Повышение эффективности систем и технических средств механизированного водоснабжения пастбищного животноводства

• Автор: Кушнир, Валентина Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 349 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Состояние проблемы. Цель и задачи исследования

1.1 Перспективы развития животноводства.

1.2 Значение воды для животных и особенности водоснабжения в пастбищных условиях. Используемые водоисточники

1.3 Пастбищные и водные ресурсы Северного Казахстана

1.3.1 Основные этапы использования и обводнения пастбищ

1.3.2 Пастбища Северного Казахстана и его ресурсы

1.3.3 Обводнение и водные ресурсы Северного Казахстана

1.4 Существующие способы, технологии и технические средства водоснабжения животных в пастбищных условиях

1.4.1 Способы и технологии водоснабжения

1.4.2 Анализ трубопроводного способа водоснабжения
1.4.3 Анализ исследований по определению радиуса водопоя
1.4.4 Классификация и анализ технических средств подъема воды
1.4.5 Капиллярные водоподъемники
1.5 Проблемы механизированного водоснабжения пастбищ.
1.6 Выводы по разделу
2 Теоретические основы повышения эффективности систем механизированного водоснабжения
2.1 Теоретические предпосылки и пути повышения эффективности процесса механизированного водоснабжения.
2.2 Методическое обеспечение при проектировании водоподъемной техники
2.3 Моделирование процесса механизированного водоснабжения животных.
2.4 Выводы по разделу
3 Районирование пастбищ применительно к системам механизированного водоснабжения
3.1 Природнохозяйственные условия пастбищ, состояние и перспективы их обводнения
3.2 Принципы и методология районирования пастбищ применительно
к системам механизированного водоснабжения.
3.3 Практика и результаты районирования пастбищ применительно
3.4 Исследование режимов работы и использования малодебитных шахтных колодцев.
3.4.1 Обоснование критерия маяодебитности шахтных колодцев.
3.4.2 Аналитическое исследование притока воды дебита в малодебитные шахтные колодцы.
3.4.3 Определение рациональных режимов использования малодебитных шахтных колодцев.
3.4.4 Определение максимальной водоотдачи и коэффициента использования малодебитных шахтных колодцев
3.4.5 Экспериментальное определение дебита шахтных колодцев
3.4.6 Особенности режимов работы малодебитных шахтных колодцев
3.5 Выводы по разделу
4 Экспериментальные исследования систем механизированного водоснабжения в условиях пастбищ.
4.1 Цели и методика экспериментальной части исследований.
4.2 Встровой режим пастбищ и возможности использования энергии ветра для механизации водоподъема
4.3 Разработка и исследование водоподъемной установки
4.4 Исследование ленточных водоподъемников. Некоторые предпосылки применения ленточных водоподъемников и определение их параметров.
4.4.1 Анализ некоторых технических параметров устройств, для подъема воды.
4.4.2 Предпосылки совершенствования конструктивнотехнологической схемы ленточного водоподъемника
4.4.3 Определение коэффициента трения скольжения ленты на ведущем барабане водоподъемника в зависимости от скорости скольжения, массы груза натяжного устройства и угла обхвата ленты
4.4.4 Зависимости скорости ленты и коэффициента относительного скольжения ленты от частоты вращения ведущего барабана.
4.4.5 Зависимости величины подачи и толщины слоя жидкости на ленте
от скорости ленты
4.4.6 Определение зависимости производительности водоподъемника от скорости движения ленты
4.4.7 Рабочие характеристики предлагаемого водоподъемника
4.5 Результаты экспериментальных исследований процесса подъема воды ленточным водоподъемником с целью отыскания его оптимальных параметров.
4.5.1 Выбор факторов и уровней их варьирования.
4.5.2 Отсеивающий эксперимент
4.5.3 Изучение поверхности отклика, уравнение регрессии
4.6 Определение оптимальных условий процесса водоподъема.
4.7 Производственные испытания.
4.8 Пути улучшения параметров элементов СМВ
4.9 Выводы по разделу
5 Обоснование параметров насосносилового оборудования.
5.1 Обоснование возможных схем механизированного водоподъема в условиях пастбищ.
5.2 Выбор критериев для определения параметров насосносилового оборудования.
5.3 Разработка методики выбора параметров водоподъемноэнергетических установок.
5.4 Результаты расчетов по определению параметров насосносилового оборудования.
5.5 Повышение надежности водообеспечения потребителей путем резервирования СМВ.
5.6 Методические подходы и результаты исследований по выбору аккумулирующих мкостей
5.7 Определение необходимого объема наземного резервуара.
5.8 Результаты исследований по выбору способов резервирования СМВ.
5.9 Обоснование путей совершенствования эксплуатации систем механизированного водоснабжения на пастбищах.
5.9.1 Опыт организации эксплуатации СМВ на пастбищах.
5.9.2 Разработка и обоснование оптимальных систем использования и технической эксплуатации водоподъемных и энергетических установок
5.9.3 Пути повышения надежности пастбищных водоподъемных установок
5. Обоснование технических требований к СМВ
Обоснование технических требований к водоподъемным и энергетическим установкам
Общие требования к водоподъемным установкам.
Требования к стационарным и передвижным энергоустановкам
Требования к водоподъемным ветроустановкам
5. Выводы по разделу.
6 Разработка основных принципов оценки экономических показателей СМВ и определение их эффективности на пастбищах
6.1 Экономическая эффективность предлагаемого, усовершенствованного ленточного водоподъемника
6.2 Разработка методики определения техникоэкономических показателей СМВ
6.3 Обоснование исходных данных техникоэкономических расчетов
6.4 Результаты техникоэкономических расчетов
6.5Выводы по разделу.
Общие выводы и рекомендации.
Литеразура
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Ведение скотоводческого хозяйства вызывала острую потребность в питьевой воде, и это обусловливало необходимость их поисков. Известны множество фактов, свидетельствующих о том, что еще с первобытных времен человечество владело определенными знаниями в области гидрологии. Используя ряд примет, приемов и примитивных методов довольно успешно наши предки умели отыскивать, собирать и добывать воду. Большую часть потребляемой пресной воды во все времена люди получали из водоемов на поверхности земли рек, озер. Употребляли и ключевую воду, вытекающую в виде родников или источников. Кочевники, ведя свое хозяйство в засушливых природных условиях, научились добывать воду из подземных источников, копая колодцы, а при их отсутствии различными способами использовали атмосферные осадки в виде дождя и снега. Весной талые воды были главным источником водопоя. Аральского и Каспийского морей, в низовьях рек Сырдарья, Чу, Талас. Ранней весной до наступления жары они спешили пройти пустынные территории и за снегом устремлялись на север в поисках пастбищ в бассейны рек Эмба, Сагыз, Уил и выше под Оренбург. Они доходили и до междуречья Волги и Урала . Копаные колодцы сооружались в сыпучем грунте, что в прошлом доставляло большие трудности, и требовало большого мастерства. В некоторых случаях строительство тянулось годами. Крепление шахт осуществлялось из имеющихся местных материалов. Фильтры в большинстве случаев отсутствовали. В отдельных случаях только подводная часть колодца крепилась древесиной из саксаула и другой растительности. Наземных сооружений при колодцах не было. Сооружаемые вручную колодцы в пустынных районах имели значительную глубину. Так на пастбищах Устюрта, Кызылкумов и других, глубина их достигала м. Водоподъем осуществляли также ручным способом с помотцью кожаных емкостей или посредством кауги с использованием животных. Для водообеспечения животных на пастбищах устраивали глиняные площадки такыры и наливные колодцы черле, заполняющиеся водой с такыров в период дождей и таяния снега и хранящие воду в виде пресных линз на соленых водах. Для сбора вод, стекающих с такыра, устраивали также дождевые ямы хаки, располагая их в наиболее пониженной части водосбора. Для обеспечения стока воды в черле и хаки на такырах проводилась арычная сеть. В связи с этим, главной заботой кочевников было содержание такыров в полной чистоте. С присоединением Казахстана к России г. ХУШ начала XIX вв. Чистый кочевник встречался в это время в основном в районах Центрального и ЮгоЗападного Казахстана. Названные два способа эксплуатации пастбищ просуществовали на территории республики до конца х годов прошедшего столетия. С до середины х годов под руководством Ларина И. В., при участии Бурениной Л. Ф., Дороганевской Е. А., Каменской И. В., Гордеевой Т. К., а также с г. Ивановым В. И. исследовались кормовые запасы пастбищ Северного Казахстана ,. В годах исследованием геологического прошлого и изучением водоснабжения СевероКазахстанской области занимался Можаровский Б. А. Здесь же работала в гг. Жукова М. М., изучавшего водный режим рек Урала, Кушума, Тобола и прилежащих озер . После больших потрясений начала х годов XX столетия, в е годы оседлое скотоводство стало переходип па способ отгонного использования пастбищ. К м годам относятся исследования Бегалиева Г. В., Теплякова И. Н. и др. В этот период проводятся работы по поиску методов сбора атмосферных осадков в пустынной зоне, материалов и различных средств, которыми можно было бы увеличить коэффициент стока вод с пустынных территорий. Строительство скважин в республике было начато в году, при этом использовались буровые агрегаты и машины типа АВБ0, АБВ0, КАМ0, ЗИФ0 и УРБЗАМ. Стенки их закреплялись металлическими и асбоцементными трубами, а водоприемная часть сетчатыми, каркасногравийными, колокольчатыми и керамическими фильтрами. Начиная с года, в Казахстане начали строить шахтные колодцы инженерного типа, это было связано с выпуском колодцекопателя КШК и, тем самым, был внедрен механизированный способ проходки шахтных колодцев.