Совершенствование водопользования на оросительных системах Нижнего Дона с учетом мелиоративной обстановки

• Автор: Грузинов, Анатолий Борисович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 211 с. : ил.

1. ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА
НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
1Л. Водные ресурсы России
1.2. Плановое водопользование в сельском хозяйстве
1.3. Зарубежный опыт при планировании водопользования
1.4. Экологические проблемы при орошении и пути их решения
1.4Л. Факторы, определяющие экологическую эффективность
водопользования при осуществлении орошения
1.4.2. Первоочередные задачи по повышению эффективности
водопользования на ОС
1.5. Рабочая гипотеза
Выводы
2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Программа исследований
2.2. Методика исследований
2.3. Природные условия и характеристики объектов исследований
3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ
3.1. Оценка эффективности орошения на ОС Нижнего Дона
3.1.1. Оценка мелиоративного состояния орошаемых земель
3.1.2. Оценка динамики структуры орошаемых площадей и урожайности сельскохозяйственных культур
3.2. Техническое состояние оросительных систем Нижнего Дона
3.3. Режимы распределения воды по межхозяйственным каналам
и водопотребление сельскохозяйственных культур
3.4. Экспериментальные исследования использования оросительной воды по каналам и полям орошения
3.5. Рационализация оперативного планирования качества водопользования
3.6. Разработка системы информационного обеспечения экологической безопасности водопользования

3.6.1. Выбор и обоснование критериев оценки эффективности водопользования
3.6.2. Система информационного обеспечения водопользования
Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ УРОВНЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОС НИЖНЕГО ДОНА
И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
4.1. Усовершенствование методов оценки работоспособности каналов Багаевско - Садковской ОС на примере
межхозяйственного распределителя Бг-Р
4.2. Методика расчета и оценки экологической
безопасности противофильтрационной облицовки
4.3. Разработка новой конструкции оросительной системы
4.4. Оценка экологической безопасности поливной техники
4.4.1. Результаты статистической оценки наличия парка
поливной техники
4.4.2. Методика комплексной оценки экологической
безопасности поливных машин
4.5. Рекомендации производству
Выводы
5. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ЗА СЧЕТ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОС
5.1. Эколого - экономические условия для внедрения предлагаемых мероприятий
5.2. Экономическая эффективность реконструкции открытой оросительной сети для повышения экологической безопасности водопользования
5.3. Определение оптимального размера площади реконструкции противофильтрационной облицовки каналов ОС
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы. Рост производства продовольствия требует большого количества воды, вызывая ее дефицит там, где он сейчас не ощущается. Орошаемое земледелие производит 40 % продовольствия на 17 % обрабатываемых земель. В засушливых регионах урожай на орошаемых землях, по сравнению с неорошаемыми, в 2-3 раза выше. Ключевая роль орошения для продовольственной безопасности в аридных и полуаридных регионах очевидна, поскольку около одной трети земной поверхности представлено такими регионами и, тем не менее, орошение позволяет получить высокие и устойчивые урожаи. Даже в умеренных и влажных зонах, где можно выращивать любые культуры, время от времени, когда растения особенно чувствительны к дефициту влаги, своевременный полив может удвоить и даже утроить.
Повышение эффективности использования водных ресурсов становиться более актуальной проблемой в условиях платы за воду.
В настоящее время на агроландшафтах Нижнего Дона наблюдаются деградация оросительных систем и орошаемых массивов, сильный износ поливной техники. Это приводит к нерациональному использованию водных ресурсов, деградации орошаемых массивов и резкому снижению урожайности.
Такая ситуация может привести к тому, что хозяйства резко сократят забор воды на орошение, вследствие отсутствия необходимого количества работоспособной поливной техники и вывода из орошения деградированных площадей, а их в структуре орошения по России по прогнозным оценкам, в пределах 60 %, т.е. из 4,5 млн. га орошаемых площадей около 3 млн. га не будет поливаться. Для поддержания командных горизонтов в магистральных и межхо-зяйственных каналах необходимо будет подавать расходы на много превышающие забор воды на поливе, а разница должна идти на сброс, величина которого составит до 50-60 % от головного водозабора. Таким образом, по системам будут перегоняться в сброс миллионы и миллионы кубометров оросительной воды, что в 1,5-2 раза увеличит удельные энергозатраты, не оправданные дополнительной продукцией растениеводства.

Осуществлялся отбор образцов на содержание NPK, гумуса, воднофизических свойств и механического состава почвы.
Водно-физические характеристики, механический и микроагрегатный состав определялись по методике И.А. Качинского [45].
Отбирались образцы для определения выноса питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур, содержание питательных веществ определялось в лаборатории, общий азот и сырой протеин по методу Кьельдано, содержание фосфора вонадолибатным методом, калий - плазменнофотометрическим методом.
3. Фенологические наблюдения проводили по методике ВНИИкормов. Учет урожая проводился сплошным методом, отбирались смешенные образцы для определения структуры урожая. Выбирался участок на каждом варианте (10x10). Растения срезались и взвешивались. Либо при помощи рамки 1 м2 (1x1 м) отбирались растения в зоне рамки и взвешивались. Не менее 10 рамок на каждый вариант опыта, отбор по диагонали участка.
Для проведения исследований использовались районированные сорта сельскохозяйственных культур. Все агротехнические мероприятия на опытных участках проводились в соответствии с рекомендациями зональных систем земледелия, разработанными для черноземных почв Юга России в РАСХН, ВНИИОЗ, СтавНИИГиМ, РосНИИПМ.
Обязательным условием всех опытов было изучение и фиксация физикохимических свойств почв, объемного и удельного веса, механического, химического и гранулометрического состава, пористости, скорости впитывания, которые определялись по общепринятым методикам. Отбор, хранение и транспортировка образцов выполнялась согласно ГОСТ 12071-72.
Обработка опытных данных производилась общеизвестными статическими и математическими методами анализа на основе пакетов прикладных программ Mathcad, Statistica, Excel и Arc View GIS 3.2.