Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии очистки воды в оросительных каналах

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии очистки воды в оросительных каналах"

На правах рукописи

ГОРБАЧЕВА МАРИЯ ПЕТРОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ В ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛАХ

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□0346Э933

Волгоград 2009

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Есин Александр Иванович

Официальные оппоненты: академик РАСХН,

доктор технических наук, профессор Григоров Михаил Стефанович кандидат технических наук Карпунин Василий Васильевич

Ведущая организация - ФГНУ Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации

Защита состоится « 9 » июня 2009 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 220.008.02 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, Россия, г. Волгоград, Университетский проспект, 26, ВГСХА, ауд. 214

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГСХА

Автореферат разослан «Я» 09 г. и размещен на сайте

http: // www. vgsha. ru

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение населения страны достаточным количеством продовольствия всегда остаётся важнейшей обязанностью государства. Возможности решения этой проблемы определяются наличием в стране пригодных для сельскохозяйственного производства земель.

Реализация национального проекта по развитию АПК России, предусматривающего увеличение объёмов производства животноводческой продукции, невозможна без наличия устойчивой кормовой базы.

В природных и социально - экономических условиях современной России создать такую базу позволит лишь восстановление мелиорации после негативных изменений, которым подвергся мелиоративный комплекс страны за годы реформирования АПК.

Эффективность мелиорации оценивается не только уровнем урожая, но и подержанием благоприятных экологических условий для человека и агроландшафта, рациональной системы защиты окружающей среды.

Анализ опыта эксплуатации оросительных систем Поволжья указывает, что одной из основных причин, снижающих эксплуатационные показатели работы насосных станций, является недопустимая засорённость оросительной воды в подводящих открытых каналах. Очистка оросительной воды в настоящее время производится на водозаборах насосных станций с помощью касет, сеток, сороудерживающих решеток. Эффективность данного способа очень низкая, поскольку сороудерживающие и рыбозащитные решётки забиваются, нарушается нормальное функционирование насосной станции и всей сети в целом. Очистка решёток производится вручную с марта по ноябрь. Объём извлекаемой массы крайне неравномерен. Затраты на выполнение этих работ достаточно велики.

Засорённость сороудерживающих решёток может вызвать увеличение потребления электроэнергии в 1,5-2 раза на каждый кубометр поданной воды.

Для оросительных систем Поволжья главным засорителем оросительной воды являются водоросли, сорная и культурная растительность, листва, семена и др.

Таким образом, проблема очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения и его последующая утилизация являются актуальными и требуют дополнительных теоретических исследований и конструктивных проработок.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка научного обоснования развития процесса загрязнения оросительной воды мусором растительного происхождения и совершенствование технологии очистки оросительной воды с последующей утилизацией растительных наносов.

Задачи исследований:

• провести анализ современных технических средств и способов очистки оросительной воды на водозаборах насосных станций;

• разработать методику использования математической модели и дать теоретическое обоснование процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале;

• провести вычислительные эксперименты и сравнить результаты натурных и вычислительных экспериментов процесса загрязнения оросительной воды мусором растительного происхождения;

• разработать конструкцию устройства активной механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения;

• разработать научно-обоснованные предложения по утилизации собранного мусора.

Объект исследования - мелиоративные каналы и водозаборы насосных станций Саратовской области.

Методика исследований - разработка методики теоретического исследования по математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале; вычислительные эксперименты по полученной методике на ЭВМ; сравнение результатов вычислительных экспериментов с известными натурными экспериментами.

Научная новизна работы. В результате исследований разработана методика использования математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале и рассмотрены частные случаи решения для практически важных случаев, встречающихся при эксплуатации мелиоративных каналов. На основе полученных решений разработаны программы, с помощью которых проведено моделирование процесса распространения органических примесей в зависимости от времени и расстояния. Разработано устройство активной механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения. Основные положения, выносимые на защиту:

• методика использования математической модели для процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале;

• методика расчета загрязнения оросительной воды на основе вычислительных экспериментов;

• устройство активной механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения;

• предложения по утилизации мусора растительного происхождения. Практическая значимость. Разработанная методика использования

математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале дает возможность моделирования данного процесса на ЭВМ. Использование разработанного устройства активной механической очистки позволит повысить показатели работы насосных станций и

дождевальных машин, что, в свою очередь, обеспечит увеличение урожайности сельскохозяйственных культур.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

- на Всероссийской научно - практической конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения, 2005», Саратов 2005 г.;

- на второй Всероссийской научно - практической конференции «Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы», Саратов 2007 г.;

- на Международной научно - практической конференции «Проблемы землепользования в зоне рискованного земледелия», Саратов 2007 г.;

- на научно - практической конференции молодых учёных Приволжского федерального округа «Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК», Саратов 2007 г.;

- на конференции, посвященной 120-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения, 2007», Саратов 2007 г.;

- на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова в 2003-2009 гг.

- на теоретическом семинаре инженерных факультетов ФГОУ ВПО ВГСХА в 2009 г.

- непосредственно использовались при проведении проектных и ремонтно-эксплуагационных работ на Энгельсской и Приволжской оросительных системах.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из них 1 патент Российской Федерации на полезную модель, 2 работы в издании, входящем в перечень ВАК. Общий объем публикаций составляет 1,95 печ. л., из них лично соискателя - 1,33 печ. л.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 121 наименование (из них 14 - на иностранном языке), 7 приложений. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включая 11 таблиц и 48 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана оценка современного состояния изучаемой проблемы, обоснована ее актуальность. Изложены общие характеристики и структура работы.

В первой главе «Проблемы очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения в открытых каналах и водозаборах» представлен обзор состояния проблемы очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения на водозаборах насосных станций и оросительных каналах Саратовской области.

Анализ состояния мелиоративного комплекса показывает, что оросительные системы отработали более 30 лет, и в ряде случаев износ насосных агрегатов составляет более 50%.

Проблема износа оросительной сети усугубляется за счёт низкой эффективности работы насосных станций, одной из основных причин которой является засорённость оросительной воды мусором, в большей степени растительного происхождения и зелёными водорослями (Рисунок 1).

Интенсивному развитию водорослей в оросительной воде способствуют следующие факторы:

- благоприятный температурный режим;

- интенсивная освещенность в летний период;

- наличие слабощелочной среды в водоеме и необходимое количество питательных веществ.

Оросительная вода является благоприятной средой обитания водорослей в силу малых глубин и скоростей течения в оросительных каналах в связи с резким сокращением орошаемых земель.

Рисунок 1 - Зарастание водорослями головного водозабора Энгельсской оросительной системы

Эксплуатация мелиоративных систем должна полностью соответствовать современным экологическим требованиям с минимальными антропогенными воздействиями на окружающую природную среду.

Оценку качества оросительной воды необходимо проводить по экологическим, агрономическим и техническим критериям. Экологические критерии оценивают качество воды с позиции охраны окружающей среды. Агрономические - с позиции сохранения и воспроизводства почвенного плодородия. Технические критерии учитывают влияние оросительной воды на сохранность и долговечность элементов гидромелиоративных систем.

Качество оросительной воды оказывает существенное влияние на эксплуатационные показатели мелиоративных систем, что неоднократно подчеркивалось в работах М.С. Григорова, В.Н. Щедрина, Б.С. Маслова, В.И. Ольгаренко, Г.В. Ольгаренко, П.И. Коваленко, Ю.П. Полякова, Н.М. Кошкина и др.

Во второй главе «Математическая модель процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале» рассматривается установившееся движение осредненного турбулентного потока воды, включающего примеси растительного происхождения. Если бы распределение скоростей по глубине было равномерным, то «облако» примеси должно было бы переноситься потоком равномерно со средней скоростью V= const за счет турбулентной и молекулярной диффузии.

Поскольку действительное распределение осредненных скоростей по глубине неравномерное, то в верхних слоях, где их > V, примесь распространяется вниз по течению быстрее, чем в нижних слоях, где их < V. Т.о. в результате конвективного переноса (дисперсии) примесь в верхних слоях распространяется гораздо ниже по течению за счет больших скоростей у поверхности воды.

Процесс распространения в воде различных примесей (зеленые водоросли, плавающие растительные остинки, шуга и т.п.) в двумерной плановой постановке описывается уравнением диффузии:

да да да s . . .

^ (1)

Здесь сх - осредненное значение концентрации примеси на вертикали; t -время; х,у — прямоугольные координаты; к, v - средние по глубине значения плановых проекций скорости на оси координат; h - местная глубина потока;

. 1 г д ,, _ Эа\ д ,, „ Эсг 1

Ф = т[ _(ftD—) + —(Ы>—) ]

h дх дх ду су ,

h h

Dx - суммарный продольный коэффициент диффузии, учитывающий турбулентную и конвективную диффузию; Dy - суммарный поперечный коэффициент диффузии, включающий коэффициент конвективной диффузии за счёт вторичных течений поперечной циркуляции; Gh , Gz ~ поток примеси через свободную поверхность и дно русла, соответственно; сг//, а2 -концентрация примеси на свободной поверхности и дне русла, соответственно; W - гидравлическая крупность примеси; /исх - мощность источников порождения примеси в единице объема жидкости за счет химических или биологических процессов.

В естественных координатах я, (vy = const - семейство линий тока в плане, s = const - семейство ортогональных им линий) уравнение (1) принимает вид:

Sft+W4~ = + ФоМ). (2)

где w - модуль вектора скорости в произвольной точке плана течения; q -вспомогательная функция, определяемая из условия существования полного дифференциала ds.

Уравнение (2) справедливо при условии достаточно полного смешения примеси по глубине. Такая ситуация наблюдается, например, в мелиоративных каналах, транспортирующих оросительную воду, включающую примеси растительного происхождения.

При равномерном движении воды, когда h=h(x)-h(y), w=w(x)=w(y), вспомогательная функция q становится производной функцией от координаты s. Положим для простоты <j=l.

Если предположить, что D, не зависит от s, a Dy не зависит от у, то уравнение диффузии (2) принимает вид:

да да _ дга „ Э2сг

(3)

где D=DS = AhU>; А - безразмерный эмпирический коэффициент; U. — — F - динамическая скорость потока; С - коэффициент Шези.

Многочисленные эксперименты, проведённые Эддером, Фишером и другими исследователями показывают, что эмпирический коэффициент А в зависимости от профиля скорости по вертикали принимает следующие значения: 6,1 <А <25.

При логарифмическом профиле скорости, наиболее часто реализующемся на практике, расчетная зависимость для эффективного коэффициента продольной диффузии D, имеет вид:

Ds , 0,405 „ „

^ = A = 0,22,

hU. 4 (4)

где кк - постоянная Кармана.

На основе уравнения (3) можно исследовать как стационарную, так и нестационарную диффузию примеси в плане течения.

Особый интерес представляет распространение примеси во времени по длине канала. Для исследования продольной нестационарной диффузии в равномерном потоке проведем осреднение уравнения диффузии (3) по живому сечению потока и, сменив порядок интегрирования и дифференцирования, получим:

ôt ds ds

где = ~ fedco _ СредНее значение концентрации примеси в живом

(о)

сечении потока.

Уравнение (5) известно как дифференциальное уравнение Эйнштейна-Колмогорова. В нашем случае это уравнение описывает продольную диффузию примеси в открытом канале.

Для отыскания единственного решения уравнения (5) необходимо определить начальные и граничные условия. Начальное условие должно

состоять в задании средней концентрации примеси a{s,i) в начальный момент времени t - 0. В задачах подобного типа обычно считают, что канал полубесконечен, а продольная координата изменяется в пределах 0 < s < со .

Таким образом, краевая задача для полубесконечного канала состоит в отыскании решения уравнения (5) в области 0 < s < оо; t > 0, удовлетворяющего условиям:

â(j.0)=?(i); (6)

a(0,t) = M(t), (7)

где ç(s), /j(t) - заданные функции.

Совокупность дифференциального уравнения (5), начальных и граничных условий (6), (7) является математической моделью процесса распространения примеси в мелиоративном канале.

В большинстве случаев средняя скорость движения воды в мелиоративных каналах, как магистральных, распределительных, так и оросительных является относительно малой величиной (V « 1). Малые скорости течения являются одной из причин размножения синих водорослей («цветения» воды). Поэтому будем считать далее среднюю скорость движения воды V малым параметром. Следуя общепринятой методике решения задач о малых возмущениях, будем искать решение задачи (5) - (7) в виде асимптотического разложения:

o-^cr0+Fcrl+F2o-2+..., (8)

где V-малый параметр.

Подставляя разложение (8) в уравнение Эйнштейна-Колмогорова (5) и граничные условия (6) - (7), получим:

• краевая задача для нулевого приближения

3a«=D 5%+Ф0; (9)

dt ds2 0 o-0Cs,0) = p(i); (Ю)

сг0(0,О = ^(О • (П)

краевые задачи для последующих приближений

д°1 = 0 (12) д( б52 дs

а/я,0)=0; (13)

а\(0,0=0, 1,2,... . (14)

Решение краевой задачи (9) - (11) для неоднородного уравнения диффузии имеет вид:

а0 =г/1(^/)+м2(5,0+и3(^0. (15)

где

1 ® 1 [ (в-£)2 (5+£>2 | «,(5,0=^-7= I 1-Иехр[------------]-ехр[---(16)

20 I 4УЭ? 40(

О / 2

(18)

2 2 ехр[- -] - ехр[—].

' пАй (1-тУ 4£) (1-т)1

Формулы (15) - (18) дают самый общий вид решения краевой задачи (9) — (11), описывающего продольную диффузию примеси в нулевом приближении. В зависимости от конкретного вида функций <р(.у), ц(г) и Ф(^) решение можно значительно упростить.

Решение однородной краевой задачи (12) - (14) можно записать в виде рекуррентного соотношения:

«г ,(»■>)»--Г-Т? г^--(19)

1 и* 00 у/ои-т)

7=1,2,....

В частности, коэффициент 1-го приближения принимает вид:

2* ЩЪц-т) дз

Асимптотическая оценка величины Ст|(.у, /) при ^ —► .г - фиксировано, и л —+ <*>, г - фиксировано дает 01(5, 0 » 0, следовательно,

где с0(5, 0 определяется зависимостями (15) - (18).

На основе решения (21) были рассмотрены частные случаи диффузии для практически важных случаев, встречающихся при эксплуатации гидромелиоративных каналов, и проведены многочисленные вычислительные эксперименты при различных значениях параметров потока.

Некоторые результаты представлены на рисунках 2, 3. На этих рисунках представлены также опытные данные Элдера и Фишера, свидетельствующие о достаточно хорошем совпадении расчетных и натурных результатов.

о. кг/м 1

О 96 336 576

• — сльгшые данные Эадера нфншеоа Рисунок 2 - Изменение концентрации примеси в створах при |до= 5 кг/м3,0 = 1 м2/с

кг/м 3

-1 час -Зчаса - 5.часов -10 часов -24 часа -36 часов

5,М

О 50 100 150 200 250 300

• "* олшные данные Зааер» и Фишера Рисунок 3 - Изменение концентрации примеси вдоль канала при ц0= I кг/м3, £> = 1 м2/с

В третьей главе «Разработка технического предложения по механической очистке оросительной воды» разработана конструкция устройства для механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения. Устройство защищено патентом Российской Федерации на полезную модель и предназначено для сбора растительного мусора с поверхности воды. Оно может применяться как для очистки оросительных каналов, так и на реках и озерах.

В настоящее время достаточно хорошо зарекомендовал себя способ очистки оросительной воды, основанный на создании эффекта искусственной поперечной циркуляции с помощью воздушно-пузырьковой и гидроструйной завес.

При взаимодействии эрлифтного течения воздушно-пузырьковой завесы или затопленных струй гидроструйной установки и транзитного потока возникает сложное течение с положительной (отрицательной) поперечной циркуляцией, которое перемещает сорные включения к поверхности потока и к левой (правой) по течению берме канала. Всплывший из толщи воды мусор переносится транзитным потоком вниз по течению и с помощью отбойников направляется отводной канал или в мусоросборник.

Однако дальнейшая очистка отводных каналов, мусоросборников и водозаборов насосных станций производится-с минимальными средствами механизации, а утилизация растительных наносов практически не проводится, приводя к загрязнению территорий вблизи насосных станций и водозаборов.

На рисунке 4 схематично изображено устройство активной механической очистки оросительной воды от мусора и водорослей на оросительных каналах и водозаборах насосных станций.

8 6 7 5

/.......9 ' ./..... __/.......

> Устройство включает два поплавка - 1, которые закреплены между собой ■ жестко рамой - 2, на одном .'„ из которых размещены емкость - 3 для сбора мусора, транспортерная лента - 4 и лоток - 5. На втором поплавке расположены двигатель - 6, бак для топлива - 7 и рулевой механизм - 8.

Рисунок 4 - Схема плавающего устройства механической очистки оросительной воды

С

-^-гт1.1 .. 1ГП. I I I Л. Е.

---------1-----------V---------

3 \ 10 \ 4

При запуске двигателя 6, приводится в движение гребное колесо 11, за счёт чего всё устройство начинает перемещаться в нужном направлении с помощью рулевого механизма 8, захватывая лотком 5 плавающий на поверхности воды мусор. За счёт ремённой передачи 12, которая соединена с валом 10, посредствам шестерен 14, одновременно с гребным колесом приводится в движение транспортёрная лента 4, которая вращается в противоположную сторону относительно вращения вала 10. С помощью транспортёрной ленты 4 мусор поступает в ёмкость 3, вода выходит через отверстия 13. Мусор накапливается в мусоросборнике и при наполнении, его снимают и опорожняют.

Сопротивление воды при движении устройства механической очистки оросительной воды непосредственно связано с проявлением физических свойств жидкости, из которых наиболее существенную роль играют вязкость и плотность воды.

Сопротивление трения Яу обусловлено действием сил вязкости воды, а в образовании сопротивления давления Яр принимают участие и силы тяжести.

Соотношение между данными видами сопротивлений зависит от скорости хода. При невысоких скоростях сопротивление давления невелико и основную роль играет трение; при высокой скорости сопротивление давления приобретает значение главной составляющей сопротивления воды. С учетом назначения устройства основной составляющей сопротивления будет являться сопротивление трения.

Сопротивление трения, технически гладкой пластины, обтекаемой турбулентным потоком, может быть вычислено по следующей формуле :

К

К} ~С{р—0. (22)

где С/ - безразмерный коэффициент турбулентного трения; р - плотность воды кг/'м'; Уу - скорость движения пластины (корабля) в м/с; О - смоченная поверхность в м2.

Входящий в формулу (22) коэффициент С/ находится по эмпирическим формулам в зависимости от числа Рейнольдса.

Сопротивление трения с учетом влияния шероховатости наружной обшивки может быть вычислено по следующей формуле:

V2

/г/=(с/+дс/)/э-^-а с»)

Зависимость сопротивления воды от скорости движения плавающего устройства по формуле (23) представлена на рисунке 5.

На основе графика 5 расчетами установлено, чго для перемещения устройства активной механической очистки оросительной воды по водной поверхности необходим двигатель мощностью 1,2...2,5 кВт. В качестве

такого двигателя можно рекомендовать серийно выпускаемый двигатель внутреннего сгорания Force -28 (Рисунок 6).

Rf, Н

400

300

200

100

О

23456789 10 V.km/ч

Рисунок 5 - Сопротивление воды в зависимости от скорости плавающего устройства

Рисунок 6 - Двигатель внутреннего сгорания Forcc -28

В четвертой г лаве «Утилизация водорослевой массы для удобрения для сельскохозяйственных культур» рассмотрена проблема утилизации растительной массы, извлеченной из оросительной воды. В течение поливного сезона из оросительных каналов её добывают тоннами, и зачастую она становятся «мусором» для территорий насосных и водоочистных станций. В настоящее время при усиливающемся антропогенном воздействии на агросистемы все большее значение приобретают приемы биологизации земледелия. Главное преимущество применения органических удобрений -возможность получения чистой продукции и защита от загрязнения окружающей среды.

Проведенный анализ показал, что водорослевая масса по своей органической питательности не уступает наиболее распространённым органическим удобрениям, таким как навоз и «зеленое удобрение» (рисунки 7, 8). Собранная в период «цветения» водорослевая масса может быть использована в качестве органического удобрения под сельскохозяйственные культуры.

% сухого вешества

Еещест&э

Рисунок 7 - Сравнительная характеристика питательных веществ

планктона и сена

% «

«

35 30 25 28 15 10 5 0

азот фосфор органика кадий

Рисунок 8 - Химический состав водорослей и навоза

Учитывая, что массу водорослей в большом количестве можно получить в конце лета, когда большинство растений уже заканчивает свою вегетацию, использование водорослевых удобрений в широких масштабах может быть осуществлено в первую очередь под озимые и овощные культуры.

Внесение свежесобранной водорослевой массы, может привести к увеличению количества сорняков, поэтому в зависимости от срочности использования удобрения и достижения требуемого качества возможно компостирование, которое может быть произведено аэробным или анаэробным способом.

Вывоз водорослевой массы с территорий насосных станций возможен с помощью самосвалов, загрузка которых может производиться с помощью грейферных погрузчиков.

Исследования показали, что при использовании самой разнообразной водорослевой массы (сухой, жидкой, свежесобранной, перегнившей), а также способов внесения, не отмечено отрицательного влияния на жизнедеятельность растений и получены прибавки урожая.

Анализ вышесказанного дает основание рекомендовать хозяйствам, расположенным вблизи водохранилищ, водозаборов насосных станций, использовать водорослевую массу в качестве органического удобрения.

В пятой главе «Экономическая оценка разработанного устройства активной механической очистки оросительной воды» рассчитан экономический эффект от внедрения разработанного устройства активной механической очистки оросительной воды. При систематической и качественной очистке оросительной воды эффект достигается за счет двух основных факторов:

1. Снижаются нарушения по регулярности поливов, которые обычно обусловлены засорением растительными включениями водозаборных сооружений насосных станций. Вследствии чего повышается урожайность сельскохозяйственных культур.

Экономический эффект от повышения урожайности определяется по формуле:

Э, = (Ц2 - (24)

где Ц] - объем производства продукции в стоимостном выражении в закупочных ценах с 1 га площади орошения без применения разработанных устройств очистки оросительной воды, руб.

Ц,2 - объем производства продукции в стоимостном выражении в закупочных ценах с 1 га площади орошения при применении разработанного устройства очистки оросительной воды, руб.

W - обслуживаемая площадь насосной станцией, №11 АО «Энгельсское» 500 га.

Э, = (71406,4-62092,5) -500=4656938 руб.

2. Снизятся затраты на электроэнергию за счет улучшения эксплуатационных режимов работы водозаборных сооружений, а соответственно и насосных агрегатов.

Эффект от снижения затрат на перерасход электроэнергии будет составлять:

Э2 = 1,67-995328 = 1662198 руб.

Проведя расчеты, было установлено, что изготовление предлагаемого устройства активной механической очистки оросительной воды и его эксплуатация потребует капитальные вложения в среднем 250 тыс. руб.

Ээфф=Э,+Э2-Эз= 4656938+1662198 -250000 = 6069136руб.

Экономический эффект от применения разработанного устройства активной механической очистки оросительной воды от мусора и водорослей составляет 12138,2 руб. на 1 га орошаемой площади.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ современных технических средств и способов очистки оросительной воды на водозаборах насосных станций показал, что основной причиной низкой эффективности работы насосных станций является изношенность оборудования и сильная засоренность оросительной воды

мусором растительного происхождения. Оросительная вода является благоприятной средой обитания водорослей в силу относительно малых глубин и скоростей течения в оросительных каналах в связи с резким сокращением площади орошаемых земель.

2. На основе уравнения диффузии была разработана методика использования математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале.

3. На основе разработанной методики и с помощью ЭВМ были проведены вычислительные эксперименты на основе которых был составлен регламент по планированию очистных работ отводных каналов и водозаборов Энгельсской и Приволжской оросительных систем.

4. Сравнительным анализом были выявлены недостатки устройств очистки оросительной воды и разработана конструкция плавающего устройства механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения, которое характеризуется простотой конструкции и мобильностью. Устройство защищено патентом Российской Федерации на полезную модель.

5. В связи с проблемой утилизации растительной массы, загрязняющей территории насосных станций, разработано предложение по применению растительного мусора в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

6. Экономический эффект от применения разработанного устройства активной механической очистки оросительной воды от мусора и водорослей составляет 12138,2 руб. на 1 га орошаемой площади.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Прогнозирование органического загрязнения в мелиоративных каналах оросительных систем Поволжья рекомендуется проводить по разработанной методике использования математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале.

2. При проведении мероприятий по очистке водозаборов насосных станций от мусора растительного происхождения рекомендуется использовать плавающее устройство активной механической очистки оросительной воды.

3. Водорослевую массу, извлеченную из оросительной воды, целесообразно использовать в качестве органического удобрения либо непосредственно, либо после компостирования.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Горбачева, М.П. Проблема утилизации растительных остатков после очистки оросительных каналов / М.П. Горбачева //«Вавилонские чтения - 2003»: материалы / - Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2003. - С. 78-79.

2. Горбачева, М.П. Очистка оросительных каналов от растительного мусора / М.П. Горбачева // Всероссийская научно-практическая конференция, посвящённая 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения - 2005»: материалы / -Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2005. - С. 39-40.

3. Горбачева, М.П. Использование синезелёных водорослей в качестве органического удобрения под озимую пшеницу // Международная научно-практическая конференция «Проблемы землепользования в зоне рискованного землепользования»: материалы / - Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2007. - С. 39-41.

4. Горбачёва, М.П. Основные факторы, вызывающие «цветение» воды в водоёмах / М.П. Горбачева // Системные исследования природно-техногенных комплексов Нижнего Поволжья. Сб. науч. трудов / Саратовский государственный аграрный университет. Вып. 2. - Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2007г. - С. 23-26.

5. Горбачева, М.П. Рыборазведение, как способ очистки водоёмов от чрезмерного зарастания / М.П. Горбачёва // Конференция, посвящённая 120-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения - 2007»: материалы, часть 1 / - Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2007. - С. 278-279.

6. Горбачёва, М.П. Утилизация растительных остатков в виде органического удобрения / М.П. Горбачёва // Научно-практическая конференция молодых ученых Приволжского федерального округа «Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК»: материалы / - Саратов: Издательский центр «Наука», 2007. -С.57-58.

7. Пат. на полезную модель 69090 Российская федерация, Е 02 В 15/04. Устройство активной механической очистки оросительной воды / Горбачева М.П.; заявитель и патентообладатель Министерство сельского хозяйства РФ ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И.Вавилова»; заявл. 25.06.07; опубл. 10.12.07, Бюл. №3.-3 с.

8. Миркина, E.H. Использование биоресурсов в сельском хозяйстве / Е.Н Миркина, М.П. Горбачева // 2 Всероссийская научно-практическая конференция «Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы»: материалы / - Саратов: Изд-во ФГОУ ФПО «Саратовский ГАУ», 2008. - С. 92-94.

9. Есин, А.И. Диффузионная модель распространения примесей органического происхождения в мелиоративных каналах / А.И. Есин, М.Г1.

Горбачёва // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. -2008. - № 2. - С. 60-63 (входит в перечень ВАК).

10. Горбачева, М.П. Очистка оросительной воды от мусора растительного происхождения с последующей утилизацией / М.П. Горбачева,

B.А. Щербаков // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2008. - № 3. - С. 59-60 (входит в перечень ВАК).

11. Есин А.И. О распространении примесей в гидромелиоративных каналах / А.И. Есин, М.П. Горбачёва // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений. Межвуз. Науч. сборник / Саратовский государственный технический университет. -Саратов: Изд-во СГТУ, 2008. -С. 90-95.

12. Есин А.И. Удаление из оросительной воды мусора растительного происхождения / А.И. Есин, М.П. Горбачёва // Совершенствование методов гидравлических расчетов водопропускных и очистных сооружений. Межвуз. Науч. сборник / Саратовский государственный технический университет. - Саратов: Изд-во СГТУ. 2008. -

C. 61-63.

Подписано в печать 04.05.2009 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman. Печать RISO. Объем 1,0 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 092.

Отпечатано с готового оригинал-макета Центр полиграфических и копировальных услуг Предприниматель Серман Ю.Б. Свидетельство № ЗП7 410600, Саратов, ул. Московская, д. 152, офис 19, тел. 26-18-19, 51-16-28

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Горбачева, Мария Петровна

Введение

1 Проблемы очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения в открытых каналах и водозаборах

1.1 Анализ состояния проблемы

1.2 Факторы интенсивного размножения водорослей

1.3 Литературный обзор средств по очистке оросительной воды от мусора и водорослей

2 Уравнения гидродинамики и диффузии

2.1 Исходные уравнения

2.2 Уравнения гидр о динамики в двумерном в плане приближении

2.3 Уравнение диффузии в двумерном в плане приближении

2.4 Диффузия примеси в равномерном потоке воды

2.5 Стационарная диффузия в равномерном потоке

2.6 Продольная нестационарная диффузия в равномерном потоке

2.7 Постановка краевой задачи

2.8 Решение краевой задачи методом малых возмущений

2.9 Решение задачи в нулевом и последующих приближениях

2.10 Частные случаи диффузии примеси в открытом канале

2.11 Проведение вычислительных экспериментов

2.12 Применение асимптотических разложений

3 Разработка технического предложения по механической очистке оросительной воды

3.1 Применение эффекта искусственной поперечной циркуляции потока

3.2 Техническое предложение и основные характеристики устройства активной механической очистки оросительной 84 воды

3.3 Теоретическое обоснование основных размеров устройства активной механической очистки оросительной воды

3.4 Определение сопротивления воды при движении 88 3.5. Выбор движителя устройства активной механической очистки оросительной воды

4 Утилизация водорослевой массы для удобрения сельскохозяйственных культур

4.1 Проблемы повышения плодородия сельскохозяйственных угодий на территории РФ

4.2 Влияние водорослевой массы на урожайность сельскохозяйственных культур

4.3. Утилизация водорослевой массы

5 Экономическая оценка устройства активной механической очистки оросительной воды

Выводы по диссертации

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование технологии очистки воды в оросительных каналах"

Создание благоприятных условий для наиболее полного использования биоклиматического и социально- экономического потенциалов, направленных на обеспечение населения страны достаточным количеством продовольствия, всегда остаётся важнейшей обязанностью государства. Возможности решения этой проблемы определяются наличием в стране пригодных для сельскохозяйственного производства земель, их биоклиматическим потенциалом [43].

Реализация национального проекта по развитию АПК России, предусматривающего увеличение объёмов производства животноводческой продукции, невозможна без наличия устойчивой кормовой базы.

В природных и социально - экономических условиях современной России создать такую базу позволит лишь восстановление мелиорации после негативных изменений, которым подвергся мелиоративный комплекс страны за годы реформирования АПК.

Развитие мелиорации в России, происходившее в 1966-1990 годы, в последние десятилетия в силу различных проблем, связанных с переходом страны к рыночной экономике, было приостановлено. Практически прекратились работы по строительству, ремонту и реконструкции мелиоративных систем, вследствие чего значительно ухудшилось их техническое состояние. Площадь орошаемых земель сократилась по сравнешпо с 1991 г. на 24 %, осушаемых - на 9 %, более чем на 50 % площади орошаемых земель наблюдаются подъём грунтовых вод, засоление, происходит заболачивание земель. Всё это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и, как следствие, снижению продуктивности животноводства [2].

Эффективность мелиорации оценивается не только уровнем урожая, но и подержанием благоприятных экологических условий для человека и агро-ландшафта, рациональной системы защиты окружающей среды [105].

Основным условием рационального использования водных и энергетических ресурсов в орошаемом земледелии является оперативное управление водозабором - водораспределением на основе достоверных данных о подаче, потреблении и сбросе воды на оросительных системах. При этом всё большую актуальность приобретают вопросы обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений, непосредственно влияющих на экологическую обстановку в зоне орошения. Между тем современное состояние орошаемых земель в стране требует выполнение огромных работ по модернизации оросительных систем [10].

Анализ опыта эксплуатации оросительных систем Поволжья указывает, что одной из причин снижающих эксплуатационные показатели работы насосных станций, является недопустимая засорённость оросительной воды в подводящих открытых каналах. Очистка оросительной воды в настоящее время производится на водозаборах насосных станций с помощью касет, сеток, сороудерживающих решеток. Эффективность данного способа очень низкая. Обычно около решёток скапливаются растительные остатки, масса которых достигает от 30 до 60 кг. Большая их часть (до 86 %) располагается у поверхности воды [6, 19].

В этих условиях сороудерживающие и рыбозащитные решётки забиваются, нарушается нормальное функционирование насосной станции и всей сети в целом. Из одной камеры насосной станции ежегодно удаляется от 160 до 200 м растительных остатков. Очистка решёток производится вручную с марта по ноябрь. Объём извлекаемой массы крайне неравномерен. Затраты на выполнение этих работ достаточно велики.

Засорённость сороудерживающих решёток может вызвать увеличение потребления электроэнергии в 1,5-2 раза на каждый кубометр поданной воды [6, 18, 19, 31].

Для оросительных систем Поволжья главным засорителем оросительной воды являются водоросли, сорная и культурная растительность, листва, семена и др.

В течение поливного сезона растительная масса добывается тоннами из оросительной воды и зачастую становится «мусором» для территорий насосных и водоочистных станций, за счёт чего возникает проблема утилизации растительных остатков с территории насосных и очистных станций [19].

Таким образом, проблема очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения и его утилизация являются актуальными и требуют дополнительных теоретических исследований, и конструктивных проработок.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка научного обоснования развития процесса загрязнения оросительной воды мусором растительного происхождения и совершенствование способов очистки оросительной воды с последующей утилизацией растительных наносов. Задачи исследований:

• провести анализ современных технических средств и способов очистки оросительной воды на водозаборах насосных станций;

• разработать методику использования математической модели и дать теоретическое обоснование процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале;

• провести вычислительные эксперименты и сравнить результаты натурных и вычислительных экспериментов процесса загрязнения оросительной воды мусором растительного происхождения;

• разработать конструкцию устройства активной механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения;

• разработать научно-обоснованные предложения по утилизации собранного мусора.

Объект исследования - мелиоративные каналы и водозаборы насосных станции Саратовской области.

Методика исследований - разработка методики теоретического исследования по математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале; вычислительные эксперименты по полученной модели на ЭВМ; сравнение результатов вычислительных экспериментов с известными натурными экспериментами.

Научная новизна работы. В результате исследований разработана методика использования математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале и рассмотрены частные случаи решения для практически важных случаев, встречающихся при эксплуатации мелиоративных каналов. На основе математической модели разработаны программы, с помощью которых проведено моделирование процесса распространения органических примесей в зависимости от времени и расстояния. Разработано устройство активной механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения. Основные положения, выносимые на защиту:

• методика использования математической модели для процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале;

• методика расчета загрязнения оросительной воды на основе вычислительных экспериментов;

• устройство активной механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения;

• предложения по утилизации мусора растительного происхождения. Практическая значимость. Разработанная методика использования математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале дает возможность моделирования данного процесса на ЭВМ. Использование разработанного устройства активной механической очистки позволит повысить показатели работы насосных станций и дождевальных машин, что в свою очередь, обеспечит увеличение урожайности сельскохозяйственных культур.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

- на Всероссийской научно - практической конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова, «Вавиловские чтения -2005», Саратов 2005 г.;

- на второй Всероссийской научно - практической конференции «Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы», Саратов 2007 г.;

- на Международной научно - практической конференции «Проблемы землепользования в зоне рискованного земледелия», Саратов 2007 г.;

- на научно - практической конференции молодых учёных Приволжского федерального округа «Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК», Саратов 2007 г.;

- на конференции, посвященной 120-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения -2007», Саратов 2007 г.;

-на ежегодных профессорско-преподавательских конференциях Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И.Вавилова в 20032009 гг;

- на теоретическом семинаре инженерных факультетов ФГОУ ВПО ВГСХА в 2009 г.; непосредственно использовались при проведении проектных и ремонт-но-эксплуатационных работ на Энгельсской и Приволжской оросительных системах.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из них 1 патент Российской Федерации на полезную модель, 2 работы в издании, входящем в перечень ВАК. Общий объем публикаций составляет 1,95 печ. л., из них лично соискателя - 1,33 печ. л.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 121 наименование (из них 14 — на иностранном языке), 7 приложений. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включая 11 таблиц и 48 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Горбачева, Мария Петровна

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Анализ современных технических средств и способов очистки оросительной воды на водозаборах насосных станций показал, что основной причиной низкой эффективности работы насосных станций является изношенность оборудования и сильная засоренность оросительной воды мусором растительного происхождения. Оросительная вода является благоприятной средой обитания водорослей в силу относительно малых глубин и скоростей течения в оросительных каналах в связи с резким сокращением площади орошаемых земель.

2. На основе уравнения диффузии была разработана методика использования математической модели процесса распространения органических примесей в мелиоративном канале.

3. На основе разработанной методики и с помощью ЭВМ были проведены вычислительные эксперименты на основе которых был составлен регламент по планированию очистных работ отводных каналов и водозаборов Энгельсской и Приволжской оросительных систем.

4. Сравнительным анализом были выявлены недостатки устройств очистки оросительной воды и разработана конструкция плавающего устройства механической очистки оросительной воды от мусора растительного происхождения, которое характеризуется простотой конструкции и мобильностью. Устройство защищено патентом Российской Федерации на полезную модель.

5. В связи с проблемой утилизации растительной массы, загрязняющей территории насосных станций, разработано предложение по применению растительного мусора в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

6. Экономический эффект от применения разработанного устройства активной механической очистки оросительной воды от мусора и водорослей составляет 12138,2 руб. на 1 га орошаемой площади.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для прогнозирования органического загрязнения в мелиоративных каналах оросительных систем Поволжья рекомендуется использовать математическую модель процесса распространения органических примесей.

2. При проведении мероприятий по очистке водозаборов насосных станций от мусора растительного происхождения рекомендуется использовать плавучее устройство активной механической очистки оросительной воды.

3. Водорослевую массу, извлеченную из оросительной воды, целесообразно использовать в качестве органического удобрения либо непосредственно, либо после компостирования.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Горбачева, Мария Петровна, Саратов

1. Абдразаков, Ф.К. Задачи и перспективы развития мелиоративного комплекса в Саратовской области / Ф.К. Абдразаков, А.В Волков // Мелиорация и водное хозяйство. - 2005. - № 3. - С. 23-25.

2. Абдразаков, Ф.К. Повышение экологической эффективности орошения в Саратовском Заволжье на основе совершенствования дождевальной машины «Фрегат» / Ф.К, Абдразаков, В.В. Васильев. — Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2005. 116с.

3. Алексеев, Е.К. Зеленое удобрение на орошаемых землях / Е.К. Алексеев М.: Гос. Изд-во с/х. Литературы, 1957. - 284с.

4. Багров, М.Н. Оросительные системы и их эксплуатация / М.Н. Багров, И Л. Кружилин. М.: Колос, 1978. - 7с.

5. Баженова, О.П. Многолетняя динамика фитопланктона и состояние экосистемы Среднего Иртыша / О.П. Баженова // Электронный научный журнал «Исследовано в России». — 2005.

6. Басок, С.И. Оборудование для удаления из каналов растительных остатков / С.И. Басок, Е.М. Демченко, Л.А. Камышенцев // Гидротехника и мелиорация. 1985. - №6. - С. 39-40.

7. Безднина, С.Я. Принципы и методы оценки качества воды для орошения / С.Я. Безднина // Мелиорация и водное хозяйство. 1989. - № 8. - С. 23-24.

8. Вернадский, Н.М. Речная гидравлика, ее теория и методология / Н.М. Вернадский. т. 1. - М. - Л.: ОНТИ, 1933.

9. Вернадский, Н.М. Теория турбулентного потока и ее применение в построении течений в открытых водоемах / Н.М. Вернадский // Материалы по гидрологии, гидрографии и водным силам СССР / М. — Л.: Гос-энергоиздат, вып. XX, 1933. С. 83.

10. Бочкарёв, В.Я. Современные подходы к созданию типовых комплексов автоматизации оросительных систем // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. - № 6. - С. 16-17.

11. Высоцкий, Л.И. Основы теории управления бурными потоками / Л.И. Высоцкий. Саратов: Изд-во СГУ, 1968. - 176 с.

12. Высоцкий, Л.И. Управление бурными потоками на водосбросах / Л.И. Высоцкий. М: Энергия, 1977. - 280 с.

13. Высоцкий, Л.И. Управление бурными потоками на водосбросах / Л.И. Высоцкий. М.: Энергоатомиздат, 1990.- 239 с.

14. Герасимов, A.B. Основы теории корабля / A.B. Герасимов, А.И. Пастухов, В.И. Соловьев. — М.: Изд-во Министерства обороны союза ССР, 1958.

15. Голлербах, М.М. Водоросли, их строение, жизнь и значение / М.М. Голлербах. М.: Изд-во Московского общества испытателей природы, 1951.-388с.

16. Горбачева, М.П. Очистка оросительной воды от мусора растительного происхождения с последующей утилизацией / М.П. Горбачева, В.А. Щербаков // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2008. - № 3. - С. 59-60.

17. Григоров, М.С. Модернизация оросительных систем как фактор стабилизации и развития сельскохозяйственного производства / М.С. Григоров, П.И. Кузнецов // Мелиорация и водное хозяйство. 2006 - № 2. - С. 31-34.

18. Гринпресс, В.М. Как построить водный велосипед / В.М. Гринпресс, В.К. Турбал. Ленинград: Изд-во судостроительной промышленности. -1960.-72с.

19. Довбан, К.И. Зеленое удобрение / К.И. Довбан. М.: Агропромиздат, 1990. -208с.

20. Дьяконов, В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ / В.П. Дьяконов. М.: Наука, 1989. -с.

21. Емельянова, И.М Раундап эффективное средство для уничтожения растительности на мелиоративных объектах / И.М. Емельянова, H.A. Прокопович // Мелиорация и водное хозяйство. 1999. - №3. - С. 4546.

22. Емцев, Б.Т. Двухмерные бурные потоки / Б.Т. Емцев. М.: «Энергия», 1967. - 212 с.

23. Есин, А.И. Диффузионная модель распространения примесей органического происхождения в мелиоративных каналах / А.И. Есин, М.П. Горбачёва // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2008. - №2. - С. 60-63.

24. Есин, А.И. Задачи технической механики жидкости в естественных координатах / А.И. Есин. Саратов: Изд-во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2003. - 144 с.

25. Есин, А.И. Уравнения гидродинамики плановых потоков в естественных координатах / А.И. Есин // «Известия ВУЗов. Энергетика». -1984.-№4.-С. 109-112.

26. Зинченко, А.П. Аграрная политика / А.П. Зинченко, В.И. Назаренко, В.В. Шайкин и др.; под ред. А.П.Зинченко. М.: КолосС, 2004. - 304с.

27. Илясов, Г.А. К вопросу практического использования планктона в народном хозяйстве // Гидравлические исследования сооружений. Очистка жидкостей. Межвуз. науч. сборник / Саратовский политехнический институт. Саратов: Изд-во СПИ, 1982. - С. 137 - 141.

28. Инструкция по определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в орошении и осушении земель, обводнении пастбищ и мелиоративном строительстве. -М., 1991. 53с., илл.

29. Караушев, A.B. Проблемы динамики естественных водных потоков / A.B. Караушев. JI.: Гидрометеоиздат, i960. - 396 с.

30. Караушев, A.B. Распределение скоростей и коэффициентов турбулентного обмена по вертикали / A.B. Караушев // «Труды ГГИ» / Вып. 2(56), 1947,. С. 38-78.

31. Карелин, В.Я. Насосы и насосные станции: учебник для вузов / В.Я. Карелин, A.B. Минаев. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 320с.

32. Коваленко П.И. Автоматизация мелиоративных систем. М.: Колос, 1983.-304с.

33. Концепция мелиораций сельскохозяйственных земель в России; под общей редакцией академиков РАСХН A.B. Гордеева и Г. А. Романенко. -М.:МГУП, 2005. 70 с.

34. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров/Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1984. - 831 с.

35. Кошкин, А.Н. Устройство для предварительной очистки воды на водозаборах насосных станций / А.Н. Кошкин // Мелиорация и водное хозяйство. 2008. - №4. - С. 36 - 39.

36. Кошкин, Н.М. К вопросу эксплуатации ДМ «Фрегат» в Саратовской области/ Н.М. Кошкин, И.А. Левушкин // Вестник Саратовского госаг-роуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2007. - №2. - С. 24-26.

37. Кружил ин, И.П. Мелиорация сельскохозяйственных земель — важнейшее звено в реализации национального проекта «развитие АПК» / И.П. Кружилин // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. - №2. - С. 22-25.

38. Леви, И.И. Движение речных потоков в нижних бьефах гидротехнических сооружений / И.И. Леви. М - Л.: Госэнергоиздат, 1955. - 256 с.

39. Лобачев, П.В. Насосы и насосные станции: учеб. Для техникумов / П.В. Лобачев. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. -320с.

40. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. М.: Физматгиз, 1970. - 904 с.

41. Маккавеев, В.М. О плановом очертании струенаправляющих сооружений мостовых переходов / В.М. Маккавеев. Л.: «Проблемы Волго -Каспия», 1934. Т. 2.

42. Маккавеев, В.М. Теория процессов перемешивания при турбулентном движении свободных потоков и вопросы зимнего режима рек / В.М. Маккавеев // «Записки ГГИ». т. Y., 1931, С. 5-7.

43. Маслов, Б.С. Мелиорация вод и земель / Б.С. Маслов. М.: Изд-во РСХА, 2004. - 278 с.

44. Милосердое, В.В. Аграрная политика и проблемы развития АПК /

45. B.В. Милосердое. -М.: Агропромиздат, 1990.-296 с.

46. Монин, A.C. Статистическая гидромеханика / A.C. Монин, A.M. Яг-лом. Часть 1. - М.: Наука, 1967. - 640 с.

47. Музафаров, A.M. Культивирование и применение микроводорослей /

48. A.M. Музафаров, Т.Т. Таубаев. Т.: Изд-во «Фан» Узбекской ССР, 1984. - 320с.

49. Найфэ, Э. Методы возмущений /А. Найфэ. -М.: Мир, 1976. 455с.

50. Ольгаренко, В.И. Современная концепция эксплуатации оросительных систем /В.И. Ольгаренко // Мелиорация и водное хозяйство. — 1999. -№2.-С. 21-22.

51. Ольгаренко, В.И. Управление технологическими процессами на экологически сбалансированных оросительных системах /В.И. Ольгаренко // Мелиорация и водное хозяйство. — 2007. №4. - С. 26-30.

52. Ольгаренко, В.И. Эксплуатация и мониторинг мелиоративных систем /

53. B.И.Ольгаренко, Г.В. Ольгаренко, В.Н. Рыбкин / Под ред. члена — корреспондента РАСХН В.И. Ольгаренко. Коломна, 2006. —391с., ил.

54. Орошение и его возможности: Экономический взгляд на некоторые вопросы развиитя поливного земледелия Поволжья; под общ. ред. В.А Димитрюка. Саратов: Приволж. Кн. Из-во, 1985. - 261с.

55. Пат. 540962 СССР, Е 02 В 15/00; Е 02D 17/20. Прицепное устройство для ухода за оросительными каналами / Ванеян С.А., Гобеев А.Б., Шафранов C.B.; заявл. 29.09.72; опубл. 30.12.76, Бюл. № 48. 4 с.

56. Пат. 1276747 СССР, Е 02 В 15/00. Устройство для борьбы с цветением воды / Коваленко Э.П.; заявитель и патентообладатель Коваленко Э.П.; заявл. 05.11.84; опубл. 15.12.86, Бюл. № 46. -2 с.

57. Пат. 1312134 СССР, Е 02 В 5/08. Устройство для очистки сороудер-живающей решетки / Арон И.В., Смирнов С.П.; заявитель и патентообладатель Арон И.В., Смирнов С.П.; заявл. 30.12.85; опубл. 23.05.87, Бюл. № 19. -2 с.

58. Пат. 1423685 СССР, Е 02 В 15/00. Запань для отвода загрязнений, плавающих в поверхностном слое потока воды / Пятницкий И.И., Рябов И.Н.; заявитель и патентообладатель Пятницкий И.И., Рябов И.Н.; заявл. 30.04.86; опубл. 15.09.88, Бюл. № 34. -4с.

59. Пат. 1456500 СССР, Е 02 В 15/00. Устройство для очистки воды в открытых водотоках / Беновицкий Э.Л., Каневский Э.И., Модзалевский

60. Пат. 1518450 СССР, Е 02 В 15/00. Устройство для сбора плавающего на поверхности мусора / Батан А.Г.; заявитель и патентообладатель Батан А.Г.; заявл. 11.05.87; опубл. 30.10.89, Бюл. № 40. 2с.

61. Пат. 1557246 СССР, Е 02 В 5/08. Устройство для очистки сороудер-живающей решетки / Басок С.И., Николаев А.И., Кононов И.В., Котов

62. B.Ф., Дмитриев В.А., Соколов Ю.В.; заявитель и патентообладатель Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации.; заявл. 23.03.88; опубл. 15.04.90, Бюл. №14. -5 с.

63. Пат. 1587110 СССР, Е 02 В 5/08. Устройство для очистки сороудер-живающей решетки / Ярыгин И.Е., Ярыгин А.И.; заявитель и патентообладатель Киргизский сельскохозяйственный институт им. К.И. Скрябина.; заявл. 11.10.88; опубл. 23.08.90, Бюл. №31. -4с.

64. Перегудов, В.М. Парусные байдарки, катамараны, тримараны и надувные лодки / В.М. Перегудов. М.: Майор, 2003. - 416 с.

65. Петрик, А.Д. Насосы и мелиоративные насосные станции: учебное пособие для высшей школы / А.Д. Петрик, A.B. Подласов, Ю.П. Евреен-ко. Львов.: Изд-во при Львовском ун-те, 1987. — 168с.

66. Поляков Ю.П. ЮЖНИИГиМ: Этапы большого роста Ю.П. / Ю.П. Поляков// Мелиорация и водное хозяйство. 2006 - № 6. - С. 5-6.

67. Попов, Г.Н. Микроудобрения на орошаемых землях / Г.Н. Попов, Б.В. Егоров. -М.: Россельхозиздат, 1987. 48с.

68. Рычагов, В.В. Проектирование насосных станций и испытание насосных установок / В.В. Рычагов, А.А.Третьяков, М.М. Флоринский. -М.: Стройиздат, 1971. 140 с.

69. Сиренко, Л.А. Физиологические основы размножения синезелёных водорослей в водохранилищах / Л.А. Сиренко. Киев: Изд-во «Нау-кова Думка», 1972. - 340с.

70. Слисский, С.М. Гидравлика зданий гидроэлектростанций / С.М. Слис-ский. -М.: Энергия, 1970. С. 97-102.

71. СНИП 11-31-77. Наружные сетки и сооружения. М.: Стройиздат, 1978. С. 21-30.

72. Справочник по специальным функциям; под ред. М. Абрамовича и И. Стиган. Пер. с англ. - М.: Наука, 1979. - 320с.

73. Суховерхов, Ф.М. Опыт выращивания белого амура и толстолобика в прудах/Ф.М. Суховерхов, A.C. Писаренкова. М.: 1958. 124с.

74. Сухомел, Г.И. Вопросы гидравлики открытых русел и сооружений / Г.И. Сухомел. Киев: «Наукова Думка», 1949. - 168с.

75. Сухомел , Г.И. Исследования гидравлики открытых русел и сооружений / Г.И. Сухомел. Киев: «Наукова Думка», 1965. - 112 с.

76. Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики / А.Н. Тихонов, А.А Самарский. М.: Наука, 1972. - 736 с.

77. Токман, Л.В. Фитопланктон среднего течения реки Десны / Л.В. Токман // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова.-2008. №3.- С. 40-43.

78. Фильчагов, JI.П. Проектирование и строительство оросительных систем и их экологическая надежность / Л.П. Фильчагов, В.Д. Дупляк, Б.А. Мусненко, Б.Б. Сменян. Киев: изд-во Будивельник, 1983. - 72с.

79. Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей / : в 2-х томах: т.1; Перевод с англ. /М.: Мир, 1991. 504с., ил.

80. Шеренков, И.А. Прикладные плановые задачи гидравлики спокойных потоков/И. А. Шеренков. М.: «Энергия», 1978. - 240 с.

81. Шуравилин, A.B. Мелиорация: учебное пособие / А.В Шурави-лин, А.И. Кибека. М: ИКФ «ЭКМОС», 2006. - 944с.

82. Щедрин В.Н. Орошение сегодня: проблемы и перспективы / В.Н. Щедрин. М.: Изд-во ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2004. -255с.

83. Чугаев, P.P. Гидравлика /P.P. Чугаев. Л.: Энергоиздат, 1982. -672 с.

84. Bowden, K.F. Turbulent diffusion / K.F. Bowden, // "Memories Soc. Roy. Sei. Liege". 1972. - № 6: vol. 11. - P. 67 - 77.

85. Dagan, G. Dispersivity tensor for turbulent uniform channel flow / G. Dagan // "J. Hydr. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng.". 1969. - № HY5. - P. 1699-1712.

86. Elder, J.W. The dispersion of marked fluid in turbulent shear flow / J.W. Elder // "J. Fluid Mech.". 1959. - № 4. - P. 544-560.

87. Fischer, H.B. The mechanics of dispersion in natural streams / H.B. Fischer // "J. Hydr. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng.". 1967. - № HY6. -P. 187-216.

88. Fischer, H.B. Dispersivity tensor for turbulent uniform channel flow / H.B. Fischer // "J. Hydr. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng.". 1970. - № HY4. - P. 1096-1100.

89. Fischer H.B. Longitudional dispersion and turbulent mixing in open channel flow/H.B. Fischer //"Ann. Rev. Fluid Mech.". Vol. 5. 1973. -P. 59-78.

90. Fortier, A. Transfer problems in turbulent flows / A. Fortier // "Annals of N. Y. Acad. Sei.". 1968. - vol. 154. - № 2. - P. 704 - 727.

91. Ide, Y. Diffusion from a continuous source in relation to Eulerian problems of turbulence / Y. Ide // "Proc. 20th Jap. Nat/ Congr. Appl. Mech." / Tokyo, 1970 - 1971. - P. 283 - 286.

92. Ippen, A.T. Turbulence and diffusion in hydraulic engineering / A.T. Ippen // "Proc. 12th Cong, of IAHR Spet. 11 14" /1967. - vol. 5. - P. 165 -171.

93. Jobson, H.E. Vertikal transfer in open channel flow / H.E. Jobson, W.W. Sayre // "J. Hydr. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng.". 1970. - № PH3. -P. 703-724.

94. Patankar, S.V. Diffusion from a line source in a turbulent boundary layer: comparison of theory and experiment / S.V. Patankar, G.F. Taylor // "Int. J. Heat Mass Transfer", vol. 8. 1965. P. 1172-1175.

95. Taylor, G.K. The dispersion of matter in turbulent flow through a pipe / G.K. Taylor // "Proc. Roy. Soc.". Vol. 223. Ser. A, 195. № 1115. -P. 446-468.