Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Исследование работы оросительных систем на местном стоке и комплексная оценка их качества (на примере Донецкой области)

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Исследование работы оросительных систем на местном стоке и комплексная оценка их качества (на примере Донецкой области)"

Украинский ордена Другби нкродоз ннстяту? • инженеров водного хозяйства

На правах рукописи Куяисенко Ак;га Аяехсеекса

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ОРССИТЕШШХ СИСТШ НА МЕСТНОМ СТОКЕ И КОШЕКСНАЯ ОЦ2ИА ИХ КАЧЕСТВА /на примере Донецкой области/

Специальность 06.01.02 - ¡¿елиорац;:л и орошаемое земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических Наук

Ровно - 1552

Работа выполнена в Украинском ордона Дружбы народов институте ипг.оперов водного хозяйства г.Ровно "ДШЗХ/

'.НаучЕЫй руководитель: доктор тэхническ:пс kaji:

Б^Л.Гурщ;

О^аталънке оппонента: -доктор техкггческг^с паук, профессор

B.Л.Сурпн

-кандидат те::н1гческн:с наук, доцент

C.3.Ковалев

Ведугал организация: Донецк^: пел^ал г-нстктута "оапорег-шпроводкоз"

Запета состоится " /6" апРвЛЯ ISS2 года з /4°%госз па заседании еяецпалг.зпрезаыкого Совета К 0S8.45.0I по прпсугдо.тлу учеао£ Степана кандидата .наук а УИИЗХ по адрссу: 2GS000, г. Ровно. ул. Соборная, II.

С диссертанта:': цозгго ознакслкться^в библиотеке ЛЕЗХ

Автореферат разослан " " Ю32 года

Учений секретарь споцпалпзпрсзаяного совета, кандидат технячеекпд паук, ■' профессор

С.М.Гочароз

- 3 -

■ -I . •

СЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ч

Актуальность тамц; Оропенио земель на мастном стоке, подучив-эе пирокое распространение з Донецкой.области, создаст зоны га -штированного земледелия. Анализ хозяйственной деятельности водо-эльзователей п уровня эксплуатации оросительных систем (ОС) покапли, что эффективность орошения не всегда на достаточном уровне, го обусловлено рядом причин, из которых капболее важное значепие .гает ухудшение технического-состояния ОС в процесса эксплуата-ш, что ведет к нарушении технологического процесса шунщпонпро- • зния систем и снпгеягаэ эффективности орошения.'

На вновь построенных высоконапорных оросительных системах не-здки отказы оросительной сети, снигавцие эффективность оропаеиого эмледедия. ПовыЕвние технического уровня эксплуатации, оперативкж эмонт оросительной сети способствует повысению надегности рзботы росительных систем и эффектшности~орояенпя.

В этой связи, разработка научно обоснованных ¿гароприятий по звераепствоваясю эксплуатации и улучгдкго технического состояния Z выдвигает на первый план необходимость сценки их реального остояния. . , - ' -

Цель га бота: Разработка методики кодлэгснсЗ сценки техничес-ого состояния и эффективности работы оросительных систем па гаст-ом стоке. ' .

Балачи исследований:

- исследование в производственных условиях урсзня зксплуата-си и рекиыа работы козллакса:. насосная станция ШС) - ркулиру»--¿3 бассейн (РЕ) - оросительная сеть - доздегзлызо гпплеы (JTJ);

- изучение характера, причин и дивагйки аварийных позре^ояий . росительнсй сети характерных систем;

- установление вре^йяных показателей рзботы насосных стгшспг дождевальных ыапин;

- изучение размеров и динапикл потерь на йпльтрацпз из рзгу-зруадих бассейнов и разработка рекогзндзцнй по расчету сптигплз-ого объеш п улучсвпшэ их эксплуатации;

- установление критериев и разработка татодзки сценки: качэсэу-а оросительйых систем-при обосновании ре^снструнциз и сравнение ариаятоз при щюектирсзгнпи.

Объекта гсслетгораней. Ресэяиз поставленных зздзч осуггестз^з-ось достановкой комплексных долевых псслздсзаЕЕй з'1975...1977п? о хоздоговору с Донецким облвощюзои, а с 1284 годз - в соотвзт-твин с темой госбцдгэтяоЗ ШР кафедрз эзЕиуатацпх гидротпо-

ратквшх систем УИИВХ. Объектами псслздозадп2 бшш выбраны Вслно-ьахсгая ОС с поливом Д.! "Орэгат" п "Волжанка" н спсте:ла колхоза ц;л. ¡Калинина с ДЛ ДПД-ЮСП Вэллко-Новоселковского района ДоноцксЗ областп. .

Рпуяноя ко^пзна работы состоит в: установлзшгл научных принципов мзтодпкп шкалы сцзнки качества оросительных систем; •

- установлении, для пользования этой. ¡,;зтодико2, технических г.сглззтолеИ работы оросительных систем на местном стоке: временных ^сказателей работа Д.1 и НС;-повторяемости, характера, причин, ди-

повреждений и показателей надежности закрыто!! оросительной сети; ззлпчицы йкльтрацЕонках потерь из РБ;

- определении динамики разутглоткэния грунтов п их фильтрационной способнос-п в условиях многократкого переменного увлагкекпя.

Г!гаг?:~чрск?д ттэннпсть разработок состоит в:

- разработке и прпменрнпп в производственных условиях глетоди-:::: оценки качества оросительных систем (проектируаьзх п действуя-цкх) для установления потребности и очередности их реконструкции г соверЕЗпетвовзнпя; "*

- установлении величины и динамики потерь на фильтрации в • земляных бассейнах; - '

- разработка ьгатодик: назначения оптимальных размеров .участков оросокпя на .местном стоке по результата.! хозяйственной дзлтель-ности; объемов рэгулпругадис бассейнов; сценки гйфэктивност:: работы дождевальных маиин..;

Оог'о^"!^ по."0"'<?нг,л:

- мэйодЕческпогринцаШ'сценкп. качества оросительных саотам;

- законы распределения отказов закрытой..оросительной соте, ■интенсивности восстановлена отказов, врэиаппкх показателей работы ' насосных стакцгй и догдвва-тьпих'ьэшш;

- закономерности пзцэнвнгк- фильтрационных свойств грунта в регулирующих бассейнах при дягтельпой эксплуатации.

Реализации •результатов Оспозше результаты ис-

следований внэдреш на ОС Донецкой области а в проектах реконструкции. Методика комплексной ацеЕка качества применяется Донецким филиалом института "Залорожшроводхоз" при выборо объектов реконструкции п оценке качества прооктоз ОС. Экономическая эффективность разработок составляет 113,4 тыс.руб.

Аптюбацта теботн п публгкапгот. Оспозеыэ полсиания дсссерта-циз были долозены и одобрены Еа республиканской научно-технической

г.сн^оропагл "Л::туалъ:л:о пробно:.:! зсдогсзя^стзоглого стрсптэльстга" (г.Розно, ISoCr. ), па ::;¡^;!!0-ro;t![;:4CG]:o3 коррекции "Пошсонпо

э^октлшостп "сполъзовапгл (.-.оллорировапних зо:.:оль" (г.РозноДЭМг), из научно-тохлячоскоЯ г.оп^ронцпп "Поютэяг.о эуТ-о^.тязпсстп использования водных р-зсурсоз з сельском хозяйство" (г.Новочзр:'.зсс::, IC'SO г.), из-паучио-тохипческоЛ коп^ороЕЦди "'.'олг.орацля л ссзсзялэ :л!пэрзль:::;х грунтов" (г.Ропяо, 1220 г.), па засодаялях тс— лн;лес;:с>го созота Донецкого Слллалз .пет,"туга "Еалсрс.'зг.тзрсгодгсз'", Донецкого производственного упразлоядя г.^ляорацля я годного ства (г.Дог.ещ;, ISSI г.).

По те:.:э дпеоортацпп слубллг.озано 7 работ.

Ойя??? работа. Длссортецгл сссто::т г.з ззэдеягл, глтл таз, выводов, спнсгл ллтогатуси лз 175 палмонсванл.":. Работа лздсг.г.г/.s ::а 173 е., в тем чпелз 26 рлсушхз л 3-1 таблиц:, содзрллт 5 гтг-

лог.онпд.

ССДЕРГЛ'За РЛБОШ :

В попоЗ туту о зрпзодела гзрзкторлстппз эодгах рзсурссз Д<ез>-цкоЗ области, тохл~ос::ая' харантернстхла 00 л'лл зсдообеслочепгсо тл, сасс.'.готрзп: этап: раззлтля п сссболлсотл CG на г.:гс7яс:.г столз>

Устзнозлсно, пто ОС строглгсь пггонспепо з 60-э ... 70-G rr-3 гз кзетояцоо зрог.-л з рзлслструлцлл пс-за нлзлгел?

технического уровня л пеудезлотзорлтэльного ссстсяяля. Наряду с отлп, з услоз лях огранлчекплх аодпгс рссурссз области, зозрас^г;^ пзсбходлмссть з радл ела льне:.: лсяолызсзаллл л з::спо:л:я срсслтслг— нсл воду, пзисхаплл розэрзоз з дезигэнпл зодссбослвчештостл спо- • тег,:.

На осяозаяля аяаллзз ллторптурнул лстсяппг.оз е^олопц осясз-I1ZO фактора, зллязцло на аКэзктлзнссть оролэнля, я показателя для у^ета зфзэктлзкостп работа слстел,прозналлздрозапц суцаогзусцло ьатодика сде:~:п технического состоялся л офткзктшэноетд рс-нонстртл-цяз ОС. ,• '

Зазлслмость етфелтлзясстл орспзнля от струг, ту ci посезоз, ролл-:ла п'олпза s удобрэклй, зодносолзеого рог^а-л елтелзацггп зглг. факторов отрзгяпа з работал П.Ц.АЗдзрсза, Д.И.Голованоз, П.И.Ксза-лоег.о, А.?.Констактлнога, А.И.Костяг.оза, В.П.Остэггедка, Л.Ц.Релса,

A.А.СоСко, В.А.Сурлка а др., от уровня Олкыуагацпп л сснацэпноста пх оснозшпл! пролззодстзеннап фендака ОС - з работах Н.П.Де:ленхо,

B.С.Детгрлеза, й.д.дуплякз, Г.^.Раскпна, Л.П.-Здльчагсва, А.Ф.Иазз-ЕЗ. ,, /, •;.. . ; '■* V

- б -

Методичосхие подходи -к сцепка схйактткостп роконструкцсц ороситолышх систем пзло^ош п. работах H.A.Алексеева, В.М.Венгерского, ^.А.Лобгдысо, В.и.Pannenорта, л.И.Шаввц, И. с. Икала п др., с учетом технического состояния роконструпруомых объектов - в работах Ц.а.Натальчука, ь.М.Олъгаронко, 11.11.итаровой, П.А.Лкубоза, а та:сло в г.этодпчоскпх гокомондащжс САК1ИЯ1, КЙЕЖ;.!, ВояЗСЫГйЛ, БелШЗГЛпБХ, "Укришроводхоз". Ооаао котодологпческне подходи к оценке качества ОС опродслеяи Н.С.Горзновнм.

Прпмоненпэ суцествунщк метода; обоснования роконструщпк СЮ, разработанная с учетом особенностей систем Средней Азии, Поволжья и Северного Кавказа, - для гэга Украгсш . затруднено из-за констру-ппбшл особенностей ОС зтой зош, а таимо различия тохннчоскпх, организационных, природно-климатических и других условий. Кроме того, в указанных методиках пе соблюдается системный подход в рассмотрении объекта (оросительной систем?) как целого, при котором его свойства определяются ко только свойствами составляющих элементов, но ц ссобошюстями структура. Поэтому мотодичоекп эти подхода но позволяя? достаточно полно отразить взаимозависимость показателей п весомость кандогопз них з общем решении, из-за отсутствия моделей йормировзгшя показателзй свойств ОС п выделения связей ыогду зтимк показателями. -

Во второй . главо сформулирована задач;: исследований, приведена краткая характеристика вцбракшх объектов, методика исследований с обоснованно!.! планирования экспериментов, пзло::ш методический подх'од к разработка модэле формирований показателей свойств ОС на основании аппарата сталимотрип. :

Лет выполнения поставленных задач проводе ни комплексные полевка исследования на Волнозахской оросительной системе (ВОС) с поливом доздовальшг.'л шшнзиг "öperar" п "Волжанка" п систомо колхоза им.Калинина Болкко-Нозоселг.овского района с поливом £.1 ДДА-ЮШ. ■

Изучение условий эксплуатации ОС вкличало учат количества ' отказов сети, вшшюше/и анализ их характера п причин, хронометра;;: работ по устранении отказов, хронометраг работы Д.1, НС (по куриалам работы НС), определение потерь вода на йпльтрацшо пз РБ. Использовались такае материалы слуабы эксплуатации (акты устранения отказов сети, отчет Донецкого управления ОС, Донецкого производственного управления мелиорации и водного хозяйства), статистическая отчетность, проекты нового строительства и реконструкции ОС Донецкой'области. .

- liSSl^^JL^Jl- пршодгтся.рззггзтзгз с rrjïi—

пня работа оросительных систз:.т Дснэцксй cctecrz. - • ' , .

Обследсзакио орссгтэдьках системг ткгз районов сблззтп показало, что э точенко 10...25 лет зксплуатацки происходит значительное ухудЕзпнз тонического с г с том на 70».. S5 срсгзземой

длскадп. В целом, ската !5 fj (от 38 до 55 £ по глз.га:г.: районам) систем !!укдаатся и улучшении: переустройства к реконструкции оросительной и коллакторно-дрокаж-ой сети, п&кзшз зодосбоспочогшсста, ::аг.птальпой планировке, реконструкции рзгулирукц:::: бассейнов и др.

Показателей: неудовлетворительного сегслеспого состояния систем является: физический г.з::сс (коррозия)'трубопроводов, выход из строя згпорно-рзгухируюп;ей арматуры и гидротехнических сооруке-кий (71 £); кгзкая пропускная способность оросительной сети, не сбескечивагдзя роботу л' (21 заболачлзанкэ земель (10 ГО; износ нзсссно-силового оборудо^зни-т, сильная фильтрация из прудов г. PB, заиление прудов (10 %) z др.

Выязлзние резервов пезыезккя с^г-эктизнссти оролз:1кя нами проведено путем сценки нагрузки орохаемей плецзда (га) па одд7 И, загрузки Д.1 (мз~кпо-часоз) и сезонной (гектаре—яслкзсз) выработки одчей масхны, кратности полкзоэ. Устансзлзяо, -что в большинство хозяйств области осковныэ показатели производительности в 1,5... 2 раза кика нормативных. Иокйициент использования рабочего врзмэ-яа а' течзлпо суток в са:.5Й ■•апгякс.-пик: период (паль) ссстззхязг 0,67 для ДЕА-ЮО! к 0,59 - для Д,1 "'"рогат" (рпс.1а,б).

Анализ данных о количество, характерэ и причинах отказов закрытой ороситольпсй сети (300) показал, что, аналогично отказа:; в технике, в период приработки (в первый год сксплуатации) происходит: зкачптельнсз количество откаэоз из-за разрыва труб п стыковых сое-динзкий. Для трубопровода из ссбзстоцементпю: труб наиболее хдетгк-тзрнымп з этот период является яарупзнпя стыковых соединений',, ccsrs-зл.'пздпо 70, ..55 £ от общего количества позрегденкй,. которые1 cirrr— "лптся к трзтьему - четвертому году эксплуатация..

Исследование и оценка надежности 303 осуществлялись з соответствии с методическими разработка B.A.ïypnna.

Сродне-о за год количество позродденнй трубопроводов из асбес-тоцс-мзнткых п стальных тонкостенных труб BOG разно соответственно 2,424 а 0,428 пт/км, в целом для ороептольней сети - 0.G2 ст/км. Гистогра:."дг удельного количества позре.т.дояпй трубопроводов по годам эксплуатации представлена па рис.2.

..В результате статистической обработки данных о повреждениях ЗОС

о.д и.

0,4;

0,2

/ с. ,Ь7Ь

з г- I :

2 ■ •»

О.У'гГ^.Г^ас г?'

> I /

А 3 Ч

а О I V

з 71 г | / 0.2 [ .71

53Л.

0 Ь 10 12 14 Т.чг.с

Ь 10 12 Т.час Р;'.с. I

Сталютачссгля (3), тсорстичсская £4) к ;-_то-л-:огл~; (I и 2)

распределсиия времен;; рабоч "¿регат" (б).

^ тече-ие суток ££ ДДА-ЮК'. (с)

0,8 | 3,6 | 0,4 {

о ¿.годы

а - гистограмма удоды:ого количества поБре.тдс:ги<1 оСС ЬиС по года!: эксплуатации (I - трубопровод из йсбсстегэмекгсад труб,

2 - кз стальных тонкостенных труб, 3 - оросктелькзл* сеть

3 целом; , ■ •

б - статистическая (I) и теоретическая (2) ётекц:«; распределен-/;:: вероятности отказов оросительной се:-/. ЕОС.

У-', 1/члс-я3 16-

12 8 4

О 120 Рис- 3

ХЦ-^ г-л"

Ч' ЧОП

0,8 0,6

0,4

0,2

о

2

И

¡¡40 Тв,час

1Ш

а - статистическая плотность распределения ьосстшювле^й 200

Ьолносахской ОС: . '

О - статистическая (I) и теоретическая (£) бушели вероятности восстановления работоспособного состояния ЬО?.

установлено, что отказы coin подчинены зкспояенциальноиу закону распределения (рпс. 26). Среднее время безотказной работы I км соти (Т0) и ого продольные значения - ворхпое (Т03) и пшшее (Тон)-для трубопроводов из асбастохементтсс п стальных тонкостенных труб следующие:

1375 час; я 941 час; III7 час;

re = II494 час; = 7092 час; 8772 час;

Т.» = 7059 час; Т*» = 4988 час; 7. = 5848 час.

Расчетами установлено, что среднее время безотказной рабой трубопровода из стальных тонкостенных труб за 12 лат эксплуатации в 7,5...8 раз больше, чеа асбестоао^гантшх.

. Для установления показателей ремонтопригодности БОС проведена статистическая обработка результатов наблюдений за устранением повреждения ца протирании секи лет, начиная с IS84 г. В результате анализа продолжительности ремонтов установлено, что в точение первых суток устраняется 20...28 % повреждений, вторах суток - от 16 до 23 %, третьих - о? 12 до 18 %. Таким образом, за трое суток устраняется от 55 до 65 % повреждений, Статистическая плотность распределения восстановлений ЗОС (рпс. За) п статистическая (I) к теоретическая (2) бутже 'представлены на рис.3d.

Среднее время устранения одйого отказа за семь лет эксплуатации составило 8а часа. Коэафиционт готовности I км вксокопалорной SOU составит 0,386.

Средний параметр потока отказов кизконаяорной ЗОС составил 2,59 • 10~5 1/\ час. км), среднее время безотказной работы I км -38610 час, коэффициент готовности - 0,998.

Приведенные результаты расчетов свидетельствует о том, что показатели надежности низконппорной ЗОС вкпа, чем внеокопалорноЗ, что должно быть учтено при комплексной оценке качества разных ОС.

Прозоднный анализ работы насосных станций ВОС и колхоза ам.. лалина позволил установить временные показатели их работы (таОл.1).

1'аолпца i

Показатели раоогл насосных станций за' период с I98i по 1990 год

Номер^насосной станции Наименование Единица Еначяцгог показателей

показателен измерения среднее наибольшее напие- яъпчэ

I 2 3 4 5 б

НС Л I колхоза им. Калинина Проделайтельнос ть оросительного сезона £ZLu." час. ТМ Щ. 4416 4632 4176

НС й I БОС

НС й

БОС

Работа КС за оросительный сезон час. 2052 2800 1732

Сродное врзмя работа НС за сутки в шале час. 15,3 18,2 12,1

Коэффициент использования рабочего врем. 0,48 0,65 0,39

КоаТфициоят исполх— зов.рао.вроменп в шока 0,64 0,76 0,50

Продолаптельность оросптельн. сезона Работа НС за оросительный сезон -£22-час. час 184 4416 2276 4580 2483 173 4152 2041

Коэффициент исп. рабоч.врвмени 0,51 0,56 0,43

Сроднее время работы ЕС за сутки в июле час. 13,4 16,6 11,8

Коэтйпциект исп. раб.врой.а нала 0,56 0,69 0,49

Работа НС за оросительный сезон час. 2483 2710 2314

Коойрициелт пел. рабоч.временя 0,56 0,61. 0,52

Сродное время работы КС за сутки в " июле час. 14,8 17,3 12,7

Козсмпцпеят г.сп. раббч.времени в июле 0,62 0,72 0,53

В результате статистической обработка данных наблюдений установлено, -что закоп распределения временя работа НС з г.еченпе суток нормальный.

Анализ работы ЕБ состоял в установлении зависимости величпкн фильтрационных потерь от плотности грунта, слагащего дамбы и дно бассейнов, и продсгпителыюстн к .эксплуатации. Измерениями выявлено, что максимальная плотность грунта паблздаотся на дне бассейнов (табл. 2), минимальная -па уровне максимального заполнения бассейна, т.е. в зоне наибольшего колебания уровней вода п температур. Средняя плотность грунта,- слагаздаго дамба бассейна, в больней маро соответствует средней плотности в слое 0...40 см на уровне (0,55... 0,0) Н от дна бассейна. - ■•/"г..;"-••7 . ■

Плотность грунтов дна я -дамб регулнрунет: бассойясз

Кокора бассейнов, Продол- Средняя плотность грунта, Средняя

нанмоноэанпо хо- --

зяйстз атацпи, дно пз усовпо грунта

года бас- ——---—---—-г дамб,

сойка 1/3! 2/Й1 И г/с,.=

РБ й I колхоза ам.Калинина 13 1,694 1,528 1,210 1,125 1,283

РБ й 2 колхоза шл. Калинина 12 1,603 1,530 1,241 1,151 1,307

РБ колхоза "Родина" 5 1,668 1,651 1,416 Т 1,ОО0 1,463

РБ .'3 3 колхоза пм. Калинина т л. 1,650 — 1,650 — 1,650

ПроподсндаЗ.. коррэдяцпеплй п рогез сспоштЗ иИгЗЛИЗ -Т] :оказал

значвтольнув тэспоту свягс дазду сродной Елотаосгьэ грунта з голо дааб и ародолгдтодансстьа зхсндуатсддя бассейна ( £ -0,23); различия з плотности грунта на урсз^лх о; дка па урсэЕО значимости по суцзстзеннз.

• Оазачесзия сущность процесса аз^эпэпгя плотноетд груата, сда-гакхцзго да'лбы з зависимости 02 лродолллтольпсстл сс.сллултсщтл сшаотся усазненЕем. . ■ . ' • .

где / - средняя плотность грунта, слагающего да^би рзгудлруггзо-го' басссГ-нз, г/см3;

Хо ~ начальная плотность грунта (з дэрзнй год желлтатацш}, г-згл"; •

Т - продолжительность спсалуата^л-бассейна, лот.

Сопоставление расчотяах а' фзхаотокаа-ЗяачепгЗ шакмсста в зависимости от продолзптельноста зпедлуатацин показало г;::зо:гуг), сходимость результатов . (рас, I), но акхфущта за г род".;.:: 5-:'*-::сгг уровня зкачшоста. Пакснлальнзя разность с^агилааглс: езэулматоэ составила 3,34^.- •■ •' - ••" " " • - ;

Дпсаерсаошэд а горролацаоннш«; овалазса установлено, что да 5 уровне значимости (^»</гогг;,; ) гдгяшго продолггггзлг.псста эксплуатации, плотности грунта а тела дакб а ед взааксдэйствае значила; влияние глубины воду а бзссс-Знэ зо значило.. '

Зависимость величина фильтрационных потерь от плотности грунтов, слагающих даыбы бассейна, описывает кршзая тепа

£>8/,2 -33? ¿р^ ( 2 )

а с учетом ( I) -

. ^'337¿¿(^ -огр {¿у. ( з )

Таким образш, при известной исходной плотности грунта в дамбах бассейна в продолжительности его эксплуатации, могло прогнозировать потери веду на фильтрацию {рис. 46), При отсутствии указанных сведений достаточно определить среднда плотность грунта в теле дамб на уровне (0,55...0,6)Н от дна бассейна п рассчитать ожидаемые потори вода на фильтрации.

- Авалцз ,5актичес1ши и расчетных значений потерь, вода на фильтрации показал высокув сходимость, не выходящую за пределы наименьшей существенной разности НС?^ (НСР05 = 9,7 Я. ;.!аксссзль-вая фактическая разность составила 9,5

40 30

20 ,10

г - п '-

I 2 ~ТГ--

Г V /// \

О 2., 4 6 Ь 10 Тэ,годн ■ О 2 .4 6 8 10 Тэ,года Рис. 4

а - зависимость средней плотности отсосов дамб РБ от про до лет-

тельности огхяауатацка бассейна; б - прогноз флътрыдеашач: потерь из РБ: I - без проведения • эксплуатационных мероприятий, 2 - при ежегодной проведении ' эксплуатационных мероприятий..

С целъь спЕзэнпя потерь води ля г^д^тгацгэ 1-Е яагаетсл проводить когзлэкс експхузтацпокд::;: ¡зрсзггштдЛ, гцпй плэйеров!'.? г» зра2г„~:рог>зш:о откосез дг.м'* о Darssjmrsrr^": (уплотненном) (риг. 46). Очнсг:~ ЛассоСпсз с; паноис--проводить один раз в 3..,5лэг. Pacror* кз дрсдод?:п:о пег?» приятий окуггазтся в тэченно года ел c'-isr оспс.'д-зяцз сггогсугтгдтгсц-них затрат на подач;' "одн.

Результата расчзта содома вед- н гэ зг.сномд- са счз1- ссг.ра--мепия потерь на ф:1льтрацн:-з нз ES I колхоза :гг. Калинина при условии ежегодного прозедопгл работ по ого содержания п рзмзпту, ярэд-стазлоки в табл. 3. Расчетная продоллительпссть орссптолзного сс-зопз при этом принята I&4 суто::, походная плотность - 1,65 г/см3.

Таблица 3

Расчет объзмл фильтрационных потерь :: оеономлд 3025?

по годам эксплуатации

Годы экзядуа- Расчетный обьэк по- Зхонсмдя воду га счет енп-

гацпп те os боз проведения г.:зяня погзсь да -¡гильтрггдд;.

сксплуатацпогдснх

мзреяриятнй,

зз сут:".г. за ососнт. traca- • мипдмзль- ссодлх: созоп мадкдй ' пй стаем

I 161 д 29SS5

2 3-13,5 632-10 ' с-'.С75 —

3 461,9 . £4500 . 55326 2IC30 33183

4 5-13,7 10С041 , 70375 ■ зою: С О

5 613,2 II2B2S 831-34 б С 023

6 •268,4 I22SS3 S3G2J 5S0-IS • 73Ж

Снижение волцчини Снлътргциг до уровня 1-гз...2-гэ года с~-едлуатацпп позволит jra 25...53 % спогодна со::рд-ать'дз.трспззедп-тльнно потери води. •

Для повкд^нпд всдссбеспзаспнегтц орссЬгзгыюГ; систсп ctíseis рогулиругцого бассейна необходимо назначать нз ¿сдспгя достаточно- ' стп водн для проведения сч-зродного пслива. Cút-зм во;;:, до-ссгсй должен Сыть зззхкуг.с'.тировг!: з бассейне перед ндчалсм пехгвез (!-v'C(r ), мс.~зт бить слродолсп по внргмзгдгз . •

Ч -Л

xas ■ - оредаэвзлогскная ползшая-норда, irVra:,

с2 - седкаэдакая СасссЗву 'орозаемзя вловадь, га; &ia — про дздодптзльпость ЕС, .м2/с;

- cpc»J2S. прэдожягогьвооть полпва.суг.;

¿t — eo^sksík, ¿чптыващий nosopu вода ка оровавком учссгта г; е. EL

гого» £ <5гсс.г2но долгой аЕиуцулароваться обми вода, пса^зЕКК^ tí саободноз- oí еодхвз (кочноэ) арогя ( К^ )

^ ■ M*/V-4• ¿ . с 5)

¿Ь ~ суточного использовался вода на оролонпо,

- - '

— еог^ютелг- сйезого. еспользоззеез д1;

Есдсльзогакпя годи на орогсппе а гоченпо суток, 061-21Л; j^qíou; Ш-.е. (3)- долгое бхгь равен

iX¿¿£>QC йм 'k-Jr&KeJl. 6)

' ЕБ с. "odsoi'iffií воды,,* слродедзккым сз гсргозкя (6), целесообразно продуештрггагл.дж еовыдснед кодсобзслзче'-пос.ти при реконструкции

ос. .,'. •.; ■ •■ ■■;'.'

Анализ- Ерсд^одс^анко-вхсламической деятельности 77-мк хозяйств - д.с^ОЕ.а^аслддздей, дозволил установить, что всо элементы сольокс^з^гГ:с,т2ез:аго,5 доодзводстш дспользунтся с разной э$5октп-веосп» црд para pastapsx ородаэмых шюсрдеЗ. ддспорспокггщ анализ омустансвлапа,. что. различия ¿j. чистом- дохода, полученном с оро-. Еаед^х учаоткоз равны;: по дгодзДЕ,. ;да 5-З-есм уровне значимости. ■ суцостзоглп: Ц, = I?',S75>/^ = 2,02).

Установлено,'что Еакбсдкзхй чкетый доход при наименьших затра-' тах па I ra-иодпв долучод -участках пдецадьэ 350...550 га для. ОЕс'тед- с-- iffi3K¿¿3i»íacS -S0Q к цодхве:.: -дщ-юш (UA) к плецадкэ 700... £00. га для вксоконапорнкх ОС о сирокозахваткан: ДЛ.

В чрт?°Г1 тоЗтх^р 'Ерпв'едеЕа штодка комплексноЗ сцекги ка- . чества:0С, езкезакнаяка прд-^конпц адкарата квалпматрпп, т.о. коде-, •чесгзенноЗ'оценка .-качества с^кспользозанпец ебьектпзно установленных показателей работы ОС и средств экспертной оценки по отдельна.: показателям и прхдтешщеа тех еде ¿eeex скал сцепок.п аппарата ;.. усродесдея.'". ' •' * • " 4 v .*• '/. ; "

Комплексная' оценка-.качества' ОС. предусматривает!.-.-.' сцепу с по-'ЕользовапЕем-таг^^харжтор:-:сткк;;,.когорсо дакт обобдзнпуэ инфорка- ■■ ц® о затратах/ связанных;-со строительством и функционированием системы и о получаемых при этом результатах. .

. Лрп аострооппп дераза свойств (рис. 5) быдл опрэдедеш соот- '

С^еет'.

■КПТП

44

РрДОСбГгСГ

КПК ОС

^ункЦ,".СНаЛЬМССТ<-

КооД^.об'.д.эксн.аД^. I Рентабельность '¿. Фондоотдача 3

ТТроду кт_. опоо. роды 4 ТТголу ктТогол.земель £

хеккическол экологичность

:т.огод1 7 "сист. 8

,:'льз.в0дн у

Работа ну сиада_10

Степень заболочен. XI 'Отйпрнь засолен.

~П

По,ла»а насоси.ст. 13 Напор насосн. ст" П

износ 9^оруд.1{Ц~"_

Состояния р-згул.бассв '/нн Vаил ьтгшьГ ГС

КПТС

42

кптк

толтг

качество

45

оемПсост.'

системы

.затга-ш на

?!ЗН0С ___ 17

Т|ропускн. способн. Ш Состояние коллект.-дран.сотй~и'.знос;

Техн.сост. 40 Сост.орос .соти 36

Со с т. дож д. к а-л. 37

Г-: Я ремонт

1ШОС__

"Рлботоспособн.

20 ■21

¿2

1ШТУ

43

хехн.уровень

¿НОРГО^МКОСТЬ

23

:ЛйТОТ«П.г;.ЗеМ|(ОСТЬ

38

У п, .у.аск. тру о кли

Твупсомкость

39

_______

.»д.расх.металла

ШаШёПШН

ко&уХполеу;

ал оросит, саги.

Нагруз.ня. додд.м. ТВ ТГГгрГшТ

кспользоьпния

Ж

Рис..5. Щерено свойств для оцен:;н качества оросительных систем

/

зэтстзуюцио показатели для всех свойств последнего, пятого уровня (яруса) дерева. Номогпгдзтура ¿к " г.:этодо определения вибранк в соо: зетстздд с действуйте.:л нормативами и суцс с тсугой методиг-амл.

При оценке качества дэйствущих ОС попользуется полное дерево свойств. Для сцонкп качества проектов ОС достаточно попользовать поддерево технического уровня к технологического процесса.

Коэффициенты в о с с: •ост:: показателен свойств, входных в дерево, определены скспертны:; методом в соответствии с существующей методикой.

На основании сзроса группы экспертов из II-ти человек (// =11,'

били сдределош групповые кекор;,урезанные кооЛ^ционта весомости

• (<?/ ), как средние арп~:.:отпческпо - G-; = С.: , п когкдеоза! ,■ t . . " л* •■<J - •

нне ( Gl j, удозлетпоряяцдо условию £ с;.' - I \п - число cbo.ictd

в группе). Значения ярусных коаЭДпцкентов весомости (Ос) получена умножением группового коЕ'Цвдпента {.Gl ) па ко^Гнциэнт весомос-тп соотзотстзуггцего белее сложного свойства, каходэдегося на предыдущем ярусе.

Для обеспечения функциональной и вромопной сопоставимости различных объектов одного и того гз вцда од седелок ко.\:длекс базовых значений показателей всех простил свойств ( о f). Определение их осуществлялось из ссксванид анализа нсрмагхзно-спразсчяой литература, проектной документации, данных научных исследований. Проведонн: наш: анализ 63-х прозктсв реконструкции и нового строительства оро-ептельных спсте:.: в Донецкой области позволил установить болыиинств' значений .показателей, раснолслзнЕыд на послэднегл ярусе дерева сзойстз.

Численные значения, абсохаткнх показателей простых свойств определены докумзнталъЕкм дли аналитическим методами: технического урозня и эффектпзностп использования ОС - на основании технкко-око еомдчоскцх показателей проектов, пояснительной заинек;: л чертежей; технического состояния действуг-цих ОС п кТфектпзЕостп их использования - на оопсзаниЕ отчетных данпкх хозяйств- водопользователей и правлений ОС.

Для обеспечения сопоставимости абсолютных показателей отдельное свойств ОС осуществлено нормирование, т.е., переход от абсолзтЕ .начендй QiJ к отноедтельшм ^¿J , позорна изменяется от О д

' "' . ■ - . - -

ОбъедднеЕпо относительных показателей отдельных свойств в кои езкеный показатель качества Kcj осуществляется на ■ основания

знпзрата усреднения, т.о. как средняя зсзгпзнзая арщ^зтячгская величина. п

■ ' /Го/- £ ^^ (7)

С учетом надежности ОС, которая наиболее подао зарахтергзуозсз

кошлвкснш поаазатолзм - коэффициентом готовности («Тг ), зчотааэ-цпм наряду со свойством безотказности п ремонтопригодности, комплексный показатель качества ОС может быть онределен по внрзжзяпв.

/Гс} = Л> £ . С 8)

Шкала для опенки урозкя качества ОС установлена па сонсванпк метода функция желательности, сущность которого ссстсдт в тем, что отклонение показателя от нор:л: связывают с определенным числовым значением нелинейных функций двухстороннего плп одностороннего ограничения. 3 данном случае принята функция вида -

Ко • / - е.. ' (э)

Диапазон нелинейности этой функции л-зжпт в проделан пзмепзпия аргумента X от 0 до 5, при этом функция изменяется от 0 до I. Граничные значения показателя между полностью капрдемд-змнм п едззш уровнем, низким п приемлемым, прнемлс-мжм и дорожим, хередди и мвк-снмлльным приняты соответственно прз звглзпдж аргумента л-1,2,3 и 4.

Безразмерная скала для сопоставления и анализа :а~есгоа ОС с диапазоном от 0 до I представлена з табл.4.

Таблдда 4

Шкала для оценки качества сросптэльннл систем

Зоназатоль

Характеристика пскаснтзлай

3,58 < К0 • 4 1,0 Максимальный уровень. Система в отлично:: состоянии, предусмотренном ПТД.

3,95 < К0 ^ 0,98 Хороший уровень.'Систем находится з деродем состоянии. Достаточны техническое ойедтггзанхэ и'уход, текущий ремонт отдельных элемэнтсв..

),Б5 (. К0 ^ 0,95 Приемлегзп! уровень. Необходима токупдй ремонт большинства элементов, капитальней ремонт отдельных элементов, тзгндческсэ сбслужитанио и уход.

),63 < К0 <¿0,86 Низкий уровень. Треб,уется частичная реконструкция, капитальный ремонт больпигпгга слемоптотз.

) < К £ 0,63 Поднос тьп неприемлемый урсвэлз. НесЛюдзз пел-0 паз реконструкция."

Проведенная сценка качества проектов, разработанных Донецким филиалом института "Запороахипроводюз" показала, что 9 проектов (14,3 %) иыезт технико-экономические показатели, возводящие отнести запроектированные системы к хоропему уровню," 48 проектов (76,2 %) - к приемлемому п 6 проектов (9,5 %) - к низкому уровни.

Прп оценке качества действувдих ОС, кроме сценки системы в целом, методика позволяет произвести сценку отдельных свойств и элементов систему, выявить их несоответствие проектным показателям, накатить необходимые мероприятия по их совершенствованию.

Проведенная по предложенной методике оценка действувцих ОС позволяет разделрть их по величине, комплексного показателя и в соответствии с табл. 5 на пять групп. .Расположив в возрастающей порядке комплексные показатели качества систем пятой группы (KQ| ¿ 0,63), получим очередность проведения их реконструкции. с

Производственная апробация подтвердила работоспособность предлагаемого методического подхода к оценке уровня качества ОС и возможность его практического применения при сравнении вариантов в проектировании, а такае при, оценр технического состояния и эффективности работы дэйствуизшс систем.

Otee внводы

1. Ограниченность годных ресурсов п отсутствие крупных источников орошения, изрезанеость рельефа, обусловили своеобразие развития систем Донецкой области, характерными признаками которых является мелкоконтурность, наличие регулпрупдих бассейнов, способ-ствухадих узедичениэ фильтрациояйнх потерь. Кроме,того, установлено, что при настоящем уровне эксплуатации в течение 10...15 лет около" 50 а через 15...20 лет - 75 % систем"приходят в состояние,тре-бущее коренного их переустройства и- реконструкции.

2. В результате системных исследований на стадии, анализа уровня эксплуатации и режима работы комплекса: насосная станция -регулирупдий бассейн - оросительная сеть - дссдевальгае машины определена система показателей и разработана методика оценки качества оросительных систем "при обосновании необходимости реконструкции и сравнении вариантов при проектировании. При этом интегральное качество оросительной системы представляется в виде иерархического дерева свойств, определяющих качество объекта как целого, не только качествами отдельных элементов, но и его структурой.

3.-Анализ использования дождевальной техники показал,-что в большинстве хозяйств области основные показатели производительно-

с?:: Е i,у ...2 раза нпза пориатавкш:. Продоясгсавзность работа да ".-гогот" и Ш-1.0а,1 в течение суток.подчинена норг/лльно:^" закону распределения и составляет 7,0...15,0 часов '.прл среднем Т0=П,4 час) для ДГД-ЮШ и 8,8... 16,2 час (при TQ = iü,5 час) ддя ДЛ "¿рогат".' лоэтацнент использования рабочего времэнп ДдД-10С?,1 составляет 0,20...0,02, а Д.1 "-грогат" - 0,37.„0,67, в самый напря-г-е'кшй период (кпль) - соответственно 0,67 в 0,71. Для позып-эния гут^ктивностп использования дсгдевальных машин необходимо увеличить продолзйптельность их раооты в течение суток и "аорчей емзны за счет сокракзнкя знутрпсмепных простоев п организации специализированного технического оосдумивания.

■1. Сценка надекностн закрытой высоконапорной. оросительной сети показала, что среднее время безотказной работы одного километра трубопровода из асоестсдсмэнтпкх труб составляет ?41... 1375 часов, а из стальных тонкостенных труб - 7092... II494 часа, т.о. примерно в восемь раз больпэ. Среднее время устранения одного порыва составляет ЙЗ часа.

Замена асе-стсцемоптных труб^труоспровода 2.7-6 со сродним потеком отказов. сЛ = 1,423 • 10~°.1/(час . хтл) па стагдпыа тон-костен::ыо позволит умэпьдкть срздк:г2 поток стказсы до 1,14-10"^ 1/(час • км), т.е. з 12,5 раз и будэт спссгсотвсвать сяссврзмзнно-му проведен:из поливов сэльскохозгйотвзггд: культур. .

5. Анализ работы насосных станций позволил установит:-, что работа НС с круглосуточкой загрузкой составляет 2,С...17,5 £ от обцого времени работы ;з срссптольккД период. £ зрзмопи НС ::э работает по погодным условиям, из-за стг.дпонгл гдектрозноргнк, поломок. Распрододсппо времени работ:: MC з тг,чсд.п . суток дедчпнзяо нормально^ закону'. Время работы ПС с ~5 ЛД.1-1ССЛ п с Д.! "Фрегат" и "Волгапа" су^остзонпо не оглстзомя псг.т'Гзтс.с в прздолад

8,"...17,4 и 3,3...17,4 час. Ког-^ициснт псдсдьзс/спгкя рабочего зромзпи разон соответственно 0,39...0,65 0,52...0,51, з самый напряженный перпед (ппль) - 0,50...0,67 з 0,53...0,72.

6. Исследования йильтрацпо'лзс: потерь г.з рогу.—:рукдп:: бассеЗ-поз, яз-тгсгихся H30Tio:íso!.sa п-оыз::?с:л скодэ СО.'? соесптедзпс: систем на мостком стекз, пегзодхдц устлпсвк-ь слкксддссть яотегь зоды от сродней плотлеотп грунта э :тед-т дамЗ^д с? продо;-:дтздг— ::остп оксплуатацнп бассзйнз. С яодгз сог«"?:х!Д потпрь деды пз Гдльтрацет обосновано екогодпоо прсзодз~-з !:;рспрглтдй до ссдзргл-яяз регулирующих баесеЛпсз, предгедэга с^гргкгдзз калсппсста - '

определения оптимального ебтемз б-сспйкгэ. ...

7. Изучена зависимость эффективности орошаемого зе.'.-.тоде.т/л от размеров ороиаемщс участков. Для назконапорннх оросительннх систем с использованием наноядве ДД типа ДДА рекомендуется принимать участка алодадь» 350,..550 га, для высоконапорннх систем с пнроко-' захватной дождевальной техникой - участка площадью 700...^'00 го.

8. Экономическая сздюктавность от внедренйя разработдшшх мероприятий составляет 113,4 ткс.руб.

По теме диссертации опубликована следующие работа:

1. Внедрение рацаовальпкг рзтгаз орошения сельскохозяйственных культур - основной путь позншзкпя эффективности водопользования в Донецкой области / Актуалыша проблеш водохозяйственного строительства: тез. дсеуц; рэспублак. каучно-тахн. коцф, /7ШЗХ -Ровно, 1980. - С.38 ( з соавторство).

2. Оатамазация полавннх рзлихюв сельскслюзяйственких культур в Донецкой области /Йовиаэаао эффективности псаользования мелио-рирсваших земель: тез.докл.рэсн. научпо-техн. конф. /ЛПДЗХ -Розно, 1984. - С.Б6 (в соавторство).

3. Назначение объема регулирующих. бассейнов нр ороситель них системах /Гадроколиорация а гидротехначоское строительство/ Гесп. кеззедом. научка-тохн. сб. - заа.14. - Изд. прк Львовском гос. Ушшерсптето "Вецз Бкола", IS8S. - C.I6...I7 ( в соавторстве).

4. Планарозанио зодозодача .на орошоние сельскохозяйственных культур з услозаяхДоноасса /достиглнпя И1П - а мелиорацию п водное хозяйство УССР /Тоз. докл.'респ.' кзучпо-техн.конт., ч.1 Ровно, IS87 ДИИВХ. -.0,67. (э соавторство). .■ •

5. Созорззнстзсзакао оросатолышх систем Донбасса /Гидромелиорация и гвдротохначоскоостроптельство /Респ. mos од. п-т. сб. - вып. 16. - Кзд. :Прн Львозск.Гос.Упаверситете "Вида школа", 1988. - С.22...25 (в соавторство).

•6. Оценка технического состояния оросительных систем Донбасса/ Позишенее эф^)октивности кспользозанпя воднш: ресурсовв сельском хозяйстве: тез. докл. Всесоззн. н.~т. конф.. /Новочеркасск, 1С89г,-C.I4. '•■'•■'.'•' ' •.■.'•'

••• 7. Совершенствование оросительных систем Донецкой области / Мелиорация и осзоение тянелих минеральных иочв: тез.докл.реса. ■. и.-т. коиб. - Ровно, 1990. - С. 49.

• III дли сен о до друку 0 05 02.

: формат бОхВ'г I/I6 Обсяг 4.0 др.арк.

Замовлення ?.,ЧЪ Тираж -iGC___примТрн.

PI вне. У113Г, Соборна, П