам контрольной съемки Окончательное выравнивание поверхности производится планировщиком. На всех операциях применяются машины с лазерным управлением рабочими органами.

Качество поверхности спланированного участка оценивается сравнением результатов проектной и фактически созданной поверхностью.

К. П. Анисимов (1962) предлагает найти плоскость сравнения, при которой коэффициент вариации имел бы реальную величину. Е.Б. Величко и М И. Зырянова (1982) важным считают значение недопустимых отклонений и предлагают использовать критерий дефектности - Кд Качество выполненных планировочных работ характеризуется показателем спланированное™, для определения которого предложены экспериментальные зависимости (ГВ. Жилин, 1986).

Существующие методы прогнозирования просадочных деформаций поверхности (H.H. Фролов и O.K. Комилов,1975, E.H. Сквалецкий, 1989) рассматривают орошаемое поле как однослойное основание, имеющее однородный состав грунтов Для расчетов используют так называемые видимые и невидимые просадки поверхности, учитываемые специальными коэффициентами.

В настоящее время отсутствие методики оценки надежности поливного участка с точетгзрения равномерного увлажнения не позволяет с высокой 1 очностью прогнозировать его эффективную работу.

Таблица 6

Существующие технологические комплексы машин для планировки орошаемых земель

Опера щи Марка машин Число мп- 1ШН, шт Производительность, га.ч Затраты труда, чел, п/га Стоимость работы, руб/га

1 2 | 3 4 5 6

Дчянепросадочных фунтов

"Устройство маячных полос Скрепер ДЗ -149-5 1 0,086 | 11,6 110,1

Груб ля планировка Скрепер ДЗ-149-5 4 0,12 | 33 313,2

Доработка поверхности | Скрепер ДЗ-149-5 1 0,215 ; 4,65 44,1

Окончательное выравшвание 1 Планировщик ДЗ-602-А 1 О/7 5 1,33 5,74

Дляпросадочных грунтов

Грубая первпчная планировка Скрепер ДЗ -74 Бульдозер ДЗ -109 б 1 0,18 0,12 33 8,5 289 39.1

Наречка каналов Каналокопатель МК-19 1 0,2 5 21

Замачивание полпвньк карт 1^7

Обратная часыпка каналов Заравнпватель КЗУ-0,3 1 0,8 1,25

Выравнивание поверхности Планировщик ДЗ-602-А 1 0,75 1,33 574

Грубая втор1иная плянпровка Скрепер ДЗ -74 Бульдозер ДЗ -109 6 1 0,18 0,12 33 8,5 289 39

Нарезка каналов Каналокопатель МК-19 1 0,2 5 21

Замачивание полнвных карт - - - п

Обратная часыпка каналов Заравнпватель КЗ"**' -0,3 1 0,8 1,25 5.25

Устройство маячных полос Скрепер ДЗ -74 1 0,086 ИЛ 110,1

Грубая планировка Скрепе]) ДЗ -74 4 0,12 33 313.2

Доработка поверхности Скрепер ДЗ -74 1 0,215 4.65 44,1

Окончательное выравнивание Планировщик ДЗ-602А 1 0,75 1.33 5,~4

Примечание' стоимость в ценах 1990

Таблица 7

№ Операция Маш ина Марка Схема движения

й- * с -Н >2 Й 2 § е-1 Ё скрепер ДЗ-ЗЗА. ДЗ-111А. ДЗ-87-1, ДЗ-77А, ДЗ-77-1. ДЗ- 20В, ДЗ-149-5. ДЗ-136. ДЗ - 137, ДЗ-115 кольцевая, восьмерка. змейка, продольно-челночная, поперечно - челночная,

1 а с & ^ 8 С Л Ч 3 а § э О. Н л 1 бульдозер ДЗ-42Г, ДЗ-130, ДЗ-101 А, ДЗ - 48, ДЗ-109Б, ДЗ-109М. ДЗ-110В. ДЗ - 134. МК-21. ДЗ-109М, ДЗ 135, ДЗ-118А, ДЗ - 132, ДЗ - 113- 1 продольная, поперечная, челночная

2 глубокое рыхление рыхлит с и ь РС-0,8, РЩ-80, РВ-0,8, РК-1,2, РС-0,6, РГ-0,8, РГ-0,5, РУ-65.2,5, РВШ -0,8 челночная, заюнная, чагонная с перекрытием

3 окончательное выравнивание планировщик Д-719, П-2.8, П-4. ДЗ-602А, Д3-603, ПЛ-5. ДЗ-бОЗЛ, ПАУ-2, КПУ-4,5. ПК-1 комбинированная, диагонально- челноч ная, диагонально-перекрестная, диагонально-комбинированная

Глава 2. Теоретические обоснования технологий планировки орошаемых земель

Во второй главе изложены некоторые аспекты теории процессов уплотнения почво-грунтов при производстве планировочных работ и их промачивания при поливе, теоретические основы методик определения объемов планировочных работ с учетом деформации поверхности почв, оценки качества планировки, прогноза просадочных деформаций поверхности орошаемых земель и предпосылки обеспечения надежности работы поливных участков с точки зрения обеспечения равномерного увлажнения и моделирования технологического процесса капитальной планировки орошаемых земель. Математические модели технологий планировки составлены как для скреперных, так и для бульдозерных работ. Приводятся результаты численного анализа -экономико - математических моделей процесса планировки земель

Теоретическое решение процесса уплотнения грунтов при производстве планировочных работ заключается в определении глубины активной зоны, оптимальных значений влажности и степени уплотнения грунтов.

Анализ теоретических разработок показывает, что при выполнении планировочных работ скреперами происходит уплотнение грунтов под воздействием массы скреперов на грунт через движители (колеса) Установлено (Н.Я. Хархута,1975), что в результате укатки достигается плотность 0,98 SmdX (1,6 т/м3) при оптимальной влажности грунтов 12 -16% . При послойном уплотнении грунтов их плотность по площади и по глубине имеет разные значения, находясь в пределах (0,8 - 1,02)5тах -

Теоретическое описание процесса полива по бороздам, обеспечивающее равномерное увлажнение, заключается в нахождении скорости впитывания воды почвой; слоя впитывающейся воды или поливной нормой за определенное время; скорости добегания; времени увлажнения в любом створе борозды и сброса воды в конце борозды .

Определение объемов планировочных работ с учетом деформации поверхности. Учитывая осадку почвогрунтов подпахотного горизонта, в зависимости от их влажности и высоты рабочей отметки, можно наиболее точно обозначить превышение объемов срезок над объемами насыпи. При таком подходе исключаются ненужные перевозки почво-грунта, снижаются объем и стоимость земляных работ с созданием качественной поверхности спланированного участка.

Грунты до выполнения планировки имеют два горизонта (рис 1): - пахотный слой, который ежегодно обрабатывается и имеет более рыхлую структуру: 2 - подпахотный слой, грунты которого находятся в природном состоянии, имея значение илотности от 1,2 до 2,01 г/см3 и более (Сквалецкий E.H., 1989). При этом объем планировочных работ определяется по формуле

V +V

-H«

2

где, V^ и VHat - объем груша, подлежащел о срезке и насыпи по проекту, м3.

Зом водопоя Зом хухгажх Зожа ормкщ

Рис.1. Схема для определения объема планировочных работ

13

Объем грунта, подлежащего срезке по проекту, определяется по формуле /8,19/

Уср = ( ®СР • КР + ®ср • К )+ \ аср • ®сР ' (2)

У ^

где,у' и у- плотность грунтов пахотного и подпахотного слоев в зоне срезки до планировки, г/см3; у - плотность грунтов пахотного слоя в зоне насыпи после планировки, вспашки и рыхления, г/см3; <»1Ср и ш2с? площадь со значениями глубины срезки равной и больше чем глубины пахотного слоя, га; Ь'^ и Ь2^ - высота срезки в пахотном и подпахотном слоях, см; а^ - средняя величина деформации поверхности в зоне срезки после завершения планировки, см; со - общая площадь зоны срезки, га;

Объем грунта, подлежащий насыпи по проекту, определяется /8,19/

У„ас=( Ьнас+|анас )-(0нас (3)

где, юиас- площадь подлежащей насыпи по проекту, га; И - высота насыпи, см; анас- величина деформации поверхности в зоне насыпи после планировки.

Подставляя, получим

Аас+|(анас-Юнас+аср-<»ср) (4)

Значение деформации поверхности в зоне срезки после планировки определяется /8/

аср=( ^Т-1 )'Чсп (5)

У

где, Ьв(л1- глубина пахотного слоя после планировки, см

Значение деформации поверхности в зоне насыпи (аиас) после планировки вычисляется/8,19/ анас=а1+а2+а3 (6)

где, а,, а,и а3 - деформация поверхности в зоне насыпи после планировки за счет насыпного грунта, пахотного и подпахотного слоев, см;

Деформация поверхности в зоне насыпи после планировки за счет насыпного грунта (а,), пахотного (а,) и подпахотного (а3) слоев определяется/8,19/

3 4 5

31=( ^Г"1 а2=( ^О"1 Этелей а3=( )№вш-ЬЮс-Ьпах)

где,/, у4 и 1- плотность грунтов насыпного, пахотного и подпахотного слоев, в зоне насыпи после планировки, и до вспашки и рыхления, г/см3;

Ьплх 1ой- глубина пахотного слоя в зоне насыпи до планировки, см

Осадку поверхности на балансовом участке следует определять один раз при выносе проекта в натуру и начале производства работ.

Оценка качества планировочных работ. Для оценки качества планировочных работ необходимо учесть как качество поверхности спланированного участка, так и однородность грунтов активного слоя почвы (рис 2).

Рис. 2. Схема меюдики оценки

качества планировочных работ

аодоупор

За главный показатель оценки качества поверхности спланированного участка следует принимать критерий дефектности орошаемого поля (К ), который определяется по формуле

к =к,*к,

л 12

где, К! - коэффициент дефектности поверхности поля, К, - коэффициент дефек гности активного слоя почвы, учитывающий глубину и площадь распространения подпахотного уплотненного слоя.

Коэффициент дефектности поверхност и поля (К,) определяется по формуле

К[ = (ш-юотк)/а>

где,со - площадь спланированного участка, га; <эотк- площадь спланированного участка со значениями недопустимых отклонений, без учета их знаков, га Коэффициент дефектности активного слоя (К,) определяется по формуле К? ^(со-сОуплУсо

где, со - площадь спланированного участка, имеющая подпахотный уплотненный горизонт, га.

Идеальным значением коэффициента дефектности является 1,0, а наиболее приемлемым 0,90- 0,95

Прогноз просадочных деформаций орошаемых полей и объема планировочных работ. Для определения объема просадочных деформаций необходимо знать глубину увлажнения, относительную проса-дочность грунтов участка (рис.3).

Наши исследования показали, что при производстве планировочных работ происходит уплотнение грунтов на различную глубину, которое уменьшает их фильтрационные способности Степень уплотнения и площадь распространения таких грунтов различные Ьги\~0,25-0,30м

Ai 0. 1 Uk V / . . I-. Л .. ■ / t i'*- '' II«i<inftJ*tr^c>^T,Y »U5.,.l»2$ rta»'' rfj

5-1,Ом Подпахотный^оризонт с уплотненными слоями, 7-1,40- 1,7&г/смэ

25-ЗОм Грунт естественного сложения, -2S у'гм' й

Рис. 3. Схема к pacierv объема просад очных деформаций.

"-Водоупор

Относительная просадочность грунтов ( §pw) для всех точек поливного участка одинаковая (E.H. Сквалецкий, 1990).

Используя существующие исследования (A.A. Кириллов, 1980), можно найти глубину увлажнения грунтов (Н ) любой точки участка:

Нувл

-]- Т/-ВЕРТ 1 ' фтш

1,05

Глубина увлажнения зависит от коэффициента фильтрации грунтов в вертикальном направлении (К ф^) и продолжительности замачивания (полива), которая для одного поливного участка имеет одинаковое значение, и ее можно принять как постоянную величину ("Г= const). Тогда величина просадки будет зависеть только от фильтрации грунтов в вертикальном направлении, которая имеет тесную связь с плотностью

BEPT

(8)

Тогда из формулы (8 ) вытекает, что величина просадки в различных точках спланированного участка будет зависеть от плотности сложения грунтов.

Объем просадочных деформаций с учетом уплотнения подпахотного слоя можно определить /32/

Упр=1Д-100-тМ (ю-ЮуопКм+Н^-ю ] (9)

где, со - площадь участка с подпахотным уплотненным слоем, м-; © - общая площадь участка, м2.

Ожидаемый объем планировочных работ определяется по формуле

У=К2щ (hj -hep )/2 (10) hcp =Shj/n

где, К - коэффициент, учитывающий неравномерное увлажнение, принятый 1,25; h - значение просадки в вершине отдельного квадрата, см; h - средне арифметическое значение ожидаемой просадки поверхности. см;Eh - сумма значений просадок во всех вершинах квадратов, см; п - количество квадратов.

Оценка надежности поливного участка. Под надежностью поливного участка (системы) подразумевается ее способность обеспечить условия для равномерного увлажнения грунтов поливного участка в нормальных эксплуатационных условиях в течении определенного времени (срока службы). Оценка надежности поливного участка состоит в определении вероятности безотказной работы в течении вегетационного сезона, среднее время безотказной работы, параметры потока отказов.

Состояние поверхности поливного участка оценивается по результатам нивелировки вершин квадратов сторонами 10x10,20x20 м и т.д.. Следовательно, поливной участок принимается за систему, а за его элементы - те же квадраты. В целом надежность поливного участка оценивается по состоянию каждого отдельного квадрата.

Вероятность безотказной (исправной) работы P(t) означает, что поливной участок сохранит свою нормальную работоспособность в течении вегетационного периода (t) при заданных условиях эксплуатации

Вероятность безотказной работы по статистическим данным об отказах оценивается выражением

p(t)=N<LZ£W . (И) No

где. Nu - общее число квадратов; n(t) - число отказавших квадратов за время t; P(t) - статистическая оценка, выражающая безотказность работы.

Частотой отказов называется отношение числа отказавших квадратов в единицу времени к первоначальному их числу, при условии не восстанавливаемости этих элементов:

N0At

где,п(А1) - число отказавших квадратов в интервале от t-y flot+y

Частотой отказов является плотность вероятности (или закон распределения) времени работы квадрата до первого отказа Таким образом,

t i a(t) = 1 -P'(i) = Q'(t), Q(t) - ja(t)dt P(t) = 1 - Ja(t)dt

и о

Интенсивностью отказов называется отношение числа отказавших

квадратов в единицу времени к среднему числу квадратов, исправно работающих в данном отрезке времени:

n(At) >

-р

weNTN 11 - среднее число исправно работающих квадратов в иптервалеМ, N^ - число квадратов, исправно работающих в начале интервала At; N+1- число квадратов, работающих в конце интервала At.

Таким образом, мет одика расчета надежности позволяет прогнозировать нормальное функционирование поливного участка с точки зрения обеспечения равномерного увлажнения грунтов и планировать профилактические и ремонтные мероприятия по ликвидации негативных процессов.

По результатам исследований установлены состав и последовательность технологических операций, выбран критерий оптимальности в виде максимума чистого дисконтированного дохода, произведено математическое описание процессов и осуществлен численный анализ разработанных моделей планировки.

Целевую функцию в общем виде можно записать

ЧДД=фр,-3()-а (12) а = (Г+~еУ

где, Р( - результаты, 3t - затраты, а - коэффициент дисконтирования, Е- норма дисконта.

Так как в данном случае технологический процесс создается под заданный годовой объем производства, то можно допускать, что в качестве целевой функции выступает минимум затрат, т е.

3 = 3,+3,+33 —> min

n m ( ^вед млш | 1 mnf ^dM mtif Цм. 1 1 /11\

3- Ц - — V+ ZX С.+Е— - +1 I Cm Е— - руб/.а гот (13)

TrBe0(MUJjTn р TrpjTn Trru JTn ;

где, С, Ц, Tr - соответственно себестоимость, балансовая стоимость и годовая загрузка машин, участвующих в технологических процессах; Тпи V- периодичность проведения и удельный объем планировки.

Раскрытие содержания моделей осуществляется с учетом влияния всех характеристик объекта: мелиоративных, климатических, организационно - технологических и экономических, что позволяет провести всесторонний численный анализ моделей технологий производс! ва планировки Экономике- математические модели имеют следующие виды:

Целевая функция 3„ Tin

а) для скреперных работ

з„ -

п п

д л СЕр сьр

х|пНр-0,47)+сД(1900Нр ^>-{(2В,+5.74)+С8[(1992В[- 4585)+С,]}. руб/гаюд

б) для бульдозерных работ

(15)

X -0,47)^СЬ|(1900Я(, + 5з)+ < 5,74)+ С7К[(]992Й -4585)-< Г5]}

Уравнения связи

3600

' скр ~ Ч х

* 1,2135/ + ИЗ

П„ =ВиНрхС10,

п.^Кс,,

( 7

т„-г

У-Пр '

•"бу^бу,

11л _3600£(й. -05) С) Си(— +Си)

с»

Р я.

2 <Шбул <12

2,5 < Вк6ул <4,5 20 <Ь < 100

Ограничения

1 < Тп < 7 0,6<НР< 1,2 3 < Вк < 5

юо < ; < 4оо , 500 < V < 3000 , * 12 , 3 < ц < 15 ;

Константы

Е г Г„ = -с — . ( =__г -.

Ь,--, И ^ * »-10

•г ' ^ г " ; /

с, - к,

1000 к, 3600 С„ = Л",

с -збоо/- ^ с14-/„

Ч = ^Л». '•'"г ' I г - а

С,-К; ; Г + С|5_,У

с5 = ^г-зо '

где, т , т, т ,т - число машин в технологическом комплексе;

' С^р 6\ I р ' И7 '

д - вместимость ковша скрепера; В . / - ширина отвала бульдозера и планировщика; Пскр, Пь_ 7,Я/ Яи1 - производительность скрепера, буль-

дозера, рыхлителя, планировщика; Аи// Ат, Ар. Алл - стоимость машино - часа скрепера, бульдозера, рыхлителя, планировщика; Н - глубина рыхления; / и Л - длина возки грунта скреперами и бульдозерами; В' -ширина захвата при рыхлении; пят - число проходов машин по одному следу; V- удельный объем планировки, м3/га; У^- удельный объем планировки при доработке поверхности, м3/га; С - себестоимость выполненных земляных работ при доработке, руб/га: Удоп- объем земляных работ, не подлежащих выполнению в силу допустимого отклонения (точности), м3/га; К- коэффициент, учитывающий удорожание стоимости земляных работ при доработке поверхности; Кв- коэффициент использования рабочего времени; К - коэффициент, учитывающий наполнение ковша; К- коэффициент, учитывающий разрыхление почво-грунта; Ь()- ширина захвата отвала, м; 0,5 - ширина перекрытия смежными проходами; р -угол захвата; и -скорость движения тягача при планировке, м/с; Гл - продолжительность разворота в конце планируемого участка, с (1п = 10.. .20 с); Ь - средняя длина рабочего хода в одну сторону; К'т- коэффициент, учитывающий с одной стороны - потери времени на подход толкача, а с другой - увеличение рабочей скорости рыхления, К'1п= 0,8... 1,2;и ч - средняя скорость рабочег о хода в км/ч, и ^ ч = (0,6.. .0,7) V н; I - разворота в конце участка с учетом выглубления зубьев, ? = 1^...20 с; Кп - коэффициент перекрытия, Кг =0,75: п - число зубьев; Ь - толщина зуба; ц - угол скола от вертикали, /¿=45"; г - шаг зубьев; 1у - длина участка, м\ Ьп - ширина перекрытия соседних полос, м; - рабочая скорость, и =0,5-1,5 м/с; ( - время на один разворот машины в конце гона с

Проведен численный анализ разработанных математических моделей с применением ЭВМ Проверка моделей на адекватность реальным условиям проводилась на основе составляющих их элементов (затраты, производительность комплекса машин). Адекватность магматических моделей соответствует реальным значениям выбранных параметров. Расхождения колеблются в допустимых пределах (0,5...9,96 %) и в среднем составляют 5,1%.

Численный анализ проводился с изменяющимися параметрами Ь, I, V, q, т1к/У т6>1, В:( Т^ Яу Вги Для проведения анализа моделей были составлены программы и разработаны алгоритмы их решения. Результаты численного анализа представлены в виде зависимостей годовой производительности комплексов машин и затрат указанных параметров (рис. 4).

Установлено, что годовая производительность комплексов машин убывает с увеличением длины возки грунта и удельного объема планировки и возрастает с увеличением числа скреперов и вместимости их ковша Полученные зависимости также показывают, что затраты увеличиваются с ростом длины возки, удельного объема планировки и числа скреперов (рис 5). Влияние изменения вместимости ковша на зат-

раты незначительное. Зависимость 3 =/(Тп) показывает, что с увеличением периодичности планировки убывают затраты Минимальное значение периодичности равно двум годам. По установленным зависимостям, исходя из годового плана ввода и реконструкции земель и технологических параметров объекта, можно осуществлять выбор технологического комплекса машин для производства планировки.

3, р\6та год

п„ га

400

«

V

к >4 4

200

8

фоо

400 ТТ

'4000

400

200

/ 3,4

2

✓ 5

м

V, м'/га

200

400

12

12 ""«р "Т~Т,.тст

Рис 4 Зависимость годовой производительности комплекса машин 01 ;1лины возки гр>нтов, объема планировки, числа скреперов и вместимости их ковша при 1 - Пгк -/(I), 2 - Пгк

3- Пгк-Лт^), 4- Пгк=ДУ)

Рис 5 Зависимость затрат от длины вожи грунта, объема планировки, периодичности, чиста скреперов, вместимости их ковша

при 1 - з=А0, 2 - 3-Лч); 3- З-ДУ), 4- 3- Лшсч,), 5- 3=ДТ„)

Глава 3. Опытно - производственные исследования по технологиям планировочных работ

В этой главе изложены характеристики опытных, опытно - производственных участков и методика проведения лабораторных и полевых исследований, результаты исследования по изменению водно-физических свойств почвогрунтов и осадки поверхности при планировке, использованию работы скреперов на базе колесных тракторов, эффективности рекомендуемой технологии планировки

Экспериментальные исследования проводились в юго-западном Таджикистане на базе трестов "Дангараводстрой" и "Вахшводстрой" Главтаджикводстроя, на территории Хатлонекой области.

Основное развитие на массиве освоения имеют покровные супес-чано-суглинистые и лессовые отложения. Мощность лессового покрова изменяется от 10.. .16 м и более. Ожидаемые величины просадки составляют до 2.. .3 м.

Лабораторные и полевые исследования включали определение таких характеристик грунтов как влажность, объемная масса, пористость, плотность, водопроницаемость, а также осадка поверхности, производительность машин, затраты труда, расход топлива и выполнялись по существующим стандартным методикам.

Машинами, осуществляющими планировочные работы, являются скреперы и бульдозеры, которые имеют массу от 10 до 20 т (порожний и полный ковш) и давление на грунт в пределах 0,15 ..0,30 МПа. При удельном объеме земляных работ, равном 1000 м7га, скрепер делает 3 полных рабочих цикла.

Колеса скрепера, имеющие ширину контакта с поверхностью земли 96 см (рис 6), через любые точки участка проходят, как минимум, три раза

Рис. 6. Схемы расположения колес скрепера (а) и контакта с грунтом (б)

Грунты пла! гируемых участков имеют высокую пористость (48-52 %) и низкую плотность (1,28 г/см3), способность уплотняться под воздействием внешнего давления и при увлажнении под собственной массой.

Обычно планировочные работы производят в летнем и осенне-зимнем периодах, т.е. когда 30 сантиметровый слой грунта имеет максимальные значения влажности (4.. .20 %).

Ведущей операцией технологического процесса капит альной планировки является срезка, перемещение, укладка грунта в пониженных местах и возвращение на исходную позицию. Скрепер, передвигаясь по поверхности поля, нарушает природное сложение верхнего слоя грунтов под своими колесами. В результате чего в грунтах уменьшается пористость и увеличивается их плотность, что приводит к образованию на одном и том же спланированном участке трех характ ерных зон: срезки, нулевых работ и насыпи (рис 7).

Зов* лохснии Зоя» жулешх Зова ереякя

работ

Рис.7. Разрез спланированного участка 22

Пористость грунтов при производстве планировки в зонах срезки, насыпи и нулевых работ уменьшается до 35 . 40% при влажности 8... 18 %. Глубина горизонта, где происходит уменьшение пористости грунтов в зоне срезки и нулевых работ, равна 30.. .40 см при влажности 8%и 48. .55 см при влажности 18 %. Глубина горизонта, где произошли изменения пористости грунтов в зоне насыпи, равна 45 и 60 см при влажности 8 и 11 % и 60 и 80 см при влажности 18 %, соответственно (рис 8).

В зоне срезки, нулевых работ и насыпи с уменьшением пористости грунтов увеличивается их плотность, изменяясь до 1,40... 1,70 г/см3, при влажности 8 % и 1,60... 1.72 г/см3 при влажности 18 %.

Глубина уплотнения грунтов в зонах срезки, зоне нулевых работ при всех значениях влажности не превышает 40 . 50 см, при влажности 8,11 и 18 %, а в зоне насыпи при влажности 8,11 и 18 % равна 60,75 и 85 см

После выполнения планировочных работ предусматривается вспашка на глубину 25.. .30 см. Учитывая тот факт, что глубина уплотнения в зоне срезки, нулевых работ и насыпи равна от 40 до 85 см, после вспашки в подпахотном горизонте остается уплотненный при планировке слой

12 16

Влажность % Рис.8 Зависимость глубины уплотнения (Ьупл) от влажности (XV) высоты насыпи (Ьнас)

Зона срезки Плотность (у) г/см3

и I 4 К I К

Зона нулевых работ П потность (у), г/см3

и I 4 1 6 И

Зона насыпи + 40 см Плотность (у), г/см3

12 14 I <у И

Рис 9 Изменение плотности (у) в характерных юнах сппанированнот\частка 1 - У/ ^ 18 %. 2 - плотность гр\ нтов естественного сложения

грунта толщиной от 0 до 55 см, имеющий различную плотность и площадь распространения (рис. 9).

Уплотнение грунтов приводит к осадке поверхности поля Определенные величины осадков по разности фиксированных точек показывают, что при постоянном значении массы машин (проход порожнего скрепера один раз по одному следу) при влажности грунтов, равной 4...6 %, осадка поверхности равна 3...4 мм, а при влажности 17. .19%увеличиваетсяв 15 .20 раз, доходя до 55.. .60 мм (рис. 10) С увеличением массы машин от 10 до 15 и 20 т, при влажности грунтов 5 % величина осадки составляет- 3,6 и 16 мм, при влажности 11 % - 33,50 и 52 мм, при влажности 17 % - 45,78 и 142 мм, при влажности 20 % - 50,99 и 152 мм, соответственно.

Основная часть (69-83 %) оЬадки поверхности, независимо от влажности грунтов и массы машин, происходит после первого прохода скрепера После второго прохода осадка равна -11... 14 %, а после третьего прохода 6-16 % (рис.10).

8 12 Влажность

1-проход

2-проход

3-проход

Рис Ю. Зависимость осадки (а) от влажности (\У) и количества прохода порожнего скрепера по одному следу

Определение осадки по второму способу показывает, что осадка поверхности поля происходит после одного прохода порожнего скрепера (10 т) при значениях влажности 4 .12 % равна 4.. .40 мм. А после одного прохода полугруженного скрепера (15т) осадка при влажности 13 ..19 % равна 50... 100 мм.

Максимальные значения осадки поверхности наблюдаются в зоне насыпи, так как максимальные значения глубины и степени уплотнения отмечаются именно в этих зонах. Значения осадки в зоне нулевых работ меньше, чем в зоне насыпи, но не больше, чем в зоне срезки.

Сопоставляя данные наших опытов при планировке с данными Крутова В М. при послойной укатке грунтов можно увидеть близость их результатов (рис 11) Максимальные значения плотности грунтов в

нашем случае получаются при значениях влажности 12-15 %, а при послойной укатке 18 . 20 %. Только в одном случае целью являлось получение именно таких значений плотности грунтов, а для другого случая (нашего) их уплотнение являе!ся крайне нежелательным явлением.

0 25 -Мут.

_ 1 4

0 4 в 12 16 20

Влажность, % Рис 11 Зависимость плотности (у)

от влажности грунтов (\Л/),

1 - по данным автора 2- по данным Крутова В М

■в--в-

12 14 1,6 18

Плотность, г/ см1 Рис 12. Зависимость коэффициента фильтрации {К) от плотности грунтов (у)

При всяком воздействии на лессовые просадочные грунты академик Балаев Л.Г.(1960) указывает на их водные свойства. Наличие подпахотного уплотненного при планировке слоя нарушает водный режим грунтов и способствует неравномерному их увлажнению.

Результаты лабораторных исследований показывают, что максимальное значение коэффициента фильтрации грунтов (0,2.. .0,3 м/сут) имеет место при плотности грунтов природного сложения (1,2.. .1,3 г/см5). С достижением максимального значения плотности (1,75... 1,85 г/см') резко снижается водопроницаемость грунтов, приближаясь к нулю - 0,009 м/сут (рис.12).

Исследования по изучению работы скреперов на базе колесных тягачей проведены при вместимости ковша скрепера 7 и 8,8 мЗ. влажности грунтов 4... 18 % и длины их транспортировки 100 .400 м (табл.8).

Производительность одного скрепера можно определить по формуле

п = qK°K*n

«ф >

где q- вместимость ковша, м\ Кв- коэффициент использования рабочего времени; Кн- коэффициент наполнения ковша. Кр - коэффициент разрыхления почвогрунта; п- число рабочих циклов в час.

С увеличением длины возки грунтов снижается производительность скрепера Для длины возки 100,200,300.400 м производительность (q=8.8M3) составляет 70,45,35,28 м3/ч. соответственно. Она также снижается с уменьшением вместимости ковша Для одинаковой дайны возки производительность скреперов с вместимостью ковша, равной 8,8 и 7 м составляет соответственно 60 и 55 м3/ч (рис. 13).

На производительность скрепера значительное влияние имеет влажность грунтов Особенно это влияние ощущается при малых длинах возки грунтов Для длины возки 100 м и влажности грунтов 5,8,9.13,18 % производительность скрепера составила 47,70,69,57.55 м5/ч, соответственно (рис 14).

Установлена максимальная производительность (69,79 м3/ч) при влажности грунтов, равной 8 . .9 % А при влажности более 18 % производительность идет на снижение С увеличением длины возки до 200 . 300 м влияние влажности на производительность продолжает быть регламентирующим, а для длины 400 м является незначительным. Это происходит из-за того, что время набора (при котором влажность является регламентирующим фактором) для малых длин возки составляет значительную часть от времени полного цикла (35%). А для большой длины (/=300 400 м) доля этого времени в полном рабочем цикле уменьшается и составляет 7... 15%

200

400

С 60

о о

X .0

с; Ф I-

с! о ей т 5 О о.

с

40

20

1

л / •

/ 2

• • —1 А. 4

1 • •

—1

Длина возки |,м

4 8 12 16

Влажность \Л/, %

Рис 13 Зависимость производительности Рис 14 Зависимость производительности

скрепера (П^ »1 длины возки (!) и скрепера [Псы) от влажности фунта (№)

влажности (V/) и длины возки (!)

1-Я-8%. 2 (Г=9%. 3 - ¡¥=13%. 1- /- 100м 2- 1=200м 3- 1~300» 4-1-400м 4 - ¡¥=18%, 5-^=5%

Анализ приведенных материалов (табл. 8 и рис. 14) показывает, что максимальную производительность скреперы имеют при влажности грунтов 12 ..16%.

Проверка рекомендуемой технологии планировки непросадочных орошаемых земель (табл. 9) и оценка ее эффективности на фоне существующей (базовой - без рыхления) производилась по изменению водопроницаемости грунтов в характерных зонах и урожайности культур

Были выбраны два опытно-производственных участка, площадь каждого из них соответствовала площади одного балансового участка (около 3 га) Эти участки находились близко друг к другу и имели одинаковые уклоны и микрорельеф поверхносш Удельный объем планировочных работ при капшальной планировке каждого участка составил по 1367 м7га, а их стоимость -297 руб/га (в ценах 1990 г.)

Таблица 8

Технико-эксплуатационные показатели работы скреперов

на колесных тягачах при планировке

Условия работ Показатели Среднее значение

1 2 1 3 |4 1 5 6

Тип грунта Лессовидный суглинок

Категория грунта II

Схема движения скрепера Продольная

Средняя дальность возки, м 200

Влажность грунта, % 8 9 18 18 13

Объем работ в течение контрольных смен, м3 392,1 278 348,44 356,31 343,71

Время основной работы, ч 6,3 5,3 6,20 6,34 5,78

Технологическое время, ч 6,20 6,15 6,47 7,24 6,52

Сменное время, ч 7,4 7,34 8,07 8,44 7.82

Эксплуатационное время, ч 9,15 9,20 9,20 9,20 9,20

А -т- 5 * Е S та §» а — 2 сз и Основного времени 73,98 52,5 56,2 56,2 59,36

Iехнологического времени 63,2 45,2 53,85 49,2 52,71

Сменного времени 52,98 37,82 43,18 42,2 43,95

Эксплуатационного времени 52,85 30,22 37,87 38,78 37,36

Глубина уплотнения грунтов спланированных (по базовой и рекомендуемым технологиям) участков при планировке в зоне срезки, нулевых работ и насыпи составляет 40, 60 и 95 см, соответственно. В подпахотном горизонте этих же зон оставались уплотненные слои грунтов, толщина которых равна 10, 30 и 65 см при значениях плотности, равной 1,35; 1,45 и 1,70 г/см3.

Установившийся коэффициент фильтрации грунтов на участке, спланированном по базовой технологии, в зоне срезки и нулевых работ составляет 0,32. а в зоне насыпи равен 0,012 м/сут

На участке спланированном по рекомендуемой технологии установившийся коэффициеш фитьтрации грунтов во всех характерных зонах равен 0,36 0,51 м/cyi (рис 14)

На участке, спланированном по рекомендуемой технологии, урожайность сельскохозяйственных культур увеличивается на 30 - 40 %, а затраты поливной воды уменьшились на 20 -25 %.

м/сут

¿Г к

св О.

н л

4 к

-е-

н

X и

5

а

•в-

-е-

<т> о

0,9 0,6 0,3 0

0,9 0,6 0,3

о

1

"V

80

160

240

Продолжительность впитывания (Т), мин

Рис. 15. Изменение водопроницаемости грунтов: 1-в зоне срезки; 2-нулевых работ; 3-насыпи;

а- без рыхления; б - рыхление мелиоративным рыхлителем.

Глава 4. Технология планировки орошаемых площадей с просадочными грунтами

В 4 главе приведены распределения, состав и свойства лессовых грунтов, влияния природных и антропогенных факторов просадочных деформаций поверхности орошаемых полей, существующие технологии планировки орошаемых земель с просадочными грунтами, результаты исследования рекомендуемых технологий планировки.

Общая площадь лессовых и лессовидных пород в мире занимает около 13 млн км2 или около 14% поверхности суши На территории СНГ распространены в Средней Азии, Казахстане, Закавказье, Украине, Северном Кавказе и Западной Сибири. В Таджикистане наиболее широко лессовые грунты развиты в юго-западной части страны

Основными характеристиками водно-физических свойств лессовых просадочных грунтов являются: плотность, влажность, пористость, водопроницаемость, просадочность.

Плотность лессовых грунтов в естественном залегании составляем: в верхних слоях 1,20 ..1,33 т/м', а в нижних горизонтах 1,80 .2,03 т/м3 В аридной зоне естественная влажность верхнего 1... 1,5 метрового слоя всего горизонта лессовой толщи составляет 1.. .4 %, увеличиваясь с глубиной до 6... 10%.

Суммарная пористооь лессовых грунтов природного сложения колеблется от 38 до 64%, редко снижаясь до 30.. 34%. Наиболее часто встречающиеся средние значения пористости составляют 47 ..55% и уменьшаются до 42...45%. Пористость верхнего (1 ..2 м) слоя сохраняется высокая (48...50%).

Водопроницаемость лессовых грунтов изменчива даже на небольших участках из-за неравномерности расположения и различия в размерах трещин, ходов землероев и крупных пор, а также неоднородности грунта. Коэффициент фильтрации лессовых грушов в среднем равен 0,2 м/сут и при изменении плотности от 1,3 до 1,8 г/см3 снижается до 0,01 м/су г.

Грунты подразделяются: непросадочные (<5 см), слабо (5-15см), средне- (16-50 см), сильнопросадочные (>50 см), в том числе с повышенной просадочностью (51-100 см), высокопросадочные (101-200 см), и чрезвычайно просадочные (>200 см).

На процесс проявления просадочных деформаций поверхности орошаемых полей влияют как природные, так и антропогенные факторы.

Важнейшие природные факторы - начальное давление, мошность просадочного слоя, общая величина просадки, степень увлажнения лессовых пород, а также особенности рельефа.

Выделяют четыре категории грунтов по величине начального давления Ри: низкое, среднее, повышенное и высокое.

От мощности просадочного слоя (Н^) зависит продолжительность проявления просадок на полях. При значениях Нпр>25-30 м деформации орошаемых площадей могут продолжаться до семи лег.

При больших уклонах (> 0,01) вода по поливной борозде проходит быстрее, способствуя равномерному увлажнению грунтов по её длине. При малых уклонах (особенно < 0,005), влага в грунт вдоль борозды впитывается неравномерно.

Антропогенные факторы - величина водоподачи, оросительная и поливная нормы, способ и техника полива, дайна поливных борозд, сбросы, состав культур и др.

На просадочные деформации поверхности также влияют социальные и организационные факторы: квалификация поливальщиков и удельная нагрузка на них, заинтересованность.

Превышение плановых оросительных норм (10-12 гыс. м3/га) увеличивает глубинный сброс поливной воды, приводит к промачиванию нижних слоев, вызывая просадки.

Поливная норма для хлопчатника и люцерны составляет 1,0-1,5 тыс. м3/га, достигая при ненормированном водопользовании 3-4 тыс. м3/га и более. Поливы большой продолжительности приводят к обильному про-мачиванию не только корнеобитаемо1 о слоя, но и нижележащие грунты.

Длина поливных борозд и их состояние имеет важное значение. Поэтому на сильнопросадочных грунтах при бороздах длиннее 80-100 м возможно столь неравномерное увлажнение, что начало поливного участка просядет и станет водоисточником.

Наряду ВСН - 33 - 2.2.06 - 86, являющимся основным нормативным документом, регламентирующим подготовку просадочных орошаемых земель, существуют и другие подходы. Сущность метода подготовки, разработанной в Туркмении, состоит в замачивании площадок, чередующихся с незамачиваемыми картами. В.А Суриным и O.K. Комиловым (1974) предложен двухэтапный способ подготовки орошаемых земель с просадочными грунтами, одновременно с выращиванием сельскохозяйственных кулы ур Другая технология освоения орошаемых просадочных земель (A.A. Кириллов и Н.К. Носиров) предусматривает подготовку поля в строительный период. Замачивание производят по бороздам, чем обеспечивают равномерное увлажнение лессовой толщи. Технология, предложенная Н.К. Носировым (1986), предусматривает использовать для проведения замачивания внутрихозяйственный (участковый) канал, транзитные и поливные трубопроводы, поливные борозды

Недостатками существующих методов подготовки орошаемых земель с просадочными грунтами являются выполнение больших объемов земляных работ, затягивание сроков строительства на 3-4 года и затраты огромных объемов воды без получения сельскохозяйственных продуктов. Из-за этого в настоящее время широкое применение получил способ подготовки земель на средне- и сильнопросадочных грунтах при любой категории сложности микрорельефа аналогичной их подготовки на непросадочиых грунтах.

В зависимости от объема земляных работ и длины возки грунтов исследовано два варианта технологий планировки орошаемых просадочных земель: А) планировочные работы выполняются скреперами, Б) планировочные работы выполняется бульдозерами.

Оценка эффективности технологий планировок производилась по эксплуатационно - технологическим (сменная и годовая производительность комплекса машин, затраты труда, удельные металлоемкость и энергоемкость) и качественным (объемы повторных планировок, деформация поверхности поля и урожайность культур) показателям.

Вариант А ) Исследование эффективности технологий планировок производилось на двух опытно-производственных участках (около 6 га), имеющих одинаковые уклоны и микрорельеф поверхности, категорию и просадочность.

Планировка производилась скреперами, рыхление участка мелиоративным рыхлителем РС-0,8, а окончательное выравнивание -планировщиком ДЗ-602. Удельный объем земляных работ составил по 1822,8 м3/га, а их стоимость - 392 руб/га. Уклон поверхности по направлению полива равнялся 0,04.. .0,05. Поливы производились по бороздам. За два года была подана двухлетняя оросительная норма - около 16 тыс. м'/га (табл.9).

Таблица 9

Рекомендуемый техноло! ический комплекс машин

№ Операция Марка машин Число машин Производител ьность машин, га/ч Затрат ы труда, чел ч/га Стоимость работ, руб/г

1 Устройство маячных полос Скрепер ДЗ-149-5 1 0,086 11,6 110,1

2 Грубая планировка Скрепер ДЗ-149-5 4 0,15 24,75 234,9

3 Доработка поверхности Скрепер ДЗ-149-5 1 0,28 3,49 33,08

4 Iлубокое рыхление Рыхлитель РС-0,8 1 1,30 0,77 3,32

5 Окончательное выравнивание Планировщик ДЗ-бОЗ, ПЛ-5 1 0,85 1,2 5,82

Таблица 10

Основные технико-экономические показатели технологий производства планировки А) скреперная технология

Показатели Единица измерения Капитальная Пов горная

базовая рекомен дуемая базовая рекомен дуемая

Удельный объем планировки м^/га 1823 1823 1823 466

Годовая производительность ведущей машин (ДЗ-149-5) га 186 186 164 590

Сменная производительность га/смену 0,92 0,92 0,81 2,92

Трудоемкость чел ч/га 7,7 8,7 8,62 2,74

Удельная энергоемкость кВт ч/га 9953 10690 11288 3370

Удельная металлоемкость т ч/га 1132,4 1251,2 1251,2 394,4

Б) бульдозерные работы

Показатели Единица измерения Капитальная Повторная

базовая рекомен дуемая базовая рекомен дуемая

Удельный обьем планировки м"7га 2300 2300 1600 250

I одовая производительность ведушей машины (ДЗ-110В) га 179 313 257 2880

Сменная производительность га/смену 0,896 1,56 1,29 14,4

Производительность труда га/чел ч 0,019 0,033 0,027 0,3

Трудоемкость чел ч/га 62,5 30,7 22,2 3,33

Удельная энергоемкость кВт ч/га 13812 4222 9608 458,9

Удельная металлоемкость т ч/га 1328 6 35 923 69

Как показывает таблица 10, некоторые эксплуа гационно-техноло-гические показатели рекомендуемой технологии при производстве капитальной планировки являются низкими по отношению к базовой технологии Проведение планировочных работ по рекомендуемой технологии обеспечивает равномерную деформацию, вследствии чего уменьшаются объемы повторных ежегодных планировок, при выполнении которых увеличивается годовая производи I ельность комплекса машин более чем 1,6 раза, сменная производительность и производительность труда - более чем в 2 раза; удельные объемы земляных работ, затраты труда, удельная металлоемкость и удельная энергоемкость уменьшается в 1,4... 1,6 раза.

\

\

\_

у

N ч\

< > г

О 20 40 00 80 "00

Рис. 16. Вариационная кривая просадок поверхности поля после 2-х лет орошения (Дангаринская долина, лессовидный суглинок) /-по обычной технологии; 2-по новой технологии; / -частота отклонений; А -величина отклонений (просадка), см

Оценка качественных показателей показывает, что величины просадки поверхности после двух лет орошения изменялись от 0 до 105 см, в среднем составляя 41,4 см (рис.16 и табл.11). Наиболее часто встречающаяся величина просадки 8п =30 см (14%), а редко встречающаяся величина просадки Йп= 100 см (3%). Как видно, значения величины просадок поверхности часто изменяются, что показывает неравномерность их проявления Большие значения просадок - 64.. .105 - см наблюдались в тех местах, где была произведена срезка грунтов при капитальной планировке, а малые значения, равные 2 .31 см - в тех местах, где были произведены подсыпки грунтов. Объем просадки равнялся 10600 м3 для всего участка или 4140,0 м3/га, а объем повторной планировки в 2130 м3 или 832 м3/га (табл.10). Величины просадок участка, спланированного по рекомендуемой технологии, после двухлетнего орошения изменяются в пределах 42 97 см, и в среднем равняются 69,4 см. Наиболее часто встречающиеся величины просадок, равные 60.. .80 см, составляют 73%. Максимальные значения просадок, равные 90... 100 см, составляют 15%, а минимальные, равные 40...50 см, составляют 12%.

Так как 73% случаев расположены близко к среднему значению (69,4 см) просадок поверхности, то можно сделать вывод, что просадка поверхности

на данном участке произошла равномерно, что подтверждает правильность выбора технологии планировки (табл. 10 и рис. 16).

Объем просадки поверхности поля после двухлетне! о орошения равнялся 196100 м; или 6943 м7га, а объем повюрной планировки -1348 м3 или 481 м'/га.

Удельные объемы повторных планировок для участков, спланированных по базовой технологии, в 1,7 раза больше чем по рекомендуемой. Уменьшение удельного объема повторной планировки достигалось обеспечением равномерной деформации поверхности участка.

Вариант Б): Планировочные работы выполняются бульдозерами.

Исследования эффективности проведения капитальной планировки просадочных орошаемых земель, когда длина возки грунтов не превышает 60 метров и ведущая операция выполняется бульдозерами марки ДЗ -116В, проводились на Ташрабадском массиве.

Удельный объем земляных работ составил 2300 м3/га, а средняя длина возки грунтов - 50.. .60 м Произведена вспашка на глубину 35-40 см и участок засевался хлогпштником.

Таблица 11

Динамика изменения значений просадки

Значения просадок, см Бульдозерная технология Скреперная технология

после 1-го года после 2-го года обычная рекомен дуемая

п % п % п % п %

-15...-6 2 2,23

-5...+5 49 54,4 20 22,32 7 10,94

+6 ..+ 15 39 43,3 58 64,44 6 9,38

+16...+25 2 2,23 10 11,11 8 12,50

+26... »35 9 14,06

+36...+45 6 9,38 2 2,86

+46. .+55 7 10,94 6 8,57

+56...+65 6 9,38 22 31,43

+66...+75 5 7,81 15 21,43

+76...+85 6 9,38 15 21,43

+86...+95 2 3,12 9 12,86

+96...+105 2 3,12 1 1,43

90 100 90 100 64 100 70 100

Как показывает таблица 10, некоторые эксплуатационно - технологические показатели рекомендуемой технологии при производстве капитальной планировки являются низкими по отношению к базовой технологии. Базовой принята технология производс1ва планировки скреперами.

Рос |;\ц;:о(,\,:ьчля вив ! г г ¡-, *

с Пог, „,р1

200 ПН

Проведение планировочных работ по рекомендуемой технологии обеспечивает равномерную деформацию, вследствии чего уменьшаются объемы повторных ежегодных планировок до 5. 7 и более раз. В результате повышается годовая производительность комплекса машин, сменная производительность и производительность труда- более чем в 6.. 8 раз, а удельные объемы земляных работ, затраты труда, удельная металлоемкость и удельная энергоемкость уменьшается в 2...5 раз.

На основании проведенных исследований составлены карты просадки после первого и второго годов орошения. Значения просадки после первого года равны от 0 до 25 см, в среднем 5,5 см (рис. 17).

Среднеквадратическое отклонение от средней величины просадки - 3,86 см. На 90 % площади опытного участка происходили деформации равные до 10 см, что подтверждает высокую эффективность выбранной технологии планировки Урожайность первого года составила 18 ц/га. Объем текущих планировок -200 м3/га.

Рис. 17 Вариационная кривая величин просадок поверхности орошаемого поля, спланированного по

рекомендуемой технологии (Ташрабадский массив, лессовидный суглинок)

1-после первого орошения 2- второго года орошения /-частота отклонений; И -величина отклонений поля (просадка), см

Значения просадки после второго года орошения изменяются в пределах 0 +20 см Наиболее часто встречающиеся значения просадки равны 0...+15 см (71,2 %). При этом среднее значение - 8,1 см, а среднеквадратическое отклонение равно 6,17 см. На всем участке просадки более 20 см не наблюдались, что подтверждает равномерную деформацию и высокую эффективность разработанной технологии (табл.11). Объем планировочных работ после второго года эксплуатации составил 250 м3/га, а урожайность 20 ц/га, при плановой урожайности 8-10 ц/га.

Глава 5. Рекомендации по технологиям производства работ и их технико-экономические показатели

В этой главе изложены разработанные методы определения объемов планировочных работ с учетом деформации поверхности, оценки качества спланированных площадей, прогноза просадочных деформаций и объемов планировочных работ, оценки надежности работы поливною участка; рекомендации по планировке просадочных и непро-садочных орошаемых земель и технико-экономические показатели рекомендуемых технологий.

По резуль гатам исследований разработ аны и рекомендованы технология и организация планировки для просадочных и непросадочных орошаемых земель. Рекомендуемые технологические комплексы машин и их технико-экономические показатели приведены в таблице 12.

Объем планировочных работ с учетом деформации поверхности определяется по формуле V = (Уср+ Укас)/2

I де, Уср и Уна - объем срезки и насыпи по проекту, м\

Объем грунта, подлежащего срезке и насыпи, определяется

У = [< ■Ь;р+ш,,ас-11„ас+^(а1ис со^+а^, о^)

где,у1 и у2- плотность грунтов пахотного и подпахотного слоев поля в зоне срезки до планировки, г/см'; у0- плотность грунтов пахотного слоя в зоне насыпи после планировки, вспашки и разрыхления, г/см3; щ1^ Ищ2^ - площадь со значениями высоты срезки, равной и больше, чем глубина пахотно1 о слоя, I а, Ь1 и Ь- - высота срезки в пахотном и подпахотном слоях, см; общая площадь зоны срезки, га; Цик- площадь подлежащей насыпи по проекту, га; Ь - высота насыпи, см; а и а - величина де-

г 1 ' ' нас 5 ' ср нас ^

формации поверхности в зоне срезки и насыпи после планировки, см.

Значения деформации поверхности в зоне срезки и насыпи (амс) после планировки равны

а = (!!._! ).Ь ана=а+а,+а,

"ср у0 / пси

где, Ь^- глубина пахотного слоя после планировки, см; деформация поверхности в зоне насыпи после планировки за счет насыпного грунта (а,), пахотного (а2) и подпахотного слоев (а3)

3 4 5

где,у3 и у4- плотность грунтов насыпного и пахотного слоев в зоне насыпи после планировки, и до вспашки и рыхления, г/см3; Ьп - глубина пахотного слоя; у5- плотность грунтов подпахошого слоя в зоне насыпи после планировки, г/см3;

Таблица 1

Технологические комплексы машин для планировки орошаемых земель (рекомендуемые)

А) на обычных грунтах

№ Операция Марка машин х1нсло машпн Производи тельность машин, гя.ч Затраты труда, чел ч'га Стоимость работ, руотя (цены 19Р0 г)

1 "Устройство маячных полос Скрепер ДЗ-149-5 1 0,08(5 11,6 110,1

■) Грубая плата цювкя Скрепер ДЗ-149-5 4 0,15 24.-5 234.9

Доработка поверхности Скрепер ДЭ-149-5 1 0,28 3,49 33,08

4 Глубокое рыхление Рыхлитель РС-0,К 1 1,30 0,7" 3,32

5 Окончательное выравнивание Планировщики ДЗ-бОЗ. ПЛ-5 1 0,85 1,2 5.82

Б) на просадочных грунтах

3 1 "Устройство маячных полос Скрепер ДЗ-149-5 1 0,086 11,6 110,1

X о. 2 Грубая планировка Скрепер ДЗ-149-5 4 0,12 33 313,2

и 5 3 Доработка поверхности Скрепер ДЗ-149-5 1 0,215 4,65 44,1

й" 4 Гнубокое рыхление Рыхлитель РС-0,Х 1 1.30 0,77 3,32

и 5 Окончательное выравнивание Планировщик ДЗ-бОЗ, ПЛ-5 1 0,85 1,2 5.82

1 Ус тр ойство мяячных полос Бульдозер Д - 11<$В 1 0,31 33 13"

8- 2 Груоая планцювка Бульдозер Д - 116В 4 0,12 132 549

О Ч 3 Доработка поверхности Бульдозер Д - 116В 1 0,31 33 137

м 4 Окончательное выравнивание Планировщик Д3-<503, ПЛ-5 1 0.85 1,2 5,82

За критерий оценки качества планировочных работ принимается коэффициент дефектности орошаемого поля (Кд), который определяется по формуле Кд =К1*К,

где, Kj - коэффициент дефектности поверхности поля, оценивающий степень выравненное!и поверхности и определяется по формуле"

К, = (ш-ыотк)/(0 юотк - Io)'OTK

где, ю и о> - общая площадь и площадь спланированного участка со значениями больше принятого допуска, без учета их знаков, га; со1 - площадь i- го квадрата с недопустимыми отклонениями без учета их знаков, га. (К,) - коэффициент дефектности грунтов активного слоя, учитывающий глубину и площади их распространения и определяется но формуле

К2 =(®-ИуплУ® (йупл ~ Ею'упл

где, и - площадь, имеющая подпахотный уплотненный горизонт, ia;oi'yni - площадь i- го квадрата с недопустимыми отклонениями без учета их знаков, га.

Максимальным значением коэффициента дефектности является 1,0, а в практике можно достигать 0,90- 0,95.

Прогноз просадочных деформаций орошаемого поля и объемы планировочных работ. Объем просадочных деформаций с учетом уплотнения подпахотного слоя можно определить

Vnp = 1,1100 . ш5пр, [ (ш - ®упл )нувл + Н£ • шупл ]

где, <о и© - общая и площадь участка с подпахотным уплотненным слоем, м2; Н -средняя ожидаемая глубина промачивания, м (4.. .6 м в год);8 .- относительная просадочность грунтов.

Ожидаемый объем планировочных работ определяется по формуле

V=K Ещ (h, -hep )/2 hcp =Eh|/n

где, К - коэффициент, учитывающий неравномерное увлажнение, принятый 1,25; h - значение просадки в вершине отдельного квадрата, см; b - средне арифметическое значение ожидаемой просадки , см; Eh-сумма значений просадок во всех вершинах квадратов, см; п - количество квадратов.

Оценка надежности поливного участка сводится к определению вероятности безотказной ее работы, заключающейся в равномерном увлажнении грунтов акт ивного слоя. Вероятность безотказной рабо ты поливного участка в течении вегетационного сезона (t) можно выразить через частоты отказов

Р(г) = 1-|а(0<11

коте ¿(0

где. а(1:)- частота отказов, которая определяется по формуле

п(Д1)

М0Л1

где, п(Д1) - число отказавших квадратов в интервале времени от I ^ до^ + , 1Ч0 - общее число квадратов поливного участка.

Экономический эффект планировки устанавливается на основе разности чистого дисконтированного дохода по существующей и рекомендуемой технологиям. Расчет выполнялся согласно "Методическим рекомендациям по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель"(РД - АПК 3.00.01.003 - 03). М., 2003 г.

Экономический эффект при планировке просадочных грунтов складывается из разности затрат на выполнение планировочных работ и стоимости прибавочного урожая на спланированном участке по рекомендуемой и базовой технологиям (табл 13). Экономический эффект о г внедрения рекомендуемых технологий на просадочных грунтах составил 700-860 руб/га (табл 13). достигнуто снижение удельной энергоемкости в 1,51 раза, удельной металлоемкости в 1,47 раза и удельной трудоемкости в 1,42 раза; на непросадочных грунтах достигнута экономия поливной воды на 30 %, повышение урожайности на 40 % и производительности труда на 45 %

Основные выводы

1. Анализ литературных источников, других научных данных и производственного опыта по планировке земель показывает, что существующие методы проектирования и технологии производства планировочных работ выполняются без полного и всестороннего учета специфических особенност ей грунтов планируемого участка, климатических и погодных условий, применяемых машин и процессов, происходящих при планировке, хотя направлены на создание ровной поверхности орошаемых полей. Методы определения объемов земляных работ, оценки качества планировочных работ и прогноза деформаций поверхности не учитывают состояние грунтов активного слоя, а методика оценки надежности поливного участка с точки зрения обеспечения равномерного увлажнения грунтов и вовсе отсутствует. Вследствии этого на орошаемых площадях с просадочными грунтами происходят проса-дочные деформации поверхности (особенно в первые годы их эксплуа-

р, *

Таблица 13

Основные технико-экономические показатели технологий планировки

Показатели Единица измерения Технология планировки Измен ение

базовая рекомендуемая

•а Удельный объем готанпровкп (капнтач>ная + повторная) м^'га 3646 2289 -13'?-

Стоимость планировки земель руб.га 784 47",8 306.1

«■в. Урожай хлопка г, га 1.0 1.8 0.8

£ & 1 а Закупочная цена руб-г 500 500

Стоимость попяченной проекции руб 500 900 400

Экономический эффект руб. га 706.2

1 § ь »•Я а а Удельный обьем планировки (капитальная + повторная) м3. га 3900 25^0 -1350

I Стоимость планировки земепь руб; га 750 386.3 363."

в У рожай хлопка т'га 1,0 2.0 1.0

^ § & й 85 Закупочная цена руб-'т 500 500

ад Стоимость полученной продукции РУб <00 1000 500

Эконом1пескнй эффект ру&га 863,7

Удетыый объем пплннровкн ыР/га 1367 136"

к й Я * Ё Стоимость планировки земель руб,га 473.2 477,4 ■4,2

Урожай хлопка т/га 1,8 2,9 1,1

Закупочная цена руб/г 500 500

д Стоимость полученной проекции руб 900 1450 550

С! Экономический эффект руб'га 455.8

тации). которые являются причиной нарушения режима полива и впитывания влаги в почву и способствуют резкому снижению урожайности возделываемых культур, а иногда и выводу части площадей из сельскохозяйственного оборота. Величины просадок при поливах составляют от 0,10-0,15 до 1,5-2,0 м и развиваются неравномерно. В результате, существующие технологии планировки орошаемых земель имеют низкую эффективность, а их технико - экономические показатели в значительной степени отстают от оптимальных.

2. На основе аналитических исследований разработаны экономико- математические модели технологических процессов планировки орошаемых земель и на их основе установлены зависимости затрат на производство планировочных работ от природных и производственных факторов. Решена задача по оптимизации состава технологического комплекса машин, которая дает возможность выбора экономически наиболее выгодного технологического комплекса машин в зависимости от плана ввода земель, существующего парка машин и удельных объемов земляных работ Оптимальный подбор технологического комплекса машин позволяет снизить затраты при повторных планировках в 1,5.. 3,0 раз и значительно повысить эффективность использования машинного парка.

3. Теоретически обоснованы и проверены в производстве усовершенствованные технологии планировки орошаемых земель на проса-дочных грунтах, включающие в состав основных операций процесса рыхление подпахотного переуплотненного уже при проведении планировочных работ слоя грунтов:

• при производстве работ по рекомендуемой технологии (скреперный вариант) увеличивается равномерность просадки в 1,7 раза с одновременным уменьшением среднеквадратического отклонения просадки в 2 раза, коэффициента вариации в 3 раза, удельных объемов земляных работ при повторной планировке в 1,7 раза

• при производстве работ по рекомендуемой технологии (бульдозерный вариант) среднее значение просадки после первого года составляет 5,5, после второго - 8,1 см. Среднеквадратическое отклонение соответственно равно 3,86 и 6,17 см. Равномерные просадки происходили после первого года на 90%, а после второго на 71 % площади поля, урожайность хлопка составила 18 ц/ га после первого и 20 ц/ га после второго года эксплуатации, что в 1,8-2,0 раза выше плановых показателей (8 ,10 ц/га).

4. Теоретически обоснована и апробирована усовершенствованная технология планировки орошаемых земель на непросадочных грунтах, включающая в состав основных операций процесса разрыхление подпахотного переуплотненного при планировке слоя грунта Резуль-

таты исследований показали, что водопроницаемость грунтов на спланированном по существующей технологии участке - варьируется от 5 до 60 раз; по рекомендуемой технологии по всей площади 1,2... 1,5, что обеспечивает относительное равномерное увлажнение грунтов по глубине и площади.

5 Разработана и прошла производственную апробацию методика оценки качества планировочных работ, учитывающая как состояние выравненное™ поверхности поля, так и однородности грунтов активного слоя, позволяющая повысить качество планировочных работ.

6. Изучены деформационные процессы поверхности орошаемых полей, и на этой основе разработана методика про1 нозирования указанных явлений и реальных объемов планировочных работ, которая базируется на учете дефектности поливных участков с наличием неровности поверхности и подпахотного переуплошенного слоя.

7. Выявлены зависимости производительности прицепных скреперов на базе колесных тягачей от влажности грунтов при выполнении планировочных работ и установлены области эффективного их использования. Оптимальными являются значения влажности, равные 12-15 %. При влажности ниже 8 % необходимо производить разрыхление грунтов в зонах срезки, а выше 18 % - не производить планировочные работы.

8 Разработана и производственными исследованиями подтверждена корректность методики оценки надежности орошаемого поля с точки зрения равномерного увлажнения почвенного слоя но глубине и площади.

9. По результа1ам исследований разработаны рекомендации по:

• технологии и организации планировки орошаемых земель на обычных и лессовых просадочных грунтах;

• определению объемов планировки с учетом деформации поверхности орошаемого поля;

• использованию прицепных скреперов на базе колесных тягачей;

• оценке качества выполненных планировочных работ;

• прогнозу просадочных деформаций орошаемого поля и объему планировочных работ;

• оценке надежности равномерного увлажнения орошаемого поля.

В рекомендациях изложены предлагаемые технологии и методы

организации производства планировочных работ и рациональные области их применения.

10. Производственные исследования и опыт внедрения разрабо I аи-ных технологий и комплексов машин подтверждают, что производительность труда повышается в 1,93 раза, энергоемкость снижается в 1,51 раз.

11 Сравнение рекомендуемых технологий с базовыми, на основе данных производственных исследований, показало, что экономический эффект внедрения новых технологий составляет около 300 руб/га (в ценах 1990 i.), а с учетом сельскохозяйственного эффекта за счет прироста урожая дос!И1ает более 860 руб/га. Реальный экономический эф-фек1 в результате внедрения разработанных технологий и комплексов машин на площади 9 025 га составил 5 689,45 тыс руб (в ценах 1990 г.).

12 Дальнейшие исследования будут направлены на разработку технологии и организацию планировки орошаемых земель с заданной глубиной активного слоя (Патент Республики Таджикистан № 359 от 02.04. 2001 г.)

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах

автора:

1. Ирригационное освоение просадочных земель предгорной зоны Таджикской ССР // Материалы научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Тадж. ССР. Душанбе, Ирфон: 1984, (соавтор O.K. Комилов).

2.Динамика изменения свойств почвохрунтов при планировке рисовых чеков по воде // Сборник научных трудов ВНИИГиМ: Прогрессивные технологии механизации для строительства и эксплуатации мелиоративных систем. М., 1986, (соавтор Б.Я. Магомедов).

3.Технология планировки просадочных орошаемых земель со сложным микрорельефом //Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конференции молодых специалистов: Экологическое совершенствование мелиоративных систем. М., 1989.

4. Баланс земляных работ при планировке орошаемых земель со сложным микрорельефом // Сб. науч. тр Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина. М., 1990.

5.А.с. №1584780. Способ подготовки орошаемых земель на просадочных грушах. Изобретения стран мира А01В 79/00. М., 1990 (соавторы Е.Д.Томин, А.П.Климкин).

6.Проблемы улучшения качества вод, применяемых в сельском хозяйстве. Душанбе, НПИЦентр,1998. 46 с.

7. Аральский кризис: проблемы и пути их решения. Душанбе, 1999. 40 с. (соавторы М.Асроров, И. Эшмирзоев).

8.Подготовка орошаемых земель на просадочных грунтах. Душанбе, 2001. 194 с.

9.Управление качеством вод. Душанбе, 2001. 192 с.

10 Экономико-математическая модель технологии планировки просадочных орошаемых земель со сложным микрорельефом // Душанбе, НПИЦентр Таджикистана, 2001 № 43. Серия 68 31.

11 Анализ экономико-математической модели планировки просадочных орошаемых земель //Душанбе, НПИЦентр Таджикиаана, 2001. №47. Серия 68.31.

12. Методика определения объемов планировочных работ на поле из лессовых грунтов // Душанбе, НПИЦентр Таджикистана, 2001. №55. Серия 68.31.

13. Влияние планировки на эффективность орошаемых земель // Научно-производственный журнал "Кишоварз" Таджикского аграрного университета (ТАУ) Душанбе, ТАУ, 2001. №1

14 Производство планировочных работ на просадочных грунтах// Научно-производственный журнал "Кишоварз" Таджикского аграрного университета (ТАУ). Душанбе, ТАУ, 2001. №1.

15. Патент Республики Таджикистан № 359 от 02.04.2001 г. Способ подготовки орошаемых земель на просадочных грунтах.

16. Основные характеристики лессовых просадочных грунтов и особенности выполнения на них планировочных работ // Душанбе, НПИЦентр Таджикистана, 2002. № 33. Серия 68.31.

17. Методы определения объема земельных работ при планировке земель // Душанбе, НПИЦентр Таджикистана, 2002. № 40. Серия 68.31

18 Исследование производительности скрепера на базе колесных тракторов при производстве планировочных работ // Научно-производственный журнал "Кишоварз" Таджикского аграрного универстеха (ТАУ). Душанбе, ТАУ, 2002. №1.

19. Влияние изменения плотности и влажности на осадки поверхности при планировке полей // Научно-производственный журнал "Кишоварз" Таджикского аграрного университета (ТАУ). Душанбе, ТАУ, №1, 2002

20 Transboundary Water Management as Base of Sustainable in Central Asia // International conférence Managing Shared Waters, 23-28/06/2002 Ontario. - Canada.

21. К вопросу надежности работы орошаемых площадей // Материалы республиканской научно-практической конференции "Проблемы водного хозяйства и пути их решения". Душанбе, 2002 .

22. Влияние мелиорации земель на экологическое состояние страны Н Материалы республиканской научно-практической конференции "Проблемы водного хозяйства и пути их решения". - Душанбе, 2002, с 141-146 (в соавторстве).

23. Влияние планировки на эффективность орошаемых земель // Научно-технический журнал «Вопросы мелиорации». 2002. № 3-4.

24. Планировка просадочных орошаемых полей со сложным мик-

рорельефом поверхности // Научно-производственный журнал "Кишо-варз" Таджикского аграрного университета (ТАУ). Душанбе, ТАУ, 2003. №2.

25. Повышение производительности скреперов на планировочных работах // Мелиорация и водное хозяйство. 2003. № 2.

26. Оценка надежности работы орошаемых площадей // Таджикский НИЦ охраны водных ресурсов. М., 2003. Научно-технический журнал "Вопросы мелиорации". 2003. № 3- 4. Деп. В ФГНУ ЦНТИ "Мели-оводинформ". № 867.

27. Усовершенствованная технология планировки орошаемых земель на просадочных грунтах // Таджикский НИЦ охраны водных ресурсов. М , 2003. Научно-технический журнал "Вопросы мелиорации". 2003. № 3- 4. Деп. В ФГНУ ЦНТИ "Мелиоводинформ". № 868.

28. Технология планировки при реконструкции орошаемых земель// Материалы Международной научной конференции, посвященной Международному году пресной воды-2003 "Рациональное использование и охрана водных ресурсов в изменяющейся окружающей среде". Ереван, 10 -15 июля 2003.

29 Экономико-математическая модель технологии планировки просадочных орошаемых земель // Материалы научно-практической конференции «Повышение эффективности системы сельскохозяйственного водопользования: проблемы водообеспечения, усиления кадрового и научного потенциала». Алмага, 11-12 апреля 2003.

30 Планировка просадочных орошаемых полей со сложным микрорельефом поверхности // Материалы научно-практической конференции «Повышение эффективности системы сельскохозяйственного водопользования: проблемы водообеспечения, усиления кадрового и научного потенциала». Алмата, 11-12 апреля 2003.

31 Методика оценки надежности работы орошаемых площадей // Душанбе, НПИЦентр Таджикистана, 2003. № 5. Серия 68.31.

32. Методика прогноза просадочных деформаций и объемов пла-нировачных работ орошаемых земель // Душанбе, НПИЦентр Таджикистана, 2003. № 13. Серия 68.31.

33. Прогноз посадки орошаемых полей и объемов планировочных работ // Научно-производственный журнал "Кишоварз" Таджикского аграрного университета (ТАУ). Душанбе, ТАУ, 2003. №3.

34. Оценка качества планировки орошаемых земель // Научно-производственный журнал "Кишоварз" Таджикского аграрного университета (ТАУ). Душанбе, ТАУ, 2003. №4.

Сдано в набор 03.01.2004 г. Подписано в печать 05.01.2004 г Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Гарнитура Times Печать офсетная. Объем 2,0 п л. Тираж 120 шт.

(j Отпечатано в Типографии ООО «Поликомп» potrcoMP г. Душанбе, ул. Пушкина, 24

ь» f.

>

РНБ Русский фонд

2004-4 5043

Содержание диссертации, доктора технических наук, Салимов, Талбак Орзуевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛАНИРОВКИ

ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ

1.1. Значение планировки для орошаемого земледелия

1.2. Требования к поверхности поля при орошении

1.3. Виды планировки орошаемых земель

1.4. Методы проектирования и определения объемов планировочных работ

1.5. Технологические комплексы машин для планировки орошаемых земель

1.6. Методы оценки качества планировочных работ

1.7. Анализ деформационных процессов в грунтах вследствии проходов землеройной техники

1.8. Методы прогноза просадочных деформаций орошаемого поля

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

ПЛАНИРОВКИ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ

2.1. Теория уплотнения почво-грунтов при производстве планировочных работ

2.2. Анализ процесса промачивания грунтов при поливе орошаемых земель

2.3. Определение объемов планировочных работ с учетом деформации поверхности

2.4. Оценка качества планировочных работ с учетом изменения физических характеристик грунтов активного слоя i

2.5. Прогноз просадочных деформаций орошаемого поля и объемов планировочных работ при рыхлении грунтов активного слоя

2.6. Предпосылки обеспечения надежности работы орошаемых площадей 115 2.7. Моделирование технологического процесса капитальной планировки орошаемых земель

2.7.1. Производительность основных машин технологического комплекса для капитальной планировки

2.7.2. Экономико-математические модели технологий капитальной планировки орошаемых земель

2.7.3. Результаты численного анализа экономико-математических моделей планировки орошаемых земель

ГЛАВА 3. ОПЫТНО ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО

ТЕХНОЛОГИИ ПЛАНИРОВОЧНЫХ РАБОТ

3.1. Характеристика орошаемых площадей Таджикистана

3.2. Характеристика опытных участков и методика исследований

3.2.1. Характеристика опытных и опытно производственных участков

3.2.2. Методика проведения лабораторных и полевых исследований

3.3. Исследование процесса осадки поверхности при планировке земель

3.4. Исследование изменения водно-физических свойств почво-грунтов при производстве планировки

3.5. Эффективность работы скреперов на базе колесных тягачей на планировке орошаемых земель

3.6. Производственные исследования рекомендуемой технологии планировки орошаемых земель

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИИ ПЛАНИРОВКИ ОРОШАЕМЫХ

ПЛОЩАДЕЙ С ПРОСАДОЧНЫМИ ГРУНТАМИ

4.1. Распространение, состав и свойства лессовых грунтов

4.2. Влияние природных и антропогенных факторов на просадочные деформации поверхности орошаемых полей

4.3.Существующие технологии подготовительных работ на орошаемых землях с просадочными грунтами

4.4.Результаты исследований эффективности рекомендуемых технологий планировки орошаемых земель на просадочных грунтах

4.4.1. Эксплуатационно- технологические показатели

4.4.2. Качественные показатели

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ ПРОИЗВОДСТВА

РАБОТ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ПОКАЗАТЕЛИ

5.1. Методика определения объемов планировочных работ с учетом деформаций поверхности при производстве планировки

5.2. Планировка орошаемых земель на обычных грунтах

5.3. Планировка орошаемых земель на просадочных грунтах

5.4. Методика расчета надежности работы орошаемых полей

5.5. Методика оценки качества планировочных работ

5.6. Методика прогноза просадочных деформаций орошаемых полей и объемов планировочных работ

5.7. Технико-экономические показатели рекомендуемых технологий планировки орошаемых земель

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование технологий планировки орошаемых земель в аридной зоне"

Перспективным планом развития экономики Таджикистана предусматривается увеличение орошаемой площади на 0,5 млн. га, которые требуют повсеместное проведение планировочных работ (табл. 1).

Таблица 1

Территория Орошаемая площадь, млн. га

2000 год 2025 год

Таджикистан 0,720 1,200

Средняя Азия 7,856 12,731

Отличительной особенностью земель, расположенных в зонах с просадочными грунтами, которые составляют более 60 % от общей площади, являются большие объемы земляных работ (0,5-3,5 тыс. м /га) и сама планировка не всегда бывает эффективным мероприятием, так как в процессе орошения происходит деформация поверхности полей.

Просадочные деформации на орошаемых площадях, особенно в первые годы их эксплуатации, являются причиной резкого изменения рельефа поверхности земель и, как следствие этого, падение урожайности культур, и нередко выпадение части площадей из сельскохозяйственного оборота. Величина просадки при увлажнении (поливе) составляет от 10-15 см до 1,5-2,0 метра и при этом развивается она весьма не равномерно. А фактически выполняемые объемы ежегодных планировочных работ на много превышают первоначально прогнозируемые. Это связано с тем, что планировочные работы на площадях с просадочными грунтами все еще выполняются аналогично площадям с непросадочными грунтами.

Из 0.7 млн. га существующих орошаемых земель более половины нуждаются в реконструкции, так как за последнее десятилетие ухудшилось их мелиоративное состояние и резко упала продуктивность. Поверхность орошаемых земель деформирована в процессе их эксплуатации, и не проводятся восстановительные планировочные работы. В результате сельскохозяйственный сектор страны несет ежегодно огромные убытки - около 150 млн. долларов США (табл. 2). Основной причиной недополучения прибыли является «наличие пустых, не используемых участков» (86%) на орошаемых землях или, другими словами, отсутствие качественной поверхности орошаемых земель.

Капитальная планировка существующих орошаемых земель требует перемещения больших объемов земляных работ и часто проводится в сложных погодных и производственных условиях.

Таблица 2

Оценка общих сельскохозяйственных потерь (млн. долларов США в год)

Потери урожая по причине наличия пустых засоле конкуренц недоста уплот Итого участков ния ИИ с точной нения на полях почв сорняками обработки почв земель

Таджикистан 138 2 5 0 5 150

Средняя Азия 1378 59 70 11 77 1595

Существующие методы проектирования и технологии производства планировочных работ выполняются без учета специфических особенностей грунтов, погодных условий, применяемых машин и процессов, происходящих при планировке и направлены на создание ровной поверхности орошаемых полей. Методы определения объемов земляных работ, оценки качества планировочных работ и прогноза деформаций поверхности не учитывают состояние грунтов активного слоя, а методы оценки надежности равномерного увлажнения орошаемого поля и вовсе отсутствуют. В результате существующие технологии планировки орошаемых земель далеки от оптимальных, а их технико-экономические показатели не высоки. Это обусловило необходимость постановки и решения проблемы совершенствования научных основ технологических процессов планировки при освоении и реконструкции орошаемых земель и разработки на этой основе новых, более эффективных, отвечающих современным требованиям экологии и ресурсосбережения технологий планировки орошаемых земель в аридной зоне.

Решению данной народнохозяйственной проблемы посвящена диссертационная работа, выполненная автором в ВНИИГиМ, его Таджикском филиале (1981. 1992 гг.) и Таджикском НИЦ по охране водных ресурсов (1992.2002 гг).

Цель. Целью диссертационной работы является совершенствование технологий и организации планировочных работ на орошаемых землях, обеспечивающих создание качественной поверхности поливных участков и однородного состава грунтов активного слоя, в результате чего достигается рациональное распределение поливной воды и равномерное увлажнение почвы и, в конечном итоге, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• анализ современного состояния планировки при освоении и реконструкции орошаемых земель в аридной зоне;

• теоретическое обоснование усовершенствованных технологий и организации планировочных работ на орошаемых землях с обычными и просадочными грунтами;

• исследования влияния грунтовых, гидрогеологических, организационно -технологических и других факторов на деформацию поверхности орошаемых земель и однородность по физико-механическим свойствам грунтов активного слоя;

• проведение комплекса теоретических и производственных исследований по усовершенствованию технологий планировки орошаемых земель;

• разработка методов определения объемов планировочных работ с учетом деформации поверхности поля, прогноза просадочных деформаций поверхности орошаемых полей, оценки качества работ, объемов планировочных работ и надежности равномерного увлажнения поливных участков;

• выявление рациональных условий работы скреперов на базе колесных тягачей при производстве планировочных работ с учетом необходимого качества работ и сроков их выполнения;

• разработка практических рекомендаций по технологиям планировки орошаемых земель на грунтах во всем их многообразии, в том числе и на просадочных грунтах.

Методика исследования. Теоретической и методической основой исследований явились труды ведущих отечественных и зарубежных авторов в области механизации и автоматизации мелиоративных работ, орошаемого земледелия и механики грунтов: А.Н. Аскоченский, М.А. Ахмеджанов, М.Н. Багров, Ю.Г. Батраков, Братышев И.П., Е.Б. Величко, Т.М. Гаджиев, Г.А. Данов, И.А. Дзядевич, М.И. Зырянова, А.Н. Ефремов, А.И. Каныгин, В.Ф. Карелин, O.K. Комилов, Э.Н. Кузин, А.Н. Ляпин, И.П. Мочалов, Н.К. Насиров, Н.К. Нурматов, Э.Л. Окулич-Козарин, В.И. Ольгаренко, Ф.Е. Омельян, С.Р. Оффенгенден, В.А. Попов, Н.П. Самсонова, Е.Н. Сквалецкий, В.А. Сурин, Е.Д. Томин, В.К. Цой, и др.

Исследования базировались на методах системного анализа. В качестве изучаемой системы рассматривались мелиоративные объекты, способы планировочных работ, применяемые технологические приемы и комплексы машин, с одной стороны, и природная среда, с другой стороны. Использованы теоретические методы исследования с применением экономикоматематического и организационно- технологического моделирования и оптимизации процессов производства работ.

Лабораторно полевые эксперименты проводились согласно отраслевому стандарту и методам планирования экспериментов с целью проверки теоретических положений с применением современной измерительной аппаратуры.

Для обработки экспериментальных данных применялись методы математической статистики и ЭВМ. Анализ математических моделей планировки выполнялся с применением ЭВМ. Научная новизна.

Научная новизна выполненной работы:

• сделан существенный вклад в решение проблемы интенсификации производства планировочных работ на орошаемых землях аридной зоны с учетом грунтовых, климатических условий и организационно технологических особенностей объектов;

• разработаны более совершенные технологические процессы планировочных работ на орошаемых землях с обычными и просадочными грунтами и адекватные современным условиям технологические комплексы машин при их освоении и реконструкции (в том числе и на просадочных грунтах) и технологические комплексы машин, позволяющие резко повысить качество планировочных работ, соблюдая современные экологические требования;

• разработаны методы организации планировочных работ в грунтовых условиях аридной зоны Центральной Азии во всем их многообразии, позволяющие использовать парк машин с максимальной производительностью, обеспечивая при этом высокое качество планировочных работ (в пределах ±3. .±6 см) и минимум трудозатрат;

• усовершенствована методика определения объемов работ при капитальной планировке орошаемых земель с обычными и просадочными грунтами с учетом деформации поверхности в процессе полива земель, а также методики оценки качества, обеспечения надежности равномерного увлажнения поливного участка, прогнозирования деформации орошаемого поля и динамики изменения ежегодных планировочных работ; выявлены закономерности изменения производительности ведущей машины - скрепера на колесном тягаче в зависимости от влажности грунтов при проведении планировочных работ. Выносятся на защиту результаты теоретических и экспериментальных исследований, позволивших разработать научно-обоснованные технологии и методы организации производства планировки при освоении и реконструкции орошаемых земель в аридной зоне; усовершенствованные ресурсосберегающие технологии производства планировочных работ на орошаемых землях (в том числе и на просадочных грунтах), обеспечивающие создание на них качественной поверхности поля и однородного состава грунтов активного слоя, способствующих рациональному распределению поливной воды и равномерному увлажнению грунтов активного слоя; методы оптимизации технологических процессов планировки и комплексов машин на основе экономико-математических моделей с учетом технологических и технических параметров и климатических, геологических, мелиоративных и экономических факторов; методы: определения объемов планировочных работ с учетом деформации поверхности поля; оценки качества планировочных работ и надежности орошаемого поля; прогноза деформации орошаемого поля и объемов ежегодных планировочных работ, учитывающих, как состояние выравненное™ поверхности поля, так и состояние однородности грунтов активного слоя

Достоверность результатов исследований подтверждена:

• большим объемом данных экспериментальных и производственных исследований, полученных в лабораторных и полевых условиях;

• необходимыми расчетными данными, полученными при разработке моделей на ЭВМ;

• адекватностью результатов и полевых исследований технологических процессов производства планировочных работ.

Практическая ценность работы: рекомендуемые технологии и методы организации планировки при освоении, реконструкции и эксплуатации орошаемых земель в аридной зоне позволяют:

• обеспечить создание качественной поверхности, способствующего уменьшению удельного объема повторных планировочных работ в 2.3 раза, затрат воды на полив до 30 % и снижение удельных трудоемкости, энергоемкости и металлоемкости в 1,4. 1,6 раза.

• увеличить годовую производительность комплекса машин в 2.3 :раза, урожайность хлопчатника до 60 % и производительность труда при поливе до 50 % при условии равномерного и последовательного увлажнения. Результаты исследований внедрены и внедряются на объектах

Министерства мелиорации и водного хозяйства Таджикистана при проектировании и производстве планировочных работ, а также используются на спецкурсах вузов и колледжей при изучении мелиоративных дисциплин.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на секции технологии и механизации мелиоративных работ Ученых советов ВНИИГиМ (1986.1989 гг), Таджикского филиала ВНИИГиМ (1980.1985 и 1990. 1992) и Таджикского НИЦ охраны водных ресурсов (1993.2002). Результаты исследований, выполненные автором в рамках настоящей диссертационной работы, обсуждались на международных (Прага, Испания, Канада, Душанбе - 2002, Душанбе, Алмата, Ереван - 2003), всесоюзных

Москва - 1987 и 1989, Ташкент - 1988), республиканских (Душанбе -1984, 1993, 2000, 2001, 2002, 2003) конференциях, форумах, семинарах.

Основные положения диссертации опубликованы в работах общим объемом п.л., в том числе в 3 книгах, написанных лично и в соавторстве.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и списка литературы из 184 наименований (в том числе 10 иностранных). Основное содержание работы изложено на 244 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 37 таблиц, 44 рисун::а и приложений на 96 страницах.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Салимов, Талбак Орзуевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Анализ литературных источников, других научных данных и производственного опыта по планировке земель показывает, что существующие методы проектирования и технологии производства планировочных работ выполняются без полного и всестороннего учета специфических особенностей грунтов планируемого участка, климатических и погодных условий, применяемых машин и процессов, происходящих при планировке, хотя направлены на создание ровной поверхности орошаемых полей. Методы определения объемов земляных работ, оценки качества планировочных работ и прогноза деформаций поверхности не учитывают состояние грунтов активного слоя, а методика оценки надежности поливного участка с точки зрения обеспечения равномерного увлажнения грунтов и во все отсутствует. Вследствии этого, на орошаемых площадях с просадочными грунтами происходят просадочные деформации поверхности (особенно в первые годы их эксплуатации), которые являются причиной нарушения режима полива и впитывания влаги в почву и способствуют резкому снижению урожайности возделываемых культур, а иногда и выводу части площадей из сельскохозяйственного оборота. Величины просадок при поливах составляют от 0,10-0,15 до 1,5-2,0 м и развиваются неравномерно. В результате, существующие технологии планировки орошаемых земель имеют низкую эффективность, а их технико - экономические показатели в значительной степени отстают от оптимальных.

2. На основе аналитических исследований разработаны экономико-математические модели технологических процессов планировки орошаемых земель и на их основе установлены зависимости затрат на производство планировочных работ от природных и производственных факторов. Решена задача по оптимизации состава технологического комплекса машин, которая дает возможность выбора экономически наиболее выгодного технологического комплекса машин в зависимости от плана ввода земель, существующего парка машин и удельных объемов земляных работ. Оптимальный подбор технологического комплекса машин позволяет снизить удельные приведенные затраты при повторных планировках в 1.5.3.0 раз и значительно повысить эффективность использования машинного парка.

3. Теоретически обоснованы и проверены в производстве усовершенствованные технологии планировки орошаемых земель на просадочных грунтах, включающие в состав основных операций процесса рыхление подпахотного переуплотненного уже при проведении планировочных работ слоя грунтов:

• при производстве работ по рекомендуемой технологии (скреперный вариант) увеличивается равномерность просадки в 1,7 раза с одновременным уменьшением среднеквадратического отклонения просадки в 2 раза, коэффициента вариации в 3 раза, удельных объемов земляных работ при повторной планировке в 1,7 раза.

• при производстве работ по рекомендуемой технологии (бульдозерный вариант) среднее значение просадки после первого года составляет 5,5, после второго - 8,1 см. Среднеквадратическое отклонение соответственно равно 3,86 и 6,17 см. Равномерные просадки происходили после первого года на 90%, а после второго на 71 % площади поля, урожайность хлопка составила 18 ц/ га после первого и 20 ц/ га после второго года эксплуатации, что в 1,8-2,0 раза выше плановых показателей (8.10 ц/ га).

4. Теоретически обоснована и апробирована усовершенствованная технология планировки орошаемых земель на непросадочных грунтах, включающая в состав основных операций процесса разрыхление подпахотного переуплотненного при планировке слоя грунта . Результаты исследований показали, что водопроницаемость грунтов на спланированном участке, выполненном по существующей технологии - варьируется от 5 до 60 раз; по рекомендуемой технологии по всей площади 1,2. 1,5, что обеспечивает относительное равномерное увлажнение грунтов по глубине и площади.

5. Разработана и прошла производственную апробацию методика оценки качества планировочных работ, учитывающая как состояние выравненное™ поверхности поля, так и однородности грунтов активного слоя, позволяющая повысить качество планировочных работ.

6. Изучены деформационные процессы поверхности орошаемых полей и на этой основе разработана методика прогнозирования указанных явлений и реальных объемов планировочных работ, которая базируется на учете дефектности поливных участков с наличием неровности поверхности и подпахотного переуплотненного слоя.

7. Выявлены зависимости производительности прицепных скреперов на базе колесных тягачей от влажности грунтов при выполнении планировочных работ и установлены области эффективного их использования. Оптимальными являются значения влажности, равные 12-15 %. При влажности ниже 8 %, необходимо производить разрыхление грунтов в зонах срезки, а выше 18 % - не производить планировочные работы.

8. Разработана и производственными исследованиями подтверждена корректность методики оценки надежности орошаемого поля с точки зрения равномерного увлажнения почвенного слоя по глубине и площади.

9. По результатам исследований разработаны рекомендации по:

• технологии и организации планировки орошаемых земель на обычных и лессовых просадочных грунтах;

• определению объемов планировки с учетом деформации поверхности орошаемого поля;

• использованию прицепных скреперов на базе колесных тягачей;

• оценке качества выполненных планировочных работ;

• прогнозу просадочных деформаций орошаемого поля и объему планировочных работ;

• оценке надежности равномерного увлажнения орошаемого поля.

В рекомендациях изложены предлагаемые технологии и методы организации производства планировочных работ и рациональные области их применения.

10. Производственные исследования и опыт внедрения разработанных технологий и комплексов машин подтверждают, что производительность труда повышается на 1,93 раза, энергоемкость снижается в 1,51 раз.

11. Сравнение рекомендуемых технологий с базовыми, на основе данных производственных исследований, показало, что экономический эффект внедрения новых технологий составляет около 300 руб/га (в ценах 1990 г.), а с учетом сельскохозяйственного эффекта за счет прироста урожая достигает более 860 руб/га. Реальный экономический эффект в результате внедрения разработанных технологий и комплексов машин на площади 9 025 га составил 5 689, 45 тыс. руб (в ценах 1990 г.).

12. Дальнейшее исследования будут направлены на разработку технологию и организацию планировки орошаемых земель с заданной глубиной активного слоя (Патент Республики Таджикистан № 359 от 02.04. 2001 г.)

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора технических наук, Салимов, Талбак Орзуевич, Душанбе

1. Абелев Ю.М., Абелев М.Ю. Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых фунтах. -М.: Стройиздат, 1980, 271 с.

2. Абдуллоев Ф. Проектирование планировки орошаемых земель методам линейного программирования. // В кн.: Материалы объединенной сессии ВАСХНИЛ и АН УзССР по вопросам мелиорации. Доклады и выступления. Ташкент, 1967, с.279-293.

3. Абутолиев Ф.Б. К теории и расчету на ЭВМ задачи бороздкового полива. Ташкент: Фан, 1967.

4. Авербух P.M. Некоторые причины неравномерности и увлажнения. // Хлопководство 1973, №4.

5. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю. М. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976, 280 с.

6. Айдаров И.П. Регулирование водно солевого режимов орошаемых земель. М.: Агропромиздат, 1985, 304с.

7. Азизов М.М. Влияние планировки на плодородие луговых почв, технику полива и урожайность хлопчатника в условиях Чирчик Ангренской долины. Дисс. на соис. учен. степ. канд. с-х. наук. М.,1992, 350с.

8. Акрамов Ю., Султонов М.С, Киреев В.К. Капитальной планировке и промывке орошаемых земель особое внимание. // Сельское хозяйства Таджикистана, 1984, №2, с.33-38

9. Алиев Н.Б. Опыт проведения планировочных работ в Азербайджане и его значение на засоленных и незасоленных почвах. // Труды АзНИИХ, 1969, вып. 64, с.193-195.

10. Ю.Анисимов К.П. Исследование возможности использования бульдозеров для точных планировочных работ на орошаемых землях. Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1962, -16с.

11. П.Асянин П.Д., Крутов В.М. Уплотнение просадочных грунтов способами укатки при устройстве грунтовых подушек. -М.: Госстройиздат, 1963, 13с.

12. Ахмеджанов М.А. Планировка орошаемых земель. -Ташкент: Мехнат, 1991, 112с.

13. Ахмедов А.Х. Натальчук М.Ф. и Ольгаренко В.И. Эксплуатация гидромелиоративных систем. М.: Колос, 1985.

14. Н.Багров М.Н. Иванов В.М., Иванова J1.B. Сохранение восстановления плодородия почв при строительной планировке орошаемых полей. -М.: Колос, 1981, 143 с.

15. Баевич Ю.П. Способ высотной привязки лазерной системы контроля планировки. // Гидротехника и мелиорация 1976, № 4, с.37-39.

16. Базаров Р.Х., Останкова Л.А. Планировка земель и её эффективность в орошаемом земледелие. //«Водо-сберегающие технологии орошения земель в условиях Средней Азии». Ташкент, 1990, с. 13-17.

17. Балаев Л.Г. Зависимость просадочных деформаций лессовых грунтов от степени их увлажнения. // Науч. зап. Москов. ин-та инж. Водхоз, т. ХХШ, -1960.

18. Бараев Ф. А., Ле Шам. Пути повышения качества планировочных работ на орошаемых землях. // Сб.науч.тр.САНИИРИ, 1982(83), вып. 166, с. 116-118.

19. Батраков Ю.Г О точности планировки рисовых чеков землеройными механизмами и деформации спланированных чеков после пахоты. // Труды Московского института инженеров землеустройство, 1960, вып. 9, с.257-270.

20. Бирюков Н.С., Козарновский В.Д., Матылов Ю.Л. Методические пособия по определению физико-механических свойств грунтов. -М.: Недра, 1975, 176 с.

21. Бобченко В.И., Дзюба В.Г. Влияние капитальных планировок на водно-физические свойства и солеотдачу засоленных лессовидных сероземов. //Совершенствование методов исследований орошаемых и осушаемых земель. -1974, вып.2, с. 165-169.

22. Братышев И.П., Кузин Э.Н. и др. Автоматизация рабочего процесса и повышение качества планировки. // Гидротехника и мелиорация, 1983, №6.

23. Брусенцев В.Ф. Планировка просадочных почв и Голодной степи. // Хлопководство, 1962, №4.

24. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. Изд-е 2-е. -М.: Высшая школа, 1973, 399 с.

25. Вырлев М. Способ оценки и улучшения равномерности полива. // Хлопководство, 1979, №8, с.41-44.

26. Величко Е.Б., Зырянова М.И. К вопросу о методе оценки качества планировки рисовых чеков. // В кн.: Улучшение эксплуатации оросительных систем и планировка орошаемых земель ( Всесоюз. акад. с-х. наук им. В.И Ленина. М.,1982, с.165-172.

27. Вощинин Н.П. Смоленцова В.А. К вопросу уплотнения грунтов катками на пневмошинах. //Труды СоюздорНИИ, М.,1966, вып. 9, с.59 69.

28. Гаджиев Т.М. Скреперы на планировке орошаемых земель. // Гидротехника и мелиорация, 1979, №6.

29. Гаджиев Т.М. Технология планировки орошаемых земель. -М.: Колос, 1981, 127с.

30. Газиев Х.К. Планировка -важное звено в комплексе мелиоративных работ. // Хлопководство, 1962, №3.

31. Гаффаров А.А., Юлдашев Р.З. Оперативно технологический контроль процесса планировки полей под хлопчатник. // Сб. науч. тр. сотрудников Таджикского аграрного университета. Душанбе, 1996, с.64-67.

32. Горюнов А.Н. Оценка надежности закрытых оросительных систем. // Гидротехника и мелиорация, 1986, № 6, с. 19 -20.

33. Гусейнов Г.М. Выравнивание глубины увлажнения по длине поливных борозд. // Гидротехника и мелиорация, 1985, № 6, с.8 12.

34. Данов Г.А., Цой В.К. Потери урожая хлопчатника от неспланированности рельефа. // Гидротехника и мелиорация, 1968, №8.

35. Джаримов Н.Х., Кудав М.И. и др. Влияние качества планировки поля на полегаемость и продуктивность семеноводческих рисовых посевов риса. //

36. Научно- технический прогресс в сельском хозяйстве и медицине -Краснодар, 1997, ч.1, с.13-14.

37. Дзядевич И. А. Оптимальное решение задач строительной планировки. // Хлопководство, 1976, №11.

38. Доспехов Б.А. Методика полевых опытов. -М.: Колос, 1985, 336с.

39. Дунин-Барковский JT.B. Математика и ЭВМ в мелиорации. -М., 1971, 295с.

40. Духовный В.А. Водохозяйственный комплекс в зоне орошения. Формирование, развитие. М. : Колос, 1984,250с.

41. Единичные расценки на работы, выполняемые в мелиоративном и водохозяйственном строительстве (МЕР)//ВСН 33-2.4.20-87 / Минводхоз СССР.-М., 1987, 106с.

42. Зайцев В.Б. О количественной характеристике рельефа при планировке земель под рис. // Гидротехника и мелиорация, 1965, №10.

43. Иванов В.М., Иванова АВ. К расчету допустимых объемов планировки на орошаемых землях. // Почвоведение , 1968, №7, с.60-68.

44. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений. Часть 1. М., ЦНИИТЭстроймаш, 1978, 252с.

45. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, изобретений и рационализаторских предложений. Часть П. М., ЦНИИТЭстроймаш, 1978, 160с.

46. Инструкция по определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в орошении и осушении земель, обводнении пастбищ и мелиоративном строительстве. М., ВНИИГиМ, 1978, 168с.

47. Инструкция по производству планировочных работ на орошаемых землях. // ВСН С-2-77. Минводхоз СССР. -М., 1978, 49с.

48. Казаков B.C., Турсунов Б.Н. Экономико математическая модель глубокого мелиоративного рыхления почв. // Сборник научных трудов: «Технология орошения и программирования урожая». М.,1986, с.98-101.

49. Каныгин А.И. Исследование процесса капитальной планировки орошаемых земель в Голодной степи. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1974, 36с.

50. Касьянов А.Е. Оптимизация надежности гидромелиоративных сооружений //Вестник с-х. науки. 1982, № 6, с.92 - 99.

51. Каюмов И.А. Сенников М.Н. Планировка орошаемых земель и контроль за качеством ее выполнения. М.: Издательство стандартов, 1992, 106с.

52. Кириллов А.А. О расчете деформаций лессовых грунтов // Сб. науч. трудов: Вопросы строительства гидротехнических сооружений при межбассейновой переброске стока. М.:ВНИИГиМ, 1980, с.5-10.

53. Кизяев Б.М., Маммаев З.М. Культур технические мелиорации: технологии и машины. М.: «Ассоциация Экост», 2003, 399с.

54. Колманов А.В. Исследование закономерности развития деформаций лессового фунта под собственным весом и инженерные методы их расчета. Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М., 1974, 32с.

55. Комилов O.K. Поэтапное освоение просадочных территории. Душанбе, 1994, 259с.

56. Костяков А.Н. Вопросы мелиорации земель в районах хлопководства // Хлопководство, 1958, № 12.

57. Костяков А. Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1966, 662с.

58. Кузнецов М.С. Гидравлика патока в бороздах на почвах сероземного типа. // Гидротехника и мелиорация , 1978, №4, с.69 70.

59. Кузин Э.Н. Файнзильбер M.JI. К оценке планирующей способности планировочных машин. // Гидротехника и мелиорация. 1976, № 8.

60. Кулдашев А. Ч. Гидродинамический процесс увлажнения почвогрунтов при бороздковом поливе. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Ташкент, 1989.

61. Лазерная техника в мелиоративном строительстве. / Авторы А.Н. Ефремов и др. —М.: Агропромиздат, 1989, 223 с.

62. Лактаев Н.Т. Полив хлопчатника по бороздам.-М.: Колос, 1978, 175с.

63. Лапшин Н.Д. Землеройно-планировочные работы /Обзорная информация. ЦНИИТЭН, В/О «Союзсельхозтехника». -М, 1973.

64. Лебедев А.Ф. Уплотнение грунтов при различной их влажности. -М.: Стройвоенмориздат, 1949, 56с.

65. Лебедов П.Ф., Зайдман Я.Д. О планировке орошаемых земель в условиях просадочных грунтов. // Гидротехника и мелиорация, 1965, №5.

66. Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород. -Л.: Недра,1972, 312с.

67. Ляпин А.Н. Проектирование планировки орошаемых земель. // Труды ТИИИМСХ. 1975, вып. 72, с.61-72.

68. Маммаев З.М., Кизяев Б.М, Соколов Ю.А. Комплексная механизация мелиоративных работ. // Сб. трудов «Современные проблемы мелиорации земель» -М.: ВНИИГиМ, 1979.

69. Маммаев З.М. и др. Комплексная механизация мелиоративных работ. // Проспект передовых технологий и технико экономических показателей новой техники. - М.: ВНИИГиМ, 1984, 256с.

70. Маммаев З.М., Кизяев Б.М. Механизация мелиоративных работ. //Строительные и дорожные машины. М., 1999, №11.

71. Маслов Б.С., Нестеров Е.А. Вопросы орошения и осушения в США. -М.: Колос, 1967, 320с.

72. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель. (РД-АПК 3.00.01.00303). М., 2003, 133с.

73. Мелиоративные системы и сооружения. Оросительные системы на просадочных грунтах. Нормы проектирования. -М., 1986, ВСН-2.2.06-86. Минводхоз СССР.

74. Мирцхулава И.Е. Надежность гидромелиоративных сооружений. -М.: Колос, 1974, 78с.

75. Михайлов В. А. Уменьшение трудоемкости и повышение качества планировочных работ на орошаемых землях. Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1974, 30с.

76. Мочалов И.П., Виноградова Г.Н. Расчет зоны деформации при увлажнение лессовых фунтов. // Гидротехника и мелиорация, 1971, №7.

77. Нармухамедов Н., Муталов Ф.М. Влияние капитальной планировки на рост, развитие и урожайность хлопчатника на луговых почвах // Науч. тр. ТашСХИ. -1974, вып. 52.

78. Насиров Н.К. Совершенствование технологии мелиоративного освоения сероземных почв при строительстве и эксплуатации оросительных систем. //Дис. докт. техн. наук /в форме научного доклада/ М., 1993, 59с.

79. Натальчук М.Ф. Ольгаренко В.И. и Сурин В.А. Эксплуатация гидромелиоративных систем. М.: Колос, 1995.

80. Неусыпина Т.А. Таганов Ч.К. Гидродинамический анализ процесса полива по бороздам. //Докл. ВАСХНИЛ. 1985, №1, с.41 -42.

81. Никольский Ю.Н. Исследования динамики влажности фунта при орошении затоплением. //Доклады ВАСХНиЛ, 1967, № 8.

82. Нормативы удельных объемов работ и капвложений на планировку орошаемых земель. /ГОСНИТИ/-М., 1980, 15с.

83. Нормы потребности в машинах для выполнения работ в водохозяйственном строительстве и нормативы годовых выработок этих машин на 1986. 1990 гг. /СТЭН 33-3.4.03-85 -М., 1986, 16с.

84. Нурматов Н.К. . Технология орошения с/х культур на склоновых землях. Душанбе: Ирфон, 1991, 372 с.

85. Парамонова Е.Г. О точности разбивочных работ при вертикальной планировки. //Совершенствование технологии аэрогеодезических изысканий для целей агропромышленного комплекса. М., 1991, с.58-61.

86. Петухов С. А. Использование методов теории надежности в мелиорации. // Мелиорация и водное хозяйство. Мелиоративные системы: Обзорная информ./ЦБНТИ Минводхоза СССР. М., 1989, вып.4, 62с.

87. Планировка орошаемых полей, /под редакцией Батракова Ю.Г. -М.: Колос, 1964.

88. Позняк А.С. Обоснование параметров топографической съемки для проектирования вертикальной планировки мелиорируемых земель смикрозападным рельефом. // Землеустройство: прошлое, настоящее, будущее. Горки, 1999, с. 244-247.

89. Попов В.А. Разработка и исследование маячно-полосового способа кулисной планировки в условиях сложных рельефов рисовых массивов. Автореф. на соис. учен. степ. канд. наук, Новочеркасск, 1971, 20с.

90. Прейскурант № 22-01 /Оптовые цены на машины строительные, дорожные, торфяные. -М.: Прейскурантиздат, 1988, 254с.

91. Прейскурант № 22-01 /Оптовые цены на тракторы. М., Прейскурант издат, 1988, 140с.

92. Прейскурант № 21-03 /Оптовые цены на тракторы. М., Прейскурант издат, 1988, 140с.

93. Райнин В.Е. Панферов Г.А. Проблемы оценки эффективности инвестиций в комплексные мелиорации.// Мелиорация и водного хозяйства, 2002, №4, с.9-12.

94. Рекомендации по производству планировочных работ длинно- базовым планировщиком маячно-полосовым способом. М., Дмитров 1987, 29с.

95. Рекомендации по применению передвижной сети на склоновых землях с просадочными грунтами. Госагропром и Минводхоз Таджикской ССР, -Душанбе, 1988,31с.

96. Рекомендации по технологии освоения орошаемых земель на просадочных грунтах. М.: ВНИИГиМ, 1985, 21 с.

97. Рекомендация по технологии производства текущей планировки (поливных) полей. Ташкент, 1970.

98. Рекомендации по инженерным мероприятиям уплотнения массива просадочных фунтов на орошаемых землях. Ашхабад: ТуркменНИИГиМ, 1982, 23с.

99. Рекс JI. М. Системное исследование мелиоративных процессов и систем, методологии их проектирования. Дисс. д-ра техн. наук. М., 1986, 350с.

100. Руководство по проектированию планировочных работ на орошаемых землях. М., Минводхоз СССР, 1978, 66с.

101. Румшисский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971, 192с.

102. Салимов Т.О. Технология планировки просадочных орошаемых земель со сложным микрорельефом. // Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конференции молодых специалистов: Экологическое совершенствование мелиоративных систем. -М., 1989, с. 130-131.

103. Салимов Т.О. Баланс земляных работ при планировке орошаемых земель со сложным микрорельефом. // Сб.науч.тр. Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И.Ленина. М., 1990.

104. Салимов Т.О. Проблемы улучшения качество вод, применяемых в сельском хозяйстве. Душанбе: НПИЦентр, 1998, 46с.

105. Салимов Т.О. Подготовка орошаемых земель на просадочных грунтах. -Душанбе, 2001, 194 с.

106. Салимов Т.О. Управление качеством вод. Душанбе, 2001, 192с

107. Салимов Т.О. Экономико-математическая модель технологии планировки просадочных орошаемых земель со сложным микрорельефом. Душанбе, НПИЦентр, И.Л. № 43, 2001.

108. Салимов Т.О. Анализ экономико-математической модели планирования просадочных орошаемых земель. Душанбе, НПИЦентр, И.Л. № 47, 2001.

109. Салимов Т.О. Производство планировочных работ на просадочных грунтах. // Научно-производственный журнал «Кишоварз» Таджикского аграрного университета (ТАУ). Душанбе, ТАУ, №1, 2001, с.74 -79.

110. Салимов Т.О. Влияние планировки на эффективность орошаемых земель. // Вопросы мелиорации, 2002, № 3-4.

111. Салимов Т.О. Повышение производительности скреперов на планировочных работах. // Мелиорация и водного хозяйства, 2003, №2, с.37-39.

112. Салимов Т.О. Оценка надежности работы орошаемых площадей. // Таджикский НИЦ охраны водных ресурсов. М., 2003. Научно-технический журнал «Вопросы мелиорации» 2003, № 3- 4. - Деп. В ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», № 867.

113. Самсонова Н.П. Планировочные работы на орошаемых землях. М., Сельхозгиз, 1955.

114. Самсонова Н.П. О планировке земель для полива широкозахватными машинами. // Гидротехника и мелиорация, 1974, № 3.

115. Сапаров А., Нурмухамедов К.Ш. Изменение водно-физических свойств лессовых пород под влиянием орошения // Тр. межвузовской конференции по строительству на лессовых грунтах. -Ростов, 1973, с. 96-97.

116. Саттаров М.А., Комилов O.K. Вопросы теории и расчета бороздкового полива применительно к просадочным грунтам // Гидротехника и мелиорация, 1985, № 8, с.43-46.

117. Серикбаев Б.С. Влияние рельефа поля на качество поливов //Доклады ВАСХНИЛ, 1968, № 3, с.42-44.

118. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 годы.//Часть Ш, Мелиорация, М., 1988, 387с.

119. Сквалецкий Е.Н. Инженерно- геологическое прогнозирование и охрана окружающей среды (на примере освоения лессовых территорий Таджикистана). Душанбе, 1988, 260с.

120. Сквалецкий Е.Н. Ирригационное освоение земель на просадочных грунтах в Таджикистане. Обзорная информация ТаджикИНТИ Госплана Таджикской ССР. Душанбе, 1989, 38с.

121. Сметанин В.И. Методы и технологии рекультивации и восстановления водных угодий объектов. Автореф. дисс. д-ра техн. наук. М., 2000,46 с.

122. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройства нарушенных земель. М.: Колос, 2000, 95 с.

123. Сорокин П.И. Оптимальное использование машин на земляных работах в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1973, 284с.

124. СНиП 1У.3.82. Правила предметной стоимости эксплуатации машин. М., Стройиздат, 1982.

125. Справочник. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение, М.: Колос, 1999, 432с.

126. Султонов М.С., Аминов Б.О. Пути восстановления плодородия капитально спланированных сероземов Таджикистана. // Тр. ТаджикНИИ почвоведения, 1978, т. 19, с.76- 83.

127. Султонов М.С. Влияние планировки на некоторые водно-физические и химические свойства почв. Труды НИИ почвоведения, 1972, т. 15, вып. 2.

128. Сурин В.А. Орошение просадочных массивов в условиях Средней Азии /на примере Гараутинского массива Таджикской ССР/. -М.: ЦБНТИ Минводхоза СССР, 1979.

129. Твердохлеб М. И. Нивелирная рейка для контроля выполнения планировочных работ на рисовых чеках. // Гидротехника и мелиорация, 1975, № 12.

130. Титов И.И. Методы проектирования и производства планировочных работ на орошаемых землях. -Симферополь: Крымиздат, 1961.

131. Томин Е.Д. Бестраншейное строительство закрытого дренажа. —М., Колос, 1981,240с.

132. Томин Е.Д., Барановская В.М., Шейнис Е.М. Оценка качества планировки орошаемых земель. // Мелиорация и водное хозяйство, 1988. -№ 10, с.20-22.

133. Тугуши Г.Е. Основные результаты исследования по теории поверхностного полива. // Сборник научных трудов: «Режим и техника орошения сельскохозяйственных культур». — М.: МГМИ, 1982, с.163 — 173.

134. Тургунов М. Эффективность планировки орошаемых земель. // Вопросы экономики с-х Узб-на, 1981, вып.20, с. 130-133.

135. Траоре Мори. Моделирование процессов движение воды в оструктураванных почвах при впитывании ее с поверхности. Дисс. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. М., 1989.

136. Указания по использованию предварительного замачивания лессовых просадочных грунтов при изысканиях и строительстве оросительных систем в Таджикской ССР. -М., 1979, 36с.

137. Уплотнение просадочных грунтов /Под общим, ред. к. т. н. В. М. Крутова. -М.: Стройиздат, 1974, 207с.

138. Управление водными ресурсами и окружающей средой в бассейне Аральского моря. // Отчет Всемирного банка. -Ташкент, 2002, 248с.

139. Фахрутдинов И.М. Точность подсчетов объёмов земляных работ при составлении проектов планировки орошаемых земель. // Труды Ташкент ИИИМСХ, 1969, вып. 40, с.75-104.

140. Федосеев В.В., Погребцов Б .Я. и др. Автоматизация контроля планировочных работ с помощью лазерной установки. // Гидротехника и мелиорация, 1974, № 4, с.33-37.

141. Федосеев В.В. и др. Автоматизация контроля планировочных работ с помощью лазера. // Гидротехника и мелиорация, 1976, №4.

142. Фенин Н.К., Михайлов В.А. Оптимизация планировочных работ. // Гидротехника и мелиорация, 1970, № 8.

143. Фролов Н.Н., Комилов O.K. Подсчет величин деформаций поверхности и объемов планировок орошаемых полей на просадочных массивах. // Труды МГМИ, 1975, т.43, с.65-68.

144. Халиков А. X. Динамика влажности на склоновых землях при орошении. // Труды ТСХИ. Душанбе, 1984, т.48, с.21 - 24.

145. Хархута Н.Я. Машины для уплотнения грунтов. JL: Машиностроение, 1973, 173с.

146. Цой В.К. Агромелиоративная и экономическая оценка плодородия орошаемых земель зоны хлопководства в связи с капитальной планировкой. -Ташкент: Фан, 1985, 110с.

147. Цывинский Г.В. Определение направлений и расстояний возки грунта при планировке орошаемых площадей. //Мелиорация и водное хозяйство, 1970, вып. 12, с.38-47.

148. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979, 272с.

149. Чербарь В.В. Агрофизическая характеристика орошаемых почв хлопкосеющих долин Таджикистана. //Агрофизическая характеристика, почв предгорных и горных районов юга СССР. М.: Колос, 1980, с.205 - 243.

150. Чербарь В.В. Состав, свойства и классификация орошаемых почв различных вертикальных почвенно климатических поясов западного Памира. //Тезисы докладов международного конференции «Проблемы антропологии почвенных сероземов». -М., 1997, т.2, с.329 - 332.

151. Шейнис Е.И., Ройтерштейн С.Р. Совершенствование лазерного управления планировочными машинами. // Мелиорация и водного хозяйства, 1995, № 1,с.21-22.

152. Шейнкин Г.Ю. Техника и организация орошения в Таджикистане. -Душанбе: Ирфон, 1970, 447с.

153. Шепилов М.А. Применение метода механических аналогий и решению задачи о планировке орошаемых земель. // Доклады АН Узбекской ССР, 1968, №1, с.3-6.

154. Шумаков Б.А. и Петрунин В.П. Планировка поверхности орошаемых площадей для полива по длинным бороздам и полосам. // Сб. науч. трудов ЮжНИИГиМ, 1964, вып. 10, с.5-13.

155. Шумаков Б. Б. Научные основы ресурсосбережения и охраны природы в мелиорации и водном хозяйстве. М.: HP, 1998, 312 с.

156. Шуравилин А.В. и др. Влияние технологии полива на водно солевой режим почв и урожайность хлопчатника. // Актуальные вопросы земельнойреформы. -М., 1997, с. 185-187.

157. Экономико-математические методы и модели планирования и управления. /Под ред. проф. В.Г. Шорина. -М.: Знание, 1973, 239с.

158. Элементные сметные нормы на работы, выполняемые в мелиоративном и водохозяйственном строительстве /ВСН 33-2.4.19-87. Минводхоз СССР. -М., 1987, 108с.

159. Agarwal М. С. and Goel А. С. Effect of field leveling quality on irrigation efficiency and crop yield /Indian// Agricultural Water Management, -4 (1981), p. 457-464.

160. Dedrick A. R. Irrigation uniformity with level basins (USA. Arizona) //Agricultural Water Management. -1982 (6), p. 217-230.

161. De Sousa P. L., Dedrick A.R. Benefits and costs of laser- controlled leveling -a case study. // 15 Intern. Congress Irrig/ Drain., New Deli, 1993, vol. 1, p. 12371247.

162. Gand S. Land farming in the Florida Averages agricultural engineers. -St. Joseph, Mich. Paper/Amer. soc. of agricultural engineers, № 79-5015, p. 15.

163. Land drainage. The Netherlands, Wageningen, ILRI, 1995, 1180p.

164. National Engineering Handbook. Section 15/. Irrigation, Chapter 12. Land leveling. Soil conservation service. Washington, 1961.

165. Sally H. L. Irrigation planing for intensive cultivation. New York// Asia pubic house, coop-1968, p. 208-214.

166. Sallasi M. E. Estimated costs of precision grading with on-farm labor. J. Am. Soc. Farm mangers Rural Appraisers, 1991, Annu. p.26-31

167. Shin S. F. Land farming in the agricultural area. //America, soc. of agrc. engineers. No 79-5015, c.15.

168. Zarrvigna P. New problems and resent tendencies on farm planning in Italy. ARB.- Papier / Ruratorim Techn., Bauwesen in Landwirtsch., Munster Hiltrup, 1999, №270, s.264-269.