CC BY
9
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
10. Ortloff C. R. Inka Hydraulic Engineering at the Tipon Royal Compound (Peru) // Water (Switzerland). 2022. № 14 (1). Р. 102.
11. Response Surfaces for Water Distribution System Pipe Roughness Calibration / S. Jun [et al.] // Journal of Water Resources Planning and Management. 2022. № 148 (3). 04021105.
12. Towards a smart automated surface irrigation management in rice-growing areas in Italy / D. Masseroni [et al.] // Journal of Agricultural Engineering. 2017. Vol. 48(1). P. 42-48.
Authors Information
Ovchinnikov Aleksey Semenovich, Academician of the Russian Academy of Sciences, head of the department "Applied geodesy, environmental management and water use", FSBEI HE "Volgograd Agrarian University" (40002, Russia, Volgograd, Universitetskiy prospect, 26), Doctor of Agricultural Sciences, Professor, tel. 8 (8442) 41-17-84, e-mail: [email protected].
Kiseleva Rumiya Zaidullayevna, Associate Professor of the Department of Applied Geo-Desy, Environmental Engineering and Water Use, Volgograd Agrarian University (40002, Russia, Volgograd, Universitetskiy prospect, 26), Ph.D., tel., 8 (8442)41-81-53 e-mail: [email protected].
Melikhov Konstantin Mikhailovich, Associate Professor of the Department of Land Reclamation and Agricultural Development, Volgograd State Agrarian University (40002, Russia, Volgograd, Universi-tetskiy Avenue, 26), Candidate of Technical Sciences, tel. 8 (8442)41-81-78 e-mail: [email protected]
Kiselev Andrey Anatolyevich, Postgraduate student of the Department of Applied Geodesy, Environmental Management and Water Use, Volgograd State Agrarian University (26 Universitetskiy Avenue, 40002, Russia, Volgograd), tel. 8 (8442)41-81-53 e-mail:. [email protected].
Информация об авторах Овчинников Алексей Семенович, академик РАН, заведующий кафедрой «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование», ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26), доктор сельскохозяйственных наук, профессор, тел. 8 (8442)41-17-84, e-mail: [email protected]
Киселева Румия Зайдуллаевна, доцент кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26), кандидат технических наук, тел. 8 (8442)41-81-53 e-mail: [email protected].
Мелихов Константин Михайлович, доцент кафедры «Мелиорация земель и КИВР» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26), кандидат технических наук, тел. 8 (8442)41-81-78 e-mail: [email protected]
Киселев Андрей Анатольевич, аспирант кафедры «Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (40002, Россия, Волгоград, проспект Университетский, 26), тел. 8 (8442)41-81-53 e-mail: [email protected]
DOI: 10.32786/2071-9485-2022-01-34 MODULAR DRAINAGE AND HUMIDIFICATION SYSTEMS OF DOUBLE REGULATION OF SOIL WATER REGIME
V. N. Shchedrin, A. L. Kozhanov
Federal State Budget Scientific Institution «Russian Research Institute of Melioration Problems», Novocherkassk
Received 22.12.2021 Submitted 17.02.2022
Abstract
Introduction. The lack of modern design solutions for modular amelioration systems of double regulation in the land reclamation industry with the maximum use of water resources due to the use of a complex of accumulators of drainage runoff. The aim of the research was to develop technical solutions for reclamation systems for double regulation of the water regime of soils using sprinklers and using a set of regulating tanks. Object. The object of research was the melioration systems of double regulation of the water regime. Materials and methods. During the research, the collection and anal-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ysis of known design solutions for reclamation systems of double regulation of the water regime proposed by various scientists was carried out. In the course of the analysis of technical solutions of systems, comparative, analytical and logical methods were used. When developing constructive and technical solutions, the design method was used. Results and conclusions. In the process of research, it was found that in the humid zone the irrigation rates are much lower, which determines the use of hose-drum sprinklers. In this regard, design solutions have been developed for modular drainage and humidification systems with six-field and eight-field crop rotation, which include a system of regulating tanks for rational distribution of water resources. To accumulate an excess volume of drainage runoff, the systems are equipped with an additional regulating tank located below the reclaimed area, which is used for fire extinguishing of drained peatlands and fish farming. As a result of the research, constructive solutions have been proposed for modular drainage and humidification systems, which allow increasing the degree of drainage runoff utilization with its accumulation in the regulating tanks of each module and make it possible to create reclamation systems for double regulation of the water regime in any ameliorated area by increasing or decreasing the number of modules.
Key words: reclamation system, double regulation, constructive solution, water regime, water resources, regulating capacity.
Citation. Shchedrin V. N., Kozhanov A. L. Modular drainage and humidification systems of double regulation of soil water regime. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2022. 1(65). 351360 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2022-01-34.
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
МОДУЛЬНЫЕ ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДВОЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ
В. Н. Щедрин, академик РАН, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник
А. Л. Кожанов, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
ФГБНУ Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, г. Новочеркасск, Ростовская область, Россия
Дата поступления в редакцию 22.12.2021 Дата принятия к печати 17.02.2022
Актуальность. В мелиоративной отрасли сейчас отсутствуют современные конструктивные решения модульных мелиоративных систем двойного регулирования с максимальным использованием водных ресурсов за счет применения комплекса накопителей дренажного стока. Целью исследований являлась разработка технических решений мелиоративных систем двойного регулирования водного режима почв с применением дождевальных машин и использованием комплекса регулирующих емкостей. Объект. Объектом исследований являлись мелиоративные системы двойного регулирования водного режима. Материалы и методы. При проведении исследований проводился сбор, анализ известных конструктивных решений мелиоративных систем двойного регулирования водного режима, предлагаемые различными учеными. В ходе анализа технических решений систем применялся сравнительный, аналитический и логический методы. При разработке конструктивно-технических решений использовался метод конструирования. Результаты и выводы. В процессе исследований установлено, что в гумидной зоне оросительные нормы значительно ниже, что и обусловливает применение шланго-барабанных дождевальных машин. В связи с этим разработаны конструктивные решения модульных осушительно-увлажнительных систем с шестипольным и восьмипольным севооборотом, в составе которых имеется система регулирующих емкостей для рационального распределения водных ресурсов. Для аккумуляции избыточного объема дренажного стока системы снабжены дополнительной регулирующей емкостью, расположенной ниже мелиорируемой площади, которая применяется для целей пожаротушения осушенных торфя-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ников и рыборазведения. В результате исследований предложены конструктивные решения модульных осушительно-увлажнительных систем, которые позволяют увеличить степень использования дренажного стока с аккумуляцией его в регулирующих емкостях каждого модуля и позволяют создавать мелиоративные системы двойного регулирования водного режима на любой мелиорируемой площади за счет увеличения или уменьшения количества модулей.
Ключевые слова: мелиоративные системы, осушителъно-увлажнителъные системы, модули мелиоративных систем, регулирование водного режима почв.
Цитирование. Щедрин В. Н., Кожанов А. Л. Модульные осушительно-увлажнительные системы двойного регулирования водного режима почв. Известия НВ АУК. 2022. 1(65). 351-360. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-01-34.
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. Проведение осушительных мелиораций с увлажнительным шлюзованием в засушливые периоды на осушительно-увлажнительных системах в последнее время зачастую не дает ожидаемых результатов из-за того, что в летние периоды уровень грунтовых вод не достигает заданных значений для эффективного увлажнения корневой системы сельскохозяйственных растений [1, 3, 4, 11]. В то же самое время на данных системах в весенний период весь дренажный и поверхностный сток отводится за пределы осушаемой территории и сбрасывается в водоприемники. Большое количество ученых-мелиораторов, принимая во внимание данный факт, сходится во мнении, что необходимо применять конструктивные решения систем двойного регулирования водного режима с возможностью рециклинга водных ресурсов и применения комплекса регулирующих емкостей. Всё это говорит о том, что имеется острая необходимость в разработке современных инженерных осушительно-увлажнительных, осушительно-оросительных систем двойного регулирования с повторным использованием водных ресурсов [1, 2, 4, 5, 9].
На современном этапе развития мелиоративной отрасли при разработке современных мелиоративных систем необходимо ориентироваться на современные принципы создания, к которым можно отнести принцип модульности, ярусности, а также необходимо ориентироваться на малоэнергоемкие (энергосберегающие) мобильные мелиоративные системы [11].
Применение в составе систем двойного регулирования регулирующих емкостей в виде прудов-накопителей, бассейнов регулирования и других сооружений, помимо накопления водных ресурсов и их рециклинга, позволит проводить нагрев оросительной воды, что благоприятно скажется на росте сельскохозяйственных культур [1, 6, 2, 13]. Вопросами рециклинга дренажного стока занимаются не только в России, но и в других странах для экономии водных ресурсов [10, 11].
При создании модульных систем двойного регулирования водного режима почв необходимо ориентироваться на мобильные средства для увлажнения осушенных земель, к которым относятся насосные станции и дождевальные установки. Так, к наиболее мобильным дождевальным установкам можно отнести шланго-барабанные дождевальные машины в комплексе с передвижными насосными станциями [7].
В связи с этим в осушительно-увлажнительных системах для двойного регулирования водного режима почв следовало бы использовать конструктивные решения, которые предусматривают применение принципа модульной компоновки [11] с накоплением дренажного стока в регулирующих емкостях для увлажнения мобильными дождевальными машинами или установками с минимальными энергозатратами.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
В настоящее время большинство осушительных систем находится в неудовлетворительном состоянии и требует реконструкции с проведением большого объема культуртехнических работ [8], с возможностью перевода их в мелиоративные системы двойного регулирования водного режима почв.
В связи с этим целью исследований определена разработка технических решений осушительных систем двойного регулирования водного режима почв с применением дождевальных машин шланго-барабанного типа с подачей воды передвижными насосными станциями для эффективного использования водных ресурсов системы при осушении и увлажнении мелиорируемых земель с применением комплекса регулирующих емкостей.
Материалы и методы. Объектом исследований являлись системы двойного регулирования водного режима почв. При проведении исследований проводился сбор, анализ известных конструктивных решений осушительно-оросительных, осушительно-увлажнительных, гидромелиоративных и водооборотных систем двойного регулирования водного режима, предлагаемые различными учеными, такими как А. И. Мурашко, К. Б. Шумакова, П. И. Пыленок, В. И. Ольгаренко, Б. С. Маслов, Г. В. Ольгаренко, Ю. А. Мажайский, М. Ю. Храбров, В. В. Бородычев, Н. Д. Станкевич, и др. Проводился анализ известных шланго-барабанных машин и передвижных насосных станций. В ходе анализа технических решений систем применялся сравнительный, аналитический и логический методы. При разработке конструктивно-технических решений использовался метод конструирования.
Результаты и обсуждение. Рассматривая гумидную зону нашей страны, выращиваемые в ней сельскохозяйственные культуры, видим, что оросительные нормы в данной зоне значительно ниже (до двух раз), чем в регионах РФ с аридным климатом, поэтому в данных регионах применение шланго-барабанных дождевальных машин является весьма обоснованным выбором.
В связи с этим предлагается конструктивное решение модульной осушительно-увлажнительной системы с восьмипольным севооборотом (рисунок 1) и с шестипольным севооборотом (рисунок 2) с регулирующими емкостями.
Предложенные осушительно-увлажнительные системы предполагают размещение севооборотных участков в виде модулей, отличающихся тем, что каждый из модулей по центру снабжен регулирующей емкостью для сбора, аккумулирования и перераспределения водных ресурсов, занимаемой не более 5 % площади модуля, с объемом, необходимым для увлажнения выращиваемых культур в засушливый период вегетации.
Конструкции модульных осушительно-увлажнительных систем также отличаются тем, что имеется дополнительная регулирующая емкость, расположенная ниже всех модулей, которая может использоваться для аккумулирования избыточного объема дренажного стока, поступаемого по магистральному коллектору, применяемому для различных целей, в т. ч. для пожаротушения и рыборазведения.
Модульная осушительно-увлажнительная система (рисунки 1, 2) включает следующие элементы: дрены; дренажные коллекторы второго порядка; закрытые совмещенные дренажные коллекторы первого порядка, соединенные с магистральным коллектором; регулирующие емкости каждого модуля; совмещенную насосную станцию для отвода дренажного стока и подачи воды для увлажнения с центром управления, узлом химизации, узлом водоподготовки. Совмещенные коллекторы первого порядка снабжены водовыпусками в регулирующую емкость и устьевыми сооружениями с обратными клапанами. Также включает дождевальные машины барабанного типа; дополнительную регулирующую емкость. Магистральный коллектор снабжен задвижками. Границы модулей обозначены пунктирной линией с двойной точкой, направление воды при отводе дренажного стока обозначено сплошными стрелками, а при подаче воды на
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
увлажнение штриховыми. Состоит из четырех модулей по восемь полей севооборота (рисунок 1) и трех модулей по шесть полей севооборота (рисунок 2). Количество модулей может как уменьшаться, так и увеличиваться.
Рисунок 1 - Модульная осушительно-увлажнительная система с восьмипольным севооборотом (заявка на патент № 2021119250): 1 - дрены; 2 - дренажные коллекторы второго порядка; 3 - закрытые совмещенные дренажные коллекторы первого порядка; 4 - магистральный коллектор, 5 - регулирующая емкость; 6 - совмещенная насосная станция; 7 - центр управления; 8 - узел химизации;
9 - узел водоподготовки, 10 - водовыпуски; 11 - устьевые сооружения с обратными клапанами; 12 - дождевальные машины, 13 - дополнительная регулирующая емкость; 14 - задвижки; стрелками показано направление движения водных ресурсов: сплошной - отвод, штриховой - подача
Figure 1 - Modular dehumidification and dehumidification system with eight-floor crop rotation (patent application № 2021119250): 1 - drains; 2 - drainage collectors of the second order; 3 - closed combined drainage collectors of the first order; 4 - main manifold, 5 - regulating capacity; 6 - combined pumping station; 7 - control center; 8 - chemicalization unit; 9 - water treatment unit, 10 - water outlets; 11 - wellhead structures with check valves; 12 - sprinkler machines, 13 - additional regulating tank; 14 - gate valves; arrows show the direction of movement of water resources: solid-outlet, dashed-supply
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 2 - Модульная осушительно-увлажнительная система с шестипольным севооборотом (заявка на патент № 2021119250): 1 - дрены; 2 - дренажные коллекторы второго порядка; 3 - закрытые совмещенные дренажные коллекторы первого порядка; 4 - магистральный коллектор, 5 - регулирующая емкость; 6 - совмещенная насосная станция; 7 - центр управления; 8 - узел химизации; 9 - узел водоподготовки, 10 - водовыпуски; 11 - устьевые сооружения с обратными клапанами; 12 - дождевальные машины, 13 - дополнительная регулирующая емкость; 14 - задвижки; стрелками показано направление движения водных ресурсов:
сплошной - отвод, штриховой - подача
Figure 2 - Modular dehumidification and dehumidification system with six-pole crop rotation (patent application № 2021119250): 1 - drains; 2 - drainage collectors of the second order; 3 - closed combined drainage collectors of the first order; 4 - main manifold, 5 - regulating capacity; 6 - combined pumping station; 7 - control center; 8 - chemicalization unit; 9 - water treatment unit, 10 - water outlets; 11 - wellhead structures with check valves; 12 - sprinkler machines, 13 - additional regulating tank; 14 - gate valves; arrows show the direction of movement of water resources: solid - outlet, dashed - supply
Модульная осушительно-увлажнительная система работает следующим образом. Во влажный период дренажные воды любого из модулей через дрены и дренажные коллекторы второго и совмещенные дренажные коллекторы первого порядков через водовыпуски поступают в регулирующую емкость (накопитель) каждого модуля объемом, необходимым для увлажнения заданного севооборотного участка, зависящего от оросительных норм выращиваемых культур, при этом регулирующая емкость занимает не более 5 % площади модуля. Избытки дренажного стока через закрытые совмещенные коллекторы первого порядка, после наполнения регулирующих емкостей, поступают в магистральный коллектор и аккумулируются в дополнительной регулирующей емкости. Водные ресурсы дополнительной регулирующей емкости могут использоваться в целях пожаротушения, которые часто возникают на осушенных торфяниках, либо
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
для рыборазведения с созданием дополнительных необходимых гидротехнических сооружений. При наличии загрязнения дренажного стока необходимо предусматривать очистные сооружения перед регулирующими емкостями.
В засушливый период увлажнение полей любого из модулей осуществляется дождевальными машинами барабанного типа, работающими от напорной сети совмещенных дренажных коллекторов первого порядка, вода в которые подается совмещенной насосной станцией, снабженной центром управления, узлом химизации и узлом водопод-готовки при закрытых обратных клапанах устьевых сооружений и закрытых задвижках. Количество дождевальных машин на поле зависит от его площади. При необходимости дополнительной подачи воды на увлажнение посредством передвижной насосной станции осуществляется подача ее из дополнительной регулирующей емкости.
Рисунок 3 - Конструктивное решение модульной осушительно-увлажнительной системы (на примере Узаклинской осушительной системы): 1 - дрены; 2 - устья дрен с обратными клапанами; 3 - коллекторы второго порядка; 4 - устья коллекторов с регуляторами; 5 - коллекторы первого порядка; 6 - увлажнительная регулирующая емкость; 7 - передвижная насосная станция; 8 - очистные сооружения; 9 - водовыпуск; 10 - шлангобарабанная дождевальная машина; 11 - регулятор трубчатый с перепадом и переездом; 12 - регулятор трубчатый с переездом 13 - дополнительная регулирующая емкость; 1-ГД - проводящий осушительный канал
Figure 3 - Constructive solution of a modular dehumidifying and humidifying systems (on the example of Uzaklinsky drainage system): 1 - drains; 2 - drain mouths with check valves; 3 - collectors of the second order; 4 - manifold mouths with regulators; 5 - collectors of the first order; 6 - humidifying regulating tank; 7 - mobile pumping station; 8 - treatment facilities; 9 - water outlet; 10 - hose-reel sprinkler machine; 11 - tubular regulator with differential and crossing; 12 - tubular regulator with a crossing; 13 - additional regulating capacity; 1-GD - conducting drainage channel
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Предложенная модульная осушительно-увлажнительная система может применяться на любых мелиорируемых площадях за счет увеличения или уменьшения количества модулей.
На основе предложенных конструктивных решений модульных осушительно-увлажнительных систем двойного регулирования водного режима и актуальных способов совершенствования при реконструкции осушительных систем, на примере Уза-клинской осушительной системы Новосибирской области предложен вариант модульной осушительно-увлажнительной системы с двумя регулирующими емкостями на одном из типовых участков системы (рисунок 3).
Конструктивное решение предложенного варианта системы состоит из закрытого горизонтального дренажа с закрытыми совмещенными коллекторами различного порядка из полимерных труб с применением шлангобарабанных дождевальных машин и двумя регулирующими емкостями. В состав системы входит восемь полей, при этом дренажный сток с полей поступает совмещенному коллектору в регулирующую емкость, причем подача воды на увлажнение производится по тем же совмещенным коллекторам. При наличии избыточного объема дренажного стока он сбрасывается в дополнительную регулирующую емкость, расположенную ниже мелиорируемой площади, которая может использоваться для аккумулирования избыточного объема дренажного стока и применения для целей пожаротушения осушенных торфяников и рыборазведения.
Выводы. Анализ имеющихся технических решений систем двойного регулирования водного режима показал, что основная часть конструктивных решений предполагает использование дождевальных машинам фронтального или кругового действия, применение технических решений с забором воды из временных оросителей, что значительно снижает коэффициент земельного использования.
В целях уменьшения потребления энергии, а также повышения использования мелиорируемых площадей рационально применять конструктивные решения систем двойного регулирования с шланго-барабанными дождевальными машинами.
В результате исследований предложены конструктивные решения модульных осушительно-увлажнительных систем двойного регулирования водного режима, которые позволяют увеличить степень использования дренажного стока с аккумуляцией его в регулирующих емкостях каждого модуля, а также накопления избыточного объема в дополнительной регулирующей емкости для применения в различных целях. Предложенные модульные системы позволяют создавать осушительные системы двойного регулирования водного режима на любой мелиорируемой площади за счет увеличения или уменьшения количества модулей.
Библиографический список
1. Возможности реализации рециклинга на осушительно-увлажнительных системах гу-мидной зоны / В. П. Максименко [и др.] // Природообустройство. 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. 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.
4. 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.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. Технологические схемы удаления древесно-кустарниковой растительности при проведении культуртехнических работ / С. М. Васильев [и др.] // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2018. № 4 (32). С. 126-145. http://www.rosniipm-sm.ru/archive?n=567&id=575.
9. Ященко К. В., Килиди Х. И. Использование дренажного стока для целей орошения на осушительно-увлажнительной системе // Научное обеспечение агропромышленного комплекса. 2017. С. 1206-1207.
10. Assessment of Wastewater Reuse Effects on Nutrient Loads from Paddy Field Using Field-Scale Water Quality Model / S. M. Kim [et al.] // Environmental Modeling & Assessment. 2008. № 13. P. 305-313. https://doi.org/10.1007/s10666-007-9093-7.
11. 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.
12. Deep Soil Water Storage and Drainage Following Conversion of Deep Rooted to Shallow Rooted Vegetation / H. Li [et al.] // Agricultural Water Management. 2022. V. 261. www.scopus.com. 2022.
13. Effects of Controlled Drainage on the Content Change and Migration of Moisture, Nutrients, and Salts in Soil and the Yield of Oilseed Sunflower in the Hetao Irrigation District / X. Dou [et al.] // Sustainability (Switzerland). 2021. V. 13 (17).
Conclusions. An analysis of the available technical solutions for systems of double regulation of the water regime showed that the main part of the design solutions involves the use of frontal or circular sprinklers, technical solutions areused with water intake from temporary sprinklers, which significantly reduces the land use coefficient.
In order to reduce energy consumption, as well as to increase the use of reclaimed areas, it is rational to use design solutions for double regulation systems with hose-drum sprinklers.
As a result of the research, constructive solutions have been proposed for modular drainage and humidification systems for double regulation of the water regime, which make it possible to increase the degree of use of drainage flow with its accumulation in the regulating tanks of each module, as well as accumulation of excess volume in an additional regulating tank for use for various purposes. The proposed modular systems make it possible to create drainage systems for double regulation of the water regime in any reclaimed area by increasing or decreasing the number of modules.
References
1. Vozmozhnosti realizacii reciklinga na osushitel'no-uvlazhnitel'nyh sistemah gumidnoj zony / V. P. Maksimenko [i dr.] // Prirodoobustrojstvo. 2016. № 2. P. 87-94. https://www.elibrary.ru/ download/ elibrary_26139362_38800332.pdf
2. Gubin V. K., Maksimenko V. P., Hrabrov M. Yu. Puti sovershenstvovaniya osushitel'no-uvlazhnitel'nyh sistem // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. 2016. № 1. P. 32-36.
3. Kozhanov A. L., Voevodin O. V. Osushitel'no-uvlazhnitel'nye sistemy na ravninnyh terri-toriyah s primeneniem frontal'nyh i frontal'no-krugovyh dozhdeval'nyh mashin // Melioraciya i gidrotehnika. 2021. T. 11. № 3. P. 95-108. http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1216.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
4. Kozhanov A. L. Obzor osushitel'no-uvlazhnitel'nyh sistem s maksimal'nym ispol'zovaniem vozobnovlyaemyh prirodnyh resursov // Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. 2020. № 2 (38). P. 105-123. http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=660&id=667.
5. Kozhanov A. L., Kirilenko A. A., Grushko D. V. Ocenka potenciala drenazhnogo stoka v Rossii dlya ispol'zovaniya v celyah uvlazhneniya s primeneniem osushitel'no-uvlazhnitel'nyh sistem // Melioraciya i gidrotehnika. 2021. V. 11. № 3. P. 1-18. http://www.rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb4-rec 1211 -field 12.pdf.
6. Najdenov S. V., Domashenko Yu. E., Vasil'ev S. M. Obzor vodooborotnyh si-stem na os-nove gidromeliorativnogo reciklinga // Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. 2018. № 2 (30). P. 95-111. http:rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb13-rec548-field6.pdf.
7. Ol'garenko G. V., Ryazancev A. I., Terpigorev A. A. Sovershenstvovanie tehnolog-icheskogo processa orosheniya i konstrukcii shlango-barabannyh dozhdeval'nyh mashin s ploskosva-rachivaemym shlangom // Jekologiya i stroitel'stvo. 2020. № 1. P. 32-41.
8. Tehnologicheskie sxemy udaleniya drevesno-kustarnikovoj rastitel'nosti pri provedenii kul'turtehnicheskih rabot / S. M. Vasil'ev [i dr.] // Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. 2018. № 4 (32). P. 126-145. http://www.rosniipm-sm.ru/archive?n=567&id=575.
9. Yaschenko K. V., Kilidi H. I. Ispol'zovanie drenazhnogo stoka dlya celej orosheniya na osushitel'no-uvlazhnitel'noj sisteme // Nauchnoe obespechenie agropromyshlennogo kompleksa. 2017. P. 1206-1207.
10. Assessment of Wastewater Reuse Effects on Nutrient Loads from Paddy Field Using Field-Scale Water Quality Model / S. M. Kim [et al.] // Environmental Modeling & Assessment. 2008. № 13. P. 305-313. https://doi.org/10.1007/s10666-007-9093-7.
11. 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.
12. Deep Soil Water Storage and Drainage Following Conversion of Deep Rooted to Shallow Rooted Vegetation / H. Li [et al.] // Agricultural Water Management. 2022. V. 261. www.scopus.com. 2022.
13. Effects of Controlled Drainage on the Content Change and Migration of Moisture, Nutrients, and Salts in Soil and the Yield of Oilseed Sunflower in the Hetao Irrigation District / X. Dou [et al.] // Sustainability (Switzerland). 2021. V. 13 (17).
Authors Information
Shchedrin Vyacheslav Nikolaevich, Academician of the Russian Academy of Sciences, Doctor of technical sciences, professor, Chief Scientific Officer department of prospective scientific development - Federal State Budget Scientific-Research Establishment «Russian Scientific-Research Institute of Land Improvement Problems» (346421, Rostov reg., Novocherkassk, ave. Baklanovsky 190/1), tel. +7 (928) 77760-76; ORCID: 0000-0002-6170-0014; e-mail: [email protected].
Kozhanov Anton Leonidovich, candidate of technical sciences, leading researcher department of regulatory and methodological support - Federal State Budget Scientific-Research Establishment «Russian Scientific-Research Institute of Land Improvement Problems» (346421, Rostov reg., Novocherkassk, ave. Baklanovsky 190/1), tel. +7 (918) 533-82-49; ORCID: 0000-0002-4240-1967; e-mail: [email protected].
Информация об авторах: Щедрин Вячеслав Николаевич, академик РАН, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник отдела перспективного научного развития - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» (346421, Ростовская область, г. Новочеркасск, пр-кт Баклановский, 190/1), тел. +7 (928) 77760-76; ORCID: 0000-0002-6170-0014; e-mail: [email protected]
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: [email protected]
