Совершенствование технологии реконструкции каналов инженерно-мелиоративных систем с рациональным использованием средств механизации

Волков, Анатолий Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Совершенствование технологии реконструкции каналов инженерно-мелиоративных систем с рациональным использованием средств механизации
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии реконструкции каналов инженерно-мелиоративных систем с рациональным использованием средств механизации"

На правах рукописи ВОЛКОВ АНАТОЛИЙ ВИКТОРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕКОНСТРУКЦИИ КАНАЛОВ ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ С РАЦИОНАЛЬНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ

Специальность 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и

охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САРАТОВ 2005

Работа выполнена на кафедре «Организация и управление инженерными работами» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный руководитель - доктор технических наук.

профессор

Абдразаков Фярид Кинжаевич

Официальные оппоненты: - доктор технических наук.

профессор Щербаков Владимир Александрович - кандидат технических наук, доцент Кравчук Алексей Владимирович

Ведущая организация - Федеральное государственное научное учреждение «Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации».

Защита диссертации состоится « 8 » декабря 2005 г. в 12 — на заседании диссертационного совета К 220.061.01 при ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»: 410056, г. Саратов, ул. Советская, 60, ауд. 241.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета > Ч Ф.К. Абдразаков

17724

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Мелиоративный фонд Саратовской области - один из крупнейших в России, был создан государством в 70-80-е годы. Тогда в Заволжье за короткий срок были построены магистральные каналы и оросительные системы. В 1987 г. в области уже действовала сеть регулярного орошения на 481 тыс. га. В 1990 г. Саратовская область имела около 500 тыс. га орошаемых земель. Однако в начале 90-х годов из-за сложных преобразований в экономике нашей страны, финансирование мелиоративных работ было приостановлено. Недофинансирование отрасли, а также износ работающего оборудования, практически полное отсутствие обновления парка машин для проведения эксплуатационно -ремонтных работ, привело к тому, что списаны и переведены в богарные значительные площади орошаемых земель.

Климатическое расположение Саратовской области таково, что без мелиорации земель ведение эффективного сельского хозяйства затруднено или полностью невозможно. Температура воздуха днем может достигать 35^0°С, а на поверхности почвы - до 65°С при относительной влажности ниже 30%. В результате чего накопленная в зимний период и сохраненная в весеннее половодье влага быстро испаряется, дефицит которой может восполнить только орошение.

Подача воды на орошаемые поля осуществляется посредством оросительных систем, которые в Саратовской области имеют высокую степень износа (более 40%). Поэтому в настоящее время главной задачей. стоящей перед организациями мелиоративного комплекса является поддержание в технически исправном состоянии мелиоративных объектов, обеспечение их надежной эксплуатации, а также проведение реконструкции и технического перевооружения оросительных систем.

Площадь орошаемых земель Саратовской области в настоящее время составляет 257,3 тыс. гектаров регулярного орошения, в том числе на государственных оросительных системах 213 тыс. гектаров, или 83% всех поливных площадей области. Эксплуатируется 235 государственных насосных станций, 1,2 тыс. километров каналов, более 500 гидротехнических сооружений и 41 водохранилище. Стоимость объектов федеральной формы собственности составляет 10,2 млрд. рублей, численность эксплуатационного персонала более 1900 человек.

«'ос. национальная i

библиотека а i

ФГУ Управление «Саратовмелдаводхоз». за три последних года оросительными системами были выполнены планы водопользования, достигнуты рост орошаемых земель и отдача с орошаемого гектара За три года было реконструировано 12 тыс. гектаров орошаемых земель, пять аккумулирующих водохранилищ, каскад насосных станций и регулирующие гидротехнические сооружения.

Планами перспективного развития мелиоративного комплекса Саратовской области, учитывая большой износ и значимость Саратовского оросительно-обводнигельного канала, Приволжской и Энгельс -ской оросительных систем, пред у сматривается их комплексная реконструкция. Поэтому актуальной задачей в настоящее время является разработка и внедрение новых технологий и технических средств для реконструкции и ремонта каналов оросительных систем, что позволит выполнить намеченные объемы работ в установленные сроки и с наименьшими затратами С учетом всего выше изложенного тема диссертационной работы является актуальной.

Исследования по теме диссертации выполнены на кафедре «Организация и управление инженерными работами» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2001-2005 гг. согласно межведомственному координационному плану по научной программе «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» на 2001-2005 гг., задание 10 «Разработать научные основы и технологии комплексной экологически безопасной мелиорации земель и рационального их использования (мелиорация земель)», поз. 10.04 «Разработать технологии и технические средства модернизации, реконструкции и строительства комплексных мелиоративных систем».

Разработанные при участии соискателя эффективные технологии и машины для мелиоративного комплекса награждены золотой медалью и дипломами I степени Всероссийского выставочного центра (г. Москва, 2004-2005 гг.).

Цель работы - повышение надежности эксплуатации оросительных систем за счет совершенствования технологии реконструкции каналов и рационального использования средств механизации

Задачи исследований:

1. Провести анализ состояния мелиоративного комплекса Саратовской области и разработать основные предпосылки для совершенствования технологий реконструкции и ремонта каналов инженерно -мелиор аггивных систем.

2. Разработать комплексную технологию реконструкции и ремонта оросительных каналов.

3. Обосновать рациональное техническое обеспечение технологических процессов реконструкции и ремонта каналов инженерно-мелиоративных систем.

4. Оптимизировать обновление парка машин для реконструкции и ремонта канатов инженерно-мелиоративных систем.

5. Разработать математическую модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

6. Провести экспериментальные исследования, внедрить научные разработки в производство и оценить экономико-энергетическую эффективность предложенных технологических решений.

Объект исследования - технологический процесс и технические средства для реконструкции и ремонта каналов инженерно-мелиоративных систем.

Методика исследования - проведение теоретических и экспериментальных исследований с последующей экономической оценкой полученных результатов. Теоретические исследования выполнялись на основе известных положений, законов и методов математики, математической статистики, экономико-математического и организационно-технологического моделирования.

Экспериментальные исследования осуществлялись на основе общепринятых методик проведения экспериментов, действующих стандартов и нормативных документов. Расчеты и обработка результатов исследований выполнялись на ЭВМ методами математики и математической статистики с использованием соответствующих пакетов прикладных программ.

Научная новизна В результате проведенных исследований с целью повышения надежности эксплуатации оросительных систем разработана комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов Разработаны основные теоретические положения, необходимые для определения рационального технического обеспечения технологического процесса, а также рекомендации по составлению комплектов машин. Разработана математическая модель оптимизации обновления парка машин и методика расчета оптимального срока замены техники. С целью сокращения энергозатрат и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за счет оптимизации времени работы машин на объектах, теоретически обоснована и разработана математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения землеройной техники по производственным объектам и предложена методика расчета на ЭВМ.

Научные положения, выносимые на защиту:

- комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов;

- теоретические положения по рациональному техническом)' обеспечению технологического процесса реконструкции и ремонта канатов инженерно-мелиоративных систем и рекомендации по составлению комплектов машин;

- математическая модель оптимизации обновления парка машин и методика расчета оптимального срока замены техники;

- математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте канатов инженерно-мелиоративных систем.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследования. Полученные результаты исследований могут быть использованы в качестве рекомендаций для эффективного выполнения работ по реконструкции и ремонту оросительных систем, а также в учебном процессе вузов и колледжей при изучении мелиоративных дисциплин.

Комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов и математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем внедрены на Саратовском оросительно-обводнительном канате им. Е.Е. Алексеевского и Приволжской оросительной системе им. И.П. Кузнецова Годовая экономия при внедрении предложенных технологических и организационных решений составила, для комплексной технологии ремонта и реконструкции оросительных канатов - 6,9 тыс. руб./га.; при оптимизации планов распределения землеройных машин для парка экскаваторов - 5,6 руб./м3, бульдозеров - 0,65 руб./м , скреперов - 6,28 руб/м3. Прибыль при оптимальном сроке замены экскаваторов в производственных \ словиях ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз» - 443 тыс. руб. в год.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертационной работы ежегодно докладывались в период 2001-2005 гг. на научных конференциях Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова, Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова, Московского государственного университета природообустройства, Самарской государственной сельскохозяйственной академии, Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, ФГУП «НИПИгипропромсельстрой», на научно-практических совещаниях в Министерстве сельского хо-

зяйства и продовольствия Саратовской области и ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 работах, из них 1 патент РФ на полезную модель. Общий объем публикаций составляет 5,52 печ.л , из них лично соискателя -3,68.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 173 страницах, состоит из введения, 5 глав и общих выводов, имеет 47 таблиц, 40 рисунков, 9 приложений. Список литературы включает в себя 121 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «Введении» обоснована актуальность выполненной работы, приведены: цель работы; задачи, объект и методика исследования; научная новизна; научные положения, выносимые на защшу; практическая ценность работы и реализация результатов исследования; апробация работы и структура диссертации.

В первой главе «Состояние вопроса исследований» проведен анализ состояния и перспектив развития мелиоративного комплекса Саратовской области. Согласно проведенному анализу значительная часть мелиоративных объектов имеет высокую степень износа. что требует проведения комплекса работ по их реконструкции и ремонту. Планы перспективного развития мелиоративного комплекса предусматривают увеличение финансирования работ по реконструкции и восстановлению орошаемых земель к 2010 г. на 49%, реконструкции Саратовского оросигельно-обводнительного канала на 39%, ремонту групповых водопроводов на 91%, строительству противоэрозионных прудов на 24%, содержанию и ремонту мелиоративных систем на 47%, развитию и реконструкции производственных баз на 25% и работ по развитию научно-исследовательских и опытно-констру кторских работ в мелиоративном производстве на 26%. Проанализированы существующие технологии по реконструкции и ремонту оросительных каналов, выявлены их основные преимущества и недостатки. Проведен анализ «возрастной» структуры парка землеройной техники мелиоративного комплекса Саратовской области, который показал, что более 80% машин отработали свои нормативные сроки службы.

На основании трудов Айдарова И.П., Кизяева Б М., Кружилина И.П., Щедрина В Н., Мануйлова В.Ю., Кирейчевой JI.B., Маммае-ва З.М., Маслова Б.С., Ольгаренко В.И.. Абдразакова Ф.К. и др. выявлена необходимость разработки и внедрения новых ком-

плексных технологий реконструкции и ремонта инженерно-мелиоративных систем с рациональным техническим обеспечением технологического процесса, определена необходимость разработки усовершенствованных математических моделей оптимизации обновления и распределения парка машин в мелиоративном производстве.

Во второй главе «Разработка комплексной технологии реконструкции оросительных каналов и повышение эффективности работы парка машин для реконструкции и ремонта инженерно-мелиоративных систем» теоретически обоснованы и разработаны: комплексная технология реконструкции и ремонта оросительных каналов; зависимости для рационального технического обеспечения технологического процесса; математические модели оптимизации обновления и распределения парка машин; рекомендации по составлению комплектов машин

Комплексная технология реконструкции и ремонта оросительных канатов

Проведенный анализ, существующих технологий реконструкции оросительных каналов показал, что в большинстве своем они полностью механизированы и достаточно эффективны, однако необходимо отметить два основных недостатка существующих технологий - это отсутствие комплексности выполнения работ и значительная номенклатура технических средств необходимых для производства работ. Поэтому нами предложена комплексная технология реконструкции и ремонта оросительных каналов (рис. 1). В данной технологической схеме приняты следующие обозначения:

1 - Подготовительные работы: 1.1 - Осмотр берм, откосов и дна канала, удаление из русла каната и с прилегающей территории посторонних предметов (погрузчик-собиратель); 1.2 - Срезание древесно-кустарниковой растительности на бермах и откосах каната (кусторез с телескопическим рабочим оборудованием); 1.3 - Сбор, погрузка и вывоз древесно-кустарниковой растительности для дальнейшей утилизации (погрузчик-собиратель, автомобиль или прицеп самосват); 1.4 - Окашивание берм, откосов и дна каната (кусторез со сменным рабочим оборудованием косилочного типа); 1.5 - Сбор, погрузка и вывоз травяной растительности для дальнейшей утилизации (погрузчик-собиратель, автомобиль или прицеп самосвал).

2 - Ремонтные работы; 2.1- Ремонтные работы на участке каната в земляном русле; 2.2 - Ремонтные работы на участке канала в облицованном русле; 2.1.1 - Планировка берм, засыпка ям, подсыпка дамб (бульдозер); 2.1.2 - Очистка каната от наносов (одно-

ковшовый экскаватор); 2.1.3 - Исправление крупных деформаций сечения каната, профилирование дамб (одноковшовый экскаватор); 2.1.4 - Разравнивание извлеченного грунта (бульдозер); 2.2 1 - Планировка берм вдоль каната (бульдозер); 2.2.2 - Очистка покрытия канала от наносов (одноковшовый экскаватор); 2.2.3 - Ремонт покрытия каната (автокран, заливщик швов); 2.2 4 - Разравнивание извлеченного грунта (бульдозер).

3 - Реконструкционные работы: 3.1 - Реконструкция участка каната в выемке; 3.2 - Реконструкция участка каната в полувыемке, полунасыпи и насыпи; 3 3 - Устройство противофильтраци-онного покрытия на канале; 3.1 1 - Снятие растительного слоя с трассы канала (бульдозер); 3.1.2 - Выравнивание трассы канала под нивелир (бульдозер, автогрейдер); 3.1 3 - Разработка «корыта» на участках канала, проходящих в глубокой выемке (бульдозер, скрепер, одноковшовый экскаватор); 3.1.4 - Разработка верхней части канала с перемещением грунта в кавальеры (скрепер); 3.1.5 - Разработка нижней части канала с перемещением грунта в кавальеры (одноковшовый экскаватор); 3.1.6 - Выравнивание «корыта» под нивелир (бульдозер); 3.1.7 - Планировка дна и откосов канала (одноковшовый экскаватор); 3.1.8 - Выравнивание отвалов грунта, формирование и планировка кавальера (бульдозер); 3.2.1 - Снятие растительного слоя с трассы канала и с поверхности резервов (бульдозер); 3 2 2 - Рыхление грунта в основании под дамбами (рыхлитель); 3.2.3 - Уплотнение грунта в основании под дамбами (каток); 3.2.4 - Разработка грунта в выемке канала и резервах с перемещением в тело дамб (одноковшовый экскаватор); 3.2.5 - Послойное разравнивание отсыпанного грунта в дамбах (бульдозер); 3.2.6 - Доувлажнение грунта в дамбах до оптимальной влажности (полвдочно-моечная машина); 3.2.7 - Послойное уплотнение грунта в дамбах (каток); 3.2.8 - Ликвидация выездов из канала оставшихся после работы машин (бульдозер, одноковшовый экскаватор); 3.2.9 - Планировка откосов канала и дамб (одноковшовый экскаватор); 3.3.1 - Профилировка дна и откосов канала (одноковшовый экскаватор); 3.3.2 - Раскладка по периметру канала полимерной пленки и ее сварка (автокран, оборудование для сварки полимерной пленки); 3.3.3 - Укладка рубероида или других защитных материалов на поверхность пленки (автокран); 3.3 4 - Укладка железобетонных плит на дно и откосы канала (автокран); 3.3.5 - Герметизация стыков между плитами (заливщик швов).

4 - Рекультивация всех площадей нарушенных земель (бульдозер).

Рис. 1. Комплексная технология реконструкции и ремонта оросительных каналов.

После проведения подготовительных работ, необходимо произвести оценку по условию:

Р < 0,5 • 8бзл; (1)

где 8кр - стоимость капитального ремонта каната, руб.; Бвш - балансовая стоимость канала, руб.

Если условие удовлетворяется, то проводятся ремонтные работы, если условие не удовлетворяется - работы по реконструкции.

Завершающей операцией комплексной технологии ремонта и реконструкции оросительных каналов, обязательно должна быть проведена рекультивация всех нарушенных земель. Набор работ по рекультивации будет зависеть от возможных видов последующего использования нарушенных земель.

Определение рационального технического обеспечения технологий Эффективная работа машин в технологическом процессе может быть достигнута только при рациональном подборе технических средств в комплекте машин. Согласно проведенным теоретическим исследованиям, максимальная производительность ведущей машины комплекта Пэвщп1ах может быть определена по формуле:

1 v v

П _ общ _ 1 общ .

эведтах л -у" ут у > V /

Ш Лобщ Лобщ

где а - уровень значимости, который характеризует некоторую граничную величину производительности ведущей машины, выше которой возрастание производительности не будет оказывать значительного влияния на повышение производительности комплекта машин в целом; Уобщ - общий объем работ, выполняемый комплектом машин; Х0бЩ - общая продолжительность работы комплекта машин за исключением продолжительности работы ведущей машины; кузн - коэффициент уровня значимости (принимается в соответствии со спецификой комплекта машин и выполняемых работ ку зн = 0,5... 5).

По формуле 2 можно определить рациональную производительность ведущей машины, выше значения которой увеличение производительности ведущей машины является нецелесообразным.

Оптимизация обновления парка машин Схема функционального взаимодействия состояний мелиоративной и строительной техники в течение всего срока слунгаы может быть представлена в следующем виде (рис. 2). Согласно схеме можно выделить четыре основных управляющих решения при обновлении парка машин, а именно - списание старой и приобретение новой машины; сохранение имеющейся машины; проведение капитального ремонта и проведение модернизации.

Рис. 2. Схема функционального взаимодействия состояний мелиоративных и строительных машин в течение срока службы.

Если в качестве критерия оптимальности, при решении задачи оптимизации обновления парка машин, принять максимум прибыли, то целевую функцию можно записать формулой:

С".л) ->пшх, о)

где - суммарная прибыль от эксплуатации парка машин за период времени т; х(. - прибыль, получаемая от эксплуатации парка машин на соответствующих этапах времени; и(;. - управляющие решения.

Задача оптимального обновления парка машин заключается в определении такой последовательности управляющих решений и соответствующей траектории, для которых критерий оптимальности примет максимальное значение.

Экологически безопасное распределение машин по производственным объектам

В последние годы в нашей стране и за рубежом все больше внимания уделяется экологическим вопросам мелиоративного производства. Поэтому эксплуатация парка строительных и мелиора-

тивных машин также должна быть экологически безопасной. При работе парка машин основным видом негативного воздействия является загрязнение воздуха продуктами сгорания топлива. Сократить выброс загрязняющих веществ можно за счет сокращения времени работы машин на объектах, но при этом необходимо учитывать следующее - при сокращении продолжительности работы машин планируемый объем работ должен быть выполнен полностью и своевременно. Решить эту задачу можно только при оптимальном распределении техники по производственным объектам.

Для решения задачи на практике и составления оптимального плана распределения техники по объектам разработана математическая модель и методика расчета на ЭВМ.

В качестве критерия оптимальности целесообразно принять минимум энергозатрат:

П) п

Э(х) = £ £эуадхч^гшп (4)

1=1 j=l

где Э(х) - суммарные энергозатраты на производство работ, кВттод/ед изм. (ед.изм. - единица измерения в которой измеряется объем работ); Эудц - удельная энергоемкость работы ¿-ой машины на >м производственном объекте, кВт-ч/ед.изм.; Ху - продолжительность работы 1-й машины на объекте, ч ; ш - количество машин; п - количество производственных объектов.

гт ' ^

где N¿05, - мощность двигателя ¿-ой машины, кВт; П-,ч - часовая эксплуатационная производительность 1-й машины на .¡-м объекте, ед.изм./ч.

Следует отметить, что эксплуатационная производительность машины одной марки на различных объектах будет различной, поскольку условия работы на разных объектах неодинаковы. Эксплуатационную производительность для каждого объекта можно определить при помощи коэффициента местных условий, который характеризует специфические условия на производственных объектах:

Пэч = ПТ1 • Кусл); (6)

где Пп - техническая производительность 1-й машины, ед.изм./ч; Кусл] - коэффициент, учитывающий местные условия на .¡-м объекте (коэффициент местных условий может принимать значения от О до 1).

Среди условий оптимизации распределения техники, необходимо выделить следующие условия:

1) Условие соответствия машины виду работ на объекте:

т, V] (?)

где т, - вид или типоразмер машины; V, - планируемый объем работ на.¡-м производственном объекте, ед.изм.;.

При решении задачи оптимизации распределения данное условие может быть реализовано следующим образом: при необходимости (когда машина не соответствует работам) та или иная позиция у исключается из рассмотрения постановкой для данной позиции условия Хц = 0.

2) Объем работ на всех имеющихся производственных объектах должен быть выполнен полностью ресурсами имеющегося парка машин:

го

у=5Х.Хци = 1...п, (8)

3) Планируемый объем работ на производственных объектах должен быть выполнен своевременно, в соответствии с имеющимся фондом рабочего времени машин:

(9)

1=1

где <!>! - фонд рабочего времени ьй машины в планируемом периоде, ч.

4) Продолжительность работы машины не должна принимать отрицательных значений:

хц>0. (10)

Учитывая отмеченные ограничения, математическая модель оптимизации распределения парка машин по производственным объектам будет иметь следующий вид:

т п та ЗД = £ ПИП

1=1 • ш

< 'Г ; (И)

I и

т, => V,; X ц > 0; 1 = 1,2,...,т; j = 1,2,...,п

Распределение техники в соответствии с оптимальным производственным планом, позволит сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу за счет оптимизации времени работы машин на объектах, своевременно и в полном объеме выполнить годовую производственную программу с наименьшими энергозатратами. Порядок формирования рациональных комплектов машин Для составления рациональных комплектов машин необходимо:

- собрать первичные исходные данные;

- проанализировать передовой отечественный и зарубежный опыт по составлению комплектов машин;

- произвести разбивку технологического процесса на блоки (комплексы) операций и отдельные операции, составить структурную схему технологического процесса, определить подготовительные, вспомогательные и заключительные операции;

- определить и уточнить объемы работ по отдельным блокам операций и отдельным операциям в натуральных измерителях;

- уточнить операции, которые могут быть выполнены механизированным способом, определить возможность комплексно-механизированного выполнения операций технологий;

- выбрать ведущую машину;

- подобрать комплектующую технику;

- определить технико-экономические показатели работы для каждого варианта комплекта машин и выбрать наиболее эффективный вариант.

Машины в комплекте должны быть согласованы по качеству производства работ и производительности:

Кф1 Кф2 => Кфз => Кф,; (12)

где Кфь Кф2, Кфз, ... , К^ - показатели качества работы соответствующих машин комплекта.

Пэвед = кузн-^- =ПЭ1=ПЭ2 = ...=ПЭ1; (13)

где Пэвед - часовая эксплуатационная производительность ведущей машины, ед.изм./ч; ПЭ1 - часовая эксплуатационная производительность 1-й машины комплекта, ед.изм./ч.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» приводятся усовершенствованные программы и методики экспериментальных исследований комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов, определения оптимального срока обновления машин на примере одноковшовых экскаваторов и расчета оптимальных планов распределения землеройной техники по производственным объектам при реконструкции и

ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем Экспериментальные и полевые исследования проводились в 2004-2005 гг. на Саратовском оросительно-обводнительном канате им ЕЕ Алексеев-ского и Приволжской оросительной системе им. И.П. Кузнецова.

В четвертой главе «Результаты экспериментальных исаедо-ваний» представлены результаты экспериментальных и полевых исследований.

Результаты производственных исследований комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов Исследования комплексной технологии проводились при проведении эксплуатационно-ремонтных работ на Приволжской оросительной системе им. И П Кузнецова и при реконструкции Саратовского ороситсльно-обводнительного каната им. Е.Е Алексеевскою. Эффективность комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов оценивалась посредством энергетического анализа, который показал, что внедрение новой технологии позволило сократить энергозатраты при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем на 36,8 тыс. МДж/га.

Результаты расчета оптимального срока обновления машин на примере одноковшовых экскаваторов Оптимальный срок замены машин определялся на основании исходных данных, полученных в ходе анализа эксплуатации экскаваторов третьей размерной группы в производственных условиях Приволжской оросительной системы им. И.П. Кузнецова. В результате проведенного расчета была получена матрица максимальных прибылей (табл. 1), согласно которой, можно сделать вывод, что для тяжелых производственных условий, имеющих место при интенсивном проведении реконструкционных и ремонтных работ, оптимальным является срок замены экскаваторов третьей размерной группы через каждые 5-6 лет.

Таблица 1

Матрица максимальных прибылей_

№ 1 Годы планового периода

п/п 1-4 2-4 3,4 4

Максимальная прибыль 8^(1)

0 3 353965 - - -

1 4 185559 126959 117214 58614

2 5 185545 126945 68345 58600

3 6 136676 126945 68345 9731

4 7 136676 126945 68345 9731

5 8 136676 126945 68345 9731

6 9 136676 126945 68345 9731

7 10 136676 126945 68345 9731

Результаты оптимизации распределения землеройной техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте канатов инженерно-мелиоративных систем Апробация математической модели оптимизации распределения землеройной техники при реконструкции и ремонте каналов проводилась в ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз» Для определения оптимальных планов распределения оптимизировались производственные планы распределения машин разработанные ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз». Результаты расчетов энергозатрат по вариантам планов распределения техники представлены в таблице 2. Таким образом, оптимизация распределения землеройных машин по производственным объектам позволяет сократить энергозатраты по парку экскаваторов на 8 1%, по парку бульдозеров на 9,9%, по парку скреперов на 6,4%. Снижение энергозатрат по парку машин в целом составило 7,4%.

Таблица 2

Энергозатраты на разработку грунта землеройными машинами

Парк машин Суммарные энергозатраты на разработку грунта Э(х)„, кВттод/м5 по плану ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз» Суммарные энергозатраты на разработку грунта Э(х)„„, кВттод/м" по оптимальному плану Снижение энергозатрат, Э(х)е„,%

Парк экскаваторов (П01) 47142,8 43440,6 7,9

Парк экскаваторов (ПЭ2) 42017,5 36525,1 13,1

Парк экскаваторов (ПЭЗ) 42718,9 38171,3 10,6

Парк экскаваторов (ПЭ4) 56120,1 55119,6 1,8

Парк экскаваторов (ПЭ5) 51404.6 46761.6 9

Парк бульдозеров (ПБ1) 5210,1 4741.9 9

Парк бульдозеров (ПБ2) 4665,8 4197.6 10

Парк бульдозеров (ПБЗ) 3299,6 2988,9 9.4

Парк бульдозеров (ПБ4) 5112,7 4568,2 10,6

Парк бульдозеров (ПБ5) 3950 3547 10,2

Парк скреперов (ПС5) 67329,9 65895,5 2,1

Парк скреперов (ПС2) 53898,4 49021,4 9

Парк скреперов (ПСЗ) 29099,8 25894,8 И

Парк скреперов (ПС4) 43625,7 40157,7 7,9

Парк скреперов (ПС5) 45524,7 43137,2 5,2

итого 501120,6 464168,4 7,4

В пятой главе «Экономическая эффективность результатов исследований» приведены результаты энергетической оценки комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов и оптимизации парка машин. Годовая экономия при внедрении разработок составила: для комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов - 6,9 тыс. руб./га; при оптимизации планов распределения землеройных машин для парка экскаваторов - 5,6 руб./м3, бульдозеров - 0,65 руб./м3, скреперов - 6,28 руб./м3. Прибыль при оптимальном сроке замены экскаваторов - 443 тыс. руб. в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ состояния мелиоративного комплекса Саратовской области показал высокую степень износа инженерно-мелиоративных систем Величина степени износа по отдельным элементам систем достигает более 40%, что требует проведения комплекса работ по их реконструкции и ремонту. Для эффективного производства реконст-рукционных и ремонтных работ на инженерно-мелиоративных системах Саратовской области необходима разработка новых, высокоэффективных технологий. Анализ парка машин мелиоративного производства показат, что более 80% машин отработали свои нормативные сроки службы. Поэтому актуальной задачей является обновление технической базы, а также обеспечение ее оптиматьной эксплуатации.

2. Разработана комплексная технология реконструкции и ремонта оросительных каналов, которая позволяет сократить энергозатраты на 36,8 тыс. МДж/га и получить годовую экономию в размере 6,9 тыс. руб./га.

3. Теоретически обоснованы научные положения необходимые для определения рационатьного технического обеспечения технологических процессов и составления комплектов машин при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

4. Предложена математическая модель оптимизации обновления парка машин для реконструкции канатов инженерно-мелиоративных систем. Проведенные исследования на примере одноковшовых экскаваторов третьей размерной группы показали, что оптимальной является их замена через каждые 5-6 лет. Прибыль, полученная при эксплуатации одного экскаватора в производственных условиях ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз» составит 2.6 млн. руб. за весь период эксплу атации или около 443 тыс. руб. в год.

5. Теоретически обоснована и разработана математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем. Оптимизация распределения техники позволила сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу за счет оптимизации времени работы машин на объектах, своевременно и в полном объеме выполнить годовую производственную программу и получить годовую экономию при эксплуатации парка экскаваторов, бульдозеров, скреперов в размере 5,6 руб /м3,0,65 руб./м3 и 6,28 рубУм3 соответственно.

6. Проведены экспериментальные исследования научных разработок. комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов и математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам внедрены при реконструкции и ремонте Саратовского оросительно-обводнительного канала им. Е Е. Алексеевского и Приволжской оросительной системы им. И.П. Кузнецова.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения эффективности производства работ по реконструкции и ремонту каналов инженерно-мелиоративных систем необходимо внедрение комплексной технологии. Технология является универсальной и может быть использована в любых производственных условиях.

2. Производство работ по реконструкции и ремонту каналов с применением новой технологии целесообразно проводить после завершения поливного сезона или до его начала.

3. Перед распределением техники парк машин необходимо разделить на группы машин, выполняющие соответствующие виды работ и затем производить оптимизацию распределения машин каждой группы.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Волков A.B. Вода - это жизнь / A.B. Волков // Сельское строительство. - 2001. - №6. - С. 25-26 (0,3 печ. л).

2. Волков A.B. Основные мероприятия по сохранению и восста-

новлению мелиоративного комплекса Саратовской области / А. В Волков // Вавиловские чтения - 2004: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине

со дня рождения академика Н.И. Вавилова / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2004. - С. 1-4 (0,2 печ. л.).

3. Волков A.B. Повышение экологической безопасности работы парка машин при реконструкции и строительстве мелиоративных систем / Ф.К. Абдразаков, A.B. Волков // Основы рационального природопользования: Сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С. 101-107 (0,4 печ. л., авторские 0,3).

4. Волков A.B. Проблемы и перспективы развития мелиорации в Саратовской области / Ф.К. Абдразаков, A.B. Волков // Природо-обустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России: Сб. науч. тр. / МГУП. - М, 2005. - С. 168-173 (0,3 печ. л., авторские 0,2).

5. Волков A.B. Проектирование и расчет оптимальной эксплуатации парка машин на предприятиях агропромышленного комплекса / Ф.К. Абдразаков. A.B. Волков // Проблемы в проектировании объектов АПК России: Сб. науч. тр. / ФГУП «НИПИгипропромсельст-рой». - Саратов, 2005. - С. 183-191 (0,6 печ. л., авторские 0,4).

6. Волков A.B. Тенденции развития мелиоративного комплекса Саратовской области / Ф.К. Абдразаков, А.В Волков // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2005. - № 2. - С. 36-39 (0,3 печ. л., авторские 0,2).

7. Волков A.B. Развитие мелиоративного комплекса Саратовской области на основе внедрения новых технологий реконструкции оросительных каналов / Ф К Абдразаков. A.B. Волков // Организация, технология и механизация производства- Сб на\ ч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С. 8-18 (0,7 печ. л., авторские 0,4).

8 Волков A.B. Проблемы и перспективы развития мелиорации, рекультивации и охраны земель в Саратовской области / A.B. Волков // Организация, технология и механизация производства' Сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С. 61-67 (0.5 печ. л.).

9. Волков А. В. Обоснование применения новых высокоэффективных технологий и машин для эксплуатации оросительных каналов Саратовского Заволжья / B.C. Егоров, A.B. Волков // Организация, технология и механизация производства: Сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С."82-90 (0,6 печ. л., авторские 0,3).

10. Волков A.B. Внедрение эффективных систем управления технологическими процессами на Саратовском оросительно-обводнительном канале им. Е.Е. Алексеевского / B.C. Егоров, A.B.

Волков // Организация, технология и механизация производства: Сб науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. - С. 91-97 (0,5 печ. л., актерские 0,25). 11 Патент на полезную модель. Россия №45724, В66 СЗ/16. Грейфер / Ф К. Абдразаков, Д.А. Соловьев, Р.Е Кузнецов, A.B. Волков. Заявл. 11.01.2005. Опубл. 27.05.2005. Бюл. №15 (0,12 псч. л., авторские 0,03).

12. Волков А. В Задачи и перспективы развития мелиоративного комплекса в Саратовской области / Ф К, Абдразаков, А В. Волков // Мелиорация и водное хозяйство. - 2005. - № 3. - С. 23-25 (0,2 печ. л., авторские 0,1).

13. Волков А В. Применение информационных технологий для расчета оптимальных планов распределения машин в мелиоративном производстве / Ф.К. Абдразаков, A.B. Волков // Наукоемкие технологии в мелиорации' Материалы международной конференции, посвященной 118-летию со дня рождения А Н. Костякова / Изд-во ВНИИА. - М., 2005. - С. 463-467 (0,3 печ. л. авторские 0,2)

14. Волков А В. Зависимость повышения экологической безопасности работы парка машин от оптимизации его распределения / Ф.К. Абдразаков, A.B. Волков // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования. Выпуск 3: Сборник научных трудов II Международной научно-практической конференции / ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» - Самара, 2005. - С 239-243 (0,3 печ. л., авторские 0,2).

15. Волков А.В Орошаемые земли Саратовского Заволжья и мероприятия по улучшению их эксплуатационной базы / Ф.К. Абдразаков, А.В Волков // Актуальные проблемы развития АПК: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне. / ФГОУ ВПО «Волгоградская ГСХА». - Волгоград, 2005. - С. 108-110 (0,2 печ. л., авторские 0,1).

Подписано в печать 01.11.05 Формат 60-84 '/16 Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печ л. 1,0 Тираж 100. Заказ 89Z'874.

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н И Вавилова» 410600, Саратов, Театральная пл., 1

»2f 919

РНБ Русский фонд

2006-4 17724

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Волков, Анатолий Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Мелиоративный комплекс Саратовского Заволжья, состояние и

Ь перспективы развития.

1.2 Реконструкция оросительных каналов.

1.3 Анализ существующих технологий реконструкции и ремонта оросительных каналов.

1.4 Анализ состояния парка машин для реконструкции и ремонта оросительных систем.

1.5 Выводы.

II РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ РЕКОНСТРУКЦИИ ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПАРКА МАШИН ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ И РЕМОНТА ИНЖЕРЕНО-МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ.

2.1 Разработка комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов.

2.2 Определение рационального технического обеспечения технологий.

2.3 Постановка задач оптимизации. ф 2.4 Оптимизация обновления парка машин для реконструкции и ремонта каналов инженерно-мелиоративных систем.

2.5 Обоснование экологически безопасной оптимизации распределения техники.

2.5.1 Принцип построения задач оптимального распределения.

2.5.2 Экологически безопасное распределение машин по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

2.6 Формирование рациональных комплектов машин при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

2.7 Выводы.

III ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Методика экспериментальных исследований.

3.2.1 Производственные исследования комплексной технологии

• реконструкции и ремонта оросительных каналов.

3.2.2 Определение оптимального срока обновления машин на примере одноковшовых экскаваторов.

3.2.3 Определение оптимальных планов распределения землеройной техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

IV РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Результаты производственных исследований комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов

4.2 Результаты расчета оптимального срока обновления машин на примере одноковшовых экскаваторов.

4.3 Результаты оптимизации распределения землеройной техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

4.4 Выводы.

V ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Эффективность комплексной технологии реконструкции и ремонта оросительных каналов.

5.2 Эффективность оптимизации обновления машин на примере одноковшовых экскаваторов.

5.3 Эффективность оптимизации распределения землеройной техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

5.4 Экономико-энергетическая эффективность внедрения результатов исследования.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование технологии реконструкции каналов инженерно-мелиоративных систем с рациональным использованием средств механизации"

Мелиоративный фонд Саратовской области - один из крупнейших в России, был создан государством в 70-80-е годы. Тогда в Заволжье за короткий срок были построены магистральные каналы и оросительные системы. В 1987 г. в области уже действовала сеть регулярного орошения на 481 тыс. га [114]. В 1990 г. Саратовская область имела около 500 тыс. га орошаемых земель. Однако в начале 90-х годов из-за сложных преобразований в экономике нашей страны, финансирование мелиоративных работ было приостановлено. Недофинансирование отрасли, а также износ работающего оборудования, практически полное отсутствие обновления парка машин для проведения эксплуатационно-ремонтных работ, привело к тому, что списаны и переведены в богарные значительные площади орошаемых земель [1, 20, 21, 25, 26].

Климатическое расположение Саратовской области таково, что без мелиорации земель ведение эффективного сельского хозяйства затруднено или полностью невозможно. Температура воздуха днем может достигать 35-40°С, а на поверхности почвы - до 65°С при относительной влажности ниже 30%. В результате чего накопленная в зимний период и сохраненная в весеннее половодье влага быстро испаряется, дефицит которой может восполнить только орошение [55].

Подача воды на орошаемые поля осуществляется посредством оросительных систем, которые в Саратовской области имеют высокую степень износа (более 40%) [17, 22, 23, 24]. Поэтому в настоящее время главной задачей, стоящей перед организациями мелиоративного комплекса является поддержание в технически исправном состоянии мелиоративных объектов, обеспечение их надежной эксплуатации, а также проведение реконструкции и технического перевооружения оросительных систем.

Несмотря на экономический кризис, мелиоративный комплекс Саратовской области работает и развивается. Так, в 2004 г. безаварийно проведен пропуск весеннего паводка, в аккумулирующих водохранилищах собрано 146 млн. м3 весеннего стока. Кроме того, в период весеннего паводка залита площадь лиманов в 31 тыс. гектаров. Осуществлен полив сельскохозяйственных культур на площади 161 тыс. гектаров. Кратность поливов составила 3,5 раза. На эти цели подано 230 млн. м3 воды. Как показывает анализ, проведенный специалистами ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз», за три последних года оросительными системами были выполнены планы водопользования, достигнуты рост орошаемых земель и отдача с орошаемого гектара. За три года было реконструировано 12 тыс. гектаров орошаемых земель, пять аккумулирующих водохранилищ, каскад насосных станций и регулирующие гидротехнические сооружения.

Планами перспективного развития мелиоративного комплекса Саратовской области, учитывая большой износ и значимость Саратовского ороси-тельно-обводнительного канала, Приволжской и Энгельсской оросительных систем, предусматривается их комплексная реконструкция. Поэтому актуальной задачей в настоящее время является разработка и внедрение новых технологий и технических средств для реконструкции и ремонта каналов оросительных систем, что позволит выполнить намеченные объемы работ в установленные сроки и с наименьшими затратами.

С учетом всего выше изложенного, нами выбрана тема диссертационной работы - «Совершенствование технологии реконструкции каналов инженерно-мелиоративных систем с рациональным использованием средств механизации».

Исследования по теме диссертации выполнены на кафедре «Организация и управление инженерными работами» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2001-2005 гг. согласно межведомственному координационному плану по научной программе «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» на 20012005 гг., задание 10 «Разработать научные основы и технологии комплексной экологически безопасной мелиорации земель и рационального их использования (мелиорация земель)», поз. 10.04 «Разработать технологии и технические средства модернизации, реконструкции и строительства комплексных мелиоративных систем».

2. Разработать комплексную технологию реконструкции и ремонта оросительных каналов.

4. Оптимизировать обновление парка машин для реконструкции и ремонта каналов инженерно-мелиоративных систем.

Научная новизна. В результате проведенных исследований с целью повышения надежности эксплуатации оросительных систем разработана комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов. Разработаны основные теоретические положения, необходимые для определения рационального технического обеспечения технологического процесса, а также рекомендации по составлению комплектов машин. Разработана математическая модель оптимизации обновления парка машин и методика расчета оптимального срока замены техники. С целью сокращения энергозатрат и выбросов загрязняющих веществ в атмосферу за счет оптимизации времени работы машин на объектах, теоретически обоснована и разработана математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения землеройной техники по производственным объектам и предложена методика расчета на ЭВМ.

Научные положения, выносимые на защиту:

- комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов;

- теоретические положения по рациональному техническому обеспечению технологического процесса реконструкции и ремонта каналов инженерно-мелиоративных систем и рекомендации по составлению комплектов машин;

- математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследования.

Полученные результаты исследований могут быть использованы в качестве рекомендаций для эффективного выполнения работ по реконструкции и ремонту оросительных систем, а также в учебном процессе вузов и колледжей при изучении мелиоративных дисциплин.

Комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов и математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем внедрены на Саратовском оросительно-обводнительном канале им. Е.Е. Алексеевского и Приволжской оросительной системе им. И.П. Кузнецова. Годовая экономия при внедрении предложенных технологических и организационных решений составила: для комплексной технологии ремонта и реконструкции оросительных каналов -6,9 тыс. руб./га.; при оптимизации планов распределения землеройных машин для парка экскаваторов - 5,6 руб./м3, бульдозеров - 0,65 руб./м3, скреперов -6,28 руб./м3. Прибыль при оптимальном сроке замены экскаваторов в производственных условиях ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз» - 443 тыс. руб. в год.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 работах, из них 1 патент РФ на полезную модель. Общий объем публикаций составляет 5,52 печ.л., из них лично соискателя - 3,68.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Волков, Анатолий Викторович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ состояния мелиоративного комплекса Саратовской области показал высокую степень износа инженерно-мелиоративных систем. Величина степени износа по отдельным элементам систем достигает более 40%, что требует проведения комплекса работ по их реконструкции и ремонту. Для эффективного производства реконструкционных и ремонтных работ на инженерно-мелиоративных системах Саратовской области необходима разработка новых, высокоэффективных технологий. Анализ парка машин мелиоративного производства показал, что более 80% машин отработали свои нормативные сроки службы. Поэтому актуальной задачей является обновление технической базы, а также обеспечение ее оптимальной эксплуатации.

3. Теоретически обоснованы научные положения необходимые для определения рационального технического обеспечения технологических процессов и составления комплектов машин при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем.

4. Предложена математическая модель оптимизации обновления парка машин для реконструкции каналов инженерно-мелиоративных систем. Проведенные исследования на примере одноковшовых экскаваторов третьей размерной группы показали, что оптимальной является их замена через каждые 5-6 лет. Прибыль, полученная при эксплуатации одного экскаватора в производственных условиях ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз» составит 2,6 млн. руб. за весь период эксплуатации или около 443 тыс. руб. в год.

5. Теоретически обоснована и разработана математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам при реконструкции и ремонте каналов инженерно-мелиоративных систем. Оптимизация распределения техники позволила сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу за счет оптимизации времени работы машин на объектах, своевременно и в полном объеме выполнить годовую производственную программу и получить годовую экономию при эксплуатации парка экскаваторов, бульдозеров, скреперов в размере 5,6 руб./м3, 0,65 руб./м3 и 6,28 руб./м3 соответственно.

6. Проведены экспериментальные исследования научных разработок, комплексная технология ремонта и реконструкции оросительных каналов и математическая модель оптимального и экологически безопасного распределения техники по производственным объектам внедрены при реконструкции и ремонте Саратовского оросительно-обводнительного канала им. Е.Е. Алексеевского и Приволжской оросительной системы им. И.П. Кузнецова.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Волков, Анатолий Викторович, Саратов

1. Абдразаков Ф.К. Интенсификация технологий и совершенствование технических средств в мелиоративном производстве. Монография. СГАУ им. Н.И. Вавилова, Саратов, 2002, 350 с.

2. Абдразаков Ф.К., Волков А.В. Тенденции развития мелиоративного комплекса Саратовской области // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2005. №2. С. 36-39.

3. Абдразаков Ф.К., Кузнецов Р.Е. Хозяйственное использование древесной растительности срезанной вдоль оросительных каналов // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2005. №1. С. 24-28.

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

5. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Оптимизация распределения мелиоративной техники и повышение качества работ // Вестник Саратовского госагроуни-верситета им. Н.И. Вавилова. 2002. №1. С. 93-94.

6. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Оптимизация формирования парков машин и распределения техники по производственным объектам // Строительные и дорожные машины. 2002. №3. С. 12-14.

7. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Повышение эффективности земляных работ путем оптимизации распределения техники по объектам // Природоохранное обустройство территорий: Сб. материалов научно-технической конференции; МГУП. Москва. 2002. С. 162-163.

8. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Рациональное обновление парка землеройной техники / Проблемы в проектировании объектов АПК России: Сб. науч. тр. ФГУП «НИПИгипропромсельстрой». Саратов. 2005. С. 305-312.

9. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Состояние мелиоративных систем и их ремонтной базы в Саратовской области // Мелиорация и водное хозяйство. 2000. №6. С. 5-6.

10. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Состояние технической базы оросительных систем Саратовской области и пути повышения ее эффективности // Механизация строительства. 2000. №5. С. 5-7.

11. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г., Егоров B.C. Зависимость выполнения производственной программы от оптимального состава экскаваторного парка // Строительные и дорожные машины. 2003. №9. С.24-26.

12. Абдразаков Ф.К., Егоров B.C. Высокоэффективные технологии и машины для ремонта каналов оросительных систем Саратовской области. // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2004. №2. Вып. 2. С. 24-27.

13. Абдразаков Ф.К., Егоров B.C. Мелиоративный комплекс Саратовской области развивается // Мелиорация и водное хозяйство. 2003. №6. С. 5-7.

14. Абдразаков Ф.К., Егоров B.C. Состояние мелиоративного комплекса Саратовской области и перспективы его развития // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2003. №3. С. 74-79.

15. Абдразаков Ф.К., Есин А.И., Туктаров Б.И., Нагорный В.А. Проблемы использования орошаемых земель в Саратовской области // «Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова», 2001. № 1. С. 39-43.

16. Абдразаков Ф.К., Кузнецов Р.Е. Пути использования низкосортной древесины // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2004. №11. С. 17.

17. Абдразаков Ф.К., Соловьев Д.А. Мелиоративные, строительные и дорожные машины. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГА У», 2003. 124 с.

18. Абдразаков Ф.К., Соловьев Д.А. Механизация и организация удаления древесно-кустарниковой растительности на оросительных каналах // Механизация строительства. 2002. №7. С. 12-16.

19. Абдразаков Ф.К., Соловьев Д.А. Эффективные технологии и машины для очистки оросительных каналов от кустарника // Строительные и дорожные машины. 1999. №12. С.32-33.

20. Абдразаков Ф.К., Соловьев Д.А., Бахтиев Р.Н. Совершенствование технологии и технических средств утилизации древесно-кустарниковой растительности вдоль каналов, дорог, ЛЭП. 4.1 // Строительные и дорожные машины. 2003. №3. С.22-23.

21. Абдразаков Ф.К., Соловьев Д.А., Бахтиев Р.Н. Совершенствование технологии и технических средств утилизации древесно-кустарниковой растительности вдоль каналов, дорог, ЛЭП. 4.2 // Строительные и дорожные машины. 2003. №5. С. 29-30.

22. Абрамов Л.М., Капустин В.Ф. Математическое программирование. Л.: ЛГУ, 1976. 184 с.

23. Айдаров И.П., Арент К.П., Басс В.Н. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: Справочник / М47 Под ред. Б.Б. Шумакова. М.: Колос, 1999. 432 с.

24. Алексеев В.М., Галлеев Э.М., Тихомиров В.М. Сборник задач по оптимизации. М.: Наука, 1984. 215 с.

25. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление. М.: Наука, 1979. 247 с.

26. Анненкова О.С. Интенсификация использования землеройных машин в строительстве // Строительные и дорожные машины. 1994. №2. С. 23-24.

27. Арустамов Э.А., Левакова И.В., Баркалова Н.В. Экологические основы природопользования: Учебное пособие / Под ред. Э.А. Арустамова. М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2001. 236 с.

28. Ашманов С.А. Линейное программирование. М.: Наука, 1981. 189 с.

29. Багров М.Н., Кружилин И.П. Оросительные системы и их эксплуатация. М.: Агропромиздат, 1988. 255 с.

30. Бадаев Л.И., Донской В.М. Техническая эксплуатация гидромелиоративных систем. Справочник. М.: Колос, 1992. 271 с.

31. Базаров Б.И. Методические рекомендации по оценке топливно-энергетических затрат на выполнение механизированных процессов в растениеводстве. М.: ВАСХНИЛ, 1985. 43 с.

32. Банди Б. Основы линейного программирования. М.: Радио и связь, 1989. 176 с.

33. Барсов А.С. Линейное программирование в технико-экономических задачах. М.: Наука, 1964. 278 с.

34. Беркман И.Л., Раннев А.В., Рейш А.К. Универсальные одноковшовые экскаваторы. М.: Высшая школа, 1981. 304 с.

35. Борщов Т.С., Колесниченко В.В. Организация и технология производства земляных работ. М.: Высшая школа, 1978. 240 с.

36. Будников Н.А., Долгих А.И., Игнатьев Л.М., Истомин B.C. Производство культуртехнических работ. Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2002. 52 с.

37. Булохов В.А., Пеннер П.И. Экономический справочник сельского специалиста. М.: Россельхозиздат, 1983. 192 с.

38. Бурштейн И.М. Динамическое программирование в планировании. М.: Экономика, 1968. 127 с.

39. Васильев Б.А., Гантман В.Б., Суриков В.В. Мелиоративные и строительные машины. М.: Агропромиздат, 1985. 224 с.

40. Волков А.В. «Саратовмелиоводхоз»: об итогах и перспективах орошаемого гектара // Комсомольская правда. 2004. С. 9.

41. Волков А.В. Вода это жизнь. // Сельское строительство. №6. 2001. С. 2526.

42. Волков А.В., Абдразаков Ф.К. Проблемы и перспективы развития мелиорации в Саратовской области / Природообустройство и рациональное природопользование необходимые условия социально-экономического развития России: Сб. науч. тр. МГУП. М. 2005. С. 168-173.

43. Воронкин И.И. Как можно ускорить процесс обновления строительной техники. Механизация строительства. №7. 2003. С. 2-3.

44. Гольштейн Е.Г., Юдин Д.Б. Задачи линейного программирования транспортного типа. М.: Наука, 1969. 384 с.

45. Гордиенко В.В. Глебов И.П. Мелиоративный комплекс в новых экономических условиях: теория, опыт, проблемы. / Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова, Саратов 2002, 165 с.

46. Дегтярев А.П., Рейш А.К., Руденский С.И. Комплексная механизация земляных работ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1987. 335 с.

47. Емелин Ю.Б. Методология прогнозирования технического прогресса и моделирование инвестиционно-технической политики в сельском хозяйстве. Дисс. д-ра техн. наук. Саратов, 1995. 258 с.

48. Зотова JI.B. Оптимизация парка машин в мелиоративном строительстве // Мелиорация и водное хозяйство. 1990. № 12. С. 35-37.

49. Инженерная защита окружающей среды: Учебное пособие / Под. ред. О.Г. Воробьева. СПб: Изд-во «Лань», 2002. 288 с.

50. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1978. 111 с.

51. Калихман И.Л., Войтенко М.А. Динамическое программирование в примерах и задачах. М.: Высшая школа, 1979. 125 с.

52. Камышенцев Л.А., Новиков Б.П., Петров Л.А., Елизаров Б.А. Механизация работ по ремонту и содержанию осушительных систем. Л.: Колос, 1982. 189 с.

53. Карманов В.Г. Математическое программирование. М.: Наука, 1986. 288 с.

54. Кизяев Б.М. Развитие технологий и средств комплексной механизации строительства и эксплуатации мелиоративных систем. // Мелиорация и водное хозяйство. №5, 2002. С.11-12.

55. Кирейчева Л.В., Юрченко И.Ф. Обоснование реконструкции мелиоративных систем по показателям их технического состояния // Совершенствование и реконструкция мелиоративных систем: Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. М. 1990. С. 63-81.

56. Корженевский А.Н. Ремонтные работы на осушительных системах. М.: Колос, 1980. 351с.

57. Коршиков А.А., Колганов А.В., Шуньков В.И. Машины и оборудование для строительных и мелиоративных работ. М., 2000. 498 с.

58. Красс И.А. Математические модели экономической динамики. / Под ред. И.А. Полетаева. М.: Советское радио, 1976, 184 с.

59. Краюхин Г.А. Экономическая эффективность изобретений и рационализаторских предложений. Л.: Лениздат, 1983. 120 с.

60. Кудайбергенов П.К. Обновление парка средств механизации и эффективность строительного производства. М.: Стройиздат, 1981. 192 с.

61. Кузнецов Ю.Н., Кубузов В.И., Волощенко А.Б. Математическое программирование. М.: Высшая школа, 1976. 352 с.

62. Кукла В.А., Босак В.Д., Прентковский А.Г. Технология и организация производства земляных работ. Киев: Буд1вельник, 1978. 176 с.

63. Маммаев З.М. Организация работ по освоению закустаренных и залесенных земель по безотходной технологии. / Перспективные технологии и средства механизации для строительства и эксплуатации мелиоративных систем. Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. М. 1986. С. 100-107.

64. Мануйлов В.Ю. О создании унифицированного гусеничного шасси повышенной мощности для мелиоративных машин / Перспективные технологии и научные методы организации производства мелиоративных работ. Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. М. 1983. С. 57-62.

65. Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. М.: Рос-агропромиздат, 1989. 384 с.

66. Маслов Б.С., Панов Е.П., Преображенский А.Б. Принципы реконструкции осушительных систем // Совершенствование и реконструкция мелиоративных систем: Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. М. 1990. С. 106-114.

67. Математическая статистика. Учебник для вузов./ Под ред. A.M. Длина. М.: Высшая школа, 1975. 398 с.

68. Натальчук М.Ф., Ольгаренко В.И., Сурин В.А. Эксплуатация гидромелиоративных систем. М.: Колос, 1995. 250 с.

69. Нит И.В. Линейное программирование. М.: Изд. Московского университета, 1978. 200 с.

70. Ногин В.Д., Протодьяконов И.О., Евлампиев И.И. Основы теории оптимизации. М.: Высшая школа, 1986. 384 с.

71. Ольгаренко В.И., Чуприн И.А., Иоффе П.В. Ремонтные работы на оросительных системах. М.: Колос, 1976. 64 с.

72. Панов Е.П., Волков Р.И., Кулигин В.В. Схемы реконструкции мелиоративных систем // Совершенствование и реконструкция мелиоративных систем: Сб. науч. тр. ВНИИГиМ. М. 1990. С. 115-122.

73. Патент на полезную модель. Россия №45724, В66 СЗ/16. Грейфер / Ф.К. Аб-дразаков, Д.А. Соловьев, Р.Е. Кузнецов, А.В. Волков. Заявл. 11.01.2005. Опубл. 27.05.2005. Бюл. №15.

74. Песков В.Г. , Зинь B.C., Мобило Л.В. Механизация эксплуатационных работ на гидромелиоративных системах. Справочник. М.: Агропромиздат, 1986. 143 с.

75. Пивоваров В. Проблемы оптимизации срока службы пожарных автомобилей // Пожарное дело. №1. 2005. С. 38-41.

76. Правдивей Ю.П. Инженерно-мелиоративные сооружения. Учебник для вузов. М.: Издательство АСВ, 1998. 210 с.

77. Рабочий план проведения полевых работ на орошаемых землях Саратовской области в 2005 году. Правительство Саратовской области, Министерство Сельского хозяйства и продовольствия области. Саратов 2003. 23 с.

78. Рабочий план ФГУ Управление «Саратовмелиоводхоз». Министерство Сельского хозяйства и продовольствия области. Саратов 2005. 58 с.

79. Родин А.И. Метод оптимизации структуры машинно-тракторного парка по критерию минимума расхода топлива. / Оптимизация машинно-тракторного парка: Сб. науч. тр.; С.-х. академии им. К.А. Тимирязева. М.: 1985. С. 73-75.

80. Рябов Г.А., Мер И.И., Прудников Г.Т. Мелиоративные и строительные машины. М.: Агропромиздат, 1985. 224 с.

81. Севернев М.М., Колос В.А., Дашков В.Н. и др. Временная методика энергетического анализа в сельском хозяйстве. Минск: ЦНИИМЭСХ, 1991. 126 с.

82. Система машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1981-1990 гг. Ч.З. Мелиорация. / Под ред. Н.А. Столбуш-кина. М.: ЦНИИТЭИ, 1981. 446 с.

83. Слюсаренко В.В. Агроэкологическая совместимость энергонасыщенных мобильных машин с почвой. Монография. / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов. 2000. 309 с.

84. Сметанин В.Н. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. М.: Колос, 2000. 96 с.

85. Соколов Г.К. Технология и организация строительства. М.: Изд. центр «Академия», 2002. 528 с.

86. Соловьев Д.А. Технология и технические средства комплексной очистки оросительных каналов // Природоохранное обустройство территорий: Сб. материалов науч.-техн. конф.; МГУП. Москва. 2002. С. 164-165.

87. Справочник по эксплуатации мелиоративных систем Нечерноземной зоны РСФСР / Т.Н. Даишев, Э.А. Бишоф, Д.Б. Циприс и др.; Сост. Т.Н. Даи-шев, Л.: Агропромиздат, Ленинград, отд.- ние, 1987. 263 с.

88. Строительные машины. / Д.П. Волков, Н.И. Алешин, В.Я. Крикун, О.Е. Рынсков. М.: Высшая школа, 1988, 319 с.

89. Строительные машины: Справочник: в 2 т. Т.1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / А.В. Раннев, В.Ф. Коралин, А.В. Жаворонков и др. М.: Машиностроение, 1991. 496 с.

90. Схрейвер А. Теория линейного и целочисленного программирования. В 2-х томах, Т.1. М.: Мир, 1991. 360 с.

91. Технология и механизация строительного производства (в 2-х ч.). Ч.П / Под. ред С.С. Атаева, С.Е. Канторера. М.: Высшая школа, 1983. 359 с.

92. Технология, механизация и автоматизация строительства. / С.С. Атаев, В.А. Бондарик, И.Н. Громов и др. Под. ред. С.С. Атаева, С.Я. Луцкого М.: Высшая школа, 1990. 592 с.

93. Томин Е.Д., Марченко Н.И. Система машин основа научно-технического прогресса в механизации мелиоративных работ // Перспективные технологии строительства и эксплуатации мелиоративных систем: Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ М.: Агропромиздат, 1990. С. 3-8.

94. Фогель А.Ф. Резервы помогает находить наука // Сельское строительство. №6. 2001. С. 11-12.

95. Фролькис В.А. Введение в теорию и методы оптимизации для экономистов. СПб: Питер, 2002, 320 с.

96. Хедли Дж. Нелинейное и динамическое программирование. М.: Мир, 1967, 500 с.

97. Шевелев Я.З., Ревут В.И., Даишев Ш.Т. Справочник-словарь мелиоратора. Л.: Лениздат., 1988. 207 с.

98. Щедрин В.П., Косиченко Ю.М., Колганов А.В. Эксплуатационная надежность оросительных систем. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2004. 388 с.

99. Ясинецкий В.Г., Фенин Н.К. Организация и технология гидромелиоративных работ. М.: Агропромиздат, 1986. 352 с.

100. Ясинецкий В.Г., Фенин Н.К., Громов В.И. Производство гидромелиоративных работ. М.: Колос, 1972. 264 с.

101. Эксплуатация гидромелиоративных систем / Под. ред. Н.А. Орловой. Киев: Виша школа, 1985. 274 с.

Информация о работе

Волков, Анатолий Викторович
кандидата технических наук
Саратов, 2005
ВАК 06.01.02

Диссертация

Совершенствование технологии реконструкции каналов инженерно-мелиоративных систем с рациональным использованием средств механизации - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы