CC BY
27
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК 631.621
Н.А. Клейн, В.И. Сологаев, Е.С. Фоминых
О ДРЕНИРОВАННОСТИ ЗЕМЕЛЬ НА НОВООМСКОЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ
СИСТЕМЕ
Устройство дренажа на орошаемых землях необходимо для создания оптимального водно-солевого режима в почве и предотвращения подтопления. На сегодняшний день моделирование дренажа на оросительных системах является актуальным как для строительства новых, так и для воссоздания работы былых орошаемых сельскохозяйственных угодий.
Ключевые слова: мелиорация земель, орошение, дренаж, реконструкция, моделирование, компьютерные технологии, электронные таблицы.
Проблема повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий и обеспечения населения продуктами питания отечественного производства в России актуальна и решается первостепенно. Применение орошения на сельскохозяйственных угодьях является главным инструментом повышения урожайности [1].
Орошение земель предусматривает организацию полива полей с использованием передовых поливных технологий подвода и отвода воды в зависимости от требования культур и условий среды. Под отводом воды понимается дренированность оросительной системы.
Устройство дренажа необходимо для поддержания водно-солевого баланса почвы и в оптимальных экологически безопасных пределах [2].
В настоящее время орошаемые земли используются недостаточно эффективно или не используются совсем.
На значительной части мелиорированных земель, занимающих свыше 8,7 млн га, наблюдается неудовлетворительное состояние, вызванное: заболачиванием (833 тыс. га), подтоплением и затоплением земель (1291 тыс. га), вторичным засолением и осолонцевани-ем (364 тыс. га), зарастанием кустарником и сорняком (700 тыс. га), повышенной кислотностью почв (1680 тыс. га) [1].
По данным учета, на территории Омской области значится 79 951 га орошаемых земель, в том числе 3626 га с дренажной сетью. Однако реально в области ежегодно осуществляется полив только около 13% от общей площади орошаемых земель (по данным Министерства сельского хозяйства по Омской области).
Примером является Новоомская оросительная система Омской области. Новоомская оросительная система была построена в 1968 г. Коллекторно-дренажная сеть была построена в 1971 г. Назначением объекта являлось создание благоприятного водно-солевого режима почвогрунтов для выращивания овощных культур.
© Клейн НА., Сологаев В.И., Фоминых Е.С., 2014
Орошение производилось дождевальными машинами ДДА-100 МА из оросителей в земляном русле. Распределительная сеть - закрытая из асбестоцементных и стальных труб. Водоподача производится стационарной насосной станцией из водохранилища на р. Нижней, куда вода подкачивалась головной насосной станцией из р. Иртыша.
Дренируемая площадь составляет 1653 га. Дрены запроектированы из дренажных гибких витых ПВХ из поливинилхлорида диаметром 100 мм и асбестоцементных безнапорных труб диаметром 100 мм с однослойной оберткой полотном клееным для мелиоративного строительства и песчаным фильтром толщиной не менее 15 см. Общая длина дрен 230,4 км. Глубина закладки дрен 2,5-3 м. Отвод дренажного стока из дрен предусмотрен самотечными коллекторами из асбестоцементных труб. Общая длина всех коллекторов 29,79 км, в том числе напорных - 4,6 км.
Коллекторно-дренажная сеть в настоящее время находится в непригодном для эксплуатации состоянии.
Натурные стационары, организованные в 1973-1985 гг. с целью проведения систематических режимных наблюдений за водным и солевым балансами богарных и орошаемых земель, были объединены в научно-производственную базу, которая включала в себя:
- два опытно-производственных участка дренажа на орошаемых землях площадью 1332 га и 362 га;
- водно-балансовую станцию с девятью лизиметрами-балансомерами и метеоплощадкой;
- три ключевых участка и семь гидрофизических кустов для изучения гидрохимического стока и влагосолепереноса;
- двадцать семь солевых площадок, в том числе на пойменных землях р. Иртыша [3].
На сегодняшний день наблюдения приостановлены. Территория Новоомской оросительной системы принадлежит различным фермерским хозяйствам.
За последние годы правительство разработало ряд программ по реконструкции и строительству мелиоративных систем [1], что не может не дать положительные результаты для развития сельского хозяйства и экономики в целом. Предусмотрена реконструкция Новоомской оросительной системы.
Целесообразны исследования на Новоомской оросительной системе с учетом анализа наработок прошлых лет, наряду с новыми технологиями орошения с применением дождевальных машин.
Моделирование в теории фильтрации может быть: физическим (в грунтовых лотках), аналоговым (аналогия жидкостей и электричества), численным (вручную и на компьютерах) [4].
Моделирование в теории фильтрации реализуется численно на ЭВМ (компьютерное моделирование) и считается наиболее «чистым» способом [4].
Физическое моделирование в грунтовых лотках позволяет исследовать частные случаи динамики потоков влаги и воздуха, оно играет подчиненную роль. Наибольший интерес такое моделирование представляет для проверки теоретических решений, оно помогает прояснить детали процессов, происходящих в натурных условиях [4].
Аналоговое моделирование устарело, установки типа ЭГДА, БУСЭ и УСМ уже давно не выпускаются промышленностью, данное моделирование потеснено компьютерным [4].
Применим метод конечных разностей с помощью компьютерной технологии электронных таблиц, разработанный В.И. Сологаевым для прогнозирования и дренирования в городских условиях [4].
Достоинством использования электронных таблиц как платформы для моделирования является тот факт, что создание компьютерных моделей подтопления и дренирования возможно при помощи различных электронно-вычислительных устройств, начиная персональным компьютером и заканчивая мобильными телефонами [5].
Этот метод наиболее подходящий и соотносится с задачами исследования. Моделирование мелиоративного дренажа с помощью компьютерных технологий, электронных таблиц,
прогноз подтопления на оросительной системе и являются главной целью для дальнейших исследований.
Список литературы
1. Концепция федеральной целевой программы «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020» (утв. распоряжением Правительства РФ от 22 января 2013 г. № 37-р).
2. Духовный, В.А. Взаимосвязь между орошением и дренажем / В.А. Духовный, Х.И. Якубов, П.Д. Ума-ров // Материалы Междунар. науч.-практич. конф. по экологич. устойчивости и передовым подходам к управлению водными ресурсами в бассейне Аральского моря. - Алматы, 2003.
3. Кныш, А.И. Формирование водно-солевого режима орошаемых земель на фоне горизонтального систематического дренажа (на примере Омского Прииртышья) / А.И. Кныш. - Омск, 2006.
4. Сологаев, В.И. Фильтрационные расчеты и компьютерное моделирование при защите от подтопления в городском строительстве : монография / В.И. Сологаев. - Омск : СибАДИ, 2002. - 416 с.
5. Золотарев, Н.В. Моделирование подтопления и дренирования мелиорируемых ландшафтов методом электронных таблиц с целью прогнозирования их состояния / Н.В. Золотарев. - Омск, 2013.
SUMMARY
N.A. Klein, V.I. Sologaev, E.S. Fominykh
About drainage systems of on Novoomskaya irrigating system
The drainage device on irrigated lands is necessary for creation of an optimum water-salt mode in the soil and flooding prevention. Today drainage modeling on irrigating systems is actual both for construction new, and for a reconstruction of work of former irrigated agricultural holdings.
Keywords: land reclamation, irrigation, drainage, reconstruction, modeling, computer technologies, spreadsheets.
УДК 628.385
А.А. Кадысева, С.В. Безухова, Р.М. Гильмутдинов
БИОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ
Представлены результаты окисления органических веществ в анаэробных системах, выполненные на основе комплекса экспериментальных исследований высококонцентрированных сточных вод.
Ключевые слова: сточные воды, анаэробная очистка, сбраживание, метанобразующие бактерии.
Введение
В настоящее время промышленность и жилые массивы производят большое количество отходов, которые необходимо утилизировать и переработать. Утилизация разнообразных органических отходов, жидких стоков различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, бытовой деятельности человека является актуальной проблемой, требующей немалых затрат. Наиболее экономически целесообразным методом очистки сточных вод является биологический. Он основывается на уникальной способности отдельных микроорганизмов минерализовывать загрязнения, содержащиеся в сточных водах. Таким образом, после проведения процедуры биологической очистки органические вещества гораздо проще отделить от чистой воды.
© Кадысева А.А., Безухова С.В., Гильмутдинов Р.М., 2014
