Научная статья на тему 'МОДУЛЬНАЯ ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНАЯ ПОЛЬДЕРНАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ'

МОДУЛЬНАЯ ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНАЯ ПОЛЬДЕРНАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
19
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОДУЛЬ / ПОЛЬДЕРНЫЕ СИСТЕМЫ / ДВОЙНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ / КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ / ВОДНЫЙ РЕЖИМ / ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ / НАКОПИТЕЛЬНО-ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ СООРУЖЕНИЯ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Кожанов А. Л., Воеводин О. В.

Отсутствие в мелиоративном секторе АПК современных конструктивных решений модульных польдерных систем двойного регулирования с рациональным использованием водных ресурсов за счет применения комплекса линейно-расположенных накопительно-транспортирующих сооружений и мобильной дождевальной техники. Целью исследований являлась разработка нового технического решения модульной осушительно-увлажнительной польдерной системы, с применением мобильной поливной техники и комплекса линейно-расположенных накопительно-транспортирующих сооружений. Объект. Объектом исследований являлись мелиоративные польдерные водооборотные системы двойного регулирования водного режима почв. Материалы и методы. При проведении исследований проводился сбор и анализ общеизвестных конструктивных решений польдерных и других мелиоративных систем двойного регулирования, предлагаемых различными учеными. В процессе рассмотрения и разработки технического решения предложенной системы применялся сравнительный, аналитический и логический методы, а также метод конструирования. Результаты и выводы. Проведенный обобщающий анализ существующих технических схем показал практическое отсутствие конструктивных решений модульных польдерных систем, имеющих линейно-протяженные накопительно-транспортирующие сооружения, позволяющие аккумулировать необходимый объем стока для последующего увлажнения с применением мобильной дождевальной техники и комплекса сооружений. В результате исследований предложено усовершенствованное конструктивное решение системы, выполненной в виде унифицированных модулей, состоящей из затапливаемого и незатапливаемого польдера, технологических площадок, и снабженное линейно-расположенными накопительно-транспортирующими сооружениями, соединенными трубопроводами с многофункциональными колодцами, расположенными в границах технологических площадок, при этом технологические площадки выполнены в двух уровнях, а многофункциональный колодец расположен в граничной зоне двух уровней технологической площадки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Кожанов А. Л., Воеводин О. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODULAR DRAINAGE AND HUMIDIFICATION POLDER SYSTEM FOR DUAL REGULATION OF SOIL WATER REGIME

The absence in the reclamation sector of the agro-industrial complex of modern design solutions for modular polder systems of dual regulation with rational use of water resources through the use of a complex of linearly located storage and transportation facilities and mobile sprinkler equipment. The purpose of the research was to develop a new technical solution for a modular drainage and humidification polder system, using mobile irrigation equipment and a complex of linearly located storage and transportation facilities. Object. The object of research was meliorative polder water circulation systems of dual regulation of the water regime of soils. Materials and methods. During the research, the collection and analysis of well-known design solutions of polder and other reclamation systems of dual regulation proposed by various scientists was carried out. In the process of reviewing and developing the technical solution of the proposed system, comparative, analytical and logical methods, as well as the design method, were used. Results and conclusions. The generalized analysis of the existing technical schemes has shown the practical absence of constructive solutions for modular polder systems having linearly extended storage and transportation facilities that allow accumulating the necessary amount of runoff for subsequent humidification using mobile sprinkler equipment and a complex of structures. As a result of the research, an improved design solution of the system, made in the form of unified modules consisting of a flooded and non-flooded polder, technological platforms and equipped with linearly arranged storage and transportation facilities connected by pipelines with multifunctional wells located within the boundaries of technological sites, while technological platforms are made in two levels, and a multifunctional well is located in the boundary the zone of two levels of the technological platform.

Текст научной работы на тему «МОДУЛЬНАЯ ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНАЯ ПОЛЬДЕРНАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

15. The principles of improving the technology of grain crop cultivation / E. M. Yudina, A. S. Serguntsov, S. K. Papusha, M. R. Kadyrov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Omsk City, 2022. P. 012092.

Информация об авторах: Белоусов Сергей Витальевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Процессы и машины в агробизнесе», г. Краснодар, Россия, Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина (РФ 350044 г. Краснодар ул. им. Калинина 13), https://www.orcid-ru.org/ 0000-0002-88749862, т. +7 918 38 22 757 , E-mail: sergey belousov 87@mail.ru; младший научный сотрудник ФГБ-НУ «Аграрный научный центр «Донской» структурное подразделение «СКНИИМЭСХ», отдел механизации растениеводства. (РФ 347740, г. Зерноград, Ростовская область, Научный городок, 3) т. +7 918 38 22 757 , E-mail: sergey_belousov_87@mail.ru

Камбулов Сергей Иванович, главный научный сотрудник лаборатории механизации полеводства отдела механизации растениеводства, доктор технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Аграрный научный центр «Донской», профессор кафедры Технологии и оборудование переработки продукции АПК, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Донской государственный технический университет, (РФ 347740, Ростов-на-Дону, Ростовская область, площадь Гагарина, 1),e-mail: kambulov.s@mail.ru (РФ 347740, г. Зерноград, Ростовская область, Научный городок, 3), https://www.orcid-ru.org/ 0000-0001-8712-1478 Т. 8-928-140-60-94, E-mail: kambulov.s@mail.ru Рыков Виктор Борисович главный научный сотрудник, доктор технических наук, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Аграрный научный центр «Донской», профессор кафедры Технологии и оборудование переработки продукции АПК, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Донской государственный технический университет, (РФ 347740, Ростов-на-Дону, Ростовская область, площадь Гагарина, 1), г. Зерноград, Ростовская область, Научный городок, 3), https://www.orcid-ru.org/ 0000-0003-1358-9312 т. 8-928-140-60-94,E-mail: rykov.vb@gmail.com

Туровский Борис Владимирович, кандидат технических наук, профессор кафедры механизации животноводства и БЖД, г. Краснодар, Россия, Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина (РФ 350044 г. Краснодар ул. им. Калинина 13), +7 918 44 38 483 , E-mail: boturovskij @yandex.ru

DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-57 MODULAR DRAINAGE AND HUMIDIFICATION POLDER SYSTEM FOR DUAL REGULATION OF SOIL WATER REGIME

A. L. Kozhanov, O. V. Voevodin

Federal State Budget Scientific Institution «Russian Research Institute of Melioration Problems», Novocherkassk

Received 30.11.2022 Submitted 30.01.2023

Abstract

Introduction. The absence in the reclamation sector of the agro-industrial complex of modern design solutions for modular polder systems of dual regulation with rational use of water resources through the use of a complex of linearly located storage and transportation facilities and mobile sprinkler equipment. The purpose of the research was to develop a new technical solution for a modular drainage and humidification polder system, using mobile irrigation equipment and a complex of linearly located storage and transportation facilities. Object. The object of research was meliorative polder water circulation systems of dual regulation of the water regime of soils. Materials and methods. During the research, the collection and analysis of well-known design solutions of polder and other reclamation systems of dual regulation proposed by various scientists was carried out. In the process of reviewing and developing the technical solution of the proposed system, comparative, analytical and logical methods, as well as the design method, were used. Results and conclusions. The generalized analysis of the existing technical schemes has shown the practical absence of constructive solutions for modular polder systems having linearly extended storage and transportation facilities that allow accumulating the necessary amount of runoff for subsequent humidification using mobile sprin-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

kler equipment and a complex of structures. As a result of the research, an improved design solution of the system, made in the form of unified modules consisting of a flooded and non-flooded polder, technological platforms and equipped with linearly arranged storage and transportation facilities connected by pipelines with multifunctional wells located within the boundaries of technological sites, while technological platforms are made in two levels, and a multifunctional well is located in the boundary the zone of two levels of the technological platform.

Key words: module, polder system, dual regulation, design solution, water regime, water resources, storage and transportation facilities.

Citation. Kozhanov A. L., Voevodin O. V. Modular drying and humidifying polder system of dual regulation of soil water regime. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 1(69). 519526 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-57.

Author's contribution. All authors of the present study were directly involved in the planning, execution or analysis of this study. All authors of this article have read and approved the submitted final version.

Conflict of interests. The authors declare no conflicts of interest.

УДК 626.86:631.432

МОДУЛЬНАЯ ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНАЯ ПОЛЬДЕРНАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ

А. Л. Кожанов, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник О. В. Воеводин, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

ФГБНУ «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации», г. Новочеркасск, Ростовская область, Россия

Дата поступления в редакцию 30.11.2022 Дата принятия к печати 30.01.2023

Актуальность. Отсутствие в мелиоративном секторе АПК современных конструктивных решений модульных польдерных систем двойного регулирования с рациональным использованием водных ресурсов за счет применения комплекса линейно-расположенных накопительно-транспортирующих сооружений и мобильной дождевальной техники. Целью исследований являлась разработка нового технического решения модульной осушительно-увлажнительной поль-дерной системы, с применением мобильной поливной техники и комплекса линейно-расположенных накопительно-транспортирующих сооружений. Объект. Объектом исследований являлись мелиоративные польдерные водооборотные системы двойного регулирования водного режима почв. Материалы и методы. При проведении исследований проводился сбор и анализ общеизвестных конструктивных решений польдерных и других мелиоративных систем двойного регулирования, предлагаемых различными учеными. В процессе рассмотрения и разработки технического решения предложенной системы применялся сравнительный, аналитический и логический методы, а также метод конструирования. Результаты и выводы. Проведенный обобщающий анализ существующих технических схем показал практическое отсутствие конструктивных решений модульных польдерных систем, имеющих линейно-протяженные накопительно-транспортирующие сооружения, позволяющие аккумулировать необходимый объем стока для последующего увлажнения с применением мобильной дождевальной техники и комплекса сооружений. В результате исследований предложено усовершенствованное конструктивное решение системы, выполненной в виде унифицированных модулей, состоящей из затапливаемого и незатапливаемого польдера, технологических площадок, и снабженное линейно-расположенными накопительно-транспортирующими сооружениями, соединенными трубопроводами с многофункциональными колодцами, расположенными в границах технологических площадок, при этом технологические площадки выполнены в двух уровнях, а многофункциональный колодец расположен в граничной зоне двух уровней технологической площадки.

Ключевые слова: модуль, польдерные системы, двойное регулирование, конструктивное решение, водный режим, водные ресурсы, накопительно-транспортирующие сооружения.

***** ИЗВЕСТИЯ *****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 1 2023

НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Цитирование. Кожанов А. Л., Воеводин О. В. Модульная осушительно-увлажнительная поль-дерная система двойного регулирования водного режима почв. Известия НВ АУК. 2023. 1(69). 519-526. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-57.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Рассматривая мелиорируемые земли гумидной зоны, можно прийти к выводу, что уклоны данных земель являются минимальными или практически не имеют уклона, поэтому часто подвержены затоплению или подтоплению поводковыми водами. На данных участках нашли свое применение польдерные системы, которые защищают мелиорируемые земли от негативного воздействия паводковых вод. При этом земли данных территорий зачастую обладают высоким плодородием, что позволяет получить хорошие урожаи. При этом польдерные осушительно-увлажнительные системы двойного регулирования, имеющие в своем составе систему насосного сброса и подачи избыточных дренажных вод, имеют более совершенные возможности управления водным режимом, что и обеспечит получение высоких качественных урожаев [4, 7, 11].

Для возможности рационального управления водным режимом и ресурсосбережения такие системы должны иметь в своем составе дамбы как основной элемент, дренажную сеть, сооружения для сброса и подачи воды; для возможности использования рециклинга дренажного стока необходимо устройство дополнительных регулирующих емкостей или накопительно-транспортирующих сооружений с возможностью использования различной дождевальной и поливной техники [1, 5]. При этом наполнение данных регулирующих водных сооружений необходимо осуществлять паводковыми и дренажными водами в объемах, необходимых для последующего орошения сельскохозяйственных культур [1, 12, 13].

Необходимость использования осушительно-увлажнительных польдерных систем двойного регулирования доказана различными авторами из-за часто повторяющихся засушливых периодов в летний сезон, при этом для увлажнения можно применять как накопленный дренажный сток, так и местный сток [2, 6, 8, 10].

При выборе способа регулирования водного режима польдера учитываются уровни воды в водоисточнике-водоприемнике и их отношение к абсолютным отметкам поверхности земли в польдере, при этом польдеры могут быть низкого (находящиеся ниже уровня воды подверженные всегда к затоплению), среднего (находящиеся только в паводковый период ниже уровня воды и подвержены затоплению, но в межень могут только подтапливаться) и высокого (уровни воды в водоисточнике-водоприемнике находятся выше только в паводок) уровней. При этом на низких и средних польдерных системам за счет применения водорегулирующих сооружений можно управлять уровнем грунтовых вод (поднятия) до необходимых отметок. На мелиорируемых землях, которые располагаются на более высоких отметках, при превышении поверхности земли в польдере более чем на 1,5 м меженного уровня необходимо применять системы дождевания, устраивая осушительно-увлажнительные польдерные системы двойного регулирования водного режима почв [3, 7].

Проведенный анализ действующих осушительных и польдерных систем показал, что большинство их находится в неудовлетворительном состоянии и требуется их ремонт, а желательно модернизации в современные системы двойного регулирования с применением наиболее мобильной техники (насосные станции, поливные установки и т. п.) для небольших севооборотных участков с применением принципа модульности при компоновке основных элементов конструкции системы и защите от затопления и подтопления [9, 10].

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В связи с этим целью исследований определена разработка нового технического решения модульной осушительно-увлажнительной польдерной системы для двойного регулирования водного режима почв, с применением шланго-барабанной поливной техники и использованием комплекса линейно-расположенных накопительно-транспортирующих сооружений.

Материалы и методы. Объектом исследований являлись как осушительно-увлажнительные, осушительно-оросительные, так и польдерные водооборотные системы двойного регулирования водного режима почв.

Климат территории исследования относится к гумидной зоне, в которой количество осадков превышает испарение, но при этом в летний сезон наблюдаются засушливые периоды.

Методологическую основу работ при проведении исследований составил сбор и анализ общеизвестных конструктивных решений польдерных, осушительно-увлажнительных и других мелиоративных систем двойного регулирования водного режима почв, предлагаемых различными учеными, такими как М. И. Голубенко, В. П. Коваленко, П. И. Пыленок, Б. С. Маслов, В. Ф. Галковский, Ю. А. Мажайский, М. А. Волынов, Н. И. Голубев и др. Анализировался рынок и новейшие разработки передвижных насосных станций, а также шланго-барабанной поливной техники. В процессе рассмотрения и разработки технического решения предложенной системы применялся сравнительный, аналитический и логический методы, а также метод конструирования.

Результаты и обсуждение. Принимая во внимание тот факт, что оросительные нормы большинства сельскохозяйственных культур гумидной зоны РФ, в том числе зон, в которых располагаются польдерные мелиоративные системы, намного меньше норм аридной зоны, применение дождевальной техники, имеющей небольшие расходы и площади обслуживания, будет оправдано с экономической точки зрения. Поэтому нами разработано новое усовершенствованное конструктивное решение модульной осушительно-увлажнительной польдерной системы для двойного регулирования водного режима почв с применением шланга-барабанной поливной техники и использованием комплекса накопительно-транспортирующих сооружений (рисунок 1).

Задачей изобретения является создание конструктивного решения модульной осушительно-увлажнительной польдерной системы с устройствами, мелиорируемая территория которой защищена дамбами от затопления поверхностными паводковыми водами рек, предназначенной для обеспечения максимального использования водных ресурсов за счет согласованного отвода стока во влажные периоды и увлажнения осушенных земель в засушливые периоды, а также возможности сброса избыточного объема стока через отводящий канал в водоприемник-водоисточник.

Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение защиты мелиорируемой территории от паводковых вод, осушения территории и увлажнения сельскохозяйственных культур в засушливый вегетационный период, а также повышение надежности работы системы и эффективности использования водных ресурсов за счет применения накопительно-транспортирующих сооружений и комплекса технологических площадок для рационального использования накопленного стока.

Указанный технический результат достигается за счет устройства модульной осушительно-увлажнительной польдерной системы, состоящей из затапливаемого и незатапливаемого польдеров с дренами и коллекторами, обвалованными дамбами, которая предполагает размещение севооборотных участков в пределах повторяемых унифицированных модулей. Конструкция модульной осушительно-увлажнительной поль-дерной системы отличается тем, что снабжена линейно-расположенными накопитель-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

но-транспортирующими сооружениями, соединенными трубопроводами с многофункциональными колодцами, расположенными в границах технологических площадок, в свою очередь технологическая площадка выполнена в двух уровнях, при этом верхний соответствует отметке поверхности земли прилегающей территории, а нижний - отметке уровня грунтовой воды, соответствующей норме осушения. Многофункциональный колодец, расположенный в граничной зоне двух уровней технологической площадки, в зоне сопряжения с нижним уровнем имеет вертикальную прорезь от верха кольца колодца до уровня отметки уровня грунтовой воды, соответствующей норме осушения.

Рисунок 1 - Конструктивная схема модульной осушительно-увлажнительной польдерной системы: 1 - дрены; 2 - дренажные коллекторы второго порядка; 3 - незатопляемая дамба; 4 - затопляемая дамба; 5 - накопительно-транспортирующие сооружения; 6 - технологические площадки; 7 - соединительные трубопроводы; 8 - многофункциональные колодцы; 9 - напорный трубопровод; 10 - дождевальные машины шланго-барабанного типа; 11 - мобильная насосная станция; 12 - регулирующая насосная станция; 13 - водослив-прорезь; 14 - подающе-сбросной канал; 15 - рыбозащитное устройство; 16 - водоприемник-водоисточник; 17 - первый модуль; 18 - второй

модуль

Figure 1 - Design diagram of a modular drainage and humidifying polder system: 1 - drains; 2 - drainage collectors of the second order; 3 - non-flooded dam; 4 - flooded dam; 5 - storage and transportation facilities; 6 - technological platforms; 7 - connecting pipelines; 8 - multifunctional wells; 9 - pressure pipeline; 10 - hose-drum type sprinkler machines; 11 - mobile pumping station; 12 - regulating pumping station; 13 - spillway-slot; 14 - feed-discharge channel; 15 - fish protection device; 16 - water intake-water source; 17 - first module; 18 - second module

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Модульная осушительно-увлажнительная польдерная система (рисунок 1) включает следующие элементы: дрены, дренажные коллекторы второго порядка, неза-топляемую и затопляемую дамбы, накопительно-транспортирующие сооружения, технологические площадки, соединительные трубопроводы с многофункциональными колодцами, напорный трубопровод, дождевальные машины шланго-барабанного типа, мобильные насосные станции, регулирующую насосную станцию, водослив-прорезь, подающе-сбросной канал, оборудованный рыбозащитным устройством, водоприемник-водоисточник и двух унифицированных модулей, количество которых может увеличиваться в зависимости от мелиорируемой площади.

В границах технологических площадок располагаются площадки нижнего и верхнего уровней, запорная арматура, фланцевое соединение, прорезь в колодце, запорная арматура на коллекторе второго порядка затапливаемого польдера (рисунок 2).

Рисунок 2 - Схема в границах технологической площадки: 1 - дренажные коллекторы второго порядка; 2 - накопительно-транспортирующие сооружения;

3 - технологическая площадка; 4 - соединительные трубопроводы;

5 - многофункциональные колодцы; 6 - напорный трубопровод; 7 - мобильная насосная станция; 8 - площадка нижнего уровня; 9 - площадка верхнего уровня;

10 - запорная арматура; 11 - фланцевое соединение; 12 - прорезь в колодце; 13 - запорная арматура на коллекторе второго порядка затапливаемого польдера

Figure 2 - Diagram within the boundaries of the technological site: 1 - drainage collectors of the second order; 2 - storage and transportation facilities; 3 - technological platform;

4 - connecting pipelines; 5 - multifunctional wells; 6 - pressure pipeline; 7 - mobile pumping station; 8 - lower level platform; 9 - upper level platform; 10 - shut-off valves; 11 - flange connection; 12 - a slot in the well; 13 - shut-off valves on the collector

of the second order of the flooded polder

Работа модульной осушительно-увлажнительная польдерной системы заключается в том, что в период паводка через водослив-прорезь производится заполнение затапливаемого польдера, что сказывается на предотвращении перетекания воды через затопляемую дамбу и способствует плавному затоплению польдера. На время паводка запорная арматура на коллекторе второго порядка затапливаемого польдера закрывается для блокировки стока от последующего попадания его в накопительно-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

транспортирующие сооружения через многофункциональный колодец и соединительный трубопровод, расположенные в незатапливаемом польдере ограниченного незатап-ливаемой дамбой. По завершении паводка запорная арматура открывается.

Регулирование уровня грунтовых вод, соответствующего норме осушения, производится посредством применения дрен, дренажных коллекторов второго порядка, соединительных трубопроводов с многофункциональными колодцами, накопительно-транспортирующих сооружений, по которым вода перемещается к регулирующей насосной станции и перебрасывается в подающе-сбросной канал, соединенный с водоприемником-водоисточником.

В засушливый период увлажнение полей любого из модулей первого, второго и т. д. осуществляется дождевальными машинами барабанного типа, работающими от напорного трубопровода, соединенного с мобильной насосной станцией с помощью фланцевого соединения, забирающей воду с многофункционального колодца, соединенного с накопительно-транспортирующими сооружениями через соединительные трубопроводы, при этом направление подачи воды регулируется посредством запорной арматуры. При недостатке объемов воды для орошения в накопительно-транспортирующих сооружениях производится ее пополнение с водоприемника-водоисточника, посредством подающе-сбросного канала и регулирующей насосной станции.

Для удобства эксплуатации соединительные трубопроводы с многофункциональными колодцами запорная арматура, фланцевое соединение, запорная арматура на коллекторе второго порядка затапливаемого польдера располагаются в границах технологических площадок, при этом технологическая площадка выполнена в двух уровнях нижнего и верхнего, используемых при различном наполнении водой накопительно-транспортирующих сооружений. При использовании площадки нижнего уровня для стоянки мобильной насосной станции, забор воды из колодца, осуществляется с применением всасывающего трубопровода, прокладываемого через прорезь в колодце.

Предложенная модульная осушительно-увлажнительная польдерная система может применяться на мелиорируемых землях, различных по площади и прилегающих к водному объекту, за счет увеличения или уменьшения количества унифицированных модулей.

Выводы. Проведенный обобщающий анализ существующих технических схем польдерных систем и систем двойного регулирования водного режима показал практическое отсутствие конструктивных решений, модульно унифицированных польдерных систем, имеющих линейно-протяженные накопительно-транспортирующие сооружения и позволяющих аккумулировать необходимый объем стока для последующего увлажнения с применением мобильной дождевальной техники и комплекса сооружений.

В результате исследований предложено усовершенствованное конструктивное решение модульной осушительно-увлажнительной польдерной системы двойного регулирования водного режима (по которому подана заявка на изобретение), выполненной в виде унифицированных модулей и включающей затапливаемый и незатапливае-мый польдеры, накопительно-транспортирующие сооружения, технологические площадки, подающе-сбросной канал; отличается тем, что снабжена линейно-расположенными накопительно-транспортирующими сооружениями, соединенными трубопроводами с многофункциональными колодцами, расположенными в границах технологических площадок, при этом технологические площадки выполнены в двух уровнях, где верхний соответствует отметке поверхности земли прилегающей территории, а нижний - отметке уровня грунтовой воды, соответствующей норме осушения, а многофункциональный колодец расположен в граничной зоне двух уровней технологической площадки.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Библиографический список

1. Возможности реализации рециклинга на осушительно-увлажнительных системах гу-мидной зоны / В. П. Максименко, Е. Б. Стрельбицкая, А. П. Соломина, Н. В. Айриян // Приро-дообустройство 2016. № 2. С. 87-94. https://www.elibrary.ru/download/ elibrary_26139362_38800332.pdf

2. Губин В. К., Максименко В. П., Храбров М. Ю. Пути совершенствования осушительно-увлажнительных систем // Мелиорация и водное хозяйство. 2016. № 1. С. 32-36.

3. Кащенко Н. М., Ковалев В. П., Васильев В. В. Расчет параметров польдерных систем сельскохозяйственного назначения // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. Горки. 2018. № 4. С. 128-132.

4. Кожанов А. Л., Воеводин О. В. Осушительно-увлажнительные системы на равнинных территориях с применением фронтальных и фронтально-круговых дождевальных машин // Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11. № 3. С. 95-108. http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1216.

5. Кожанов А. Л. Обзор осушительно-увлажнительных систем с максимальным использованием возобновляемых природных ресурсов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2020. № 2 (38). С. 105-123. http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=660&id=667.

6. Кожанов А. Л., Кириленко А. А., Грушко Д. В. Оценка потенциала дренажного стока в России для использования в целях увлажнения с применением осушительно-увлажнительных систем // Мелиорация и гидротехника. 2021. Т. 11. № 3. С. 1-18. http://www.rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb4-rec 1211 -field 12.pdf.

7. Лихацевич А. П., Русецкий А. П. Оперативная схема управления водным режимом почвы в вегетационный период на осушительно-увлажнительных польдерных системах // Весщ нацыянальнай акадэмп навук беларусг серыя аграрных навук. Мшск. 2007. № 2. С. 58-63.

8. Найденов С. В., Домашенко Ю. Е., Васильев С. М. Обзор водооборотных систем на основе гидромелиоративного рециклинга // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2018. № 2 (30). С. 95-111. http:rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb13-rec548-field6.pdf.

9. Ольгаренко Г. В., Рязанцев А. И., Терпигорев А. А. Совершенствование технологического процесса орошения и конструкции шланго-барабанных дождевальных машин с плос-косварачиваемым шлангом // Экология и строительство. 2020. № 1. С. 32-41.

10. Щедрин В. Н., Кожанов А. Л. Модульные осушительно-увлажнительные системы двойного регулирования водного режима почв // Известия Нижневолжского агроуниверситет-ского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 1 (65). С. 351-360.

11. Ященко К. В., Килиди Х. И. Использование дренажного стока для целей орошения на осушительно-увлажнительной системе // Научное обеспечение агропромышленного комплекса. 2017. С. 1206-1207.

12. Assessment of Wastewater Reuse Effects on Nutrient Loads from Paddy Field Using Field-Scale Water Quality Model / S. M. Kim, S. J. Im, S. Park, J. J. Lee, B. L. Benham, T. I. Jang // Environmental Modeling & Assessment. 2008. № 13. P. 305-313.

13. Characteristics of drainage water quality and loading from paddy field under cyclic irrigation and its management options / N. Hatcho, K. Kurihara, Y. Matsuno, H. Horino // Journal of Water Resource and Protection. 2018. Vol. 10. № 1. P. 73-84.

Информация об авторах: Кожанов Антон Леонидович, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник отдела нормативно-методического обеспечения - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» (346421, Ростовская область, г. Новочеркасск, пр-кт Баклановский, 190/1), тел. +7 (918) 533-82-49; ORCID: 00000002-4240-1967; e-mail: AntonKozhanov1983@yandex.ru

Воеводин Олег Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела нормативно-методического обеспечения - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» (346421, Ростовская область, г. Новочеркасск, пр-кт Баклановский, 190/1), тел. +7 (989) 714-56-59; ORCID: 0000-0003-1098-2979; e-mail: vovteh@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.