Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Рациональное водопользование на оросительных системах Новосибирской области
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Рациональное водопользование на оросительных системах Новосибирской области"

На правах рукописи

Тулиглович Сергей Михайлович

¿7 ^

Рациональное водопользование на оросительных системах Новосибирской области

Специальность: 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация

и охрана земель»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2006

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия».

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

Гулюк Георгий Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

академик Россельхозакадемии Щедрин Вячеслав Николаевич

кандидат технических наук Назаренко Владимир Александрович

Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Кубанский государственный

аграрный университет»

Защита диссертации состоится «17» ноября 2006 г. в «12» час. на заседании диссертационного совета Д 220.049.01 в ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовской области, ул. Пушкинская, 111, ауд. 339.

С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятия, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан ¿7^/77-^4^200 & г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат сельскохозяйственных наук, ____ ^

профессор, Заслуженный мелиоратор РФ —Сенчуков Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Согласно данным МКИД сельское хозяйство является одним из главных потребителей водных ресурсов, используя до 30% от общего забора воды в народном хозяйстве, в том числе на орошение и обводнение расходуется до 70 % от водозабора на нужды агропромышленного комплекса.

Рациональное использование водных ресурсов обусловливают необходимость совершенствования имеющихся и разработку новых методологий эксплуатации оросительных систем, включающих планирование и реализацию планов водопользования; совершенствование технологических процессов управления водораспределением; повышение технического уровня и во-дообеспечением систем за счёт реализации комплекса соответствующих мероприятий; применение водоэнергосберегающих и экологически безопасных технологий и техники орошения, а также экологически целесообразных режимов орошения сельскохозяйственных культур; создания информационных и информационно-советующих систем управления орошением с учётом специфики социально-экологических, организационно-хозяйственных и экономических условий конкретных почвенно-климатических зон.

Решение вышеуказанных проблем для оросительных систем Новосибирской области имеет важное научное и практическое значение.

Цель исследований. Совершенствование процесса планирования, оперативного управления и оценки качества водопользования на оросительных системах Новосибирской области.

Задачи исследований:

- провести информационно-аналитический анализ по вопросам водопользования на оросительных системах, эколого-экономической эффективности орошения и технического уровня оросительных систем;

- обосновать и разработать комплекс инженерных мероприятий, направленных на повышение водообеспеченности и технического уровня оросительных систем, эффективности использования оросительной воды и рационального водопользования;

- исследовать процесс водораспределения на магистральной, межхозяйственной и внутрихозяйственной сети; оценить эффективность водопользования, технический уровень оросительных систем и мелиоративное состояние орошаемых земель;

- сформировать информационные базы данных по агрометеорологическим параметрам зоны орошения и технико-экономическим характеристикам оросительной сети; водопотреблению сельскохозяйственных культур и параметрам тепловлагообеспеченности;

- изучить режимы орошения и водопотребление сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом пространственно-временной изменчивости метеорологических условий, как основу для планирования и реализации планов водопользования;

- усовершенствовать методики составления плана водопользования и его оперативного управления, прогноза дефицита увлажнения и расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур с учётом изменчивости метеорологических условий зоны орошения;

- дать оценку эффективности рационализации водопользования на оросительных системах за счёт повышения их технического уровня и совершенствования методики управления.

Научная новизна работы:

- выполнена комплексная оценка технического уровня оросительных систем и эффективности водопользования;

- сформулированы основные принципы и разработан комплекс мероприятий, повышающих эффективность водопользования на оросительных системах Новосибирской области;

- сформирована информационная база данных по мелиоративному фонду, водохозяйственным объектам, агрометеорологическим условиям, технико-эксплуатационным характеристикам оросительных систем;

- получена система уравнений, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических условий, обеспечивающие выполнение прогноза дефицита увлажнения и разработку планов водопользования на среднесрочную перспективу.

- уточнена методика расчета водопотребления и нормирования режимов орошения для планирования водопользования, усовершенствована методика оперативной корректировки внутрихозяйственных планов водопользования с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения для конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области;

получены эмпирические зависимости «урожайность-влагообеспеченность» и «суммарное испарение-урожайность»; определены биоклиматические коэффициенты овощных культур, рассчитаны коэффици-

енты, характеризующие естественную тепловлагообеспеченность и являющиеся основой для повышения качества планирования и реализации планов водопользования.

На защиту выносятся:

- информационно-аналитические показатели по техническому уровню оросительных систем Новосибирской области и эффективности водопользования;

- основные принципы и направления совершенствования оросительных систем Новосибирской области и инженерно-технические решения, обеспечивающие рациональное водопользование;

- усовершенствованные методики и алгоритмы планирования и оперативного управления водопользованием, как на текущих год, так и стратегический период, а также прогноза дефицита водопотребления сельскохозяйственных культур на основе системы уравнений, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических показателей;

- усовершенствованная методика расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения и агрометеопараметров, как основы для оперативной корректировки планов водопользования;

- эмпирические зависимости, позволяющие при планировании водопользования оценить влияние величины оросительных норм, влажности почвы и изменчивости агрометеорологических условий на суммарное водопо-требление и урожайность сельскохозяйственных культур овощного севооборота;

- показатели эффективности рационализации водопользования на оросительных системах, водопотребления сельскохозяйственных культур и продуктивности орошаемых земель в различные по влагообеспеченности годы.

Практическая ценность. Разработанные рекомендации по составлению сезонных планов водопользования и их оперативной корректировки с учётом специфики конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области позволяют снизить удельное водопотребление и ресурсо-энергозатраты, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и улучшить экологическую обстановку на орошаемых землях. Рекомендации можно использовать при проектировании, реконструкции и эксплуатации оросительных систем.

Апробация работы. Основные разделы диссертационной работы докладывались на Международных и Всероссийских научно-технических конференциях, проводимых Россельхозакадемией, ВНИИГиМ, НГМА, ФГНУ ВНИИ "Радуга" в 2003-2006 годах.

Реализация работы. Результаты исследований внедрены на Чемин-ской оросительной системе Новосибирской области на площади 100 га. Экономический эффект от повышения технического уровня системы составляет 26,0 тыс. руб./га; а от рационализации планирования и оперативного управления планов водопользования в «средний» год по обеспеченности дефицита естественного увлажнения - 529 рубУга, экономию оросительной воды - 700 м3/га, горюче-смазочных материалов - 26,9 л/га.

Доля личного участия соискателя. Основные научные результаты, которые вынесены на защиту, получены лично соискателем. К ним относятся научные идеи, их разработки, постановка и проведение полевые исследований, обработка полученных данных и построение эмпирических зависимостей, технические и технологические решения.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе один нормативный документ; 8 научных статей, из которых две опубликованы в ведущем журнале отрасли.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и рекомендаций производству, изложена на 150 страницах текста компьютерного набора, имеет 23 рисунка, 59 таблиц. Список литературных источников включает 198 наименований в том числе 30 иностранных.

Содержание работы

Во введении сформулированы актуальность темы, цель и задачи исследование, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту, практическое значение диссертационной работы.

В первой главе приводятся результаты информационно-аналитических исследований по проблемам водопользования и оценке эколого-экономичес-кой эффективности орошения.

tía Международной конференции, проводимой МКИД в г. Москва (2004г.), указывалось на необходимость обеспечения населения Земли качественной водой и продуктами питания в достаточном количестве. Проблема может быть решена за счет развития мелиорации, так как орошаемые земли,

занимая около 17 % пашни, используемой в мировом сельскохозяйственном производстве, дают около 50 % всей растениеводческой продукции.

С другой стороны, в последние десятилетия отмечено ухудшение экологической ситуации в зонах интенсивного развития орошения. В работах И.П. Айдарова, Л.Г. Балаева, М.С. Григорова, Г.Г. Гулюка, И.П. Кружилина, П.И. Коваленко, А.В.Колганова, Г.А. Сенчукова, В.Н.Щедрина и других авторов подчёркивается, что наличие отрицательных экологических факторов часто вызваны нерациональным водопользованием и низким техническим уровнем оросительных систем.

Анализ научно-технических материалов позволяет сделать вывод о том, что главным недостатком водопользования на оросительных системах являются значительные потери оросительной воды на фильтрацию и сброс, которые связаны с нарушением технологий орошения и в сочетании с техническими потерями могут составлять до (50-60) % от общего водозабора /К.В. Губер, Д. Дайкес, О.И. Жовтоног, H.A. Иванова, Г.В. Ольгаренко, X. Соломон, В.А. Сурин, Дж. Хенесси, С.И. Харченко, А.Ю. Черемисинов и другие/.

Методология планового водопользования начала разрабатываться в начале 30-х годов XX столетия благодаря работам H.A. Янишевского и И.А. Шарова для условий Средней Азии. Дальнейшее её совершенствование осуществлялось соответствующими научно-исследовательскими центрами для различных почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий орошаемых регионов России. Этому направлению были посвящены работы Х.А. Ахметова, С.М. Бездниной, Г.В. Воропаева, Е.П. Галямина, Т.К. Деркинбаева, В.П. Дмитренко, JI.M. Игельника, Г.Х. Исмайылова, Б.Г. Коваленко, О.П. Кисарова, В.Ф. Киенчука, М.Ф. Натальчука, В.А. Наза-ренко, В.И. Ольгаренко, В.П. Остапчика, В.Г. Пряжинской, Б.Б. Шумакова и других авторов.

Анализ научно-технических материалов показывает, что разработка новых и совершенствование имеющихся методов планирования и реализации планов водопользования на системах имеет основополагающее значение для дальнейшего эффективного развития орошения.

Во.второй главе приводятся характеристики почвенно-климатических условий, техническое состояние объектов, рабочая гипотеза и методика исследований, которая включала проведение информационно-аналитических и экспериментальных исследований.

Информационно-аналитические исследования проводились на основании изучения и анализа научно-технической информации, материалов проектных институтов, имеющегося опыта эксплуатации оросительных систем; годовых отчетов управлений оросительных систем и гидрогеологоме-лиоративных партий; нормативных документов по совершенствованию службы эксплуатации и развитию мелиорации в Российской Федерации и Новосибирской области; данных опытно-мелиоративных станций.

Экспериментальные исследования включали два опыта:

Опыт № 1 — "Изучить распределение оросительной воды по межхозяйственнойхозяйственной, внутрихозяйственной сети на объекте-представителе ".

Исследования распределения оросительной воды были проведены на Чемипской оросительной системе балансовым методом, начиная от водозабора из Новосибирского водохранилища и далее по магистральному каналу, межхозяйственному распределителю и внутрихозяйственной оросительной сети с дальнейшим изучением водоподачи и водораспределешм на участках орошения. Опыт включал обследование трассы канала и всех гидротехнических сооружений с проведением необходимых измерительных работ по определению гидравлических и геометрических параметров каналов, трубопроводов и сооружений. Расходы воды определялись гидрометрическим методом. Коэффициенты полезного действия каналов, использования оросительной воды на полях определялись по методике А.Н. Костякова.

Опыт № 2 — "Изучить и обосновать водопотребление и режимы орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота, как основу для планирования водопользования".

Опыт включал три варианта. На контрольном поддерживался оптимальный уровень влагообеспеченности в почве и режим орошения посевов для лет, различных по обеспеченности дефицита естественного увлажнения. Полив проводился поливными нормами (ш), обеспечивающими регулирование влажности расчётного слоя почвы в пределах (0,8-1,0) НВ. На остальных вариантах применялся дифференцированный режим орошения со снижением поливных норм на 20 % и 40 % от поливной нормы контрольного варианта.

Экспериментальные исследования проводились на орошаемом участке ЗАО "Ярковское" Новосибирского района Новосибирской области. Опытный участок включал пруд-накопитель, насосную станцию, закрытые участковый и внутрихозяйственные распределители, временную оросительную сеть. По-

лив осуществляется двумя дождевальными машинами ДДА-100МА. Опыты были заложены в четырехкратной повторности при одноярусном систематическом размещении вариантов. Площадь опытной делянки составляла 1500 м2; а учётной - 200 м2.

При проведении полевых опытов применялись стандартные методы гидравлических, инженерно-технических, агрометеорологических, водоба-лансовых исследований; агротехнические мероприятия проводились в соответствии с рекомендациями зональных систем земледелия, разработанными для черноземных почв Западной Сибири в РАСХН, ВИУА, СибНИИГиМ, СибНИИСХ.

Статистическая обработка полученных данных, установление закономерностей взаимодействия изучаемых факторов осуществлялись с применением стандартных методов математического анализа.

В третьей главе изложены результаты исследований технического уровня оросительных систем, экологического состояния мелиорируемых земель и комплекс инженерно-технических предложений по повышению эффективности водопользования.

Ретроспективный анализ развития орошения показывает, что в период с 1970 по 1985 годы площадь орошаемых земель в Новосибирской области резко увеличилась с 4,3 тыс. га до 38,6 тыс. га. В последующие годы наблюдался незначительный рост орошаемых земель и максимальное их количество достигло 41,8 тыс. га в 1992 году. Следующий этап отмечался постоянным, хотя и незначительным сокращением площади орошения и в 2005 году она составила 37,1 тыс. га.

Общее количество мелиорируемых земель в 1992 году составило 90,9 тыс. га, в том числе орошаемых — 41,8 тыс. га, осушаемых — 49,1 тыс. га.

Ретроспективных анализ технического уровня оросительных систем Новосибирской области за 1970-2005 годы проведен по классификации М.Ф. Натальчука и В.И. Ольгаренко и позволил установить, что показатели существующих оросительных систем по сравнению с нормативными, относятся к низшим - третьему и четвертому разрядам. Коэффициент полезного действия оросительных каналов уменьшился на 15...28 %; техническая оснащенность — на 35 %; каналы инженерного типа составляют менее 65 %; во-дообеспеченность систем за вегетационный период составляет менее 60 % от расчетной величины. Резко снизился качественный и количественный уровень техники орошения. Если в 1991 году было всего 692 дождевальные машины различных модификаций, то к 2005 году количество их резко сократи-

лось и составило 124 единицы, из которых 80 % отслужили свой нормативный срок эксплуатации.

Объёмы ремонтно-эксплуатационных работ на системах к 2005 году резко сократились по сравнению со средними объёмами за период 1986-1990 гг.: по объёмам земляных работ — в 43 раза; по количеству гидротехнических сооружений — в 6 раз; очистке каналов от сорной растительности - в 7,7 раза.

Мелиоративное состояние орошаемых земель может быть оценено как хорошее на площади 20,9 тыс. га, удовлетворительное - на площади 14,5тыс. га, неудовлетворительное - 1,7 тыс. га. За последние годы увеличения земель с неудовлетворительным экологическим состоянием не произошло.

Анализ материалов гидромелиоративных партий позволил установить, что ухудшение мелиоративной обстановки за счёт подъёма уровня грунтовых вод и вторичного засоления почв приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур в 1,5...5,0 раз и может быть описано для овощных культур полученной экспериментальной зависимостью:

АУ= 1,007АЭ2-0,042АЭ, (Я - 0,87) (1)

где ЛУ— относительный показатель изменения урожайности в связи с изменением мелиоративной обстановки; ЛЭ — относительный показатель, характеризующий качество мелиоративной обстановки.

Проведенные информационно-аналитические и экспериментальные исследования позволили установить основные причины неудовлетворительного состояния орошаемых земель и недостаточного технического уровня систем и обосновать комплекс мероприятий по повышению водообеспеченности и эффективности водопользования, состоящий из двух блоков, которые включают системы инженерно-технических, технологических, и организационно-управленческих решений. Для реализации указанных мероприятий разработана комплексная функционально-структурная схема повышения эффективности водопользования за счёт своевременного проведения технического обслуживания, текущего и капитального ремонта, а также комплексной реконструкции оросительных систем (рисунок 1), которая предусматривает участие и значительное расширение функций Министерства сельского хозяйства Российской Федерации с созданием необходимого ресурсного потенциала для отрасли и разработки функциональной, морфологической и целевой структур при различных уровнях материально-технической базы и экономического потенциала.

Примечание: Рк - площадь капитального ремонта; Рр - площадь реконструкции; Бкп - площадь капитального ремонта и планировки; Рз - площадь проведения комплекса мероприятий по борьбе с негативными экологическими процессами; Бп - площадь повышения плодородия почв, (тыс. га).

Рисунок 1 - Функционально-структурная схема повышения эффективности водопользования

Реализация комплекса мероприятий рассчитана на три этапа. Первый — это проведение' технического обслуживания оросительной сети, поливной техники и всего оборудования на системах, а также текущего и отдельных видов капитального ремонтов для поддержания и сохранения существующего технического уровня действующих оросительных систем, а также совершенствования организационно-управленческой базы. Второй — комплексная реконструкция и капитальный ремонт, направленные на повышение технического уровня имеющихся оросительных систем и создание соответствующей материальной, нормативно-методической, кадровой, научной и информационной базы. Третий - создание экологически безопасных оросительных систем нового поколения, обеспечивающих устойчивое производство сельскохозяйственной продукции на орошаемых землях, сохранение и повышение плодородия почв, нормального мелиоративного состояния земель, сохранение окружающей природной среды.

Предложены технические решения по созданию мобильных оросительных комплексов на базе ирригационного оборудования, прошедшего государственные испытания в 2001-2005 годах и включенного в "Регистр базовых технологий Российской Федерации, рекомендуемых производству", которые включают оросительную сеть, соответствующей конструкции поливную технику с дождевальными модернизированными машинами типа "Кубань ЛК-1", "Фрегат Н", "ДДА-100 ВХ"; установками КИ-5; ДШ-0,6; ДП1-1, КСИД-1 для полива мелкоконтурных участков, технику для поверхностного полива ТКП-90, АШУ-4 и технику импульсно-капельного орошения.

Была разработана схема размещения соответствующих ирригационных комплексов на оросительных системах Новосибирской области, а также схемы применения поливной техники для овощных севооборотов с различным числом полей и наиболее экономичные схемы мобильных оросительных комплексов с использованием ДДА-100ВХ для конкретных участков на системах лиманного орошения.

Рассчитано необходимое на I и II этапах количество поливной техники для создания мобильных оросительных комплексов на площади 37,0 тыс. га. Всего необходимо иметь широкозахватных систем кругового действия — 360 шт., фронтальных широкозахватных дождевальных машин — 130 шт., шлан-гобарабанных дождевальных машин - 60 шт., ДДА-100ВХ - 60 шт., техники для полива мелкоконтурных участков не менее 1000 комплектов.

В четвертой'главе рассмотрены вопросы рационализации водопользования на основе повышения точности нормирования водопотребления, планирования и оперативного управления орошением с учётом параметров оросительной сети и изменчивости гидрометеорологических факторов.

Ретроспективный анализ водопользования показывает, что водозабор в оросительные системы отличался значительной изменчивостью (таблица 1).

Таблица 1 - Основные показатели водопользования на системах Новосибирской области за период 1970-2005 годы

Годы Площадь орошаемых земель Водозабор (тыс.м3) Водопотребление на орошение (тыс.м3) Водоотведе-ние, (тыс.м3) Удельное водопотребление (тыс.м3/га) К.П.Д. межхозяйственных каналов

Всего (тыс.га) Поливалось фактически (тыс.га)

1970-1975 11192 7290 15810 12770 850 1,75 0,75

1976-1980 24420 18340 42280 36800 1100 2,0 0,81

1981-1985 35500 28440 62530 55370 1340 1,95 0,85

1986-1990 39220 33320 76980 68660 1500 2,06 0,89

1991-1995 40600 28400 64444 56862 1500 2,0 0,83

1996-2000 38300 13440 31282 25966 1340 1,93 0,79

2001-2005 37100 10050 24355 20135 1100 2,0 0,77

В период с 1970 по 1990 годы водозабор на орошение стабильно увеличивался и в среднем за пятилетие составлял от 15,8 до 76,9 млн.м3 при соответственном увеличении площадей орошения от 7,2 до 33,3 тыс.га, при этом рост площадей орошения соответствовал росту водопотребления, а коэффициенты полезного действия межхозяйственных каналов изменялись от 0,75 до 0,89.

За период с 1999 по 2005 годы произошло резкое снижение площадей поливных земель, водозабора на орошение, КПД и КИВ соответственно до 4,1 тыс. га; 22,76 млн.м3; (0,77...0,79); (0,40...0,50). Резко увеличились затраты воды на единицу продукции. Так, если в 1985 году они составляли (30...50) м3/т., то в 2005 — (60.. .80) м3/т., что говорит о снижении эффективности водопользования.

Анализ данных по водоподаче на оросительных системах Новосибирской области в течение вегетационных периодов показывает, что она нарастала от апреля к июлю, затем снижалась в августе, сентябре.

Закономерность процесса описывается параболическим уравнением с корреляционным отношением Я = 0,89 (рисунок 2) и имеет вид:

\\Г0 = -0,0257№ +0,3143К - 0,7143, (2)

где №о- относительная величина водозабора, 1У0= 1Уф/\¥ф; Щ, — фактический водозабор за определенный интервал времени, м3; 1¥ф- водозабор за вегетационный период, м3; Лг- календарные месяцы вегетационного периода.

0,35 - 0,29

л 0,3 - 0,25

аг X X ЧР 0,25 - 0,2 у

А п£ О) 0,2 -

1-о 5 с; 0,15 - 0,09 / \ 0,1

о ч: 5 0,1 - 0,02 у/* Х^ 0,05

0,05 -0 - 0 Т-1-1-1" ■■ I -Г"

3456789 10 11

N (месяцы)

Рисунок 2 — Динамика водоподачи в течение вегетационного периода на оросительных системах Новосибирской области

Ретроспективный анализ водопользования на Чеминской оросительной системе за двадцатипятилетний период показал значительную изменчивость показателей эффективности во времени. В период с 1980 по 1990 годы эти показатели постоянно улучшались. Так, КПД магистрального и межхозяйственных каналов, а также межхозяйственной сети в целом составили соответственно величины 0,87 и 0,85.

В последующее десятилетие (1990-2000 годы) произошло снижение вышеуказанных показателей, которые составили соответственно — 0,74 и 0,7; а в период с 2000 по 2005 годы они уменьшились до величин соответственно 0,64 и 0,6. Фактическая площадь полива за весь рассматриваемый период в целом уменьшилась в 9,2 раза и составила в 2005 году 400 га (таблица 2).

Ухудшение эффективности водопользования объясняется снижением технического уровня оросительной системы, качества планирования и управления водораспределением, уменьшением объемов ремонтно- эксплуатационных работ.

Таблица 2 — Основные показатели водопользования на Чеминской оросительной системе, (млн. м3)

Годы Водозабор из источника Водо-подача в точки выдела Водо-подача на орошение Потери на сброс и испарение Технические потери Потери на фильтрацию Коэффициент полезного действия межхозяйственной сети Фактическая политая площадь, га Удельное во-допот-ребление на орошение, м'/га Дефицит увлажнения, м'/га

1980 5,5 4,45 4,3 0,4 0,25 0,55 0,78 2700 1600 1800

1990 6,7 5,85 5,7 0,22 0,15 0,63 0,85 3700 1540 1700

2000 3,27 2,41 2,29 0,35 0,29 0,34 0,7 1400 1640 420

2001 2,2 1,63 1,54 0,21 0,2 0,25 0,7 1200 1280 990

2002 2,2 1,56 1,49 0,25 0,22 0,24 0,68 800 1860 1370

2003 2,97 2,11 1,99 0,34 0,32 0,32 0,67 700 2840 3440

2004 1,74 1,21 1,13 0,18 0,22 0,21 0,65 400 2830 1580

2005 1,92 1,23 1,15 0,26 0,31 0,20 0,6 400 2880 1800

Среднее 3,31 2,56 2,44 0,28 0,25 0,34 0,74 1412 2058 1530

Анализ показателей водопользования позволяет также установить и сопоставить изменчивость удельной водоподачи на орошение Чеминской оросительной системы в многолетнем разрезе (коэффициент вариации составляет 0,5), с изменчивостью гидрометеорологических условий, характеризуемых дефицитом увлажнения (коэффициент вариации — 0,7). Анализ показывает на более значительную изменчивость гидрометеорологических условий, которую и следует учитывать при разработке режимов орошения сельскохозяйственных культур, наряду с другими факторами, влияющими на режимы орошения.

Водно-балансовые исследования, проведенные на опытных участках Чеминской оросительной системы, позволили изучить распределение оросительной воды по всем звеньям системы. Так, на магистральном канале пропускная способность по двум характерным створам уменьшилась в 1,7 и 2,5 раза; величина заиления составила соответственно 0,5 ми 1,2 м, что привело к уменьшению уклона канала на 52,4 % по сравнению с проектными данными. Потери воды на фильтрацию в каналах межхозяйственной сети увеличились в 2,1 раза. *

Изучение распределения оросительной воды на полях орошения показало, что коэффициент полезного действия закрытой распределительной сети составил в среднем - 0,94; открытой - 0,80; временных оросителей - 0,81; продуктивного использования оросительной воды на полях — 0,9; использования воды на полях - 0,73. Общий коэффициент полезного использования

оросительной воды на системе (т]0), при схеме с закрытой распределительной сетью, составил — 0,49; участковыми каналами в земляном русле — 0,41 и определялся по зависимости:

Цо=Цм.к-Цм.х -Цех. 'Veo. -Г/пр, (3)

где r¡M K; rjM X ; rjex ; цв о ; rjnp - коэффициенты полезного действия соответственно магистрального канала, межхозяйственных и внутрихозяйственных каналов, временных оросителей и продуктивного использования оросительной воды на полях орошения.

Таким образом, экспериментами установлено, что на формирование урожая сельскохозяйственных культур расходуется 49,0 % оросительной воды, забранной в голове Чеминской оросительной системы.

В 2001-2004 годы были проведены исследования по изучению динамики водного баланса, водопотреблению и режимов орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота, включающего посевы моркови, огурцов, томатов, для использования полученных данных при планировании водопользования.

Опытный участок располагался на типичных южных черноземах с содержанием в пахотном слое гумуса 2,0 %, нитратного азота 26-44 мг/кг, фосфора 10-24 мг/кг, калия - 253-442 мг/кг. Почвы опытного участка не засолены, по гранулометрическому составу средне- и тяжелосуглинистые, слабо структурные, плотность почвы в слое 1,0 м в среднем составляет 1,5 т/м3, в пахотном слое -1,3 т/ м3 наименьшая влагоемкость — 27,6 %, грунтовые воды залегают гга глубине более 8 метров.

Вегетационные периоды по обеспеченности дефицита естественного увлажнения изменялись от "сухого" до "влажного" сумма активных температур воздуха колебалась от 2200°С до 2500°С; испаряемость от 341 до 466 мм, осадки от 214 до 244 мм. Расчетные оросительные нормы для моркови, огурцов и томатов составили соответственно 206,0 мм, 170 мм и 180,0 мм, а суммарное испарение соответственно 466 мм, 389 мм и 410 мм.

В структуре водного баланса в среднем за годы исследований на долю оросительной нормы приходилось 44,0 %; осадков - 54,0; почвенных влагозапасов - 2,0.

В результате проведенных полевых экспериментов установлены зависимости урожайности овощных культур от величин оросительных норм и суммарного испарения от урожайности, в годы различной обеспеченности по дефициту естественного увлажнения (рисунок 3). Получены биоклиматические коэффициенты для расчета суммарного испарения, дифференцированные по фазам развития растений и влажности почвы.

Морковь

У0=-0,1775М2о+О,7694Мо+0,4016 ^=0,89

Томаты

Уо=-0,4464М2о+1 ¿405М о+0,2014

Морковь ПТ-0,191ЧУ*-11,0Ч7У+4ЯЯ,14

Томаты

ЕТ=0,6305УМО,687У+966,63 500 -----Е^(1,85_

Огурцы

У0=0,403 8М10+0,2769М0+0,3037

в=п<п

500 | 400 Ь* 300 200

СГурцы

ЕТ=-0,1073У+16.686У+61,885 ---КгОД4__________________

10

15

20 У. т/га

25

30

б)

Уо — относительная величина, представляющая собой отношение фактической урожайности (Уф) к урожайности полученной при расчетном режиме орошения (Ур); Мо — относительная величина, представляющая собой отношение фактической оросительной нормы (Мф) к расчетной (Мр); ЕТ - суммарное испарение овощных культур, мм; У — урожайность овощных культур, т/га.

Рисунок 3 - Зависимость урожайности овощных культур от величины оросительной нормы (а) и суммарного испарения от урожайности (б)

На основе экспериментальных данных получены также эмпирические зависимости биоклиматических коэффициентов суммарного испарения (Ке) от суммы температур вегетационного периода для следующих сельскохозяйственных культур:

морковь и томаты:

КЕ = -0,7-10'6(St)2 + 0,0018(It) - 0,1705, (R = 0,8), (4)

огурцы:

КЕ = -0,7-10"6(St)2 + 0,002(Zt) - 0,343, (R = 0,88), (5)

На основе полученных данных были рассчитаны величины суммарного испарения, дефицитов водопотребления и режимы орошения моркови, огурцов и томатов, составлены планы водопользования для лет различной обеспеченности по дефициту увлажнения в зоне действия Чеминской оросительной системы.

В пятой главе приведены результаты исследований по совершенствованию планирования водопользования и оперативного управления орошением на оросительных системах Новосибирской области.

Проведенные информационно-аналитические и экспериментальные исследования позволили разработать информационную базу данных, усовершенствовать алгоритм планирования и оперативного управления водопользованием, а также рассчитать параметры режима орошения овощных культур.

Уточнить методологию расчета величины суммарного испарения сельскохозяйственных культур путем введения в расчетную модель соответствующих коэффициентов, полученных в условиях эксперимента:

Kw = -0,1654fP0 + 1,06S6W0 + 0,0953, (R = 0,99), (6)

где Kw - редукционный коэффициент, учитывающий депрессию испарения при снижении влагообеспеченности посевов; Wg- относительная величина изменения влагозапасов в расчетном слое почвы.

Редукционный коэффициент (K'w), учитывающий изменчивость гидрометеорологических условий:

K'w = 1,808е°'58Шш, (R = 0,80), (7)

где е — основание натурального логарифма; Ет - испаряемость, мм.

На основании приведенных исследований разработан алгоритм планирования водопользования (рисунок 4).

На основе анализа многолетних рядов (50 лет) метеорологических факторов, исследованы тенденции и степень изменчивости величин осадков

Рассчитать поливную норму. Откорректировать поливную норму на Дт. т=(Шне- юу = 10д ^ (\Л/НВ- Ш*) Кс

Ат=т-тдоп

нет

да

Рисунок 4 - Алгоритмы планирования водопользования

и температур воздуха по метеостанциям Новосибирской области. С использованием интегрального метода математического моделирования, установлены закономерности динамики каждого климатического показателя, отражающие тенденцию и степень их изменения в течение вегетационного период. Предложена методика стратегического планирования водопользования на оросительных системах Новосибирской области с использованием семейства зависимостей для оценки пространственно-временной изменчивости и цикличности гидрометеорологических факторов, формирования прогноза климатических условий, а также алгоритм прогноза дефицита естественного увлажнения.

Технико-экономическими расчетами установлено, что экономическая эффективность от повышения технического уровня оросительных систем составила 26,0 тыс. руб. на гектар орошаемой площади, а от рационализации планирования и оперативного управления водопользования в разные по вла-гообеспеченности годы - 490 руб./га до 908 руб./га; экономия оросительной воды - от 500 м3/га до 800 м3/га; экономия энергии - от 2,13 ГДж до 3,94 ГДж.

Основные выводы

1. Ретроспективный анализ технического уровня и водопользования на оросительных системах Новосибирской области позволил установить динамику изменения основных технико-экономических показателей функционирования систем во времени в период с 1970 по 2005 годы:

- установлено, что существующие оросительные системы находятся в неудовлетворительном техническом состоянии и по проведенной классификации относятся к низким - третьему и четвертому разрядам. Например, коэффициент полезного действия оросительных каналов уменьшился на 15...28%; техническая оснащенность - на 35 %; водообеспеченность систем за вегетационный период составляет 60 % от расчетной величины; резко снизился качественный и количественный уровень техники орошения, а также объёмов ремонтно-эксплуатационных работ;

- установлена динамика водоподачи на орошение сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода на оросительных системах области, которая описывается уравнением параболы с корреляционным отношением R—0,82;

- установлено, что изменчивость дефицита естественного увлажнения по Чеминской оросительной системе за многолетний период (коэффициент

вариации равен 0,7) более значительна и превышает на 40 % соответствующую изменчивость удельной водоподачи по системе (коэффициент вариации равен 0,5), что обусловливает необходимость учёта изменчивости гидрометеорологических условий при разработке и реализации режимов орошения сельскохозяйственных культур, наряду с другими факторами, определяющими данный показатель;

- установлена общая тенденция к снижению урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых землях за последние десятилетия, а для овощных культур она описывается полученной эмпирической зависимостью параболического вида, с корреляционным отношением 11=0,87.

2. Предложен комплекс инженерно-технических решений по повышению эффективности водопользования на оросительных системах, включающий:

- карты-схемы мелиоративного фонда и водохозяйственных объектов;

- мобильные оросительные комплексы с широкозахватными дождевальными машинами, системами поверхностного полива и техникой для полива медко-контурных участков и схемы их размещения на оросительных системах Новосибирской области;

- сформированные базы данных по технико-эксплуатационным параметрам оросительных систем, агроклиматическим характеристикам для расчета норм водопотребности, режимов орошения и планов водопользования в условиях дефицита водных ресурсов.

3. Изучены закономерности распределения оросительной воды по межхозяйственной и внутрихозяйствешюй сети оросительных каналов, а также на полях орошения. Установлено, что фактический коэффициент полезного действия межхозяйственной сети составил 0,70; закрытой распределительной сети - 0,94; а распределительной сети в земляном канале - 0,8; временных оросителей - 0,81. Таким образом, средневзвешенный коэффициент полезного действия оросительной сети на системе составил 0,60 и меньше соответствующего коэффициента, принимаемого при планировании водопользования, на 15 %, а с учётом КПД временных оросителей - на 25 %. Коэффициенты использования оросительной воды на полях орошения составили — 0,72; а общий коэффициент полезного использования оросительной воды на системах в среднем составил 0,49 при схеме орошения с закрытой распределительной сетью, а открытой — 0,41.

4. Усовершенствованы методики и разработаны алгоритмы планирования и оперативного управления водопользованием на оросительных систе-

мах. Обоснована методика расчета проектных и эксплуатационных режимов орошения и параметров технологии полива, учитывающие изменчивость гидрометеорологических условий и биологических особенностей овощных культур.

5. Получено семейство зависимостей для оценки пространственно-временной изменчивости и цикличности гидрометеорологических условий, которые могут быть использованы для прогноза агрометеорологических условий и стратегического планирования водопользования на среднесрочную перспективу.

6. На основе информационно-аналитических и экспериментальных исследований получены зависимости «урожайность — оросительная норма» и «суммарное испарение — урожайность»; уточнены биоклиматические коэффициенты для расчета суммарного испарения моркови, томатов и огурцов; установлена структура водного баланса орошаемого поля каждой культуры в различные по влагообеспеченности годы.

7. Технико-экономические расчеты показали, что эффективность от повышения технического уровня систем составляет 26,0 тыс. руб. на гектар орошаемой площади; а от рационализации планирования и оперативного управления водопользованием в разные по влагообеспеченности годы («средний», «среднесухой», «сухой»), соответственно - 529 руб./га, 490 руб./га, 908 руб./га; экономия оросительной воды, соответственно - 800 м3/га, 700 м3/га и 500 м3/га; экономия энергии - 2,43 ГДж, 2,13 ГДж и 3,94 ГДж.

Предложения производству

1. В практике эксплуатации оросительных систем применять усовершенствованную методику планирования и оперативного управления водопользованием, позволяющую учитывать конкретные почвенно-климатические, организационные, технические и экономические условия хозяйствования.

2. При оперативном планировании водопользования рассчитывать режимы орошения сельскохозяйственных культур с применением уточненных биоклиматических коэффициентов суммарного испарения и редукционных коэффициентов, учитывающих пространственно-временную изменчивость гидрометеорологических условий и влажности почвы.

3. При проектирования оросительных систем, а также формирования прогноза объёмов водопотребления на орошение, применять комплекс зависимостей, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических условий.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Ольгаренко Г.В., Тулиглович С.М. Концепция повышения экологической безопасности оросительных систем // Ресурсосберегающие экологически безопасные системы орошения и сельхозводоснабжения: Сборник трудов ФГНУ ВНИИ "Радуга". - Коломна, 2002. - С. 3-7. (50 % соискатель).

2 Капустина Т.А., Тулиглович С.М. Повышение эффективности водо-использования // Технологии и технические средства орошения сельскохозяйственных культур. Сборник научных докладов международной научно-практической конференции "Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии и техника в орошаемом земледелии" 4.1., Коломна, ФГНУ ВНИИ "Радуга", 2003. - 88-91. (60 % соискатель).

3 Городничев В.И., Тулиглович С.М. Системы контроля и оценки качества дождя работы дождевальных машин // Технологии и технические средства орошения сельскохозяйственных культур. Сборник научных докладов международной научно-практической конференции "Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии и техника в орошаемом земледелии" 4.1., Коломна, ФГНУ ВНИИ "Радуга", 2003. - С. 186-189. (60 % соискатель).

4 Гулюк Г.Г., Ольгаренко Г.В., Тулиглович С.М. и др. Программа работ по созданию новой, модернизации существующей и освоению серийной поливной техники и ирригационного оборудования в Российской Федерации на 2004-2010 годы // Минсельхоз России, ФГНУ ВНИИ "Радуга", Коломна, 2005. -53 с. (20 % соискатель).

5 Тулиглович С.М. Рациональное водопользование на основе точного нормирования орошения / Сб. докладов Междунар. науч.-метод. конф. "Нормирование водопользования в орошаемом земледелии", г. Херсон, Украина, 2005. С.27-30.

6 Тулиглович С.М. Эксплуатация мелиоративных систем в Новосибирской области в современных условиях // Мелиорация и водное хозяйство 2005. - №6 - С.46-50.

7 Гулюк Г.Г., Тулиглович С.М., Глистин М.В. Информационные технологии управления мелиорациями в системе адаптивно-ландшафтного земледелия (по Новосибирской области) // Мелиорация и водное хозяйство 2006. - №3 - С.7-10. (30 % соискатель).

8 Тулиглович С.М. Алгоритм планирования водопользования и нормирования орошения // Экологические проблемы природопользования в мелиоративном земледелии / Материалы Междунар. науч.-практ. конф. 2-3 февраля 2006 г., Новочеркасск, 2006. — С. 205-210.

9 Тулиглович С.М. Динамика развития орошения в Новосибирской области И Экологические проблемы природопользования в мелиоративном земледелии / Материалы Междунар. науч.-практ. конф. 2-3 февраля 2006 г., Новочеркасск, 2006. - С. 148-150.

Тулиглович Сергей Михайлович

Подписано в печать;[£) дп^ 2006 г. Объем I п.Л-Формат 60x84 1/16 Заказ 272 Тираж 120 экз.

Типография НГМА, ул. Пушкинская, 111, г. Новочеркасск

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Тулиглович, Сергей Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ НА ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ.

1.1 Эколого-экономическая эффективность орошения.

1.2 Проблемы организации водопользования в России и за рубежом.

1.3 Комплекс мероприятий по повышению эффективности водопользования

Выводы.

2 НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Постановка проблемы. Цель и задачи исследований.

2.2 Методика проведения исследований.

2.3 Почвенно-климатические характеристики объекта

I исследований.

Выводы.

3 ТЕХНЖО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ.

3.1. Технический уровень оросительных систем.

3.2. Ремонтно-эксплуатационные работы на оросительных системах.

3.3 Экологическое состояние орошаемых земель.

3.4 Основные принципы рационального водопользования и направления повышения технического уровня оросительных систем.

Выводы.

4 ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ НА ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ.

4.1 Ретроспективный анализ водопользования на оросительных системах

4.2 Экспериментальные исследования водораспределения на Чеминской оросительной системе.

4.3 Водопотребление и режим орошения овощного севооборота как основа для оперативного планирования водопользования.

4.4 Технико-эксплуатационные и эколого-экономические критерии для оценки эффективности водопользования.

Выводы.

5 РАЦИОНАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ НА ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ.

5.1 Общие принципы, алгоритм и информационная база данных планирования водопользования.

5.2 Методика расчёта параметров режимов орошения овощного севооборота, как основы для планирования водопользования.

5.3 Оценка тепловлагообеспеченности и дефицита водопотребления овощного севооборота для оперативного планирования водопользования

5.4 Прогноз циклических изменений климатических показателей при перспективном планировании водопользования.

5.5 Экономическая эффективность повышения технического уровня оросительных систем.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Рациональное водопользование на оросительных системах Новосибирской области"

Сельское хозяйство является главным потребителем водных ресурсов, используя до 30% от общего забора воды в народном хозяйстве, а на орошение и обводнение расходуется около 70% от водозабора на нужды агропромышленного комплекса.

МКИД подчеркивает, что источники пресной воды на земле являются ограниченными, в то время как водопотребление растет. С учётом этой тенденции сельское хозяйство должно развиваться при постоянном уменьшении удельного водопотребления за счёт рационализации водопользования на основе модернизации оросительных систем, совершенствования систем управления и контроля, нормирования и информационного обеспечения водорас-пределения, применения водоэнергосберегающих экологически безопасных технологий и техники орошения /1,2, 3,4 /.

По мнению Шумакова Б.Б., Григорова М.С., Кружилина И.П., Кизяева Б.М., Щедрина В.П., Ольгаренко В.И., Бездниной С .Я., Колганова A.B., Коваленко П.И. актуальна разработка рациональных стратегий и тактики водопользования с целью увеличения водообеспеченности оросительных систем, сохранения и восстановления экологического равновесия в агро-ландшафтах, воспроизводства полноценных водных ресурсов.

Использование компьютерных систем управления и водоэнергосберегающих технологий орошения позволяет повысить эффективность водопользования до 90 %, увеличить продуктивность сельского хозяйства и уменьшить удельное водопотребление на 10-20 % и, как следствие, улучшить социальные и экономические условия жизни населения.

Решение проблемы рационального и устойчивого водопользования, проведение комплексной реконструкции оросительных систем совершенствование методов нормирования водопотребления, создание информационно-советующих систем может базироваться на изучении развития и оценке технического состояния оросительных систем и эффективности орошения с учётом специфики социально-экологических, организационно-хозяйственных и экономических условий конкретных почвенно-климатических зон расположения объекта.

Цель исследований. Совершенствование процесса планирования, оперативного управления и оценки качества водопользования на оросительных системах Новосибирской области.

Задачи исследований:

- провести информационно-аналитический анализ по вопросам водопользования на оросительных системах, эколого-экономической эффективности орошения и технического уровня оросительных систем;

- обосновать и разработать комплекс инженерных мероприятий, направленных на повышение водообеспеченности и технического уровня оросительных систем, эффективности использования оросительной воды и рационального водопользования;

- исследовать процесс водораспределения на магистральной, межхозяйственной и внутрихозяйственной сети; оценить эффективность водопользования, технический уровень оросительных систем и мелиоративное состояние орошаемых земель;

- сформировать информационные базы данных по агрометеорологическим параметрам зоны орошения и технико-экономическим характеристикам оросительной сети; водопотреблению сельскохозяйственных культур и параметрам тепловлагообеспеченности;

- изучить режимы орошения и водопотребление сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом пространственно-временной изменчивости метеорологических условии, как основу для планирования и реализации планов водопользования;

- усовершенствовать методики составления плана водопользования и его оперативного управления, прогноза дефицита увлажнения и расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур с учётом изменчивости метеорологических условий зоны орошения;

- дать оценку эффективности рационализации водопользования на оросительных системах за счёт повышения их технического уровня и совершенствования методики управления.

Научная новизна работы:

- выполнена комплексная оценка технического уровня оросительных систем и эффективности водопользования;

- сформулированы основные принципы и разработан комплекс мероприятий, повышающих эффективность водопользования на оросительных системах Новосибирской области;

- сформирована информационная база данных по мелиоративному фонду, водохозяйственным объектам, агрометеорологическим условиям, технико-эксплуатационным характеристикам оросительных систем;

- получена система уравнений, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических условий, обеспечивающие выполнение прогноза дефицита увлажнения и разработку планов водопользования на среднесрочную перспективу.

- уточнена методика расчета водопотребления и нормирования режимов орошения для планирования водопользования, усовершенствована методика оперативной корректировки внутрихозяйственных планов водопользования с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения для конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области;

- получены эмпирические зависимости «урожайность-влагообеспечен-ность» и «суммарное испарение-урожайность»; определены биоклиматические коэффициенты овощных культур, рассчитаны коэффициенты, характеризующие естественную тепловлагообеспеченность и являющиеся основой для повышения качества планирования и реализации планов водопользования.

На защиту выносятся:

- информационно-аналитические показатели по техническому уровню оросительных систем Новосибирской области и эффективности водопользования;

- основные принципы и направления совершенствования оросительных систем Новосибирской области и инженерно-технические решения, обеспечивающие рациональное водопользование;

- усовершенствованные методики и алгоритмы планирования и оперативного управления водопользованием, как на текущих год, так и стратегический период, а также прогноза дефицита водопотребления сельскохозяйственных культур на основе системы уравнений, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических показателей;

- усовершенствованная методика расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения и агрометеопараметров, как основы для оперативной корректировки планов водопользования;

- эмпирические зависимости, позволяющие при планировании водопользования оценить влияние величины оросительных норм, влажности почвы и изменчивости агрометеорологических условий на суммарное водопо-требление и урожайность сельскохозяйственных культур овощного севооборота;

- показатели эффективности рационализации водопользования на оросительных системах, водопотребления сельскохозяйственных культур и продуктивности орошаемых земель в различные по влагообеспеченности годы.

Практическая ценность. Разработанные рекомендации по составлению сезонных планов водопользования и их оперативной корректировки с учётом специфики конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области позволяют снизить удельное водопотребление и ресурсо-энергозатраты, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и улучшить экологическую обстановку на орошаемых землях. Рекомендации можно использовать при проектировании, реконструкции и эксплуатации оросительных систем.

Апробация работы. Основные разделы диссертационной работы докладывались на Международных и Всероссийских научно-технических конференциях, проводимых Россельхозакадемией, ВНИИГиМ, НГМА, ФГНУ ВНИИ "Радуга" в 2003-2006 годах.

Реализация работы. Результаты исследований внедрены на Чемин-ской оросительной системе Новосибирской области на площади 100 га. Экономический эффект от повышения технического уровня системы составляет 26,0 тыс. руб./га; а от рационализации планирования и оперативного управления планов водопользования в «средний» год по обеспеченности дефицита естественного увлажнения - 529 руб./га, экономию оросительной воды - 700 м3/га, горюче-смазочных материалов - 26,9'л/га.

Доля личного участия соискателя. Основные научные результаты, которые вынесены на защиту, получены лично соискателем. К ним относятся научные идеи, их разработки, постановка и проведение полевые исследований, обработка полученных данных и построение эмпирических зависимостей, технические и технологические решения.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ, в том числе один нормативный документ; 8 научных статей, из которых две опубликованы в ведущем журнале отрасли.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Тулиглович, Сергей Михайлович

ВЫВОДЫ

1. Методика планирования и оперативного управления водопользованием позволяет, во-первых, совершенствовать процедуру формирования базы данных процесса водопользования, начиная от орошаемого поля и далее севооборот, хозяйство, оросительная система в целом; во-вторых, разработать функциональную структуру комплекса задач управления технологическими процессами на оросительных системах для указанных уровней иерархии, которая состоит из восьми блоков, каждый из которых в свою очередь включает семь основных операций: календарное планирование и оперативное управление (и в том числе в режиме автоматизации), контроль состояния объекта, отчет и анализ процессов, результирующие показатели которых передаются как исходная информация для последующей операции планирования и управления водопользованием.

2. Усовершенствована методика оперативного планирования и управления водопользованием и разработан алгоритм её реализации, обеспечивающий повышение точности расчётов суммарного испарения, динамики влагозапасов и поливных норм, а, следовательно, эффективности использования водных ресурсов. В итоге уменьшаются потери оросительной воды на инфильтрацию и сток, интенсивность развития ирригационной эрозии, опасность ухудшения экологической обстановки на орошаемых полях.

3. Обоснована методика расчета проектных и эксплуатационных режимов орошения и параметров технологии полива, учитывающие изменчивость гидрометеорологических условий и биологических особенностей овощных культур.

4. Получено семейство зависимостей для оценки пространственно-временной изменчивости и цикличности гидрометеорологических условий испаряемости, которые могут быть использованы для стратегического планирования водопользования, формирования прогноза агрометеорологических условий неблагоприятных для сельского хозяйства и позволят разработать необходимый комплекс мелиоративных мероприятий по смягчению отрицательного воздействия климатических факторов.

5. Технико-экономические расчёты подтверждают высокую экономическую эффективность реконструкции оросительных систем. Срок окупаемости капитальных вложений составляет 1,8 года, при коэффициенте абсолютной экономической эффективности в 1,5 раза превышающем нормативный. В результате рационализации водоиспользования на оросительных системах получена экономия оросительной воды, которая в среднем составила 60 мм, а общий экономический эффект составил от 490 до 908 руб./га.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Ретроспективный анализ технического уровня и водопользования на оросительных системах Новосибирской области позволил установить динамику изменения основных технико-экономических показателей функционирования систем во времени в период с 1970 по 2005 годы:

- установлено, что существующие оросительные системы находятся в неудовлетворительном техническом состоянии и по проведенной классификации относятся к низким - третьему и четвертому разрядам. Например, коэффициент полезного действия оросительных каналов уменьшился на 15.28%; техническая оснащенность - на 35 %; водообеспеченность систем за вегетационный период составляет 60 % от расчётной величины; резко снизился качественный и количественный уровень техники орошения, а также объёмов ремонтно-эксплуатационных работ;

- установлена динамика водоподачи на орошение сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода на оросительных системах области, которая описывается уравнением параболы с корреляционным отношением 11=0,82;

- установлено, что изменчивость дефицита естественного увлажнения по Чеминской оросительной системе за многолетний период (коэффициент вариации равен 0,7) более значительна и превышает на 40 % соответствующую изменчивость удельной водоподачи по системе (коэффициент вариации равен 0,5), что обусловливает необходимость учёта изменчивости гидрометеорологических условий при разработке и реализации режимов орошения сельскохозяйственных культур, наряду с другими факторами, определяющими данный показатель;

- установлена общая тенденция к снижению урожайности сельскохозяйственных культур на орошаемых землях за последние десятилетия, а для овощных культур она описывается полученной эмпирической зависимостью параболического вида, с корреляционным отношением 11=0,87.

2. Предложен комплекс инженерно-технических решений по повышению эффективности водопользования на оросительных системах, включающий:

- карты-схемы мелиоративного фонда и водохозяйственных объектов;

- мобильные оросительные комплексы с широкозахватными дождевальными машинами, системами поверхностного полива и техникой для полива мелко-контурных участков и схемы их размещения на оросительных системах Новосибирской области;

- сформированные базы данных по технико-эксплуатационным параметрам оросительных систем, агроклиматическим характеристикам для расчёта норм водопотребности, режимов орошения и планов водопользования в условиях дефицита водных ресурсов.

3. Изучены закономерности распределения оросительной воды по межхозяйственной и внутрихозяйственной сети оросительных каналов, а также на полях орошения. Установлено, что фактический коэффициент полезного действия межхозяйственной сети составил 0,70; закрытой распределительной сети - 0,94; а распределительной сети в земляном канале - 0,8; временных оросителей - 0,81. Таким образом, средневзвешенный коэффициент полезного действия оросительной сети на системе составил 0,60 и меньше соответствующего коэффициента, принимаемого при планировании водопользования, на 15 %, а с учётом КПД временных оросителей - на 25 %. Коэффициенты использования оросительной воды на полях орошения составили - 0,72; а общий коэффициент полезного использования оросительной воды на системах в среднем составил 0,49 при схеме орошения с закрытой распределительной сетью, а открытой - 0,41.

4. Усовершенствованы методики и разработаны алгоритмы планирования и оперативного управления водопользованием на оросительных системах. Обоснована методика расчёта проектных и эксплуатационных режимов орошения и параметров технологии полива, учитывающие изменчивость гидрометеорологических условий и биологических особенностей овощных культур.

5. Получено семейство зависимостей для оценки пространственно-временной изменчивости и цикличности гидрометеорологических условий, которые могут быть использованы для прогноза агрометеорологических условий и стратегического планирования водопользования на среднесрочную перспективу.

6. На основе информационно-аналитических и экспериментальных исследований получены зависимости «урожайность - оросительная норма» и «суммарное испарение - урожайность»; уточнены биоклиматические коэффициенты для расчета суммарного испарения моркови, томатов и огурцов; установлена структура водного баланса орошаемого поля каждой культуры в различные по влагообеспеченности годы.

7. Технико-экономические расчеты показали, что эффективность от повышения технического уровня систем составляет 26,0 тыс. руб. на гектар орошаемой площади; а от рационализации планирования и оперативного управления водопользованием в разные по влагообеспеченности годы («средний», «среднесухой», «сухой»), соответственно - 529 руб./га, 490 руб./га, 908 руб./га; экономия оросительной воды, соответственно - 800 м3/га, 700 м3/га и 500 м3/га; экономия энергии - 2,43 ГДж, 2,13 ГДж и 3,94 ГДж.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В практике эксплуатации оросительных систем применять усовершенствованную методику планирования и оперативного управления водопользованием, позволяющую учитывать конкретные почвенно-климатические, организационные, технические и экономические условия хозяйствования.

2. При оперативном планировании водопользования рассчитывать режимы орошения сельскохозяйственных культур с применением уточненных биоклиматических коэффициентов суммарного испарения и редукционных коэффициентов, учитывающих пространственно-временную изменчивость гидрометеорологических условий и влажности почвы.

3. При проектирования оросительных систем, а также формирования прогноза объёмов водопотребления на орошение, применять комплекс зависимостей, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических условий.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Тулиглович, Сергей Михайлович, Новочеркасск

1. Материалы конференции ООН по окружающей среде и развитию. -Рио-де-Жанейро,1992.

2. Материалы XVII конгресса по ирригации и дренажу. Вопрос 48. Ирригация в условиях водного дефицита // Гренада. Испания, сентябрь, 1999, ЦНТИ Мелиоводинформ. М., 2000. - С. 3-5.

3. Управление использованием водных ресурсов в XXI веке // Материалы конгр. МКИД, XV, август-сентябрь. Гаага, 1993.

4. Щедрин В.Н., Косиченко Ю.М., Колганов A.B. Эксплуатационная надежность оросительных систем .М. ФГНУ Росинформагротех, 2005-С.392.

5. Кружилин И.П. Ландшафтоохранные требования к орошению земель в засушливой зоне // Орошаемое земледелие в агроландшафтах степей: Сб. научн. тр. / ВНИИОЗ. Волгоград, 1994. - С.З.

6. Ковда В.А. и др. О мелиорации и использовании орошаемых почв Северного Кавказа // Мелиорация и орошение почв равнинного Кавказа. -М.: 1986.-С. 5-9.

7. Лисконов А.Т., Колганов A.B. О рациональном использовании водных ресурсов в Ростовской области // Ресурсосберегающие технологии орошения, 1987.-С. 184- 190.

8. Шумаков Б.Б., Прокофьев В.П. Интенсификация использования водных ресурсов в промышленности и орошаемом земледелии // Водные ресурсы. 1996.-№ 3. - С. 3-14.

9. Багров М.Н., Кружилин И.П. Сельскохозяйственная мелиорация -М.: Колос, 1982.-240 с.

10. П.Шумаков Б.А. Орошение в засушливой зоне Европейской части СССР, М.: Россельхозиздат, 1969. 171 с.12.0льгаренко В.И. и др. Эксплуатация оросительных систем. М.: Россельхозиздат, 1978. - 170 с.

11. Григоров М.С., Черемисинов А.Ю. Режимы мелиоративных агро-систем // Мелиорация и водное хозяйство. 1993. - №2.

12. Обеспеченность оросительных норм и экономия воды в орошаемом земледелии // Обзор информации «Орошение и оросительные системы», сер. 1, вып. 11.-М.: ЦБНТИ, 1987.-С. 1-18.

13. Кузник И.А. Орошение в Заволжье. Л.: Гидрометеоиздат, 1979.158 с.

14. Сухарев И.П., Сухарев В.И. Пути повышения эффективности орошаемого земледелия в ЦЧЗ // Освоение мелиорируемых земель и вопросы гидрологии в Центрально-Черноземной зоне, 1985. С. 3-17.

15. Орошаемое земледелие в Ростовской области. Справочные материалы Минводхоз РСФСР. М., 1986. - 84 с.

16. Мелиоративное состояние орошаемых земель Ростовской области. ЮжНИИГиМ, РГМП, Новочеркасск, 1986. - 45 с.

17. КлюшинП.В. Орошаемое поле Ставрополья. Ставрополь, - 1981.136 с.

18. Гарюгин Г.А. Режимы орошения сельскохозяйственных культур. М., 1973 -26 с.

19. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Состояние мелиоративных систем и их ремонтной базы в Саратовской области // Мелиорация и водное хозяйство, 2000, № 6. С. 24.

20. Кудин М.Ф. Системный подход к повышению эффективности земельно-водных ресурсов //Эффективность мелиорации и водного хозяйства ВАСХНИЛ. -М.: Агропромиздат, 1986. С.12-15.

21. Кружилин И.П. Ландшафтный метод к освоению орошаемых земель в засушливой зоне //Сб.матер. "Ландшафтный подход к мелиорации и вопросам землеустройства". Мб РАСХН, ВНИИМЗ, 1994. - С.34.

22. Парфёнова Н.И., Решеткина Н.М. Научные основы регулирования водно-солевого режима орошаемых земель // Вест. с.-х. науки. 1992. № 2. -С. 43-55.

23. Гулюк Г.Г. Мелиорация земель Сибири в формате Федеральной программы "Плодородия", // Мелиорация и водное хозяйство, №6, 2005г., С.З

24. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. // Методическое руководство,- М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2005 С.784.

25. Власенко А.Н. Научные основы повышения эффективности Сибирского земледелия // Достижение науки и техники АПК, январь, №1, 2006г. -С.7.

26. Собко А.А. Роль оптимизации агромелиоративных факторов в повышении эффективности земледелия //Гидротехника и мелиорация, 1986,3, С.61-66.

27. Балюк С.А., Кукоба Л.И. Экологические аспекты орошения украинских черноземов //Мелиорация и водное хозяйство, 1990, № 8. С. 14-17.

28. Шавин А.Ф., Супряга И.К., Тимченко Г.И. Опыт проведения работ по улучшению состояния орошаемых земель и их эффективное использование в Крыму //Э-И. Мелиорация и водное хозяйство, М., 1986. сер.1 Орошение и оросительные системы, вып. 5. - С.6.

29. Абрамов В.М., Сейдазимов Т. Эффективность использования оросительной воды на Кзылкумской рисовой системе // Совершенствование технологии орошения сельскохозяйственных культур. -М., 1988. С. 63-67.

30. Унгуряну Ф.В. и др. Ирригационное освоение почв Молдавии и изменение их свойств под влияние орошения //Э-И. Мелиорация и водное хозяйство. -М., 1085. сер.1, вып.12. С.6.

31. Ташматова Х.Я. Пути повышения эффективности использования оросительной воды в Таджикистане // Мелиорация земель Таджикистана, 1988.-С. 95-99.

32. Рафиков A.A. Повышение продуктивности орошаемых земель на основе рационального использования воды в засушливой зоне // НПО, СА-НИИРИ, МГМИ. Ташкент, 1989. - С. 84.

33. Жуманов Б.Ж. Об основных направлениях экономии оросительной воды в аридной зоне // Повышение эффективности проектных решений в гидромелиоративном строительстве. 1989. - С. 51-55.

34. Пантегов Н.П. Развитие орошения на базе рационального использования собственных водных ресурсов в бассейне р. Чу // Э-И. Мелиорация и водное хозяйство. -М.: ЦБНТИ, сер. 1, вып. 3, 1986. С. 6.

35. Луковекая Т.С., Лим В.Д. Экологические проблемы орошаемого земледелия в условиях антропогенного стресса // Тез. докл. Всес. Съезда почвоведов 14-18 августа 1989 г. Новосибирск, 1989, Кн. 5. Комис. 6. - С. 8.

36. Ялошинская В.Б., Штыка В.П., Лазутина O.A. Эффективность орошения земель Курганской области //Эффективность мелиорации и водного хозяйства. М.: Агропромиздат, 1986. - с.52-56.

37. Гольченко М.Г. Оросительные мелиорации, Минск: ВСШ.ШК, 1989-215 с.

38. Гольченко М.Г., Марков A.C. О выборе объектов орошения в условиях Белоруссии с учетом ресурсных ограничений //Повышение эффективности мелиоративных систем в БССР. 1988. - С.43-47.

39. Коржич Н.Е. и др. Использование водных ресурсов на орошении земель в Белорусской ССР //Использование водных ресурсов, 1985. - С.43-47.

40. Айдаров И.П. и др. Оросительные мелиорации. М.: Колос, 1982.176 с.

41. Воробьев A.B., Горюнов Н.С., Горюнов А.Н. Об опыте по экономии воды на оросительных системах // Водные ресурсы. М, 1985, вып. 9. - С. 147-153.

42. Багров М.Н., Кружилин ИП. Оросительные системы и их эксплуатация. М.: Колос, 1982.240 с.

43. Баженов O.K., Шевченко JI.H. Водные ресурсы и их использование на обводнительно-оросительных системах Ставропольского края // Рациональное использование и охрана водных ресурсов. Новочеркасск, 1980. - С. 3-5.

44. Кошулян Ф.В., Шевяков H.A. Оросительные системы и их эксплуатация // Орошение сельскохозяйственных культур. Кишинев, 1985. - С. 204-238.

45. Натальчук М.Ф., Ольгаренко В.И., Сурин В.А. Эксплуатация гидромелиоративных систем // Учебник для высших сельскохозяйственных учебных заведений. М.: Колос, 1995. - 320 с.

46. Попов A.A. Мелиоративное состояние орошаемых земель Ростовской области // Мелиорация и орошение почв равнинного Кавказа. М.: Наука, 1986.-С. 73-79.

47. Панков Ю., Павлушко С. Приемы совершенствования орошения сельскохозяйственных культур // Рациональное использование орошаемых земель Ставрополя. 1983. - С. 39-42.

48. Шумаков Б.Б. Оросительная система в хозяйстве. М.: Россель-хозиздат, 1975. - 162 с.

49. Svendsen М., Small L., Farmer's perspective on irrigation performans Irrig. Drain Systems. 1990,1-B, P. 585-594.

50. Stansfurg M. Irrigation and water quality a U.S. Perspective. Trank 14 th cong. irrig, and drain, 1990,1-B, 585-594.

51. Status of irrigation and drainage research in the United State, 1984, 110, N 1,P. 55-74.

52. Наше будущее доклад международной комиссии по окружающей среде и развитию. - М.: Прогресс, 1989.

53. Айдаров И.П., Голованов А.И., Никольский Ю.Н. Оптимизация мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых сельскохозяйственных земель. М.: ВО «Агропромиздат», 1990. - С. 58.

54. Шумаков Б.Б. Новые подходы к определению водопотребления и режимов орошения сельскохозяйственных культур // Мелиорация и водное хозяйство, 1994, № 2 . С. 27.

55. Решеткина Н.М. Пути устранения негативных экологических последствий развития орошаемого земледелия // Экологические основы орошаемого земледелия: Сб. матер. Веер, совещания / ВНИИГиМ. М., 1995. -С. 163.

56. Гулюк Г.Г. Основные направления развития оросительных мелио-раций в России. Современные проблемы мелиорации. Сб.н.тр. ФНЕУ Рос-НИИПМ. В.2.4/ под редакцией Щедрина В.Н., Новочеркасск -2003г.-С 2-99.

57. Гулюк Г.Г., Бур дун А. А. Влияние естественной увлажненности территории на урожаи сельскохозяйственных культур. МиВХ, №1 -2004г. -С 1821.

58. Ольгаренко Г.В., Капустина Т.А., Аванесян И.М. Нормированные показатели тепло-влагообеспеченности и параметры орошения в степных районах Юга Европейской части России/Мелиорация и окружающая среда. Том 1-М.ВНИИА, 2004г.-С 300.

59. Безднина С.Я. Экосистемное водопользование. Концепция. Принципы. Технологии. М.: Изд. Рома, 1997. - 137 с.

60. Шумаков Б.Б., Бездина С.Я. Концептуальные принципы экосистем-ного водопользования // Мелиорация и водное хозяйство, 1996. - №4.

61. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды РФ в 2000 году». М., 2001.

62. Вода России. Екатеринбург: Изд. «Виктор», 1993.

63. Колганов A.B. Мелиорация земель в России дело государственного значения // Мелиорация и водное хозяйство. - 1994, - № 3. - С. 3-4.

64. Iournal of Soil and Water Couseruation,1992 vol 47,- №2-pl7.

65. Янишевский H.A. Организация планового водопользования с учетом современных требований сельскохозяйственного производства. Ташкент: ОИИВХ, 1957.-36 с.

66. Шаров И.А. Эксплуатация гидромелиоративных систем // Учебное пособие для гидромелиоративных институтов и факультетов, М.: Колос, 1968.-384 с.

67. Ольгаренко В.И., Чуприн И.А. Временные рекомендации по составлению и проведению планов водопользования на оросительных системах Северного Кавказа. Новочеркасск, 1972. - 89 с.

68. Ольгаренко В.И. Временные рекомендации по составлению и проведению планов водопользования на оросительной системах Ростовской области, Новочеркасск, 1975. - 75 с.

69. Ольгаренко В.И., Волковский П.А., Станкевич B.C., Паршин Б.М. Эксплуатация гидромелиоративных систем. Учебное пособие для техникумов. М.: Колос, 1980. - 364 с.

70. Ольгаренко В.И., Чередниченко Н.Ф., Гринченко В.Г. Рекомендации по оценке эффективности использования воды на оросительных системах. Новочеркасск, 1983. - 2,5 п.л.

71. Сенчуков Г.А., Гниненко В.И., Турулев В.В. Экологически приемлемые нормы водопотребности сельскохозяйственных угодий на Северном Кавказе //Мелиорация и водное хозяйство, 1985, № 6. - С. 31.

72. Временные методические указания по прогнозированию водопотребности на орошаемых землях. Фрунзе, 1988. - 42 с.

73. Ершов А.Я. и др. Повышение эффективности орошения сельскохозяйственных культур в нечерноземной зоне Урала // Научнотехнические проблемы водного хозяйства Урала и пути их решения, Красноярск, 1980.-С. 64-70.

74. Обеспеченность оросительных норм и экономия воды в орошаемом земледелии // Обзорная информация: Орошение и оросительные системы, сер. 1,вып. 11.-М.: ЦБНТИ, 1987.-С. 1-18,

75. Талалаевский Г.В. Воднотеплобалансовый метод определения во-допотребления и режим орошения сельскохозяйственных культур // Вопросы проектирования технически совершенных мелиоративных систем: Тр. в/о Союзводпроект. -М., 1977. № 47. - С. 16-83.

76. Кружилин И.П. Экологические проблемы освоения орошаемых земель // Экономическая эффективность и проблемы экологии орошаемого земледелия. Волгоград, НПО Орошение, 1991.-3 с.

77. Ефимов Г.Р. К вопросу водоотведенйя с орошаемых земель Поволжья // Проблемы орошаемого земледелия Поволжья, 1990. С. 96-101.

78. Воропаев Г.В. Метод установления экономически целесообразных размеров оросительных норм для полива сельскохозяйственных культур // Доклад КазАСХН, 1960, - №3. - С. 98-103.

79. Голованов А.И. Эколого-экономическое обоснование мелиоративных режимов / Сб. матер. Всерос. совещания. Экологические основы орошаемого земледелия. -М.: РАСХН, 1995.-С. 175.

80. Галямин Е.П. Оптимизация оперативного распределения водных ресурсов в орошении. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - С. 272.

81. Галямин Е.П., Соколов А.Л. Использование расчетных методов для оценки орошения сельскохозяйственных культур в условиях дефицита водных ресурсов // Вопросы совершенствования мелиоративных систем. -1985.-С. 33-42.

82. Данильченко Н.В. Планирование и реализация режимов орошения при инженерной водопользовании //Гидротехника и мелиорация, 1987. С. 1623.

83. Остапчик В.П. Информационно-советующая система управления орошением. К: Урожай, 1989. - С.248.

84. Харченко СИ. Гидрология орошаемых земель. Л., 1975. 360 с.

85. Коваленко Б.Г., Деркинбаев Т.К. О порядке ограничения сельскохозяйственных культур в поливах при дефиците оросительной воды.

86. Пряжинская В.Г. Оптимальные модели орошения. Автореф. дис. д-ра техн. наук, Новосибирск, 1970. - 46 с.

87. Коваленко Б.Г. и др. К созданию экономико-математической модели оросительной системы // Вопросы водного хозяйства Кыргызстан, Фрунзе, 1972.-С. 3-14.

88. Воропаев В.Г. Резервы ирригации, связанные с оптимизацией водных ресурсов // Проблемы регулирования и использования водных ресурсов. -М.: Наука, 1973.-С. 151-178.

89. Дмитриенко В.П. Оценка влияния температуры воздуха и осадков на формирование урожая основных зерновых культур. Л.: Гидрометео-издат, 1976.-48 с.

90. ХалбаеваР.Д. Совершенствование планирования водопользования и водораспределения. Среднеазиатский НИИ экономики сельского хозяйства. Ташкент, 1975. - 136 с.

91. Игельник Л.М., Исмаилов Г.Х. Оптимизация водораспределения в оросительной системе аридной зоне // Водные ресурсы. М., 1979, № 5. -С. 36-45.

92. Кисаров О.П, Планирование размещения орошаемых земель в условиях риска // Методы системного анализа в проблемах рационального использования ресурсов //М: ВЦ АН СССР, 1977.-С. 189-212.

93. Натальчук М.Ф., Ахмедов Х.А., Ольгаренко В.И. Эксплуатация гидромелиоративных систем. М.: Колос. - 1983. - 10 п.л.

94. Ольгаренко В.И., Чуприн И. А., Иоффе П.В. Ремонтные работы по оросительным системам. -М.; Россельхозиздат, 1977. 120 с.

95. Кисаров О.П. и др. Совершенствование эксплуатации оросительных систем на базе применения методов системного анализа // Улучшение эксплуатации оросительных систем и планировки орошаемых земель. -М.: Колос, 1980.-С. 81-89.

96. Кардаш В.А. Экономика оптимального погодного риска в АПК. -М.: Агропромиздат 1989. 167 с.

97. Киенчук А.Ф. Совершенствование водораспределения на оросительных системах зоны недостаточного естественного увлажнения: Автофер. дис. д-ра техн. наук. Минск, 1986. -44 с.

98. Пряжинская В.Г., Кашинская И.М., Шнайдман В.И. Производные функции оросительных систем для условий неустойчивого увлажнения // Водные ресурсы бассейна реки Терек и их использование. Ростов-на-Дону. Южгипроводхоз, - 1988. -С. 188-201;

99. Гельман Т.Я., Сорочан К.И. К вопросу установления рациональных режимов орошения сельскохозяйственных культур // Планирование и анализ водохозяйственных систем. Новочеркасск, НПО «Югмелиорация», 1990.-С. 59-65.

100. Гельман Т.Я., Кисаров О.П. Имитационная модель водохозяйственного комплекса // Методы системного анализа в управлении водохозяйственными системами. НИМИ, Новочеркасск, 1979. - С. 9-14.

101. Ольгаренко В.И., Гельман Т.Я., Магомедов М.У. и др. Методика оптимизации оперативного планирования хозяйственного водопользования, -Новочеркасск, 1992. 1,84 п.л.

102. Магомедов М.У Рациональное водопользование на оросительных системах республики Дагестан // Автореф. дис.канд. техн. наук, Новочеркасск, 2002. - 23 с.

103. Havard Р, Prasher S. A model for subirrigation systems evaluation. St. Joseph, Mich. 1987. 12 c. Paper Amer. soc of agr. engineers. 87-2551. (англ.) Н74-2617Б.

104. Sohrabi T, Busch J.R. Sensitiviti and uncertainty analysis of an irrigation systems planning simulation model. St. Joseph, Mich. 1987. 23 c. Paper -Amer. soc of agr. engineers. 88-2045. (англ.) Н74-2617Б.

105. Steenhuis T.S., Oaks R.L., Johnson R., Sikkens R., Velde E.J.V. Irrigation renab: a computer aided learning tool for system rehabilitation. St. Joseph, Mich. 1987. 15 c. Paper Amer. soc of agr. engineers. 87-5520. (англ.) H74-2617Б/

106. Grainey M.S. Managing water resources using geographic systems as a tool. Irrigation system for the 21st Century, 1987. 693-698, (англ.) H89-1367.

107. King B.A., Sauer B.W., Busch J.R. A simulation procedure for on-farm irrigation system planning. Irrigation system for the 21st Century, 1987. 132-139, (англ.) H89-1367.

108. Pansegrouw J.P, Groenewald J.A. A comparison of results with different models used to allocate irrigation water. Agrekon. 1987. 26, 3: 54-61 (англ,).

109. Zezulak J., Straka V. Teal-time control of irrigation scheme. Transactions. vol. 1-A / 1987/. 489-500 (англ.). Рез. франц. 13. International congress on irrigation and drainage. Rabat, Morocco. 09 1987. Н88-6769/

110. Орошение сельскохозяйственных культур, осуществление сельскохозяйственных культур, реф. Журнал, 1989, № 1, Оптимизация межхозяйственного водораспределения (США).

111. Johnson S-, Reuss I. Economics of Changes in Irrigation Management in Pakistan: An Integrative Modelling Approach. Water Internftional, 1984, 9,2: 66-71.

112. Peuremorte P. La maitrise du pulotage ou Г art de la preuision. Ar-boric. Bruit, 1987. 34, 396: 33-37.

113. Перспективы применения современной полдвной техники в орошаемом земледелии (Испания), 1988, № 8. А

114. Keesen L.E., Keesen L. Understanding irrigation. 1988. 97104 (англ.) H88-5999.

115. Jensen M.E. New technology related to water policy engineering. Water and water policy in world food supples. 1987. 43-49 (англ.) H89-3138Б.

116. Kalinowski P. Bessere Nutzung von Chinas Wasserressour cen. Wasserwirtschaft, 1980,70, 4: 169-170.

117. Biswas А.К. Water: A Perspective on Global Issues and Politics. -Journal of the Water Resources Planning and Management Division Proceedings oftheASCE, 1979, 105, 2:205-222.

118. News Update, december, 1999.

119. Концепция мелиорации сельскохозяйственных земель в стране //И.П. Айдаров, К.П. Арент, А.И. Голованов и др. / М., 1994. 45 с.

120. Концепция развития комплексных мелиорации и повышения продуктивности орошаемых земель России // И.П. Кружилин и др., Волгоград, 2002. - 50 с.

121. Состояние, прогноз и концепция развития мелиорации сельскохозяйственных земель Ростовской области (В.П. Ермоленко, В.Н. Щедрин, В.Н. Шкура, В.И. Волошков), Новочеркасск, 1999. 118 с.

122. Назаренко В.А., Шишкин В.О., Селюков В.И. Орошение земель в Ростовской области: Результаты и проблемы // Мелиорация и водное хозяйство , 1998, №6.-С. 2-6.

123. Программа «Техническое перевооружение и модернизация мелиоративного комплекса Саратовской области на 1999-2001 гг.» / Министерство мелиорации и обустройства села Саратовской области, Саратов, 1996. 46 с.

124. Havard P, Prasher S. A model for subirrigation systems evaluation. St. Joseph, Mich. 1987. 12 с Paper- Amer. soc of agr. engineers. 87-2551. (англ.) Н74-2617Б.

125. Audit of Water and Irrigation use efficiencies on Forme within the queens laud lucerruc industry // In Conjunction w2itls NCEA / February. 2000/-p9.

126. Brouwer, C.,R. Prins, M.Kay, V.Heibloem. Water Management; Irrigation Methods. Training Manual No.5. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, Italy.

127. Colaizzi,P.D. Sclmeider, T.A. Howell, S.R. Evett. 2003. Comparison of SDI, LERA, and Spray Efficiency for Grain Sorghum. ASAE Annual International Meeting. July 27-30, 2003, Las Vegas, Nevada. American Society of Agricultural Engineers.

128. Howell, T.A. 2003, Water Loss Comparisons of Sprinkler Packages. Central Plains Irrigation Short Course and Exposition. February 4-5, 2003, Colby, Kansas. Central Plains Irrigation Association, Colby, Kansas. Pp. 54-69.

129. Howell, T.A. Irrigation System Efficiencies. Proceedings of Central Plains Irrigation Short Course Exposition. February 5-6, 2002, Lamar, Colorado. Central Plains Irrigation , Colby, Kansas. Pp 80-92.

130. Zezulak J., Straka V. Teal-time control of irrigation scheme. Transitions. Vol. 1-A/1987/, 489-500 (англ.) Рез. Франц. 13 International congress on irrigation and drainaqe Rahat. Morocco. 09.1987 H88-6769.

131. Сорочан К.И., Кан H.A. -Оперативное управление орошением по метеорологическим параметрам с помощью персональных ЭВМ // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 1987. - С. 85-92.

132. Саноян М.Г. Агрометеорологические основы управления влаго-обеспеченностью посевов. Ереван: Айстан, 1981. - С. 371.

133. Костяков А.Н. Основы мелиорации // М: Колос, 1969, С. 458

134. Остапчик В.П. Информационно-советующая система управления орошением. -К.: Урожай, 1989-С.248.

135. Воропаев Г.В. Резервы ирригации, связанные с оптимизацией использования водных ресурсов // Проблемы регулирования и использования водных ресурсов. -М.: Наука, 1973. С. 151-178.

136. Временные методические указания по прогнозированию водопо-требности на орошаемых землях. Фрунзе, 1988. - 42 с.

137. Галямин Е.П. Оптимизация оперативного распределения водных ресурсов в орошении. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - С. 272.

138. Мелиорация и водное хозяйство материалы научно-технической конференции, посвященной 70-летию акад. Б.Б.Шумакоа, г.Новчеркасс, 10 сентября 2003г.: Выпуск 1 ФГОУ ВПО НГМА ФГНУ РосНИИПМ Ново-черкаск: ООО НПО "Темп" 2003- С.246.

139. Константинов А.Р., Химии Н.М. Унифицированная методика расчета норм водопотребности применительно к автоматизированной системе нормирования водопользования в орошаемом земледелии ЛГМИ, 1987. -106 с.

140. Кузник И.А., Чумакова Л.Н., Васильев A.C. Анализ и корректирование формул для расчета суммарного испарения основных орошаемых культур в Заволжье // Научн. тр. Саратовского СХИ, 1978, вып. 120.

141. Выхованко C.B. Причина изменчивости биологиеских коэффициентов // Гидротехника и мелиорация, 1980, №7. С. 43.

142. Угрехелидзе Ш. Водопотребление сельскохозяйственных культур в горных условиях // Гидротехника и мелиорация, 1980, №10. С. 67.

143. Пенман X.J1. Растение и влага // Пер с англ. Л.: Гидрометеоиздат,1968.

144. Bailay, Spachman. Irrigation scheduling services. Irrigation the adas. Wag. Irrig. News. 1988, 13: 19-24.

145. Little. CIMIS weather data helps ag Water uses Irrigation Journal. 1986,38,2: 22-23.

146. Методика по наблюдению за влажностью почв на орошаемых землях// ЮжНИИ гидротехники и мелиорации Новочеркасск, 1983. 24с.

147. Методические указания управления гидрометеорологическойслужбой ГГИ-Л.: Г. 1973. №84. -40 с.

148. Методические указания по комплексной оценке мелиоративного состояния и плодородия орошаемых земель в степной и сухостепной зонах Северного Кавказа / ЮжНИИГиМ. Новочеркасск. - 1987. - 26 с.

149. Рекомендации по методике комплексных воднобалансовых наблюдений на орошаемых землях / Всес.НИИ гидротехники и мелиорации. -М.: Наука, 1978.-вып. 1.-70 с.

150. Методические указания по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий. -.М.: ЦИНАО, 1982.

151. Методические указания по проведению экспериментальных исследований и расчету биоклиматических коэффициентов водопотребления сельскохозяйственных культур / УкрНИИ гидротехники и мелиорации -Киев: Урожай, 1978. 16 с.

152. Инструкция по измерению смыва почвы на с/х угодьях ВАСХ-НИЛ, ВНИИЗиЗПЭ. Курск, 1989.

153. ОСТ 2000. П. Машины и установки дождевальные. Программа, и методы испытаний.

154. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. М.: Мир, 1980. - 610 с.

155. Руководство по лабораторным почвенно-химическим исследованиям при мелиоративных изысканиях /В/О Союзводпроект, М., 1980.

156. Руководство по производству наблюдений за испарением с сельскохозяйственных полей, ч. I, JL: Г., 1982.

157. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, вып. П, Л, Г., 1972. "118 с.

158. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М: Колос,-1987,- 351 с.

159. Методы изучения и расчета водного баланса. Л.: Г.,1987.-397 с.

160. Клейн Р.Н., Клейн Д.М. Методы исследований растений. М.: 1.-140 с.

161. Методические указания по биометрическим вычислениям в исследованиях по растениеводству, ВНИИ растениеводства. Л., 1987. - 101 с.

162. Методические указания по проведения полевых опытов с кормовыми культурами, ВНИИкормов. М., 1983. - 197 с.

163. Почвенный покров и земельные ресурсы Российской Федерации // Коллектив авторов. Под редакцией Л.Л.Шишова, Н.В. Комова, А.З.Родина, В.М. Фридланда М//Почвенный институт им.В.В.Докучаева. РАСХН, 2001,-С.400.

164. Федеральная целевая программа "Повышение плодородия почв России на 2002-2005 годы", утвержденная постановлением Правительства Рос-шйской Федерации от 8 ноября 2001 г., № 780, М, 2001.

165. Федеральные регистры базовых и зональных технологий и технических средств для мелиоративных работ в сельскохозяйственном производстве России до 2010 года. ВНИИГиМ, М, 2001.

166. Программа сохранения существующих и разработки новых дождевальных машин. ГП СНЦ "Госэкомелиовод". М, 1999.

167. Проблемы технического оснащения механизации полива в орошаемом земледелии Российской Федерации. ГП СНЦ "Госэкомелиовод", ГП СНЦ "Союзводпроект", М, 2000.

168. Программа работ по созданию новой, модернизации существующей и освоению серийной поливной техники и ирригационного оборудования в Российской Федерации на 2004-2010 годы. Минсельхоз России. ФГНУ ВНИИ "Радуга". Коломна-2005, С-54.

169. Типовые технические решения по оросительным системам с новыми дождевальными машинами. Альбом. ГП СНЦ "Госэкомелиовод". М., 2000.

170. Номенклатурный каталог дождевальной техники и оборудования. Часть I. Отечественное оборудование, ГУ ЦНТИ "Мелиоводинформ". М., 2001. Часть 2. Зарубежное оборудование. ГУ ЦНТИ "Мелиоводинформ"

171. Проспекты зарубежных фирм Bauer (Австрия), Сигма (Чехия), Югославия, США. 1974-2000 г.

172. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение .Справочник под ред. Б.Б. Шумакова. М.: "Колос", 1999 г.- 490 с.

173. Ольгаренко Г.В. Нормирование, информационное обеспечение и реализация водосберегающих процессов орошения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. Новочеркасск. 1998г.

174. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971г.

175. Алпатьев СМ., Остапчик В.П. К обоснованию формирования поливных режимов с использованием биоклиматического метода расчета суммарного испарения. Киев: Ж.МиВХ, 1971г., вып. 19.

176. Разработать систему норм и нормативов использования водных ресурсов. Отчеты о НИР за 1986-1990гг. МВХ РСФР, ЮжНИИГиМ. Новочеркасск, 1990г.

177. Константинов А.Р., Струнников Э.А. Нормирование орошения. Методы, их оценка, пути уточнения. Ж. ГиМ, № 1,2,3 1986 г.

178. Кисаров О.П., Маштаков В.И., ЦюинаИ.М.Методачесше указания к практическим занятиям по стоставлению оперативных планов водопользования в хозяйствах . // Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт, Новочеркасск, 1992г. -35с.

179. Режимы орошения и техника полива овощных культур. Рекомендации. ВанеАян С.С, Моисеенко Д. А., Пучкин В.Н7/ Москва, Россельхозиздат, 1985, 39с,

180. Шабалин И.И., Яблокова Л.П. Рекомендации по режимам орошения сельскохозяйственных культур в Западной Сибири, // Новосибирск, Наука, 1979, -63с.

181. Ольгаренко В.И., Ольгаренко Г.В., Рыбкин В.И Эксплуатация и мониторинг мелиоративных систем // Под редакцией члена-корреспондента РАСХИ Ольгаренко В.И. Коломна, 2006г. - 391 с.

182. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. Официальное издание, М., Экономика, 2000.

183. Табашников А.Т. Инженерные методы оценки экономической эффективности новой техники и технологий. РосНИИТиМ, Новочеркасск, 2003гс49.

184. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.003-03) ФГУП СНЦ Тосэкомелиовод", Москва, 2002- 133с.