Повышение эффективности технологии лиманного орошения за счет комплексного использования вод оросительных систем и местного стока

• Автор: Кузьмичев, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И АКТУАЛЬНОСТЬ

НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

1Л Развитие лиманного орошения и его современное состояние

1Л Л Достоинства применения лиманного орошения

1Л .2 Сельскохозяйственное использование земель лиманного

орошения

1Л .3 Эколого-мелиоративные показатели при орошении

на местном стоке

1Л .4 Перспективы использования систем лиманного орошения
1.2 Особенности местного стока как источника орошения
1.3 Использование сбросных вод оросительных систем
1.4 Существующие конструктивно-технологические схемы устройства
систем лиманного орошения
1.5 Принципы проектирования систем лиманного орошения
Выводы по главе
2 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Природные и климатические условия района исследований
2.2 Организационно-хозяйственные условия района исследований
2.2.1 Почвенно-мелиоративная характеристика участка лиманного орошения
2.2.2 Характеристика поливной воды
2.3 Программа проведения исследований
2.4 Методики проведения исследований
2.5 Алгоритм и схема проведения полевых экспериментов
3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ЛИМАННОГО ОРОШЕНИЯ С КОМБИНИРОВАННЫМ ИСТОЧНИКОМ ОРОШЕНИЯ
3.1 Обоснование целесообразности использования ресурсов местного стока на системах ярусных лиманов
3.1.1 Определение характеристик талого стока
3.1.2 Определение характеристик дождевого стока
3.1.3 Расчет гидрографов стока
3.1.4 Оценка химического состава вод местного стока
3.2 Теоретическое уточнение и прогнозирование размеров дополнительных площадей лиманного орошения при комплексном использовании вод оросительных систем и местного стока
3.3 Обоснование выбора оптимального процента обеспеченности стока при комплексном использовании вод оросительных систем и местного стока в зависимости от структуры культур в севообороте

3.3.1 Расчет энергетической ценности прибавки урожая при лиманном орошении
3.3.2 Расчет энергетических затрат на возделывание культур принятого севооборота
3.3.3 Определение оптимального процента обеспеченности стока при комплексном использовании вод оросительных систем и местного стока
Выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ЯРУСНЫХ ЛИМАНОВ
4.1 Процесс принятия решения при выборе конструктивнотехнологических схем ярусных лиманов
4.2 Полученные конструктивные решения ярусных систем
4.3 Обоснование параметров системы ярусных лиманов
4.4 Результаты и анализ экспериментальных данных
4.5 Рекомендации производству
Выводы по главе
5 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Расчет энергетического эффекта от внедрения ярусных лиманов
5.2 Оценка получения прибыли при организации конструктивнотехнологических схем лиманного орошения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А Природно-климатические условия
Мартыновского района
Приложение Б Характеристики стока по годам наблюдений
Приложение В Технологические карты возделывания
сельскохозяйственных культур
Приложение Г Определение энергетических затрат
Приложение Д Влажность почвы
Приложение Е Параметры и стоимостные показатели устройства системы
ярусных лиманов
Приложение Ж Акты внедрения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследований. Ежегодно на оросительных системах Ростовской области при заполнении каналов, а также во время их опорожнения на сброс идут большие объемы оросительной воды. Кроме того, ежегодно с территорий обслуживаемых оросительными системами непроизводительно стекают воды местного стока, которые практически никак не вовлекаются в процесс орошения, а приводят к развитию процессов водной эрозии, деградации орошаемых площадей [147]. В целом, непроизводительные потери воды для условий юга Ростовской области составляют величину более 45 млн км'
Что касается земельных ресурсов, то и здесь можно отметить их недостаточно эффективное использование в плане орошения как из-за неблагоприятных показателей (почвенные - повышенное содержание солей; топографические — уклоны, не позволяющие применять поливную технику; геометрические - конфигурация, не позволяющая эффективно использовать технические средства почво-обработки), так и из-за отсутствия в ряде хозяйств поливной техники [118].
В то же время, как отмечают в своих публикациях Б. А. Шумаков, Б. Б. Шумаков, В. Н. Щедрин, А. В. Колганов, В. И. Ольгаренко, Ю. П. Поляков, М. С. Григоров, И. П. Кружилин, В. В. Бородычев, Ю. А. Свистунов и другие ученые, повышение эффективности водопользования и использования орошаемых земель представляет собой актуальную проблему при решении задач восстановления и развития оросительных мелиораций не только в Ростовской области, но и в масштабах всей страны [162-169, 58, 104,115, 33,65, 14, 131].
Перспективным решением увеличения эффективности использования водных и земельных ресурсов на оросительных системах является комплексное использование вод местного стока и технологических сбросов для лиманного орошения на площадях еще не вовлеченных в сельскохозяйственный оборот.
Степень разработанности темы. Исследованиям в области применения лиманного орошения посвятили свои работы Б. Б. Шумаков, Н. С. Тимченко, Г. А. Штокалов, В. И. Ениненко, В. М. Волохов, В. Ф. Мамин, В. А. Нагорный,

1 — магистральный канал оросительно-обводнительной системы; 2 - сбросной тракт; 3 — земляной вал; 4 - распределительный канал; 5 - ливнепровод; 6 - водовыпускные сооружения;
7 - подпорное сооружение.
Рисунок 1.5 - Система ярусных лиманов комбинированного питания
Несмотря на это, рассмотренные схемы устройства ярусных лиманов имели свою успешную реализацию и, несомненно, должны учитываться в дальнейших разработках по комплексному использованию водных ресурсов.
1.5 Принципы проектирования систем лиманного орошения
При затоплении системы лиманного орошения из постоянного (регулярного) источника орошения задача расчета решается легко, а в случае затопления водами местного стока - значительно сложнее из-за стохастического режима формирования местного стока во времени и его объема. Проектирование этих видов систем лиманного орошения сводится к определению размеров водосбросных сооружений из каналов и валов, высоты и длины валов, площади лиманного орошения, нормы орошения [164, 137, 64, 111].