Приниципы и методы снижения энергоемкости оросительных систем (на примере юга Украины)

Кулибавин, Александр Григорьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Приниципы и методы снижения энергоемкости оросительных систем (на примере юга Украины)
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Приниципы и методы снижения энергоемкости оросительных систем (на примере юга Украины)"

Г6 OA

; / ИОЛ '-^УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРИЙ КШ

ШСГЙШ ГИДРОТЕХНИКИ Я МЕЛИОРАЦИИ '

Ка правах рукопиой ШИБШН АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ

ПРИВДШЫ И МЕТОДЧ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГОЩОСП! ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

(на приказе вга Украины)

Специальность Oô.01.02 - мелиорация и ордагаемое земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

дкссертахрш на оойскание ученой степени доктора технических каук

Ккаа - 1993 г.

УКРАИНСКАЯ АКАДЕЖЯ АГРАРШ:. дАУК. ИНСТИТУТ ГИДРОКлШСИ И МЕЛИОРАШИ

!!: правах рукописи КУЯШНШ АЛЕКСАНДР ГРИГОРЬЕВИЧ

ПРИНЦИПЫ И МЕТОДУ СНИлйШ ЭНЗРГОШОСИ СРОСИТЕДЪНЫХ СКСТЙ1

/нз примере юга Украины/

Специальность 06.СГ.02 - иелаорзция и орошззмов ззмлздалиэ

АВТОРЕФЕРАТ

лисовргадйй вэ ооиокзянэ учэной огйпени доктора технических наук

Киев - 1993 г.

Диссертацией является рукопись.

Работа виподнена в Украинском юенсш государственном проакгно-изыокагвльскои института водного хозяйства "Укрюкгип-роводхоз", Одесском Облводхозе, Сдэсокоц гидрометеорологическом йнстиеутв.

Официальные оппоненты:

докюр технических наук, профессор Н^Г.Пивовар

доктор технических наук, профессор П.Д Лору«!;

доктор технических назк, профессор И.И.Нзуменко

Ведущая организация - Украинский Головное арзлдны:1 проактно-

ыаыакзтепыжий и научио-исс ледовлельоки; институт "Укрводпроэг"" Госводхоза Украины-

Защита состоится " 1Ъ'6 г. нэ заседании

специализированного ученого оовета Д OI.26.OI в Института Гидротехники и мелиорации УААН.

Отзывы в замечания на эвгорафераг в двух экземплярах, заверенные печатью, ппоови направлять по адресу: 252022, Киав-22, ул.Василысовская, 37, ИГи!1 УААН, ученому сакрегэрю специализированного совета.

С даооертш, иоиао озвтоиитьоя в.библиотеке Вшлмг^гэ Гидротехники и мелиорации.-

-20. 40'

Автореферат разослан " " _71/___19^3 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к.о.-х.и., о.и.о.

Л.и.Фененко

- Э -

Общая характеристика работы

^2уальность_П2облеш. Последние годы а связи со снивениеч абъет капитального строительства орошения а Украине большое внимание стали уделять вопросам экономической эффективности орошения при условии снижения Энергопотребления. Повышение цен на энергоносители и основные материалы - трубы и оборудование - потребовало пересмотра ряда принципиальных положений и подхода к оценке эффективности оро-тгания. Магистральная слстема аодоподачи и водораспределекия, а такае передача воды на дальние расстояния потребовав нового» методически необычного обоснования. Для этого необходимо выполнить техниио~окоионическое срагнение ноют подходов и методик со.; старыми системами и оценками. Продояжапщееся пошяеше цон та электроэнергию потребовало провести специальные гидравлические и техгако-ояокомическкз расчеты с покоаью ПЭШ по определенно оптимальных отметок аодоподачи на систем и дать предложения по корректировка перспективных планоа ороше-ниг ка блигайзее десятилетие.

Ездуцэз да сю, б связи с этим, занимает вопрос снижения напороз а трубопроводной сети, применение низконапорных систем водоподачк, разработка средстэ защиты трубопроводной сети от гидроудара, погыяение на-дехвдсти системы зодоподатл и содораспределения> повсеместная экономия вода, исключение асариййгх, нэпрешзодительнкх и технологических сбросаа, разработка эксплуатационных мероприятий, напрадяенмгх на экономию электроэнергии. Актуальность пробяеш приобретает, в связи ся леем эти«, особу® значимость.

йбога шлолнядась ь течете 20 лет отдельными блояаш включая • исследования, обоснование, проектирование, строительство. При этом качр-ый блок входил в Союзкув или сго'Йликансяуэ программы бывшего Мкн-еодхоза С £ разше годнЬ

В 199С. гэду эта тема вошла а государственную програ?лсу Госкомитета по водноэд хозяйству (Т-993) Украин.ч.

1]едь_р&боты ~ разработка технических требований и решений как при проектировании и строительстве так м при эксплуатации по сниванию энергоемкости оросительных систем, создание конструкций, рациональных схем и методик их расчета, разработка и анализ кошретных мероприятий по экономии электроэнергии в процессе зкейлуат&ции. Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ эксплуатационных особенностей и исследования гидравлического режима комплексов сооружений, оборудования и.средстг ав-гттизации для подготовки конструктивных предложений по снижения т-

поров в закрытых систешх;

- разработать и внедрить в строительство низконапорныа системы водоподачи и водораспределения, выполнить их исследование, научное

и технико-экономическое обоснование;

- разработать мероприятия, направленные на повышение надет ости закрытых низконапорных систем в условиях снижения напоров в сети;

- разработать методические пособия для обоснования снижения энергоемкости оросительшх систем.

Дця выполнения поставленных задач и достижения цели работы необходимо выполнение ряда исследований и обоснований}

-обобщение опыта проектирования, строительства и эксплуатации закрытых систем водоподачи и еодораспре деления;

- анализ работы комплекса НШ-ЗСХЦЦМ и средств автоматизации и залиты в условиях снижения энергоемкости системы;

- определение оптимального размера севооборотного участка,

ободугагаемого одной насосной станцией и разработка модульного метода проектирования и строительства закрытых низконапорных систем, сравнение их с традиционными решениями других построенных систем.

0бъект_иссле£овани2. Исследования выполнялись в период 1973^... 1991 г.г. на оросительных системах юга Украины - ЧервонояроксШ Ник-не-тДнестровской, Дунай-&шстровской,' Татарбунарской, Язкинской, Еелоу-совской, на рисовых системах в Индийском района Одесской области. Лабораторные и опытно-конструкторские исследования проводились в лабораториях Московского инженерно-строительного института, Украинского института инвенеров водного хозяйства ( г. Роено), Херсонского сельскохозяйственного института, на специальных установках и опытных моделях систем. Все теоретические, технологические, производственные к лабораторные исследования и опытно-конструкторские работы проводились под руководством и при участии соискателя.

Цото^ика^иас^е^овакий. Состоит в анализе и обобщении условий •енизкения энергоемкости оросительных систем и вытекающих из них условий , снижения напоров как при магистральной водоподаче и годораспрэделении и о закрытой оросительной сети. Б процессе исследований попользовались общепринятые методики: с'нзическое и математическое моделирова-.иие, поставленные задачи решались на основе анализа натурных исследовав шй, фондовых и литературных данных, на основе специаль'но выполненных ! лабораторных, натурных и теоретических исследований, ка специально ; построенных лаборагор.лк моделях . системы. -

Щечная новизна разработок заключается в 'разработке теоретических основ принятия оптимальных инженерных решений при проектировании и эксплуатации ОС, а обосновании ряда новых предложений, защищенных авторскими свидетельствами. К ним относятся научные исследования по обоснованию системы водоподачи и водораспределения, исследования и сравнения на закрытой оросительной се'.л новых схем внутрихозяйственного водораспределения, разработка новых методических и практичес!:их подходов к оценке влияния традиционных и новых технических решений на энергоемкость систем, определение оптимальных размеров (плошади) орошаемых участков, обслуживаемых одной насосной станцией под&ачки , установление закономерности проявления переходных процессов при перерегулировании системы, разработка новых технических решений по стабилизации гидравлического рекима закрытых систем, обоснование и создание модульной система ЗОС с сокращением защитных устройств и уменьшением давления при переходных процессах, обоснование и создание низконапорных систем, исключавших применение металлических труб.

Прад?£ич8ская_цениость работы заключается в решении крупной народохозийственной задачи по снйаениЬ напоров я закрытой системе водо-подачи и водораспределениях, стабилизации шгтороа в ЗОС, применении неметаллических труб в сети, уменьшения давления во всех звеньях сети при переходных процессах, что а конечном итоге, приводит к снижению энергоемкости оросительных систем, значительном повышении эффективности и экономичности ранее осуществленных и внедренных в настоящее время систем водоподачи и водо'распределения, в разработке и обосновании мероприятий по сгияению энергоемкости систем при эксплуатация, в разработке методического обоснования при экспертной оценке необходимости развития орава-ния . ли ргконструкций существующих систем. •

Осно вные_защиааемые положения:

- методические основы оптимизации параметров предлагаемых схем во--доподачи и водораспределения; ' ■

- обоснование выбора и разработка конструкций я системах магистрат но г: о водораспределения и водоподачи, исследования по стабилизации даяле-

• ния в системе НС21-30С-ДМ и пути повышения надежности НШ-ЗОС-ДЦ;

- исследования и разработка систем, снижающих энергопотребление и напоры-в закрытых трубопроводах с рассчетам} по . оптимизации вариантов водоподачи на различные отметки местноо->гк а диапазоне расходов, напоров и диаметров трубопроводов для обоснования снизени^ энергоемкости оросительных систем на юге Украины;

, - предлокения и исследования по рассредоточенной системе распре-дештельной сети с определением оптимальных размеров орошаемой площади, обсяувиваеыой одной НСП;

- разработка и исследования модульной системы проектирования ЗОС с широкозахватной довдевальной техникой;

- разработка и обоснование применения экзктрэпогрукных насосов в орозшиня;

- исследование состояния трубопроводе*; из разливши материалов после нескольких пет эксплуатации;

-'предвовекая к исследования по закрытой расовой оросительной системе.

' " Достоверкость_науч11ых_рез231ьтатов обусловлена значительны!.! • обвеаси л&бораторннх, полевых, теоретических исследований и производственных испытаний, статистической обработкой и оценкой точности подученных результатов. Теоретические и лабораторные исследования кашля 'полное падтвер^ценке вря ссудестмении пред ловенкях рзпенмй в натуре та действующих системах.

Реализация результатов исследований^ Основные результаты исследований внедрены в технических проектах и осуществлены в натуре ка оросительных системах юга Украины - на Чер-воноярской, Дунай-Днестровской, Ннкне-Дкестро1зской, Татарбунарской, Бепгород-Дкестровской оросительных системах на пойаенкнх зеяизс р.Дгунай-ка рисовых системах в Оце^стгой области, на Ново-Одесской и В'колхозе-им. Кирова Вознесенского района Николаевской области» а такаэ на рдце другчх систем. Рдц разработанных прздяокений вошли в руководство и норги проектирования ЗОС при применении широкозахватной навивкой техники "Озизводпроекта", нормы и внутриведомствен-гшэ нормативу прошлых лет.

Апробация ^айоги! Основные полокешя диссертаций были додо-езны м одобрены на 23 наущшх, научно-технически» , научно-про-нзводстЁеинах ссвзт&х» конференциях, совещаниях к семинарах, в км числе: на наукой хспферевфю г^енинград Э73 ШИТ ш.^Б.Во-денеезг/ на научной когфереяцак /Зовзвсдяроеат, Косхва на Всесоюзно» семинаре научрчх ребоигисоз /^игадосз СССР^ДЕНХ Г97?£>/ на Веесосэнок таучаю-^ехняческсвг соэсванкя /г, Краснодар' •/, на ВсесовзЕса Еау5за-тбгкк1Язскоы -¡овенцат-к /р.Саратов ЭЗОг./, ка Всесоюзной наусгай конференция Дгнинград-ского Пояитехничвс э?о института /Ленинград ©83/,-на «егдуг?арод-, нон семинаре ОШ по плтгировашш н проект:; эваииэ развития воднух

расурсов /Киав 1982 г./, оаианзр^х-оовощаяиях ДИН л. СССР /Мооква 197?; IS)?9; 1980, 1982 г.г./, ШОНХ УССР Лиев 1979¡1980,1983,'1984 г.г./ нз/чно-гэхничэолои Совэге Союзводпроэхгз /1!оскез I960;I982,I984 г.г./,1 назчно-гахйячводйх Совагах Миаводхозэ Управвн /Каав 1979; 1982; i983¿ 1984, 1985; 1986, i987;i988 г.г./яа распубяякаяской ияоаэ пзрздового олнга /Яаховяэ 1983, Днепропетровск 1988, Укгород 1991 г.г,/.

В 1976 году Ланааградокай гсоудзрогаавнкй худокостввввый фонд РСФСР швгогозал дайсгв|ющай; оззучавкий каявг вакрытой ороонтельной оисгаин о каокадзни раг^лйровавиаы в автоматическим вэдораспродалааавн;, готорый о 1977 по 1979 г. демоиогрировалоя в паЕальоаа иаааорзвда на ВДНХ СССР,-a затеи о 1979 по 1981 г.г. з павильона JfflfflJC Украины, За схаыу сво тага автор награжден Золотой аэдзлъв ВДНХ СССР й Дипломов первой огэяэ-ии ВПШХ Украины.

Обьвц работы. Дазсзртзцяя состоит аз введения, иэста глав, еиво-дов и раЕОыандэций.

ОСъои 245 страниц машинописного текста, 74 pacjmta; 15 таблиц-; спясок йопользоианкых йсючиваов 154 яакивковааай, прнложвавй 25 атра-нац.я 13 PBCJHK03»

Публикация. Ооковякз paajrsbsaüB всслвдоваяай й разработок явло-вакы в 50 H3J4HH2 рабогах.

Лолучаво 4 авторских свидетельств иа изобрагания.

Содаразниэ рзбогз

В Нарвой глава дзн анализ совраыедвмх проакгнах ■реаэаай по ма~ гвогральаой водой одзчз п водораопрвделоаяю, по комплексу кассовая отаа™ ua'i подкачке - аэкрывзя оросительная соть - дождавалышп usaaitá а ах реализация зз от^отельогвз а эксплуатации. Ваз поотроенныз auosauu в течение послвдяшх 20 лег яа вга Удрайвы предогавлясс сяозсныа комплекс закрытой системы водоподачи и водораспрадалечая, .сОБроизваоа внутрихозяйственное водориспредадвнва о иа'оосшмз огвпизг.ип водкачаа, а большинства случаев авюазтзированвиии, закрытым-трубопровода® йз раздач аах .иатараалов а совсеиеквоз широкозахватной дондавальпой тахнвхой. При проектирований в прошша года ороси га дыззх овстеы о ыаванныы водоподъемом, как правило, на энергозатраты ыало обращала внимания, г.к. стоимость 1 «Вт часе составляла I зоа» и прп расчесах экономической оффзкгивноста доля затрат на электроэнергию бнла ораэЕагельио невелика. Снотиаие энэргозыкосгп оросвтальетх оисгзн сводится к рввияио грех основных задач:

СнкЕвние напоров при магистральной водоподаче и водораспредеие-,кии, определение рациональных приемов мапинного водоподъема начиная с подбора оборудования, зонирования водоподачи и оптимального планового расподовения магистральной сети водоподачи. S-ги вопроса отраве-ни в работах Абрамова H.H. , Ароновича Г.®., Картвелишвияи Н;А;, ¿гбимцева'й.К., Аргунова П.П., Аршевского H.H., Бочкарева . Коваленко П.И., Войнич - СШо «ганского Г.П., Говада ®.Пекворт, Киенчука А.®,. УЕрЦИИГиМа /КЬваяенко П.И./, Шевченко А.В, Валирон.Ф., Гросса O.A., Маковского Э,Э.; зсорукай П.Л.

2. Сникенив капоров в "закрытой оросительной сети путем оптимизации площади орошения, обслуживаемой насосной станцией подкачки, снаКения гидравлического удара путем выбора рационального планового распо-лояения закрытой оросительной сети и применения низконапорных -груб, создания модульной системы ЗОС с сокращением защитных устройств и уменьшением давления при переходных процессах в системе, повышения надежности ороси?еяьнш: систем. Этому вопросу посвящены работы Авакяна Г,,■Кривелава Л., Коршунова Д., Аздрппнна М.А., Бдохина В. И., Бочкарева Я;В,, Базилевича А.И., Подласова A.B., Вишневского К.П., Гарника В,К., Гриня И,, Турина В,А., Дикаревского В.К,, Беликова , Ильина В.Г. Конакова Б.И,, Кцкачетэияи Т.Е., Лелявско-го-В.В, , Голованова А.И., Лдмаева Б.Ф., Мошнина f МИрцхулава Ц.Е., Смирнова Д;Н,• Фокса Д.А,, Хамадова И.Б.% Чарного И.А., Шейнина Г.Ю, t Шевелева Ф. А., Шевченко A.B., Haju^iKO й.й,

3. Исключение непроизводительных и технологических сбросов как из системы магистральной водоподачи и водораспредеизния, так и из системы внутрихозяйственного еодораспредеязкия, внедрерие водосберегаэ-щях~технологий и выбор рациональной структуры севооборота и рэкииа ороаения. эти вопроса отракеш в работах Азарова H;IIf> Голованова А.И, t Остапчика В.П,, Собш A.A., Костикова А,И. f ■ Ковчегам П,И., З&йцева'В;Б, . Стрельца И, Б,-Турина М., •РоеноваЗ.А,; Шарова И.А., Иаввы К.И-.у Г^денко B,S,MJÄ?OBapa Н.Г.'

иге Украины энергоемкость систем орошения зависит от реяьа}»а местности'," планового" и висотного расположения Источника оровения, вон-'фигурацик орояавыого-массива или отдэеьных участков, наличия одного'

HJjt нескольких водораздельшг плато, -.......

Двд анавиза говремекнш; проектяых ретакиЯ и обоснова» л и сравнения предлагаемых новых схем были проанализированы около 80 оросительных систем и из них выбревд 10 построенных оросительных систем в качества объектов - представителей. Эти обвехты - пр-г.зтавитеяи классифицировались сдедупциы образом:

- система водоподачи "антя-реной"

- система" водопсдачя и водораспределанка на Есскш^нуэ отаепгу местности без проыв^то-яжго годсск-сма я с геяцеят нмсопчтеяадт* '

- система водоподачи с зональным всдораспредедзкием и внутра-сястеакгл» рагулярэванпем;

■ - - система водоподачи с еодоят» водорьспредеяенисм и с кяскед-iiirí регулированием з бьефах каналов? • •

•. ■ -- система закрытой напорной водоподачи и водораспредсвсияя 5эз рааршд спкоггностя потока. - .

Рассмотрзщкэ сроситеяьше систеагы язляютеч объектами предст-ч-витоггакя принимааргг в раэтэ годы теянячосяях решений по водеоодата-и водорзспрэдеяевия. í-напяз атях систем и принятых э тах рокеняй позволяя сфйрлуяирэвзть трсбосагая к ножа схемам подоподачя и заработать тайно рзаания, которые ккеяа ба ияидопльякв дальние затрата оквргкя на I' га орезаемых земель и ка единицу та.тученоП сельскохоаяЯствкзйЗ продукции.

Гедрагйичеоииа и тсхгахо-ъкокггечзекпо ергнззяя внягягя ргд суглст-ьош-jDc í.^úct¿t;¿03 зиа сястса с зр;кяз int сгеростгостя, 3 цорэуя очередь сг.едуот осадагя», что пэття so гее:: сястг-чя к»- гата-ььзе ьсдокодащих гисссп^с усгъккхг.я г'свгоч^изгюдтесгг-пз.'?

оЗорудовзгсге:

- З&тарс^изсеюа О, С, - kscoch /3-4 нЗ/с

■ " /одного агрегата/

- Оросг:тгш*г-л cücrcrta из о.^гтуг _ Gíffi /¿2-3 цЗ/с/

- Я;?»г»д;»2с7У9!,'?кэз 0,0, /I а П о^ртр/ - 5SIi.II

- Веждоаваав О,С. „ 241ЩС /й-З „3/0/

- йэлгород-Дкгстрогская O.G. - ?:СЛД /2цЗ/с/

- бакинская О.С. /I и II счгреди/ - П1С -керзгеатаи 46Д-22 /3 мЗ/0/ /Wo/

- Лупг-К-Лиэсгрроэс1^!»» O.e. - 62&.U /5 мЗ/с/

24НДС _ /I ,f3/o/

........... ■ МЩВ-/1.6 цЗ/о/ ; ,

/аде/ кяаося -я птеж вгеезпых статьях к>сп;» от- ' гутгтгуят или уст?чоБгя?-у по гдпечу в к?.?дой стглцст. В рзукмпто, работа лаооекзя агрзгатоз и- подбор- о^ордапаняя в шк нэ ооотаетстауеч?-допуссттеЯ частот«; якязад.-да.т /вчклэтз:г?я/ агрегатов; Для зесогзет^ /сс1»к.-гаг/ •-■'ятоглг^яокт.'т: погт."пов для дгп по лаза ограггтчрг'поЯ плоп^дя лря*сд??тсл к'->т?ь гасссспрстойсдя^еятхггэ агрегаты, что приводят е-часлгеК'Шу сбросу води, поднятой на кггшпцуэ отеетку местности, в о,?-

- ю -

дельных случаях излишний напор гасят дросселирование!!, uto такке приводит к излишним' затратам электроэнергии.

В каналах, как правило, емкости нехватает и' в свети с этют таето имеют место яепрэизводительше сбросы поды из система, в лучшем случае вода сбрасквается в накопите лыг/з емкость-, расцоасвещуа па поникенк ннх о метках кесткооти. В прошлые годы такшз реаепия были обычшши. На стоимость электроэнергии внимания тогда не обуздали, т.к. она была незначительной. Пря выборе оборудования руководствовались исключительно строительной стоимость» насосных станцзй, стремились к компактный решениям.

Если систематизировать недостатки приведешь систем, то кратко мокно сделать следунцео замечаниег

- Кяане-Днзстровская" оросительная система /I очередь/ вода подаемся" на ясй/аедную отметку местности /на прогоняется самотеком через сеть каналов и сбрасывается до отметок в Сащейсное водохранилище, работа высокопроизводительного оборудования ке регулируется. ■

-Кикне-Дкестровская оросительная система /Я очередь/ -- вода' подается та Ю5..1, затем сбрасывается до уровня в Барабойском водохранилище / до ЗОх отметок/ и затек насосной станцией подымается опять до и в первой очереди, шеоконапорное оборудование

не регулируется^

......-Белгород-Днестровская оросительная система- весь' расход подается та командную отметку 126 м и г отсутствии водопотребления перетекает из бьефа в бьеф в концевую емкость, объем которой не обеспечивает даже суточного регулирования.

%соконаворное оборудование'подобрано без учета ступенчатого недопотребления, при малом водопотреблении значительная часть воды вдет на сброс, ' " -..........•

•.......-Явлинская оросителмтая система /I оыерздь/ - подача води соу-

. «адствгщется по вопам с постепенна! псдьсусм иг бьефа в бь«ф г.асосшш с«анцв«|и. гатаяы киши уклона и на s соотогаая накапливать веоб-

хсщшый объем дяа• гаенвдного регуяирог^ягг к тасть гада все рхвно че-!»ряезгся', S" чучвеэ»' сбрадивается в раруга^'здую емкость. Во В оче-

реди каналы построеми с горизонтально?!! брвзаии, ияаат рагуг.^щул емкость. -•-•-■-■-

..... ■ -Белоусовская оросительная сиогеаа -• «se вода подается «а

коиавдную о - -етау я при отсутствии водопотреблении стокаег по сечи каналов в Щербаковское водохранилище до исхсд1щх отметок 1

- Ново-Одесская оросительная система - полностью закрытая во-доподапцая магистраль без сбросов, но с гааением излишнего напора насосной станции, вследствие отсутствия достаточной регулирующей емкости и невозмокности подбора оборудования для обеспечения ступенчатой работы.

■ -■ Татарбунарекая оросительная система и оросительная система с водозабором из озера Ялпуг наиболее эионоиптдн с тошг: зрения знер-гсяотрзбяешш, но прохождение канаяов по пойменной части и создание сукостей в руслах ¡йшх рек с вксокоЯ до 3,. .4 г/л мкнзрт.тязздггей /спстена анти-рзшт/ не дает возкогкости получения исходной, качественной для орошения воды, и требует больших затрат на прокат как кагалов так и водохранилищ, а следовательно и затрат зжектрозкергетт н к<? wo кат битв рекомевдованз в дальнейшем для применения. Анзлчз удельныз затрат на I га орегтаеиой площади и I iß подаваемой годи для систем - представите яеК /таблица У осей искнотетть системы с водоподачзЗ по сгзке "аг.ти-рэхой? аоввзувает, что'наиболее гконо-йзчгай сютемоП является эгаргеая скоте*» без сбросов и без разрава сажкшости потека. О^аао <iaitya систему водоиодачм kosro применять дяд ертшгеелыю ксбогкстх шгоцадзй и, соответственно гапороа и ртс-::одов. упсяраекг^а и шпора, • пэгвздето? яеобгодяуоста пттл— мекгтг Ъътъ вясодспроппих; меташгаэс-шх труб- и увелачэняз- их дпжб?р& к кояй'геоп'й каюк. гсокл: стотеостяк элзхтрззизрряя rs-o бхедй-'о в sssinc с.-пг-гачх до пата пгдтзльноо тгтайгео-зконкгачзеко« сратяшиэ и- обоскоерние. Для бовжях оретагяых кчссивоа, а соответ-•стзпи' с акадязоя а габющэ I» иоою рзкомеодссата sonanr-nyn водопада«^ п при соотвотсгзу1Г;(3!'< сбэякккшп чоргдокш. сояритув водоюда-чу '1 водораспродегзкчз с ао.'мдмюй отяриоП систсчоД. ВгорйЧ' осшсггм потреб:; хгг.сн зяикгрзэнэргип азякзтек систска S0CL,n?,t t г.0,шо спстогга, & пз отдешая ПСП xz:; еппталт шюгяэ зз-vopj. Гацпо:алг»иое раетсчзняо наеоенгя стащи"! подпайки ja чассявз, • оптгггашшЯ выбор аояипсстэт ДМ, подаогазгомг к. одному агрегату,- ои-уяшьяая пподадь, обсду;-лгвас?тяя одной пасоексЯ станцией все- эта фактор' существенно вячяаг га опаргозмяееть сзсткяг. Позтояу вроге-дз:;э шюго' ябсгедаогшяЗ з' отом наараэяоши. ^следования

A.B., Стрельца И.-Б-., Л8«ВХ г. Ровно Гуриш B.A.j ШШ К.И.В-лзкепского н- многих ддерях, водтеерудапт бойкость этой проблемы. и весьма налуа-сч-э изученность этих процессов.

» --------- <D ^ rr. .......... 4¡v Ф ,ëa* g • Jß 'J< ! s Л 8 i и s - 4v

pu 'тн нКоа йойэветзйои кэзро (losotfoj o>

аоовь'Лпм ЧМОНшВи srej-einipsdioji

Лйоа a m.09KÍ Я00®1 оадоеьиаоу

201 J-gH - - - - «¡ яаоонЬол to

___________Иц _ doj№H in

О/рЯ кдаьоно foxoFj ^

ва^одь ркн&шсЗо stfeteojiy со

1 il S л Jo ЕС О t

S|g ! ¡

- 12 -

isá!

i «tf »

o o"

1Л

со «

8' я

о о

• о

s я-

ООО р р.й'

Й ф о

S I 8

и& 1

ГО ^

s я ш

о" о*

О со

Í »

8 И

О 01

tí}

рГЙ

Q О

8 Р

s а

8 Я

с^ « ^

6í Oí

s s

l> Ю i ! 1873 о s 1155

о о о о

Q а Q ' о' аз о* со со ' м" S

СП

О я о . * Й о * й' ч. M ю 1 f M нГ

а * P UD о я о 81' О V а» / г С\> и РЗ*

I. 2

10 И 12

5. Рисовый укасток. в .й-ве

".ассЕёт.. каскадная... . водоподача. с пржоЯ гидравлической сгяаьз _

С ПОКОПАЮ КССОССВ

1.3

б. Паглг.орзкиа.уласгок ха(гатаука рекой ороен-■тальком сйстсьо!

0,58 0,44

Дсцентралнзеданта— .схема Вггутрихозяй-... ствекксго йгаот-аслрв--деления с № 'фрегат0

8. йедульная система ксзшлектацкн. и стрга-

тельсгв-х,закрыта«......

•сйти..с.#1 "Днепр". .

0.58

/Виутрихо аяйс таённая еть на '¡счет

С/

зчереди

В^тржсздйстзекное водора определение. .а к-зе ''уограиичнкк" ¿ккаЯг-ДкаскроасхоЙ.....

а/ выполненной строи-. .

Т^СТЕОМ с одноЯ 1;28

Сукхзраий ккйор

12 О 222

2640 50Э630 5,6 999,0 0,® По предложен, автора

2820 1522800 3,820 1553 0,39 По цред-

дасвн. автора

91,0

720 . 2220 1670400 3.6

,1521 0,46 Ш цред-— жен.

ложей штора

СО

1,030 0,72 - 45,0 440 2400 1056000 3,6 977 0,29

Во щед-

локен.

автора

80,0 14ЙР 2392 3348800 Ю,85 1357.0,3

2 ... 3 4 5 6 7 8 9 10 Д 12

<5/ 'расчетное с помощью рассредоточения 2,509 К* 66,0 П70 " 2392 2738640 9,576 ПК 0,29 По пред яокенмо автора

Зональная, магистральная водопода-ча и водорг определение 1,0 0,45 40 245 2500 612500 4,95 612,5 0 12 Па.пред локе- ШТЮ авторе

Во_второй главе излагаются особенности и конструктивные решения новях схем оросительных систем с закрытой магистральной водоподачей и внутрихозяйственным водораопредеяегагеМ. Дано описание построенных систем. - Червоноврской 00 в Оцесской области с закрытые магистральным трактом водораспредеаекия с каскадным регулированием и автоматическим подцерканием уровней в уравнительных бассейнах, а такке закрытая рисовая оросительная система с каскадным регултрсазкием и прямой гидравлической связью на пойменных землях р. Дунай. , Отсутстнке аналогов в отечественной и зарубежкой практике расчета и проектирования-подобных систем, где предлагаются я применению низ-кокапорные и безнапорные трубы, привели х выводу, что необходимо разработать методику расчета подобных систем, построить экспериментальную) установку и на ней отработать все теоретические предпосылки и положения.

■ 3 предлокеишх новых системах водоподачи, элементы системы обладают определенной инерционностью и переход от одного состояния равновесия з другое имеет колебательный характер. При случайном назначении параметров системы возмоеон -автоколебательный реким работы водо-Подащего тракта, что является недопустимым. Решащее значение здесь имеет рейичины обьемов бассейнов при заданных графиком недопотребления расходах, а такре инерционность автоматических затворов гздравяи-ческого дайствия. Основные задачи исследования реягагоэ работы закрытой система Екяеуказаяной водоподачи и всдораспределения, аналитическое представление задачи о дввйении яркости в системе и экс л ери-мектгшвге исследования входили в зрда«яг настоящей работы. Опгсянн&я схсяа и ее- конструктивные репзкия внедрена как было сказано на Чэрво-нояргкой" оросительной' скетема Одесской области. Система состроена в ^377 году /?ис. I/» Для уточ:«ния ряда положений' и выяснения гвдрав-яичелспх особенностей -этой системы по программе, составленной автором, в лаборатории Московского инкекзрко-строитешюго института> бнга построена экспериментальная модель, на которой кссгедованы гедравзлтоэс-яте параметш сиетекн и' выработаны конструктивные- ревенвя. Бяагодаря ЭТК4- косяедовввд.ен, натура исследованиям, проводгаям автором, на построен!»Я дейстпупцей системе, Сил создан типовой технический проект для повторного дрм?екепип. -

В схе»'е магистральной водоподачи с помогли осевых: погрупл-к насосов с прямой гедраэяячеекой 'связью осуществлен принцип зонального водораспредэпегая"/Рис.2/. Несмотря на ка^аеся, на. первый-взгляд, тгромоЕдзние оборудования, по экономии электроэнергии, такая спс-

тс:ла при опредетгзнньт: ycrxj;=:i/zx макет оказаться наиболее экономичней.

ul,

Í 6а

Подавая воду на определенные отметки, можно по тракту с помощью этого ке оборудования распределять ее на промевуточные отметки местности не затрачивая при этом лишней энергии. По сравнении с традиционными системами, предлагаемая схема дает максимальную экономию электроэнергии. В диссертации приводятся описания построенных систем и дан их анализ. Кроме этого приведен анализ систем с рассредоточенным внутрихозяйственным водораспредепением с помощью электропогруцных: насосов, дано описание систем, где внедрены эти решения и схемы. Приведена такке система с применением водоподпорных соорукений и даны конструктивные особенности их пршенения.

В третьей рсяовополатапцей главе приводятся исследования и технико-экономические обоснования перспективных схем ¡.о снижению напоров при магистральной водоподаче и водораспредеяении и ЗОС. Дается подробное описание' исследования и обоснование аакрытой магистральной водоподачи и водораспределения.......

Предпокенные новые схемы и разработки по водоподаче и водораспределению воплощенные, затем, в комплексе новой оросительной системы, потребовали выработки методики расчетов как системы водоподввдего тракта, так и отдельных элементов и конструкций. Обычными гидравлическими расчетами невозмокно определить параметры системы и размеры сооружений, Чтобы четко определить постановку и задачи исследований, приведем принципиальную схему системы /Рис. I- / Система состоит из главной насосной станции подающей воду в успокоительно-регулирущий бассейн, магистрального закрытого канала из" безнапорных келезобетонных труб, разделенных, для снятия лишнего напора, разгрузочными бассейнами, перепад мек-ду которыми не превышает 4-6 .м. Регулирование по никнему бьефу достигается введением обратной гидравлической связи. Эта связь обеспечивается установкой" на выходе кавдого водовода-в бассейн автоматических регуляторов гидравлического действия, пропускная способность которых регулируется в зависимости от положения уровня воды в данном бассейне. Разгрузочные бассейны выполняют такке роль гасителей и водозаборов.......

Удовлетворительная работа системы предполагает-установившейся реким, соответствующий любому водоотьему. При этом параметры каждого установившегося рекима долады быть установлены для определенного водоотье-ма с известным Ç и степет. открытия авторегулятора уровня. Расход авторегулятора - Ç затвора должен быть больше или равен / при отсутствии питания нивелакащей сети/ расходу Ç п. забираемому в данном бассейне.

Включение, или отключение водолотребитеяей вызывает изменеше уровня в соответствующем заборном бассейне, на которое реагирует автоматический затвор, это 'вызывает изменение расхода на верхнем участке магистрали-. В конечном итоге информация об изменении расходов и связанных с ниш полокений уровней передается в головной бассейн, изменение уровня воды в котором вызывает изменение степени открытия автоматического затвора на выходе из' головного напорного водопеда и осуществляет включение /откгшченис/ шсосов головной насосной станции. Таким образен ' обеспечивается обратная гидравлическая связь в системе, перзводл^ая ее в другое равновесное состояние.

Так как элемент оросительноП систем:! обпада<о? опрэдеяенноа пнэр-цяопностья, то переход от одного состояния равновесия, в другое имеет колебательный характер. При случайно?! назначении параметров системы ' восмокен автохопебателыай реши работа водораспределительного тракта, что является недопустимым. Веохоюш /и это подтверждено каторжна пс-еяедовапияяи/ явления, опкевдоя . Говащсм $.Пекзортсм, которое происходили в долинз р» ^ачела в'Казяфорнии. Резащее эначзияе ¡здесь по-.тдимону шеззт величина оСьшоо бассейнов при эсдагаих графиком зедо-. потрэбяеняя расходах, a такта инерщюиюсть аптсматячзскях заттороз гедравяичзекого действия, Тактам образом, оснсвкда е?дачя яссгпдова- -. каа рек-лмоа работы висиад Е-сдсрасярдегагля бает с5ор;уйрзсага cjre-дуоЦ!Ш образом;

■У Определенна условий /пярарлтеееяй* сарснэтров/ устанэгаяегося дзи!йш:я гадко ста np:t райковчптзге р-зкшах работа систем; 2/ Дзсяедозашю условий и опрздогенрэ ^арггтера я иггоясязиосиг коязбажШ расходов и урошой з -сизтеао при перзходз от одного-равновесного состодкия ее рабо-гн к другему при приюта« napvsîpaxj :. 3/ Исезедозаняо усаоскЗ т.

внзопе системы ira равновесного состояния, -Овроделеняэ характера и интенсивности колебаний расходов и уроэнсЗ; . - .

V Qrçenta воыгсш ударного давления прт автоматстбекем переходе сяс-те:&г от одного состояния рашадзепл к друггку з диапазоне се рабочих

pesBinooî : ......— «

5/ Разработка рззтаевдащй по гззпатгт®- гедявптчйсхпх параметров-," ' конструктивному у лучпению ' элементов я зйявлепгег рацгонал:,'гслс сксшуа-. тациовн&х ровииов работы орссктелыгаЯ спо'/ема при еэ автоматическая регулировании затворами гидравлического действия.- •-• Далее в работе дано агшятйчопЕов пргдечзтзгея'ле задачи с дзякепии nsî-коси -в система при неустаиовиЕяемоя рекяме с регугкгоранием по верк-нему и нигаему бьефам.

И» основании словкых преобразований уравнения Вернула» прлучено уравнение неустановившегося движения мецду двумя соседними бассейнами /Ъиа. У. ■ •/ ' ■

где уЛ. - потери напора от входного сечения О -й труби до ее вькоднс£$ едче ния;

4Ь. - потерт напора при протекании воды через затвор в

//-ом

Уравнение /I/ моию записать в ввде

где = Лг—а ' переценвдй размерный коэффициент, учиты-

вавший сопротивления при протекании воды через затвор й зависящий от

величины его открятия; ..........• -.--.-■--.

Поскольку открытие затвора зависит от урйрщво^ы в резервуаре коэффициент К/у в некотором привлире}г.!У^шлодить равньм

•••■ # тфщзг /3/

где Ну - ■ - уровень воды в бассейне, при котором затвор зад рыт полностью. При 5»у - разность уровней,

отвечающая максимальному открытию затвор '

Уравнение баланса расходов в Л/ - ом резервуаре:

где паоаддь веркала води в л/ -ом резервуаре.

Чисггс уравнений моено сократить вдвое, исключив ьз системы уравнений, например^ расходы в соединительных трубопроводах,

Для этой цеяи продифференцируем уравнение /V по £ и значения и подставим в уравнение /2Д

■ 4 ж/

в этом уравнении-отсутствует производная , ибо > .редпопараем,

что расход, забираемый похребитевам, монет меняться только мгновен-» (-•$*<,) ■ ■ .

Подставляем значения и -^-р2- в уравнение С /2/

Л A l-f&L. о )

^^J-yr^TFj , /5/

Итак", иЬк'ЛЗчйВ' и&' уравнения перемещай и ш ввели в

него новые' неи&зебкйе /5«., и . Для исключения последи«

следует использовать уравнение баланса расходсо для / А/ - У -го расер-

«Г ~ ^^ * -Л-//У

Значения ¿Р*-, , и Т«Л« « йрсизвсгд, ЯИ5 яодстевзд-

ем в / 4,6/ г, окончательно получаем:

I«» * /s/

поскольку Аг койот иметь любое-эначежз от I до / A'-V -уравнение- /3/ представляет собой систему / К - I/ ноликеЕнкх дифференциальных уравнений второго порядна,полностью сггпсывещих колебания уровней воды в резервуарах оросительной систтем. Решение этой сястеш уравнений должно выполняться на ПЭВМ. . • •

Для нахосдспия начальных условий колебательного працесса'/уровней воды в резервуара? до издсшгяа расходов потребителей я урезней воды послз оатухшгкя колебакйй з оросатеяыюй сиетеив сягдует использовать ту ¡».систему уравнений /8/. следуо? утесть,- что пря установившемся течении в' ороситзльпой систзне все прсяоводнзо и Sl^sf равпа щгл. 3 связи с этил слстска уравнений упрощается

' - ' У « Р/

При- зтэи для нгшикегшг tmamm ycssosiiSf колебательного прсцзсса под- Щ следует пвгоиать расхед пстрл&ггвлй перед вогкгкяевего'ем колебаний, а для нпжседсккя урогпей года ггосгз аатухагмя колебаний - • ■расход потребителя, отвечающий нозему устайовяайсжуся реазду течения ведзз-в системе. " -•-- .-. .. -

в вгду слогкосш пои7чЪш1Я' точного аналитического ре. ения для определе-гйгя' основных параметров неустановигикгосд двккения тадкости в рассматриваемо й системе, л учетом приведенных аналитических исследований, била создана в яаборатор!-.,: Московского гшенерпо-строителького ггнетктуга

опытная экспериментальная установка для проведения гидравлических . рпытов с записью рекимов колебания расходов и уровней в системе V зависимости от условий потребления, ^следования проводились по программе и с участием автора.

Аналитические и'лабораторные исследования закрытой магистральной водоподачи и водораспределения вскрыли одну очень ваетую закономерность: колебания- уровней в уравнительных бассейнах / при регулировании по ние-нему бьефу/ и в стадках со встроенными насосами /при регулировании по верхнему- бьефу/ являются внешними признаками неустановившегося рекжа в трубопроводе и являются опасными как для самих бассейнов или стояков, так и для" самотечно-напорного тракта. Установлено, что в условиях сравнительно крутого рельефа / при скорости в грубах tf> 1,5/ и при небольшой длине трубопровода колебания будут незначительны. -В то ке время в условиях плоского рельефа и больной длине трубопровода колебания значительны и исключается всякая возможность работы оросительных насосных станций введу попеременного наполнения и мгновенного опорожнения бассейна или стояка. Проведенные исследование установили оптим&ль^ю емкость уравнительного бассейна и условия работа автоматического регулятора уровня. Однако в сочетании с различными авторегуляторами емкость бассейна-мокет быть разной. На лабораторной установке удалось провести исследования только с регуляторами непрямого действия - дивфрагменного типа." При этом было определено, что они малопригодны для данной системы. Опибка в- определении емкости уравнительного бассейна мокет обойтись 'очень дорого - с одной стороны занижение емкости приведет к неустановившемуся ре гаму-, т.е. к-большим колебаниям уровня и невозмовности работы насосного оборудования, с другой стороны, завышение емкости басеейнов приведет к большим-) ^оправданным затратам капиталовложений, А установлено-,- что- система экономически мокет быть выгодной прр применении низконапорных или безнапорных к.б. труб и минимальной стоимости сооружений. Последствия" неустановивзегоси- ревима г возникающие при етом вредные- колебания могут привести Е" разругению трубопровода /ето такке установлено анлитичесгоши-и пабораторнши исследованиями/, ■ --- " таким образом,-для- выработки окончательной методики'расчета-рассматривав-, шх.- систем, разработки отдельных конструкций-и сооруезгай, определения аффегтявности работы того-илг нетго авторегулятора уровня, разработки рекомендаций и технических условий для распространения опыта проектирования- кг строительства подобных- схем бшго принято сиедущза решаикз. В процессе троительства по новой схаме %рзокоцрской просительной систе-w в %всской области, по согласований с ^ингадхозом-Украины, в-проект был внесен рад изменений, давших возможность затем произвести натурные

исследования без опастности вредних исследований - разрушений сооружений и трубопроводов. Проведенные исследования позволили сделать це,нные выводы и внести новые конструтивные решения с одной стороны безопасные для системы^ другой стороны экономичные по капиталовложения/, '

Далее ,в работе выполнены исследования и даны описания децентрализо-велдах едем оросительной сети, приведены также'гидравлические, тех-нико-дао.шмические и натурные исследования этих схем на построенных сисузд^х в Одесской и Николаевской областях, а такае освещены принципы ррщеретя элйктропогрукных насосов в аткх схемах на действующих с^су^мах /Рис. 3/.

Става четвертая посвящена разработке мероприятий, направленных^да рощпете эффективности работы закрытой кглчютральной водопо-дачи р комплекса НСП-30С.ДМ в условиях сниг.ения их энергоемкости." Пред^оадни^ и гипотезы, которые вьдвигались в процессе исследований и разработки новых схем" систем подтвердились, а разработанная на основании исследований уточненная методика позволила внести необходимее изменения в проект и построить рщ систем.

Яроведедеые исследования установили характер и величину колеба-теинызг профессор в транедортарусщем водоводе - закрытом кашле из безнглордох труб цещу уравнительными бассейнами. Йгао установлено, что для оббсгтгчеда^ продесуи низконапорных труб , необходимо обеспечить врем/? здарытгщ з^творр & закр - 60 сек, Вило танке устадаолено, что в случае стационарного режима, время затухания колебаний записи? от площади зеркала воды в бассейне и конфигурации последнего. Посде установления всех параметров системы, выяснения годр^влического рекдаа работы соорупений, был составлен и выпущен технический проект для повторного применения в вдде типового проекта для всех водохозяйственных организаций бывшего Союза. ........ .......■■■-.

Располагая анализом работа дейстеувдвс оросительных систем, построенных в последние 20 дет, изучая их недостатки и достоинства в процессе експлуатагри, проводя исследования ка построенных системах по схемам автора, моюш одевать рщ выводов я выработать предложения по повышении а$$екютностк работы магистральной водоподачи и водораспрзделаадк с точки зрение сшшвд их энергопотребления, Превде всего магистральв-л оодоподача и водораспроделение по трубопроводам. При анализе сущадтвущих схем аодоподачи, совсем не обязательно подавать весь расход водй на командную отметку местности, %и применении низконапорных трубопроводов вместо открытых

каналов, мокно подавать воду, особенно-в условиях вга Украины, на промеауточные отметки местности на вторую или трет-и террасы; /если это касается пойм/ или на промежуточные точки местности иг доходя до водораздела. йа водораздел подавать только ту -часть (расхода, которая необходима для площадей., раеполдаанных ив ©тметяш'-непосредственно у водораздела, или близко (Ог кем* Для ■этогигдела-. ется детальное технико-экономическое .сравниме л авраделеттоя. экономически выгодные отметки .на которые следует подавать воду. ■' В отдельных случаях но кет ояазатьсл цевесообразнш устройство под- • качизащих низконапорннх установок. Так как мы располагаем при строительстве ограниченной номенклатурой материалов, оборудования и труб,.то наиболее.аконотаичным решением оказывается применение ■ ниэконапорных труб / безнапорных по ГОСТу/ изготовляемых на заводах Госводхоза Украины. ^

Эксплуатация каналов из труб значительно дешевле, чем-из открытых облицованных каналов. На П очереди Нианэ-Лнестровской оросительной" системы на канале МК-2 за К) лет эксплуатации открытой части канала истрачено на ремонт канала и его облицовки около 8 млн. рублей, в токе время закрытая концевая часть канала МК-2 из безнапор-. шх ».б. труб длиной 9 км не- требовала никакого ремонта. Последние годы с введением на оросительной системе фермерской формы хозяйствования и увеличением отбора воды из бьефов канала нз по системе планового водопользования, а по системе " по потребности" открытая часть канала стала работать в рекиме в течение суток попеременного наполнения" и сработай. Такой реким приводит к частому сползаний облицовки и разрушению канала. За I? лет эксплуатации закрытых транспортирующих каналов на черсоноярской оросительной системе, аварий на каналах не было, очистку трубопроводов мегду уравнительными бассеЛпми производили два раза. , '• ■ .

Возмокяость значительного снижения- расчетного давления, а- следовательно,- и стоимости водовода, которую обычно дает разбивка его из участки / с установкой-уравнительных бассейнов/, делает это мероприятие, "как "правило,'экономически целесообразным, не говоря уко о 'значитбяьнй"бояе9' широком-назначении уравнительных резервуаров. .'Выбрр--места-расподо51ения-урав1штельных бассейнов в эначгтельной . степени зависит отрэдьа^а местности.' Они долкны быть расположены на относительно всзвыпенных точках трассы, чтобы избегать в.ания сгонных участков. ПрИ разделения водовода на участки необ-ходп/о 'сопоставлять и чисто зкономические показатели возможных вариантов реиения. На отделышх участках водовода могут устанавливаться различные пьезометрические уклоны и, следовательно,. доякда

бы-ь приняты различные' диаметры, ® результате проведенного детального-анализа построенных систем - представителей, исследо-. ваний, прос денных на существующих.системах, выполненных гидравлических расчетов и технико-экономических сравнений, с учетом новой стоимости электроэнергии вырисовывается рекомендуемая схема магист- ' ральной водоподачи и водораспределения:

'V %и магистральной водоподаче /водоподъеме/ необходимо обязательно рассматривать возможность зонирования .тракта та отдельные водоподапцие участки с отдачей воды по мере ее подъема.

2/ При магистральном водораспределении следует принимать комбинируемую схему когда закрытая часть канала чередуется с открытой /МН-2 ВДОС, Червоноярская О,С. и т.д., ДДО П очередь/

3/ Если дозволяют рельефные условия магистральную водоподачу обязательно предусматривать по каскаду снизу - вверху когда вся масса воды подается на-первую тзррвсу или промежуточный водораздел,а затем самотеком по каналам от перекачки до перекачки,

.. - 4/- При определонном рельефе пр5Мекять закрытое магистральное водораспредепение с уравнительными бассейнами и с обратной гидравлической связью.

■. -- 5/ Избегать систем,- где необходимо всю массу воды подавать на водораздельное плато, а аатем сбрасигать вниз до тех ке отметок, прогоняя-воду многие километры по к'аналйм /Ндос i и П очереди/.

г 6/ Система родоподачи "анти-рекой" не рекомевдуется особенно когда магистральные каналы проходят по пойме, или когда необходимо соэдаватз'-регули^пцие'емкости, эта система-с точки зрения экологии не опраддяяа себя. Датарбунарекая O.G. / Оросительная система из о. Ядпуг. - . "

- - 7/ При невозможности избежать сбросов воды или необходимости накапливания вода в регул прущих емкостях для внутрисистемного регулирования, рассматривать возможность строительства малых ГЭС , которые смогут использовать энергию сбрасываемой .веды.

Далее в четвертой главе приведены исследования и сформулированы пред- . яогения по повышению надежности комплекса НСП_30С_Д?Л и оптимизированы площади /размеры/ севооборотного орошаемого участка, обстукиваемого одной насосной станцией,

■------ Эти- пдравлические и натурные исследования определили необходимость принципиально нового подхода к проектированию ЗОС, npespe всего, определения размеров орошаемых участков, при условии ограничения напоров в сети и повышения прочностных качеств труб и му$т.

Предлокен, обоснован и осуществлен в натуре модульный метод проектирования SOG и определение оптимальных площадей сев^тбортгных'участ- -ков, путем вписывания СУ в заданные границы поля, тая, чтобы на СУ рабо тали ДМ с одинаковой шириной.захвата /Рис. 4/. -

Модульный метод дает позмокность применять.только аббестоцементные трубы и, что самое главное, за счет перераспределения расходов по ветвям ЭОС, значительно уменьшает энергопотребления системы.

' При' проектировании комплекса насосная станция подкачки -закрытая оросительная сеть - дождевальные машины /КСП_30С_Дй/ возникает задача построения поля Q - H ЗОС « его покрытия насосными агрегатами НСП при различных сочетаниях работающих Ш /либо гидрантов/. Для каэдого сочетания работающих № определяется требуемый манометрический" напор и определяется диктующая точка /гидрант/. Для построения поля Ç - H ЗОС ¡-¡ушо среди всех сочетаний, имепцих одинаковый расход в точке питания /НСП/ выбрать ситуации с наименьшим и наибольшим напором и нанестц на график с системой'координат 9 - Н. Поле, в котором будут последовательно соединены всеордината с максимальными и минимальными значениями напоров и будет представлять собой требуемое" поле Ç - H ЗОС,

Последовательное наложение на этот график поля Р-Н НСП позволит получать картину, напоминающую "фоторобот", где переменным элементом'будут поля, подаваемые различными типами насосных агрегатов НСП. Fo так, как для совместной работы НСП и ЗОС требуется найти совместное поде,"то для случаев наиболее близкого совпадения тре--буемого графика" Ç - H ЗОС и НСП строится тс совмещенный грайик. Методика и алгоритм расчета ЗОС разработана совместно с БНИИВОДГеО ц ■ МПШ- / К; П.Бютневский/. комплекс программ, позволяющий строить графики требуемых- и совмещенных 'полей Ç - H -разработан и освоен под руководством автора. - ■

Изложенные предложения и обоснованные технические, решения внедрены на рзде систем в разные-годы. Однако имеется много систем которые уасе-давно'построены, продолжают функционировать и надо отметить, что энергозатраты по ним-значительны и не соответствуют требованиям по" снижению энергой.иозти'системы Для таких систем разработя-Г-на методика по которой, эксплуатационный персонал насоснйх., станций мояет оперативно регулировать и устанавливать оптимальный реким работы оборудоЕпния п насосных, станциях. Оуть.методики заключается в том, что строится график.водопот.ребления - всцоподачи совмещенный о гренком Совместной шботы насосов и трубсплозода /Рис. 5/. * .

— еммФицитчивяшодп nposKmwwB РЫВЯНМЯ ne СПВООБОРОГПНЬШ -

мчг.стквм

"if

Sí

•i! I

a i

1 s1

¿i

í!

' I L *-X.i

42-пйттьыъ1Я мозпБэ^сгпяыа учяст.чн

• i <

j„ • * «

■fr

"ht

"in«

SBOuftwm 5

• • Ús U Fl ^ { » i •!■ ? i

• t Ti- • F y • i..... k1

'fr

t t

ï -ПОЛ-ЭИЫЙ ca^^asot'cTt

insns ~M«crc*n«rn«UE me»rvEst>t •»Mwc^ortc.nHHS rroatit?!

nr/ia.-»kvh- кв яр.5>иа. .

tnanfc--KfKt»T"3R KA Си/Т'ЭС

-сом»«»«» тиЕиицд с ггадсвБОАл м йог on t.m ни*/ шрл»

12, - папьмы й cfcoacstsPOTn 1пола«-мкрголвгпми& гггадт?ы

2пст -ммогепыпчме травм

3 пслс «миагаяитммь, шря&ы

^ПОЯй-О'ЗИМЯД пшьннип

У пел* - и^к*»»*»* мя Зйрис

бПОПЪ-КЧКУРТЗД WO СМ^ОС

7 пал* -озима« пш&ниид сгттвяным яедесвм*

в поле -tifMvi»^3H ия зерно

S'nant-KViivp'rs« ня склос

ta пот м«1инипс.поитюРк>|!м ПОАССЯОМ

tt -*,»kvp'Y»B КЧ 3&PWO

IIПОПБ-ЯЧ*лень с гаассзам

Рис. Модульный метод проэктированяя севооборотных участков

^ртфик совместная работы насосов у трубопровода является в основном нэизазнньы, а вот график водопптреблекия - водоподачя всегда зази -ит от принятого в текущем году севооборота. Совмещение этик двух гркзиков дает возможность в любое врем« определять по предварительной зеыяаке хозяйств необходимое количество вкетче-ний и выключений насосных агрегатов.

Такой соЕмецвшый график, в последнее время, введен в кагдой ' насосной станции, и машинист насосной станции шкет без труда регулировать работу оборудования в течение суток. Построение совмещенного графика выполняется по предлокенаой автором методике. Продолкающийея рост стоимости электроэнергии потребовал привести исследования и расчета с помощью ПЭШ по определении оптимальных затрат ка подачу води в трубах от водоисточника до орошаемого «аоси-ва. Создана расчотно-аналигаческко средства для обоснования игекоети подачи воды на 713личные расстояния и отыотки местности, ^лсод на оптимальные затраты осуществило-гея по кинимуму приведея-нах затрат на тракт ьодоподачи, Бхлвчащих гсдовк: затраты на электроэнергию и приведенные затраты на труби тракта водоподачя, Приаедсншо оптклальнцо затрата на тракт водоподачп приводятся к удельна:-затратам на I га орошаемого массива. Добавлял к ням ориен-тяровочтме.удельные затраты на распределительную сеть, водезаборшй . узел и насосные станции, и сопсетайляя т с оюдаемьм удолыглл доходе« от получаемой сельхозпродукция, мокно судить об ожидаемой объективности орошения данного массива. В- условиях постоянного роста СТ01К.ЗСТИ электроэнергии разрабованаоз пособис для расчета иг . ПЭШ дает еозмостость нэ только сделать мгновенную экспертную оценку нового орошения, но и оценить целесообразность содопедачи на сущестзупцио массивы орошения.,

В пятой главе анализируется реаям. експзуатацли иосжедуемах оросительных систем в условиях снияенпл энергопотребления. ■Гассматриваетея загруака •доадеваяыах каши в зависимо«я от продолжительности часов работы в сутки и поливной кор.®. Предлог,ен и обоснован новый подход к назначении № для севооборотного участка - не приспосабливать мзпнда для поля, а проектировать поле для малин. ...'.•

При этом предусмотреть применение, например , "Днепр" только для работы на одной поле, площадью'в пределах ее сезонной нагрузки.

Это было отражено в действующих нормативах. Далее в этой главе на примере действующей системы рассмотрены вопросы экономичности, работы - комплекса НСЛ_30С_ДМ. Анализ работы комплекса показал, что'основная причина кроется в неправильной нагрузке на одну насосную станцию подкачки сравнительно большого количества гектар площади, а Так«® неправильно подобранного оборудования.

В результате выполненного анализа работы системы "НСП-ЗОС-ДМ" проведенных аналитических, гадравлических, технико-экономических и натурных исследований определились несколько рекомевдуемых вариантов регулирования подачи воды насосными станциями подкачки: Вариант I. Регулирование подачи количеством работающих основных насосов, которое применяется в обычных проектах. , Вариант 2, Регулирование подачи с использованием насосов небольшой производительности, которые, как правило, устанавливаются в насосных станциях как вспомогательные для целей автоматизации. Вариант- 3, Регулирование подачи путем изменения числа оборотов. Рассмотрена была целая серия расчетных.случаев по многим системам. Усредненные затраты электроэнергии при различных вариантах- регулирования подачи'насосно-силовым оборудованием и экономия затрат электроэнергии при различных способах регулирования подачи воды приведены в таблицах 2 и В 3.

C\í

, а

': б

; I П

К « И tu m о

. чэ о

§ 1

: 11 i tT ¡a

к о и о к о

ê I

0,175 0 351

65,0 65 0

0,175 0.351

0.526 6S.0 0.526

Вариант 3. Регулирование подачи изменением

■ числа оборотов основных насосов

65,0 0,605 160,5 362,9 576 92,5

65,'о 0,695 322,0 454,9 360 115,9

70.0 0.703 492.0 83В.I 432 . 212.5

ВСЕГО;

420.9

со

- за

Таблица 3

Экономия затрат* электроэнергии при различных способах регулирования подачи воды насосно-силовым оборудованием

Номер варианта Способ регулирования подачи воды Обслуки-ваемая площадь I Га 1 - "4 Расход электро-* Экономия затрат энергии . | электроэнергии

сего ыс. йт#ч Нп I га 1 Beere квт.ч 'тыс. К0Т.Ч На I га • кот.ч в %

I 2 "3 ¡4 ■ -i-n ..г ■ „ 5 6 7 8

Количеством работающих основ-

/^талонный/ 1230

^пользованием вспомогательных , ' насосов J230

Изменением числа оборотов основных насосов

1230

482.7 392

436.80 355 45.9 ,37 9.5

420.9Э 342 61 8 50 12.8

......видно- из- приведенных таблиц наиболее экономичным является

вариант регулирования подачи воды путем изменения числе; оборотов двигателя, который позволяет снизить потребление ' электроэнергии до .при снижении' ЩИ установки до 2%.

При' регулировании подачи" с использованием вспомогатекьг ых насосов око-номия затрат электроэнергии составляет Щ®.

Даксе-, для комплексного анализа энергозатрат в 20С гассмо-реиа рабс-та предохранительной и еалорно-регулирущеЯ арматура на сети. ■ Проверок такие акаяиз нрикенгния труб- из различных материалов для оросительных систем и их расчетно-пщравлические характеристики • в комлÜ91CCC--НСП_30С_Д»)!-1 вскрыты и систематизированы основные технические и .организационныз причины аварий на SOG, Выявлена некоторая закономерность в распределении причин аварий. Поверка рдда аварийных ситуаций расчетами, и сравнение с натурными исследованиями показало, что при проектировании из всегда правильно назначается рабочее давление в ЗОСе. В процессе эксплуатации величина расхода на отдельных участ-

- su -

ках трубопроводов очень часто меняется, в связи с включением' и отключением доедевальных машин, со срабатыванием pas ттчкых автомати-, ческих и предохранительных устройств, переключением насосных агрегатов. Эти технологические операции являются источником появления до-» ■ полнительного давления, кроме того в рабочем /расчетном/ давлении не учитывается инерционность и точность срабатывания предохранительных и различных исполнитевьных устройств на ЗОС. Все это расчетами учесть трудно, но произведенный сбор данных по исследуемым системам в сумме вышеназванных причин показывает, что дополнительное давление к рабочему манометрическому насосной станции равно 0,3..; Оэ4-МПа; /это без учета гидроудара, условно считается, что гцдроудар локализуется защитными устройствами/,-В каином конкретном случае еле- ■ дует уточнять приведенную величину, На рис. б в веде примера приведены ретемы работы насосных агрегатов в зависимости от количества работящих доадевальных мааин и выборка возможных удар!шх давлений в характерных точках оросительной сети, выполненных на ПЭШ по методике автора,

В шестой_главе описываются экологические , экономические и', социальные аспекты внедрения новых технических решений в практику; проектирования и строительства оросительных систем в условиях необходимости снижения их энергоемкости.

В первой части рассматриваются вопросы состояния водного хозяйства в южном регионе в увязке с экологически!.™ проблемами, возникающими в бассейнах крупных-и малых рек и водоемов. Существуидие-многочисленные пруды, водохранилища и озера в явном регионе требуют постоянного водообмена несоответственно, затрат электроэнергии, Зцесь необходимо искать оптимальные решения с одной стороны сникающие общую минерализацию водоемов, с другой стороны экономящие энергозатраты при механическом водообмене.

Исключение аварийных и технологических сбросов .воды из каналов с каскадным ' регулированием, как показали 15 летние набледения на существующих системах-, требуют-тп?ательного внимания эксплуатационного персонала для обеспечения экологической надежности системы. Передача воды на дальние расстояния по открытым магистральным трактам сопряжена с комплексом проблем недоучет которых монет привести к отр-цательнкм экологическим последствиям. Поэтому в каидом конкретном случае кроме детальных геологических и гидрогеологически изысканий и прогнозов по трассам таких каналов необходшо' проводить прогноз зкологичес-

ких последствий от- строительства таких сооружений. • •

Ь процессе газработки, исследований и гнедрения в строительство новых схем магистрального и внутрихозяйственного водораспреде-ления в разные ¿оды в кавдом-конкретном случае выполнялись технико-экономические" сравнения и" определялась эффективность принимаемых тех или -иных решений, С повышением цен в строительстве более чем • в ЭДО раз и: цен- на электроэнергию более чем в 3000 раз, мокет оказаться совершенно другая экономическая эффективность тех или иных мероприятий. Делать новые технико-экономические сравнения по новым ценам нецелесообразно, т.к. цены постоянно меняются. Так в J992 го_ ду цены на электроэнергию менялись триащы 0,50 карб., 1,6 карб.,

карб,, а в ©93 цена I-кВт часа'возросла до 37 карб. Цены на материалы и трубы в В92 году менялись такве 4 раза-, Поэтому нами:: предлагается цля новых схем и решений, уке осуществленных, выполнять сравнение по удельным затратам электроэнергии на един га пгсо- ' щади и по-удельным" затратам электроэнергии на один мЗ подаваемой воды. Для систем- представителен такое сравнение выполнено /таблица I/, Анализируя удельные показатели мопно сделать ряд выводов, касающихся экономической эффективности тех или иных решйнкй /таблица I/. •

При магистральной водоподаче и водораспреде лении при сравнительно

больших-площедях* предпочтение следует отдавать зональной водоподаче

с суммарный йапором яэ более 80л /Червоноярская О.С,, Дунай-Диестров-

ская О.С./,Уд0лькые зетраты квт,час ^ -1475

. " га" ~ — •

- , . SBT-SaS ^05-,

п ' мЗ

- при внутрихозяйственном водораспредекеиии.предпочтение следует отдавать децентрализованным, схемам и модульной системе закрытой сети. •Удельные затрата квт.час«^ 1500, кет «ас < 0,45

... . . ■ /при да фрегат/

При ДО "Днепр" квт,час юоо квт.час «<"0 3 : ____ ..." "га ...... г.мЭ~ ^ '

В процессе создания и внедрения рода систем в прошлые годы, в ценах прошлых лет- была получена фактическая экономическая годовая з£фектив-ность, которая по ряду-систем была утверждена Минводхозом Украины. Учктагаа^ что полученный в те годы годовой экономический эффект соответствовал тем ке ценам, позволим себе привести показатели, которые в проплыв годы соответствовали передовым достикениям отрасли: в ценах 2934 года

■ Ч

пШКЙУРЫ /

УАРйкт£РмсшмА paсчетней тонки

.Вием*«' Шгпив

U: в кво<о»ом р«»0<па>я ДМ

87.0 Б3.5 30.7

63>«ÄÄ..A«; Bi.Q

'„fibi£M»e" Пвчкч i 9 ябмоРоА ' ДМ

Pi жми роьоты снатемы Hen - усэс - ом

pvsa»r>Ho» ст.плюнние

5 мае ••

ОЭТНЛЮ^НМ» ДМ С ЭЙКГ»>ШМ(М Ой»вОГ>«

Т »90 t

7Q.Q 53.0

PUWU t H*l«í OVA « 1 дм

aif.s

EW : £15.1

I ...

nlïoc_

oit.а вз.э

T.iSbç^

33.S Ö2.7

аз.»* , зг.в

из.! • 13U.3 . 119.a i пз.гт

взяткам.»..! изл ¡ бв.ц ¡ т.ц ш.г ! igsa

pïkikmm рг.вг.!-ы нягосньм пгрегкяоз в ег.чнсшей»!) ея йшшчавшая ркзжяяащмя одиовремпичо лоидввяпьимн

мя!шш

f ■««£■<• 1

¡m

.4 -

in I-

■i

1 с5

s'W

тай иоа so-3 ЕРО юоя' ibsT Wim mm

t i!5l l

------ —J ~

jjsa.i К &ов[г'-'сз s s¿5 22 es ~вjrcn] з~ - 'es'

J 3 ! ЕЗ _S_ BIS <t - сз JÎJ143 l» Ï SS

id mä s - бэ,

___i a u 1337 s г gs!

27 - 8!Ч ИЙЕ0РД za -ЕНЛКГЧСЫЬ c¡8 flpiffiÇKB

vw-BWWwMíwe cm

VI -smum»««» ия ямищ vç-tb'Mvumt n яггчегя or -wlSiSiïii гяаигаы

KECíEeB

Рис. 6

Червоноярская О.С. - 420 т.р., Рисовая Накрытая система - 405 т.р., Бодоподпорная колонна - 452 т.р., децентрализованная схема внутрихозяйственного водораспределеняя с электропогруккыш насосами .302 т.р., каскадная водоподача с помощью насосов ОПВ - 690 т.р., зонирование водоподаюцего тракта - 394 т.р., "одульная система построения сети ЗОС - 218 т.р.

Анализ построенных в последние 20 лет систем и сравнение принятых в них реизний с прздгоЕзкнкаи схемами решениями по рациональной водо-» подаче 15 водэраспредедению, позволяет вывести основные чкономичесш;з првимуцестаа новых ранений во снижению энергоеыоксги оросительных

систем.

Таблица & % ... .

Ш5 ев

Наименование 8Н&югос£)ерегагж;зго мероприятия

элекгроанермш

Зкокосда. _______.

V % (по сразпснж с су^вет-

о^ X ¿гАА ОеС»)

Закона Бысоаопрй1'.3йоди1'ельг1ого оборудования ка иенес производи- ,, иоЛьное, дробденкз расходов, уста-нзвиа разданных насосов, псрекоы-пьноЁГ.а технологии главных насоо-яах ег&эднЗ

Пз;;лз~ак:г дросслод;:ровр.я;:я са «чет обрезки колос ила применения других устройств, ( в гаст-ноств сколааяцнх пуфт и т,д,)

Рациональней подбор оборудован!'.:! к дио&етров иапорнык водоводов для ступенчатого вклачсикя =»(5Ы'.;лйчекйл) насосных агрегатов, телескопический водовод а т.д.

Рациональный подбор оборудования и расчет вариировшшя его работы при разных к.п.д. агрегата (насос-двигатель) *

12:4- 15

6^7

до 10

2 -г- 3

Продолтение таблицы №

тстч магистралшого

во£ораспрфшия

Иоклгаениэ непроизводительных сбросов за счет устройстса-емкостей в магистралыгаа тракте.

Исключение технологических сбросов за счет автоматизации магистрального водоподающего тракта

7. Усовершенствование автоматических ре< гулвторов уровня '

8. Оптимальный выбор емкости и квнфигу-;рации уравнительного бассейна в систс :ме закрытого водораспределеиия

9. ¡Зонирование магистрального водорас-¡лщделения

10.¡Каскадный механический водоподъем ;с позеременной перекачкой из бьефа (в бье§

11.) Комбинированная схема магистрального ;водораспределеиия

124. 15

9 * II

3 £ 5

12.

13.

15,

систем шуотшззяйстешош ВО.фРАСПРЩЛриЯ

Шбор .рациональных севооборотов в орошаемом участке

Применение модульного принципа построения сети 14.Дацекзралаоовакная схема 'орэсктедьксЯ сети

Шоор оглв«адц.£йй площади, оСедуглваО' мой одной насосной станцией подкачки и определение плзцади пола, обслу^ита мой'одксЗ доэдзьалькой ыасиЖоЯ•

7;+ 9

б Ф 8

3 4-5

2»3

10 * 12 8 * 1?.

6 * 10

Продолжение таблица К» (г...

Г ? 3

. 16. Рациональное разиещош.е закрытой

оросительной сети в плане. до. 8

. 17- Уменьшение скорости в распредели-

тельных водоводах за счет увеличе-

ния диаметра 6*8

ШБОДЦ И РЕКОМЕНДАЦИИ

М-Авущ

I. Повышенна стоииос-и электроэнергии потребовало провести специальные исследования и расчеты на ПЭШ по определения оптималызс: о-шеток аддопядяч i на ratereve и дать предлотани: по корпасгйровйо перспективных планов орошения на бяикайаеа вреия. Разработанное пособие в - видя рясч^тсв, £> a r. aj<-1; и к крлвьк и обсгёщяьдас гра-уйьов де&т бозуок-. . ность на стадии экспертной св?еики, дать рекомендации целесообразности даяьнейаего йроактироеанкя того или иного обт.окть орокеиия, или ого реконструкции.

' • 2, Скшиодэ энаргоеккоети оросительной еявтсиц íücüo связи» со cüaseuuca Капоров в сигтеко. Поатоау осиоваая дьятелькооть актера в точение trnrnx лет была направлена на разработку t обосновшто и создание нигкоаапорных систем. Бал предлоген п осуществят в натур* ряд технических'peseiBá? к схои редкокалькэй иагис?раж:.яой годзподг~1 и водораспредеяеаия. Анализ осуществленных строительство« ороеттзль--ше систем и систематизация ах по признаке« рацлекалькой пздоподеиз; дяя возможность сформулировать условия и рагработать свсте::ы, которые удовлетворят требованиям по снимай® опэргопотреолекш.

3. Кач показали исследования и техпико-зкономичееккз рзеезта 'nps «агаетрольюй водоводам зезехад» роль кграе? npaKuacrt шбер оборудования главкой насосной скацав, где иэобгодьио учиглыаь основных фаятора:

- р&эцость иэкду цронэгодвтааьцостьл одеогь адрвгьть П!С, ( с увдтои допустимого яолячеегьа часов вкдозшя е-'о даслб ойтшзгя) ú водопотробленаея, которое з течение суток или декады nsp&BHC«scpno, •додкна компенсироваться регулирующими емкостями Va систоае, в про-гас-иои случае неизбежны непроизводительные сбросу;

- водсаодачу па массив оропедая следуаг предусматривать с уметем зонирования ка отдельные участии с отдачей воды по аера еэ подъема.

■ 4. Газбивая магистральный водоподаэднА трахт (водспод для магнанад) на зоны и располагая процеауточкые кясосныэ отаяцгш з кастах крупных воДоотборов, кожо назначить моццосяь веждой стакан в С0С?Е9СС2ВИН о р&счэтиым расходом и напореи лишь того участка водовода (ала канала) а лоторый вода подается данной промежуточной станця-ей, благодаря эгоау такое зонирования водоподаэдэго зракта с пяреивк-иыа по пути расчетным расходом «окат привести к значительному уыаньпа-нив суммарной ьазщкоста насосных станций и количества энергии, расходуемой на водоподъем. При это« не следует опасаться строительства диа-ких станций.

5. Производительность оборудования Главной насосной станции, должна коррезпондироваться с регулирующими еикостяыи магистрального . водоподавдвго тракта с учетом ступенчатой работы оборудования ГКО, предусматривать палке по производительности насосы (т.н.разданные).

.5. При необходимости создания регулирующих емкостей для внутрисистемного регулирования по отметкам ка 20 и более метров ниже командной точки бодогодачи рассматривать возможность строительства мшлых ГЭС для использования вырабатываемой ими анергии на местные нужды ( ка фермах, дачных участках и т.д., в отдельных случаях как компенсация в общей системе). Расчеты, проведенные для НДОС I и П очереди подтверждают это.

7. При магистральном водораспределении следует рассматривать комбинированную схему, когда открытая часть канала чередуется с закрытой (МК-2 НДОС, Червоноярская О.С., ДЦОС, П очередь) при возможности магистральную водопедачу предусматривать по каскаду, снизу -вверх ■

с попеременной промежуточной перекачкой из бьефа в бьеф.

8. При регулировании подачи с использованием аспомогательных насосов экономия затрат электроэнергии составляет 10$, путей изменения числа ойротов двигателя до 13$.

9. По сравнении с централизованной схемой подоподачи, применение децентрализованных схем позволяет сэкономить 250...SSO к^тчао электроэнергии а год иа I га.

2•2._Рекомондауии

1. Цриие.-;ание водопррдорных колон при магистральном водораспре-делении требует детального экономического обоснования в каждом конкретном случае в связи с повышением стоимости электроэнергии.

2. Б работах прошлых лет достаточно детально обоснована возможность замены открытых каналов на закрытые из низко или безнапорных келеэобетонных труб. Ряд технических решений уже осуществлен и функционирует 10 и более лет. Поэтому рекомендация, приведенные в отдельных главах работы подтверждаются не только гидравлическими, тахняко-екоиомическиии или теоретическими расчетами, но и многолетней практикой эксплуатации систем-.

Переход на новые условия хозяйствования (фермерские, аренда и др.) как показала практика 10 летней эксплуатации потребовал увеличения регулирующей емкости бьефов каналов. Чтобы избежать в дальнейшем подобного увеличения объемов работ, необходимо пересмотреть подход и изменить методику подбора оборудования главной насосной станции. .Предусматривать шире ступенчатую работу оборудования, обязательно разменные насосы.

3. Предложенная система,.закрытой магистральной водопадами и Еодорасп.ределения значительно, увеличиваем коэффициент земельного использования (КЗИ), р коэффициент полезного действия магистральной во-допрлачй приближаете? к единице. На каждые 1000 га (например для Чзр-вокадрской О.С.) освобождается дополнительно по 60...70 га земли

за счет исключения открытых каналов. ( На ДДОС П очередь - 60 га на какдыз 1000 га земли).

4. При выборе производительности ГНС и назначении к расчете пропускной способности водораспределйтельшх каналов (открытых или золршш:) необходимо для кеядого севооборотного'участка "вдиЕидуаль-но определять количество одновремэнно работающих дондаезальных машин, к затем, укомплектовывать обдий график одновременно работающих ДА,

а не ограничиваться выбором типовых (характерных) участков ( как это требуют ВСН)) и распространять их на весь массив. Здесь применим предложенный и обоснованный в работе принцип модульного проектирования севооборотных участков.

5. В связи с тем, что ранее построенные системы с каскадным регулированием были ориентированы .на плановое водопользование, что

в значительной мере повлияло на емкости бьефов каналов, для дальней-

шей эксплуатации таких каналов при водопотробхзнии " по потребности", с введением новых форм хозяйств - фермерских, арендных и др., когда вода в отдельные часы суток в каналах нехватает могло° рекомендовать телеконтроль и телеуправление с установкой на. диспетчерском пункте персональных ЭШ с программами для оперативного вмешательства в перерегулирование систем (управление затворами, насосными станциями). Такие системы с программами внедрены и с успехом функционируют на магистральных.водораспределительных трактах Нижне-Днзе®-ровской O.G. I очередь, Белгород-Днестровской O.G., ДунаЙ-Дчестров-ской О.С., Червоноярской О.С., Явлинской О.С.

6. Анализ рекима эксплуатации систем выявил ряд отступлений от основополагающих установок в части использования ДО, защиты 300 и насосной станции от гидравлического удара., нарушение технологии заполнения и опорожнения сети, поддержания определенного гидравлического рекима сети. , •

7. Натурные исследования гидравлического рекима ЗОС и произведенные расчеты на ЭШ позволили определить несколько другое понятие о расчетном давлении в сети и назначении материала труб. .

8. Рассмотрение различных схем расположения ЗОС и их экокоми-_ ческий ряализ позволили установить оптимальную нагрузку на одну насосную станцию подкачки. Оптимальная плов.адь орошения в системе НСП-ЗОС-да должна составлять для да ".Днепр" от 500 до 800 га, для да

"Фрегат" - от 800 до 1200 га.

9. Площадь поля должна соответствовать сезонной производительности на одну и составлять для да "Днепр" 90...110 га. Одна ДА должна обслуживать только одно поле.

да типа "Днепр" и "Фрегат" долкны работать, как правило, на одном поле и, как исключение, на двух смежных полях, для'случая, когда перемещение да происходит вдоль трубопровода, расположенного на одной прямой в обоих полях и площадь двух полей не превышает ceso ину а нагрузку да.

10. При проектировании ЗОС следует, по возможности, уменьшать скорость движения потока б трубе от 0:7 до 1,4 м/с вместо 1,9... ... и/о, вак это принято для вибера ековоютэсви выгодного диаметра труб. Для 20С предлагаемой конфигурации путем технако-эксно иических расчетов доказано sío предложение.

- АЗ -

II. Предложенная модульная система проектирования ЗОС с широкозахватной довдевальной техникой позволит унифицировать технические решения по устройству НСП-ЗОС-ДМ, упростить проектирование,строительство и эксплуатацию.

При проектировании 'ДО "Днепр" целесообразно проектировать 6, .7, 8 и 9-ти польные севообороты с 3-х ветвевой схемой сети из труб 400 и 500 мм. Рассмотренные схемы позволяют обеспечивать одновременную работу максимат ьного числа -ДА, находящихся на каждой ветви СУ без увеличения диаметров сети.

12. Применение асбестоцвментных труб диаметром менее предлагаемых (400...500 мм) например, 300 мм, возможно.и целесообразно, если 'По условиям рельефа соответствующее увеличение потери напора компенсируются перепадом высот территории.

13. При проектировании целесообразно рассматривать вариант кольцевания сети, которое, в ряде случаев, позволяет снизить потери напора.

14. Для обеспечения надежной и устойчивой работы НСП-ЗОС-ДД давление ШШ не должно превышать 0,7 МПа. С целыз автоматизации НСП, экономии электроэнергии, обеспечения устойчивой работы наоосно-сило-вого оборудования и приведения его параметров в соответствие с гидравлическими характеристиками целесообразно назначать, как правило , один насос на дш да, и обязательно два-три "разменных" насоса, к&ядый - на одну дождевальную машину.

15. Применение рекомендуемых схем севооборотных участков визы-* вает необходимость пересмотра соответствующих нормативных документов,

.типовых проектов НСП (существующие ТП непригодны), необходимо изменить заказываемые параметры оборудования насосных станций Чешского и Болгарского производства.

16. Работу комплекса НСП-ЗОС-ДЙ следует рассматривав ь как единый технологический процесс, обращая особое внимание на рациональное размещение сети в плане и защитных устройств на ней. Постахить вопрос о переврде, по возможности, НСП на другую категорию энергоснабжения или предусматривать строительство водоподпорных 'колонн. Применение водоподпорных- колонн на ЗОС, как было отмечено выше, требует детального технико-экономического обоснования в каадом конкретном случае . '

- w -

17. Следует повысить требования к эксплуатации ЗОС, определив целый комплекс организационно-хозяйственных мероприятий, основ, ное внимание уделять четкой эксплуатации средств защиты трубопроводов .' ' ■ .

18. Вопрос снижения энергоемкости и металлоемкости задрытой сети, уменьшения эксплуатационных затрат мокет быть решен применением качественно новых режимов и схем оросительной сети, пред- ' ложенных в настоящей работе - с одиночной работой широкозахватной . поливной техникой и децентрализованными схемами распределительной сети. Предлагаемые схемы водоподачи и водораспределения, осуществленные на Парапорском участке Татарбунарской оросительной системы Одесской области, на севооборотном участка $ 2 Нбво-Одесской оросительной системы и на участке в колхозе им. Кирова Вознесенского района Николаевской области, рассмотрены и детально проанализированы на хозяйственной системе - вооьмипольном зерно-кормовом севооборотном участке.

19. На основании исследований проведенных автором определилось и осуществлено несколько вариантов схем использования электропогружных насосов.

20. Осуществление комплекса мероприятий по снижению энергоемкости оросительных систем требует в каждом конкретном случаб индивидуального подхода.

В условиях новой стоимости электроэнергии может оказаться целесообразным орошение массивов, расположенных на отдаленном расстоянии по длине или по высоте от источника. Это можно определить сразу по методике, разработанной, автором. Решение схемы водопода-чи и водораспределения можно выполнить с учетом приведенных рекомендаций и с применением предлагаемых решений, решение по комплексу НСП-30С-Д! рекомендуются принимать по модульному принципу построения ЗОС и обязательно с условиями, оговоренными в настоящей работе.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах автора:

1. "О применении погружных артезианский электронасосов типа АЛ и АПВ в качестве насосов П подъема.%риал "Водоснабжение и санитарная техника" № 7,1962 г.

2. "О применении погрукных эяектрсн&сссов"• ^борвдк докладов но гидротехнике ШИШ* км.В.Е.Веденеева.Выпуск 5 Госэнергоаздат,

. 1963 г.

3. "К еопросу об измерении расходов воды на сред!йи и крутпта оросительных насосных станциях? Сборник докладов по гидротехнике ШЙМГ им.В.Е.Веденеева.Выпуск 5 1'осзпергоиздат, 1963 г.

4. "Ладраеличзские аппараты французской $иркы "Нейриик". Сборник докладов по гидротехнике ВИШИ' иы.Б.Е.Веденеева.Выпуск 5 Госэяергоиздат, 1363 г.

б. "Гидравлические особенности Каскадного регулирования закрытых . оросительных систем". Сборник "Ыехиорация и водное хозяйство".Издательстве "Урожай" вып.4, 1970 г.

6. Уроситеяькая система с каскадным регулированием и автоматическим ЕОдсраспредзяеннек авторское свидетельство 345906. соавтору; Пускмовкч (..Г.,Дашков Ю.И.,Ьи&тОв Н.К.

' 7. ^Оросительная система с каскадным регулированием к автоматическим в0д0рапределониеы".Пр0спек?-бр0шюра для Всесоюзного совйвагал по тгхккчзскоиу прогрессу в ыелиорацнк.Тип.институте. УЮГВХ 1970 г.

• В. "Оросительная система с каскадным регулированием и автокатй-ческяы водораспределеиием" .Методические разработки элементов сисгезгы в типовом проекте "Сооаводпроект" изд.типографии УШЖ 1971г.

• 9. Закрытая ороокгел&яая системе с каскадным регулирование!! к автоматическим содораспредеаепмем.Проспакт к макету на типографа УЕГВХ 1975 г. ■

10.Оросительная система с каскедгаш регулированием и автоматическим водораепрЕделениеы .Действующий макет на ВДНХ 1975 г.

И.АвтоаатвзЕрэваик&я рксоз&я оросительная система.Авторское свидетельство Р 432866.Соавтора: Дашков Ю.И.,Нусгшошч С.Г. ,&хатов Н.К.

12.Автоматизированная закрытая рисовая оросительная снстеыа. Проспект для ВДНХ СССР 1975 г.

^Автоматизированная закрытая рисовая оросительная система. Стеда дая демеятрации на ВДНХ СССР 1975 г.

14.Указания по иопольэввапяю и монтажу электр®п»»-руаных вао®сэв.

33.23.04.004.76 тка.УЮШ 1976 г.

15.Использование электропорругвдх насосов в мелиоративном строительстве. Броивра,одесское областное издательство. 1976г. (IX стр.)

16. Парапорскай участок ТатярбупарскеЯ орэсптглькой системы.Вро-авра.йш.УЮГОХ Одесса 1976 г. (20 стр.).

17. "Руководство пэ проектированию внутрихозяйственной.оросительной сети д*я дождевых игдшп "Фрегат","Воякакка","Днепр" при примеи?-пая злектропзгруакых насосов".Брошюра тип.УЮГВХ Одесса 1976 г.

(40 с?р.).

18. "Отчет о разработке и внедрении новых автоматизированных оросительных систем,исключавших применение металлических труб". Отчет-брошара тип.ЮГВХ Одесса 1973 г. (30 стр.).

19. "Методика проектирования закрытой оросительной сети с учетом перегодных процессов9. Р71 33.ЯЗ.0-4.009-76 изд. У2ГЗХ г.Одесса 1976г. (20 стр.)

20. "Вопросы автоматизации процесса проектирования в институте "Укрэггипроводхоз". Сборник докладов ив. 4М Всесоюзном научно-техническом совещании г.Краснодар 1976 г.

21. "Вопросы автоматизации процесса проектирования".Водные ресурсы,их изучение,использование и охрана.%сть П. Минск 1979 г.

22. "Автоматизация проектирования". ГЕурнал "Гидротехника и мелиорация" Я» 8 1978 г.

23. "Скваетнше эдектронасоепке агрегаты для орошения". Журнал "Гидротехника 51 мелиорация" 2 1976 г.,соавтор Хинкч Б.В.

24. "Конкретно-иняенерныЯ системно-структурно анализ процесса проектирования закрытой оросительной системы". Сборник статей Минвод-хоэа РСЙСР.Носява 1977 г.,соавторы Дэйнека В.Е.,Сирота В.Я.

25. "Техника планирования и проектирования объектов водохозяйственного назначения".Сборник докладов международного семинара ООН по. планировании и проектированию развития водных ресурсов,Киев,1932 г.

25. "Рисовые оросительные системы а дельте Дукая".Проспэкт для ВДШС СССР,V.Одесса, 1980 г.,соавторы: Нусиыовач С.Г.,Гончаров С.15.

27. "Карты-чеки вирояого фронта гатопления на Дунайских рисовых систеиаз".Проспект для ВДКХ СССР.г.Одесса,1980 г.,соавторы: Нусицо-внч С.Г.,Гончаров СЛ.

28. "Пошшекие надекности внутрихозяйственных оросительгсд систем". Брозвра Ш"НХ,г.Одесса!2984 г. (20стр.) Шзтодичетлэ рекомендации) .соавторы: Нуоимович С.Г..Лаванов Э.Г.

29. "Повьяегшв долговечности рчх о э яйс т ве ¡шо й закрытой ороси-тольноЛ сэга".'курнал "Гидротехника 15 мелиорация ¡3 6 1986 г..соавтор: КусиноЕЯч С.Г,,Л8ванов Э.Г.

30.( "Озратний плалан с программ« управлением" .Авторское свидетельство й 1171627, соавторы:Коркенко В.И.«Деткоа 13Д!.,Рсезоэ З.У.

- M -

31. "Влияние использования слабо-иинзраллзованных вод для орошение в шных районах Украины".Сборник докладов на Мэедународноы семинаре 0СКАТО,Киев,1984 г.

32. "Прое старование закрытых рисовых оросительных систеи". Книга ВО Агропрокиэдат«Москва, 1989 г.,соавтора: Нусиыович СЛ'., Гончаров С.М., Мендусь П.И.

33. Оросительная система. Авторское свидетельство JP 1498895, соавторы: Сирота Б.Я..НусимОвич С.Г.,БалановскиЙ Г.Д.,Дука В.8., Гурин В.А.,Евреенко D.H.

34. Водопсдпорнве сооружения на закрытых оросительных системах. Еурнал "Мелиорация и водное хозяйство* S 8 за 1991 г.,соавторы : Рудь А.М., Сирота Б.Я.

35. Методические указания по техническому уходу и эксплуатации ваяраггой оросительной сети при полива широкозагватной полвной тех-ннкой.Йэдаяо УИйВХ г.Ровно и ШЪХ г.Одесса тип. 1987 г.(80 стр.), соавторы: Гурия В.А.} Евреенко Ю.П.,Сирота В.Я., Каалаков В.В., Боровой H.A., Нусиновии С.Г.

33. Зройэкие на Одещане. Мняседьхоэ Украины. Укркинская акадеггия аграрных наук,Одесский Госуниверситет,Одесская ШШ.Чдес'сгий Сель-ж00инс5йту^,Се«8ЕЦй0ян0-геттйческЕй институт (г.Одесса),Областное издательство Одесса 1992 г.,соавтор: Гогояев Й.Н.,Баер P.A., Лыфзнко С.В.,Маколкияа В.П.,Друоьяк В.Г.»Калтнув В.А.; Ерошов СЛ., Лапгев.И.Я., Николаев Й.П., Нусшовйч С.Г.

• Научные»технические отчеты,технологические части проектов,реко-ыевдацйи,разработки,испольвованные в диссертации.

37. Разработка оптимальных технических решений по автоматизированной рисовой закрытой оросительной системе (Отчет по теме T-I6

по Приказу Минводхоза УССР W 116 от. 12марта 1973 г.). . Издан типографским способом,типограф.УЮГВХ Одесса, .974 г.чобъек

160 стр.)»Соавторы: Нусииович С.Г.

38. Разработка,экономическое обоснование перспэктиьиых комплексных схем автоматизации мелиоративных систем (Отчет по теме Ï-I5 Приказ S 116. Микводхога УССР от 12 марта 1973 г.) Иъдан типографским способом, типографии.УЮГВХ,Одесса,1974 г. (объем 260 стр.).

39. Червоноярская оросительная система в Килийском района Одесской области. Технический проект .Утвервден экспертизой Мин-водсоза СССР в 1972 году,

40. Оросительная система с каскадным регулированием и автоматическим водораспределением. Технический проект (многократного и£цс>аьгавакия) .Утвервден экспертизой В.О.Совзводпроект и Минвод-

хозсм СССР в .1073 г.Издан даг^графскет способом тиражам 150 зкз. .

41, Парапгрский участок Татарбунарской оросктельяой системы. , Те^нзлогнчоскал часть проекта с злеетропогруаныни касосаьгл ¿Проект , утгер?ден a Х97Р, году. '

4й. Раэрябоа'ка «врсяриятий' по аошшвяив надежности' зазрыгой opooSfe,nbftca сети с широкозахватной доадеваяьнэц "Мгпянеа. (Отчет ■ ■ fío teao "Соазводоровкта") «Отчет пэдан типогра^сюа» способом в . 100 экз. íe-foeu 83-1 стр.),Одесса, 1986'год. ■

43, ДунаЗ-Днсотровслая ораси^елькая састеиа <1 я Я очереди), ТбхнИчдсаиЙ проект и рабочая докумен^агая.Утвесгдяп Ычпгодхозои СССР и Ййновяьховеы СССР X (¡чйредь в 1975 году» П'очорвдь в IPS6 году, ооевгорь: Заяц 0.{{. (ГШ).

44, йглнв-ДкзотрОвспап оросительная скотеиа (И очередь и 1 очередь). Тегарозкт и рабочая •дояуцзптацря.УзгЕоргдзп Минводхозоы к Минеельхазом СССР Ц очорздь в 1979 году, Я Очередь в 1989 году, соавтор; Сирота Б,Я. Ш21). -

.46, Зпспэр1э.1ентаяьнне лабораторные иссйедовекйя артэвяензгк пзгруяпкх насэсов.С'тчеФ Украинского института икгонврпв годного хоаяЗСтза г,Ровно,1973 г,

46. Расчэ? и гидравлические исследования автоматизированной каозадздап водопеда'ги с прг?ЮЛ гидравлической связьо - отчет УЩЗС г.Ровно, 1974 i1.

4?, Утопнзниз методики расчэуод и ьиргЛотса. технических условий проектирования иагкетралыак водоподакисс трактов при каскэд-ноы регуляр^вядаи sarрытых систем Кигстз-Днест ро в ск с !1 и Чэрвонояр-ской оросит-езыэе: систем Одесской области - отчет Московского ин-яенарно-с;ром2?ельцого инзтитута им.В.В.КуЯбыпеэа. (науп.рукозоди-тзль проф.д.ь.п, С, И. Сл и с ски íi), У оси г. а, 19 ?i г.

4В, Разработка и исследссаккз способов полива оронезмых участк<Н непрагшьпой яеафирурацин при пОиощи мобильной довдввальной техники. O^ss® Xepoft:íc«oro сельскохозяйственного института им.А.ДЛЬ-pyKH»lS78 г.,соавторь;; Маковский В.Й. ,Нусй<ович О.Г. и др.

49. Рекомендация по крикепзвшэ оредохратягаелькш: клапанов на закрытых ороигеэяшж: сетях. ?Ш 33.23.04.003-69.Одесса ШШ, IP30 г Л соавтора Гурлч В Д. .Спроса В.Я. ).

ЕО. ?.'с«одг!Ч8окоз посо<5ио по расчету вариантов зэдоподачи на ра&лаинм атпкй мооткоотк в диапазоне расходов,гапороя и диартроз трубопроводов (для обесяотния сяизгвняя энергоемкое?к оросительных' систеи Украпгты) .Одесса,Шны.ч научный Центр АН Украчги Одесский Облводхоз, 1992 г.

Информация о работе

Кулибавин, Александр Григорьевич
доктора технических наук
Киев, 1993
ВАК 06.01.02

Автореферат

Похожие работы