Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Технология орошения подземными водами сенокосов и пастбищ широзахватными дождевальными машинами в Северо-Восточном Казахстане

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Технология орошения подземными водами сенокосов и пастбищ широзахватными дождевальными машинами в Северо-Восточном Казахстане"

а 8, - а. я а

ВсзроссаЭсЗпй ордена Трудового Красного Знамени

научно-исследовательскиЯ енстатут гадротехшагв в магаорацга яшнз А.Н.Костякова

На правах рукописи

КСРЯПШ Василий Александрович

ТЕХНОЛОГИЯ, .СРОШЕНИЯ ПОДЗВЙЙЙМ ВОДАМИ СЕНСКОСОВ И ПАСТБИЩ ШИРОКОЗАХВАТНЫМИ ДСВДЕВАЙШЬШ 1/А11ИНАМИ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОМ КАЗАХСТАНЕ

06.01.02 - иалиорадая и орошаемое земледелие

Автореферат

на соискание ученое степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костикова, в лаборатории орошения подземными водами ШИИМиШ (в колхозе "30 лет Казахской ССР").

Научный руководитель - академик РАСХН, д.т.н., проф.Б.Б.Шумако:

Консультант - к.т.н. ст.научн.сотрудник В.Г.Луцкий

Официальные оппоненты - д.т.н., профессор В.А.Сурин,

к.с.-х.н., доцент Н.Н.Дубенок

Ведущая организация (предприятие) - "Интервод"

Защита диссертации состоится с^аяЛрС'-Л? 1^93 г. в 10 ч. на заседании специализированного ученого совета по присуждению ученых степеней при Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова по адресу: 127550, Москва, Б.Академическая, д.44, ВНИИГиШ

С диссертацией кохно ознакомиться в библиотеке ШИИГнМ.

Автореферат разослан о-е^л/дя 199 2.г.

Ученый секретарь специализированного совета, к.т.н.

В.П.Баякина

РОССИЙСКИ.! 5 !'-ГГ

БйБШЧ»

ОБШ ХАРАКТЕРИСЯЖА РАБОТЬ

Актуальность темы, в целях обеспечения прочной кормовой базы для животноводства в северо-восточном Казахстане особое значение приобретает орошаемые кормовые угодья, в частности сенокосы и пастбища. Дождевальные машины "Фрегат"'-я "Кубань" позволяет создавать их, используя поверхностные и подземные воды. Б северо-восточном Казахстане, например, по Прииртышью эксплуатационные ресурсы пресных подземных воя значительны (62,6 м3/с), а поверхностные воды практически отсутствуют.

Ляя рационального использования подземных вод применительно к указанным машинам необходима разработка совершенной технологии орошения имя, что является основой настоящей диссертационной работы, выполненной в соответствии с планами НИР ШИИГиЫ я ШЛО "Радуга" в 1973-1992 гг.

Объекты исследований. При разработке технологии орошерия пресными подземным* водами сенокосов и культурных пастбищ дождевальными машинами "4регат" и "Кубань" в совхозе "ЗС лет Казахской ССР" Павлодарской обл. (северо-восточный Казахстан) объектами исследований являлись оросительные системы, для которых водоисточником служили подземные воды.

Основная цель проводимой работы захлсчалась в научном обосновании потребности и возможности орошения подземным водами в исследуемом регионе, в расчетах режимов орошения сенокосов и пастбищ, разработке схем забора и подача таких вод для широкозахватных шогоопорны\ дождевальных машин кругового действия и фронтального перемещения, исследовании надежности ях работ в этжх условиях, выявлении технической возможности я экономической эффективности орошения.

Научная новизна. Дано научное обоснование схемам забора а подачи подземных вод в широкозахватные дождевальные машины кругового в фронтального действия и режимам орошения, оценены параметры надежности их работы, доказана техническая возможность в экономическая целесообразность орошения преецнми подземными водами сенокосов я пастбищ ДМ "Фрегат" я "Кубань".

1-762 т

Практическая давность рабом. Разработанная и проверенная в производственных условиях технология орошения подземными водам сенокосов в пастЛш ДМ "фегат" в "Кубань" позволяет широко развивать такое орошение. Результаты разработок и исследований доведены до стелив использования проектными институтами (при составлении технических врмктов участков орошения подземными водами), мкахоаяйственнша в сельскохозяйственными организаци тя_, ври - »коиуатации таких участков.

ГАШ'ЧШ" результатов исследований. Разработанные по итогам вссЬвдовавнй рекомендации применяются "Казгищ>0В0ДХ080м" при цроектжрованив участков орошения подземными водами, а также Павлодарсхны в Талды-Курганским областными сельскохозяйственны мв в водохозяйственными организациями при эксплуатации участков оазисного орошения.

Адробапия. работе. Материалы исследований по теме диссертации были одобрены ученым советом ВНИИМиШ (Колоша, 1974 г.), вошли в отчеты лаборатории. ШИИЫи'Ш, функционирующей на территории колхоза "30 лет Казахской ССР", докладывались на -научно-практической конференции по проблеме "Рациональное использование и охрана подземных вещ" (Воронежский государственный университет, Воронеж, 1975 г.), 27-й научно-практической конферев ции молодых ученых в специалистов ШИИГвМ имени А. Н. Костикова (Москва, 1976 г.), в ГрузНШГиЫ (Тбилиси, 1988 г.).

Пу^тдд^р^. По теме диссертации оцублвховано семь статей в книга "Свит орошения подземными водами" (часть работ в соавтор стве), получено удостоверение на рационализатбрское предложени Результат исследований по диссертации вошли составной часть в общую работу по кормопроизводству с использованием подземных вод, экспонировавшуюся на ДДНХ СССР, за что автор диссертации получил серебряную медаль. Прв участив автора составлены три научных отчета сиспользованием материалов двссертацви. На защиту выносятся слешпошве положения. Научные основы технологии орошения широко захватными дождевальными машинами кругового в фронтального действия подземными вещами сенокосов в пастбищ в воае северо-восточного Казахстана Обоснование схем забора в подачв подземных вод в многоопорны дождевальные мяшинн кругового в фронтального действия.

Исследование надежности работы широкозахватных дождевальных ■вне кругового в (й?онтадьного действвя та разработанной ав торт: ИИЗДДО. 2

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, австя глав основного текста, выводов и прилонэний. Материал излоазн на 141 стр. машинописного текста, иллюстрированного 32 таблицами а 28 рисунками со списком III использованных источников.

ОСНОШСЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТА

Первая глава носит обзорный характер, она посвящена почвенно-климатическим условиям северо-восточного Казахстана, в ней рассмотрены возможности орошения в данном регионе, аргументирована его необходимость. Дан литературный обзор использования подземных вод для орошения, а также применения их для доадевгшня сенокосов н пастбиш.

В работах ученых-мелиораторов (Костяков А.Н., Щумаков Б.Б. и др.) дани и обоснованы основные полоязния оротония дотоевани-ем сельскохозяйственных.культур. Вопросам орошения сеноносов и пастбиш посвяшены работы (Андреев И.Г. и др.), показывавшие пути и способы получения высоких урожаев кормовых культур. Результате исследования запасов подземных вод приведены в работах Ахмедсэ?лна Х.М., Запария М.П., Иванова В.Ф., Литвиненко 5.С., Морозова А.Л., Мухаыедяанова С.М,, Разуыова Г. А. в др. Таким образом, вопросы орошения сенокосов и пастбищ разработаны достаточно подробно. Орошение подземными водами сенокосов и паст-бит доадавальнниа иашянаыа кругового и фронтального действия типа "íperaT" и "Кубань" практически не проводилось, в вопросы технической возможности и экономическое целвсооОрааности такого орошения не изучались.

Выявлены также актуальные я нерешенные вопросы для исследовав нвй, гх цела а задачи.

При разработке элементов технологии орошения сенокосов в пастбиш подземными водами рассматривались следуют е вопросы:

- анализ метеорологических данных, расчет в установление поливного penosa сенокосов в пастбии;

- схемы забора в подача подземных вод для полива ДМ "Фрегат" я "J^fflaHb";

- сгакы. разбявЕз загонов а взаимодействие решшов орошения сенокосов а пастбищ с рехаши вх скаавванвя в стравххваняя.

Исследование разработанной техиологаа орошэнкя подэдмквчя водеюг с помояью швракозагватннх ДМ "5рвгат" ■ "Кубань" сеноко-а-7в2 3

сов и Ежстбищ на примере колхоза "30 лет Казахской ССР" поело организации и строительства там такого орошения проводилось по вопросам:

эксплуатация сенокосов и пастбищ;

исследование схем забора в подачи подземных вод для полива ДМ "Фрегат" и "Кубань";

экономическая эффективность технологии орошения сенокосов и вастбиш подземными водами вышеупомянутыми дождевальными машинами.

Во второй главе определены программа и методика исследований, приведены характеристика а месторасположение изучаемых объектов.

Программой и методикой предусматривались проведение детальных акаливов с использованием ЭВМ и закладка опытов для исследование указанных вопросо» в производственных условиях.

Для анализа метеорологических условий были изучены данные за 25 лет по метеостанции г.Павлодара и за время исследований данные по метеостгвции "Устнка", расположенной рядом с опытника орошаемыми участками.

Дождевальная техника выбиралась на основании ее технических характеристик.

Сопоставление полученных результатов по схемам забора и подачи подземных »Од для полива ДМ "4регат" проводилось по сле-дугаим показателям.

I. Потеря водн.

г. Качество поливной воды.

3. Надежность работы насосно-свлового оборудования я довде-выьных машин.

4. Обеспечение расчетных режимов полива.

5. Технахо-ахономичесхае показатели.

В црогте 3 ухаванных показателей при принятия условия, что отказы состава» частей Ш "Фрегат" в "Кубань" простейшие, они Зудут событиями случайными а независимыми, а вероятность бевотхавной работ ДМ при последовательном соединении ах составных частей моано определит^ во ваяясшоств

Р .о р Р ш П р

'(*> лаз Гпи*) ' (I)

~ ®в1,0'ятаость бввоткаввоВ работы подсистем маяднн ва *ре»и/.

Вероятность отказа машины за время / определяется по известному выражению

При эксплуатации ДМ "Ярегат" и "Кубань" их составные части (подсистемы) могут находиться либо в работоспособном состоянии . либо в состоянии непланового ремонта - РН(éj.

Для аналитического описания вероятностных характеристик нахождения ДМ жхи отдельных ее подсистем в различных состояниях можно использовать математический аппарат теории однородных марковских процессов. Уравнения, описывавшие вероятности этих состояний, имеют вид ,

о)

PHfi) " fio> (4)

где ju - интенсивность восстановления, 1/ч.

При установившемся режиме эксплуатации машш на оросительной системе, если ¿-—о®, получим

/í j ~/г7~л~' (5) *н*уГ7Г ' (V

Если отказы составных частей машины согласуется с экспоненциальным законом распределения вероятностей, т.е. параметр потока отказов А ' =г-> а , можно записать

Т Т

Kr'-lt(?) K'.yfrn ' (0)

На рис.1 и 2 гфиведены отобранные для постановки производственных опытов вариант» забора и подачи подземных вод в ДЫ "Зре-гат" я "Кубань" из предложенных нами схем. Принципиальное отличие этих схем состоит в основном в различных принципах забора и шдачя подземных вод в дсрдевальнмэ машины, режимах работ ся важен, величине кавятаховлохеввй пря строительства и эксплуатации таких оросительных систем. Ср&вннтэдьяыв показателя ао-сладоваяных схем лриведены нахе.

Для получения сравнительных показателей по забору ж подзчв подземных вод в ДЫ "Фрегат" биав изучены в производственна* условиях аабор я подача подземных вод в ДМ "Зрегат" из ск заяви г г емухулнрутаюто водоеме, пра одзшочяо! я групповой работе дежае&ал&яов малины (рясЛ).

машину из аккумулирующего водоема при группе скважин; в - ДМ "фегат" с автономным забором подземных вод непосредственно аз скважины; г - групповая работа Д.! "Срегат" при заооре подземных вод из аккумулирующего водоема с головной насосной станцией; I - артезианская скважина; 2 - напорный трубопровод от скважины к ДМ "•фегат"; 3 - ДМ "фрегат"; 4 - орошаемый• участок; 5 - центральная опора ДМ "фрегат"; 6 - напорннЯ трубопровод от аккумулисуюшего водоема к да "-¡регат"; - безнапорный транспортирующий трубопровод; 8 - аккумулирующий водоем;

9 - насосная станция

Основным объектом исследований были орошаемые участки колхоза "30 лет Казахской ССР" (Успенский район Павлодарской обл.). Направление хозяйства - животноводческое. Всего имеется 4С434 га сельскохозяйственных угодий, в том числе 21/43 га -пажя.

Климат северо-восточного Казахстана характеризуется резкой континентальностью.

Годовое количество осадков не превышает 250 ш. На период с температурой выше 10° приходится меньше половины их - 140 мм. Испаряемость за этот период составляет 600 мм. Средняя схо-рость ветра 4,4, а иногда 10-16 м/с. 6

Почвы колхоза относятся к разным генетическим типам. На территории колхоза, в теш числе и на орошаемых участках, преобладают зональные-каштановые (теино-каагановые). внутризональные-лугово-каштановые почвы. Б пределах первого мэтра толши наиболее распространены супеси легкие темно-коричневые, маловлажные и сухие, подстилаемые на глубине 0,5-0,6 м разнозернистыми лесханп.

Район, где расположен колхоз "30 лет Казахской ССР", относится к Прииртыаскому артезианскому бассейну.

Пригодные для ороиения воды в больших количествах залегают в Ипа-товском водоносном горизонте в вер-хне-мвловых отложениях на глубине 5СС-53С м. Водовмааеиши породами являются глаужонатовые мелкозернистые го ски (мощность до 74 м), заключенные в толп» глин. Самоиз-пив сквагин достигает 18-37 л/с. Твердый остаток воды -3,5-0,9 г/л. Следующий водоносный горизонт (Локурский) залегает ?а глубина 70С-100С м. Самоизлив скважин - до 50-55 л/с. Твердая остаток воды этого горизонта составляет С,5-0,8 г/л.

В третьей главе приведена разработка элементов технологии зрошения сенокосов и пастбищ для условий северо-восточного Казахстана: анализ мотеорадогичесхих данных, расчет в установлена поливного режима сенокосов и пастбищ, схемы забора я подачи тодзе1гных вод для полива ДМ "{регат", схемы разбивки загонов и ззаимодействие режимов орошения пастбид и сенокосов с реаныац !Х стравливания и схашивангд.

Анализ метеорологических данных за 1951-1975 гг. .явился ос-ювой для расчета поливного роаима орошения сенокосов и пас>-5шп в соответствии с методикой, разработанной и утвержденной :евНШГиМ. Из значений гидротермаческого коэффициента (ПК) по юсяцам установлено, что в годы более 10!? обеспеченности необ= »-762 '

ммм

iii 1 ii --а, 1 1 и^м

-\?т

Рис.2. Схема работы ЗДМФ "Кубань" на подземных водах при совмещенной подаче их в канал из скважин и ахкумулирутаего водоема: I - насосная станция; 2 - трубопроводы;

3 - скважина с насосом;

4 - водовыпуск; 5 - канал; 6 - ЭГда "Кубань"; ? - ак-кумуларуташа водоем

ходило ороивние (ПК< 1,0). По схеме при поливноЯ норме т -const , межполивном интервале Т = wer были рассчитаны обеспеченные даты полива -для/п, начиная с 2С мм. Рассчитаны и норыз поливов при схеме/т? = war, 1 - const.

IfeiriM образом, разработанный нами режим орошения сенокосов и пастбищ, данные по которому приведены в таблицах, схемах в графиках диссертации, позволяет ориентировочно определять норм] в сроки поливов для любого конкретного года в данной зоне, соотнося его по тепло- и влагообеспеченности с расчетными.

Для полива с таким режимом были разработаны схемы забора и подачи подземных вод при одиночной и групповой работе широкозахватных дождевальных малаш "Фрегат" и "Кубань" (см.рис Л я 21

Пастбищный участок, орошаемый ДМ "Срегат", может быть подале! на секторные, прямоугольные и кольцевые загоны (рационализаторское предложение автора "Применение дождевальной машины "¿регат" для орошения культурных пастбищ, конструкция изгороди и варианта схем размещения загонов пастбища") - рис.3. Было установлено, что наиболее простой в эффективной является схема разбивки пастбища на загоны секторной формы.

В работе показано, что время полива при рааличных нормах укладывается в расчетные сроке укосов при различном их числе. Выявлено, что в данной зоне время получения максимальной величины зеленой массы травостоя за укос составляет 47-50 дней.

В четвертой главе излагается результаты исследований разработанной технологии орошения ДМ "<1рвгат" в "Кубань" сенокосов в пастбищ подзешыми водами на примере колхоза "30 лет Казахской ССР", как одного вэ передовых хозяйств северо-восточного Казахстана. Даны материалы по организации, строительству и эксплуатации орошаемых сенокосов в пастбви, результатам исследований схем забора в подачи подземных вод в поливную технику, величинам потерь воды, температуре в химическому составу поливной воды, параметрам работы ДМ "фегат" в "Кубань", режимам орошения в продуктивное«; сенокосов к пастбищ.

С о а д а нле, с и р о в т е л ь с т в о и э к с п л у а-т а ц в я о р о ш а е м ы х сенокосов и п а с т-й и и. В колхозе бали монтированы ДМ "фрегат" и "Кубань", которыми орошаьтся сонок и к пастбища с использованием подземных вод.

а

0 О ф * о о г • «

1©>

и ' * *

• л

I

^ I 17! 1 ^ 0| ®{© ©¡©¡@

1-1-1 1-1-1 Ш I 1. I I.

'-Г'ПЛКЬт^

»1С ^ \ I /

0 ОмЛ^ ©'

Рис.3. Схемы разбивки.загонов пастбища: а - по сектору с прогоном для скота по радиусу; б - по сектору с прогоном для скота по периметру; в - прямоугольные загоны; г - загоны по кругу,- I - да "Фрегат"; 2 - трубопровод; 3 - насосная станция; 4 - водоисточник; 5 - постоянная изгородь; 6 - временная или "проходимая" для ДМ "Срегат" изгородь:-7 - скотопрогон; 8 - летний лагерь; 9 - лесопосадка; 10 - номера загонов

Характеристика поливного оборудования, использованного при строительстве опытных орошаемых участков, приведена в табл.1.

Для получения сравнительных показателей была использованы опытные орошаемые участки Ф-1,. М, М г участок групповой работы. Участки Ф-У, О-ХШ и Ф-Х1У вошли в расчет при оценке

полива маишнаии по схема работы группы ДМ "Operai^. с забором подземных вод непосредственно из скважины (см.рис.1,а).

Таблица I

Поливное оборудование на опытных орошаемых участках

Орошаемый участок Количество Д!.! "ípe гат" Количество •опор у машин Насосное оборудование

марка насоса, насосной станции производительность, л/с напор, м мощность двигателя, кВт

I IG ЮД6-60 ICO 75 I6Ó

Ф-П I IG IQKG-60 100 75 160

Ф-Ш I 16 A1H-I4-I-S 80 93 ICO

МУ . I 22 СНЛ-75/ICti (2 шт.) 130 75 2x130

Ф-У Г 16 AHI-14-1-6 80 93 180

Ф-У1 I 14 СНП-75/1ПС 100 75 130

Ф-Х1У I IG A1H-I4-I-6 80 93 180

7часток групповой работы Ь "'."регат" 5 IS 20ОД-60 (4 шт. ) 60J3 95 4x180

При создании сенокосов и пастбищ для повышения плодородия и улучшения водно-физических свойств почв (особенно слабосодокце-fcawx) перед основной обработкой вносили не менее сС-100 г/га навоза и осуществляли отвальную вспашку на глубину не менее 25-27 см в агрегате с катками. На сенокосах и пастбищах посев многолетних трав проводили под докров овса или проса.

Потери воды для варианта забора и подачи подземных вод из аххумуяирухвего водоема при работе одиночной машины определялись на участках Ф-П в Ф-1У. Из этого водоема воду забирали не только для ДМ "Фрегат", но в для участка, орошаемого ДДА-ЮСЫ общей пяошадьп 465 га. Второй сравниваемый вариант забора в подачи воды представлен на участке Ф-Ш, где водозабор осуществляется непосредственно из скв&ошы. Приходная часть воды в ак-хуцуяврухгшВ водоем складывалась из обьека сода, поступашего на ертевжанскнх сввежив я получаемого водоемом га счет атмосферных осадков. Дриходна* часть воды при заборе в подаче под-10

земных вод непосредственно из скважины в дождевальную машину складывалась из расходов 100 л/с при работе ДМ "5регат" и 3 л/с в иэжполивной период при работе скважины на "крановом" (задвижка на скважине приоткрыта) режиме.

Наблюдения показали, что потери воды хв аккумулирующего водоема при работе ДМ "Фрегат" составили от 29- до 41%, непосредственно из скважины - 16-22%. ТЬме потери имеют место при использовании напорных артезианских вод в связи с технологической необходимостью круглогодичного попуска воды из скважины в процессе работы ее на "крановом" режиме. При использовании же безнапорных подземных вод потерь их не будет.

Наблюдения показали, что температура воды в аккумулирующем водоеме за поливной период колеблется в пределах 12-23°, температура воды из скважины 23-24°С. Химический состав поливной воды на всех орошаемых участках согласно проведенным анализам имеет плотный остаток от 0,6 до 1,1 г/л. Воды гидрокарбонатно-натриевые. Реакция воды нейтральная (рН 7,05) или слабощелочная (7,8-8,25). Вода бесцветная, пресная. При поливе такой водой необходим учет всего комплекса условий ее использования для предотвращения кахих-либо негативных последствий.

Опыт полива сенокосов в пастбищ показал, что норма воды для получения одного укоса многолетних трав на семена или сено в сенаж в зависимости от засушливости (температура в влажность воздуха, скорость ветра) периода вегетации составили от 700 до 1600 м3/га.

Средняя урожайность зеленой массы, убираемой на сено или сенаж, зависела в основном от оросительных норм и согласно данным бухгалтерского учета составляла сравнительно высокую и устойчивую величину: от 136 до 181 ц/га зеленой массы в первый год жизни и от 210 до 401 ц/га во второй и последующие годы жизни травостоя. Без орошения урожайность сеяных и естественных сенокосов и пастбищ имела большие колебания в зависимости от погодных условий и была значительно ниже. Так, в 1973 г. на сеяных сенокосах урожайность зеленой массы составила 64, на естественных пастбищах - 18 ц/га; в засушливом 1974 г. на эо-тоственныг сенокосах урожая практически не пояучено.-

Ваоокая надевность работы ДМ "Фрегат" позволила обеспечить расчетные режимы орошения шогсявтиях трав. Сравнение фактических я расчетных режимов орошения приведено на рис.4.

Г»"*

-т—т--1-г

май июнь

V——■—;—эни

йЩет сентябрь

Рис.4- Фактические и расчетные нормы поливов на участках М1, Ф-1м и Ф-2гр (как пример по 1975 г.):

д---Л уч.«ь-П, поливы т-= 24 ми;

о--о уч.Ф-Ш, поливы т. = 17,5 мм; а- —а уч.Ф-2гр, ПОЛввит = 24 мм; я___ ■ расчетные поливы т = 20 м»

Так, в 1Р7В г. 'Тактические величины .суммы осадков и поливных ко:-м нарастающим итогом на участках >П, <>-Ш и ¡-Г!гр незначительно превосходили расчетные нррмы в 400СМРСС м3/га.

5 пятой главе" приведены материалы по надежности работы £.5 "'регат" и "Кубань" при оротении подземными водами.

1.0

09

XS.

о а га <0 и н о га

о я Л о ов

S °ч>,г

н к о о.

04

об

os

03 t

о.г

V ов

N «ч - . - .

! V \ s N Ч'

I Ч \ \ 4 Ч Ч ^ ч 4

fe N Ч ч ч N

м \ ч ч \

-Ч ■ V

■ t vT,

fe^

L, . / ч 'Д

го к бо

во too Наработка (часы)

Рис.5. Изменение вероятности безотказной работы № "4регат" и фильтров гидропривода в зависимости от наработки: I - Рф(М) - верхняя доверительная граница (в.д.г.); 2 -Рф(ф_п);

3 - Р.

ДМ(М1)

- в.д.г.

4 - - нижняя доверительная граница (н.д.г.);

5 ~ рдм(<М1); 6 " Рдм(ф-П) ~ н.д.г.; 7 - Рф(ф_Ш) - в.д.г.;

8 ~ рдм(Ф-Ш) ~ в-я-г*;

9 - Р,

II

ф(Ф-Ш)

;., 10 - Р

12 - Р.

РФ(Ф-Ш)

ди( Ф—lü)

н.д.г.; - н.д,г.

дм(Ф-Ш)'

га* Ш 6oí ¿os '«оoí

Нарвоотка (часы)

Рис.<5. Изменение вероятности безотказной работы в зависимости от».наработки при групповой работе Ш "<1регат" (пять маиин) из аккумулирующего водоема

13

Надежность работы да "фрегат" определялась на участках 0-П, ф-111 и на участке групповой работы. На рис.5 и С показано изменение вероятности безотказной работы ДМ "фрегат" а фильтров гидропривода. Приведенные графики позволяют заранее определить вербятность безотказной работы в зависимости от количества наработанных часов лри одшочной и групповой работе ДМ "Фрегат". Из графиков видно, что при работе в одну смену коэффициент технической надежности составляет 0,83-0,96. С увеличением наработки машины надежность ее работы уменьшается. Данные по надежности работы "Кубани" приведены на рис.7.

В шестой главе приведены сравнительные показатели по схемам забора в подачи подземных вод в дождевальную машину из скважины и из аккумулирующего водоема (табл.2).

Таблица2 Показатели оросительных систем при схемах забора й подачи подземных вод в ДМ "£регат" непосредственно из скважины и из аккумулирующего водоема

Показатели

Схемы забора и подачи подземных вод в дождевальную машину

непосредственно из скважины

из аккумулирующего водоема

Потери воды от забранной, % 18,?

Температура поливной воды, °С 23-24

Химический состав поливной

воды (плотный остаток), мг/л 618

Вероятность безотказной работы фильтров гидропривода тележек Ди "«регат" при наработке 50 ч 0,878

Коэффициент технической надежности работы системы С, 93

Среднегодовая наработка, ч 1026

Срок окупаемости, лет 5,8

36,8

12-23 (в зависимости от погодных условий)

1146

0,665

С,92 1020 10,9

Исследования по орошению ДМ "фрегат" подземными водами при различных вариантах схем забора и подачи воды в дождевальную машину при одиночной и групповой работе показали возможность получения высоких гарантированных урожаев многолетних трав.

Рис. 7. Карта надежности дожзюяальной машины "Кубань"

СЛ

Б тайл. 3 приведены основные показатели капитальных вложений и эксплуатационных затрат при различных схемах водозабора. Из данных бтой таблицы видно, что при работе одиночной машинн вариант забора и подачи подземных вод из скважины по ряду характеристик превосходит вариант забора и подачи подземных вод из аккумулирующего водоема.

' Таблица 3

Экономическая эффективность орошения подземными водами при различных схемах водозабора

Варианты водозабора в ДМ "Фрегат"

Показатели из аккумулирующего водоема из аккумулирующего водоема при групповой работе машин непосредственно из скважины

I 2 3 4

Плоаадь полива, га 68 3RC 68

Средняя оросительная норма, м3/га 5217 4750 5397

Средняя урожайность зеленой кассы (фактическая), ц/га 304 210 312

То же в кормовых единицах, ц/га 53,2 36,8 54,6

Расчетная урожайвостьч(с учетом года травостоя), ц/га 304 276 336

То же в кормовых единицах, ц/га 53,2 48,3 58,8

Капитальные вложения в ор^ние, руб. /га (нет- 2535 2193 1651

Капвтальвыэ вло*енва в сельхозяроизводство, руб./га 115 115 115

Ежогодние издержке на амортизацию оросительной систеиы, руб./га (нетто) 187,4 155,2 153,6

Еавгодные издержка на солЕВ,' руб./га (нетто) 330,9 270,5 338,9

То ж на I м| полаеноЭ води, -коп. /иг В швах £390 г. £ 6,34 5,69 6,28

Окойчание т а б л.З

Приведенные затрат» на орошение, руб./га (нетто) 584,4 489,8 504,0 Приведенные затраты на I м3

поливной воды, яоп./м3 11,2 10,3 9,3

Всего затрат на орошение и сельскохозяйственное производство, руб. /га 422,9 353,5 431,9

То же при расчетном о&>еме

продукции, руб./га 422,9 360,5 433,9

Приведенные затраты на ч I ц копм.ед. (фактические),

руб. 12,93 15,88 11,14 То же при расчетной •■рожай-

ности, руб. 12,93 12,24 10,38

Стоимость продукции, полу-, ченной с I га (фактическая),

руб./га 667,0 461,С 684,0

То же при расчетной урожайности, руб. 667,0 605,0 737,0

Чистый доход от сельскохозяйственного производства -на орошаемых землях, руб./га 244,1 244,5 303,1.

Срок окупаемости капитальных вложении при расчетной урожайности, лет 10,9 9,4 5,8

Анализ результатов, полученных в опытах и показатели экономической эффективности показывает техническую возможность и экономическую целесообразность орошения сенокосов и пастбищ широкозахватными дождевальными машинами с использованием подземных вод.

Приведенные затраты на орошение (цены 1990 г.) при заборе и подаче подземных вод из аккумулирующего водоема и непосредственно из скважины в'ДО "Срегат" соответственно 504,0 в 489,8 руб./га (нетто). Срок окупаемости капитальных вложений в зависимости от вариантов составил: непосредственно из скважины 5,8 г, из аккумулирующего водоема ври одиночное к групповой работе ДМ "фегат" соответственно 10,9 в 9,4 г.

Полученные фактически ("в среднем за трв года) удельные показатели по приведенным затратам в по сроку окупаемости на» принятых нормативов юга соответствую* гм, что подтверждает вв-

со?ую экономическую эффективность орошения подземными водами ДМ "фрегат" сенокосов и пастбищ в условиях северо-восточного Казахстана.

Выводы и предложения

1. Анализ природн о-хозяйственных условий и многолетних метеорологических данных показал,»что в северо-восточном Казахстане получение высоких и устойчивых урожаев кормовых культур возможно только при орошении. Из-за отсутствия или удаленности здесь ловерхностных водоисточников имеются благоприятные возможности для орошения подземными водами.

2. Расчет режимов орошения для исследованной зоны показал, что при поливной норме 40 мм в годы 50-95? обеспеченности требуется 10 поливов, в годы 5-25? обеспеченности - 7 поливов; в год 95? обеспеченности наиболее засушливые условия складываются с конца ишя до начала имя, минимальный межполивной период составлйегЭ дней, в год 90? обеспеченности -10 дней.

3. Для обеспечения рекомендованных режимов оросония при поливе машинами кругового действия типа "Зрегат" наиболее рациональным является вариант забора и подачи подземных вод в них из высокодебитных скважин.

4. В состав оросительной системы при эабора и подаче подземных вод в ДМ "Фрегат" и "Кубань" кругового действия непосредственно из скважины входят: скважина с дебитом 80-100 л/с; погружной насос; дождевальная машина "Фрегат".

При заборе и подаче подземных вод в ДМ "«регат".и "Кубань" кругового действия из аккумулирующего водоема в составе оросительной системы имеются: скважина или группа скважин, обеспечивающие запасы воды в аккумулирующем водоеме для полива; транспортирующий трубопровод от скважины в аккумулирующий водоем; аккумулирующий водоем; насосйая станция; валорный трубопровод от насосной станции на водоеме к ДМ; дождевальная машина "фрегат".

5. Наибольшие потерн воды, забранной под земхвб, во ве подшной в дождевальную машину, были при схеме водозабора в» жхуцулврутвго водоема (29-41?), меньше (16-22?) - црв подключении да "фрегат" непосредственно к самоизлкваюаэй схважжне при ее круглосуточной работе ва "крановом" (задвиа-хц на скв&жжне пр «открыта) режиме в неполквно! период. Для 18

уменьшения потерь води на фильтрацию на аккумулирующих водоемах возможно применение противофильтрационных экранов. При поливе ¿¡¡А "-2регат", забирающей воду непосредственно из безнапорной скважины, потери ее (не поданной в дождевальную машину) отсутствуют. Это относится и к доадеваяьной машине кругового действия "Кубань".

G. Сезонная наработка дождевальной машины при одиночной ее работе на участках орошения в производственных условиях составила 900-1414 ч, а надежность работы оказалась равной 0,98-0,93 (коэффициент технической надежности). Это свидетельствует о высокой работоспособности ДМ "iperar" при орошений подземными водами, что подтвердилось и для дождевальных машин "Кубань".

7. В среднем на орошаемых участках урожайность многолетних трав 264-313 ц/га (на богаре - &-I8 ц/га). Сросительные нормы составили 4000-5500 м3/га.

В. Приведенные затраты на орошение при заборе и под&че подземных вод непосредственно иа скважины в ДМ "$регат" были 504,0 руб./га (нетто), при водозаборе из аккумулирующего водоем в Д1Л "5регат" при одиночной и групповой ее работе -584,4 руб./га (нетто) и 489,8 руб./га соответственно. Срок окупаемости капитальных вложений в зависимости от вариантов водозабора составил: непосредственно из скважины - 5,8 года, из аккумулирующего водоема цри одиночной и групповой работе Д!Л "фрегат" - 10,9 и 9,4 года, что обусловливает высокую экономическую эффективность орошения подземными водами ДМ "Фрегат" сенокосов и пастбищ в условиях северо-восточного Казахстана.

Основные положения диссертации в практические рекомендации для производства опубликованы в следующих работах:

1. Орошение пастбищ подземными водами в колхозе "30 лет Казахской ССР" // Гидротехника и мелиорация. 1973. » 9 (в соавторстве). С.30-34.

2. Использование подземных вод для орошеедр (опыт передового хозяйства) // Новое в технике в технологии полива. //1р. / ВВШаШ. Т.П. Коломна. 1974. С.84-95.

3. Срошэние подземными.водами с использованием дождевальных машин "фегат". - М.: Агроинфор'м, 1976 (в соавторстве). С. 157.

4. Опыт орошения подземными водами. - М.: Колос, 1981 (в соавторстве). С.1-69.

5. Опыт рационального природопользования в колхозе *ЗС лет Казахской ССР": Проспект ЩХ СССР. - :.!■: Колос, 13Я2 (в соавторстве). С.1-5.

6. Показатели надежности довдевальных машин .типа "Кубань" // Вопросы теории и практики надежности гидромелиоративных систем и сооружений // Тр. / 1рузНИИГиМ, Тбглиси, 1989 (в соавторстве). С.83-93.

Анализ надежности дождевальных машин типа "Кубань" // Создание мелиоративных систем нового типа // Тр. / ВНШГиМ. Т.79 (в соавторстве). С.77-84.

Технический редактор В.Крякова Корректор З.Выборнова

Формат 60x84/16. Бумага типографская. Печать офсетная. Объем 1 усл.печ.л. Тираж 100. Заказ 762. Бесплатно.

127550, Москва, Б.Академичёская,44, ВНИИГиМ им.А.Н,Костикова Ротапринт ВНИИГиМ 141800, Дмитров, Моск.обл., 2-я Лево на бережная, 12