авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное научное учреждение «РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Описываемое устройство отличается от подобных, установленных на открытых каналах, главным образом, иным соотношением поперечных се чений колодца 1 и приемника 3, большей высотой последнего, а также тем, что приемник не имеет сужений книзу и поэтому надежно гарантирован от собственного заиления.

Для реализации предложенного принципа на практике необходимо:

- изучить на месте или прогнозировать величину циклических коле баний уровня воды в канале при различных режимах установившегося дви жения;

- исследовать и накапливать практические данные о демпфирующем воздействии подобных устройств. Величину h можно принять для начала равной 0,5H, если диаметр колодца 1 более чем в десять раз превышает диаметр соединительной трубки 2 и если ее длина превышает три диаметра колодца;

- стремиться к максимальному уменьшению диаметра колодца 1, ог раничившись его величиной, необходимой для датчика уровня;

- обеспечить приемнику 3 достаточную обтекаемость в потоке воды в канале.

ЛИТЕРАТУРА 1. Наставление гидрометрологическим станциям и постам. – Л., Гид рометеоиздат, 1972.- Вып. 6.- Ч. II.- 266 с.

2. Ярцев В.Н. Эксплуатационная гидрометрия. -М., 1951.

3. International Standart ISO 1435-1975 Liquid Flow in Open Channels Using Thin-Plate Weirs and Venturi Flumes.

УДК 681.128:626. ДАТЧИК УРОВНЯ ВОДЫ В.Т. Клишин, И.В. Клишин, А.А. Чураев ФГНУ «РосНИИПМ»

Вода широко используется во всех отраслях народного хозяйства: про мышленности, сельском хозяйстве, энергетике, строительстве, медицине и т.д. Всевозрастающая потребность в воде отраслей народного хозяйства страны вызывает необходимость осуществления мероприятий по созданию водохранилищ, переброске воды по открытым каналам из одних бассейнов в другие, регулированию стоков, а соответственно, и водоизмерение.

Для водоизмерения и водоучета в отрытых каналах и бассейнах уро вень воды является основополагающим параметром для определения рас ходов и стока. Разработано множество датчиков от простейших (замыка ние электрической цепи в результате затопления контактов водой, различ ные поплавковые конструкции) до ультразвуковых. Все известные датчики уровня воды имеют свои преимущества и недостатки в зависимости от их назначения и места применения. Главный показатель достоинства датчика с точки зрения метрологии – погрешность. Однако практика показывает, что не менее важным являются такие качества, как простота, удобство в эксплуатации, надежность, удобно воспринимаемая человеком и вторич ным прибором форма выходной информации.

Стремление к созданию улучшенной конструкции и упрощения ин тегрирования датчика с вторичным прибором привело авторов статьи к созданию нового типа датчика на принципе аналогово-дискретного оп ределения глубины его затопления.

Датчик уровня (рис. 1) состоит из линейки с расположенными на ней позиционными электродами и резисторной матрицы (рис. 2), вторичного преобразователя и переносного алфавитно-цифрового жидкокристаллическо го индикатора. Корпус изготовлен из пластика, электроды из нержавеющей стали, а все токоведущие элементы, погружаемые в воду, залиты компаун дом.

Преобразователь Переносной индикатор По з и ц и о н н ые электроды Рис. 1. Общий вид датчика уровня воды Структурная электрическая схема датчика представлена на рисунке 3. Работа датчика начинается с последовательного опроса однокристаль ным PIC контроллером позиционных датчиков. По разнице падения на пряжения между электродами затопленной и не затопленной части датчи ка контроллер однозначно определяет последний (сверху) не затопленный позиционный электрод, а поскольку каждому позиционному электроду программно присвоена конкретная величина, выраженная в единице изме рения уровня (с учетом привязки к нулю), то контроллер выдает соответ ствующую величине затопления информацию на индикатор или дополни тельный выход электрического характера (частотный, импульсный, токо вый и т.д.).

Лабораторные исследования и исследования на объекте макетного образца показали, что точность измерения уровня зависит в основном от механической точности расположения позиционных электродов при изго товлении датчика и установки его на объекте измерения.

Выход Общий электрод R R Позиционные электроды Rn Рис. 2. Принцип построения резисторной матрицы Аналоговый Дискретный порт PIC контроллер Линейка резисторной порт DA матрицы Алфавитно-цифровой индикатор Рис. 3. Структурная электрическая схема датчика уровня воды Температурной зависимости на точность измерения и зависимости от электропроводности воды, существенно влияющих на работу датчика, не выявлено.

Ожидаемая основная погрешность датчика при максимальной изме ряемой величине:

- при 3 метрах не более 2 %;

- при 2 метрах –1 %;

- при 1 метре – 0,5 %.

Поскольку преобразователь датчика базируется на микроконтролле ре, есть реальная возможность за счет программного обеспечения исполь зовать его совместно с измерителями расхода (водосливы, измерительные лотки, насадки, приставки) как счетчик стока.

ЛИТЕРАТУРА 1. Невский В.В., Копац Л.Н., Смирнов Ю.С. Гидравлика. Гидрология.

Гидрометрия: Учеб. для сред. спец. учеб. заведений Минтрансстроя. – М.:

Транспорт, 1988. – 231 с.

2. Константинов Н.М., Петров Н.А., Высоцкий Л.И. Гидравлика.

Гидрология. Гидрометрия: Учеб. для вузов/ Ч.II. Специальные вопросы. – М.: Высшая школа, 1987. – 431 с.

УДК 626.823.7:681. ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕИЯ ЗАСЛОНКИ ЗАТВОРА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ И.В. Клишин, В.Т. Клишин, В.И. Селюков ФГНУ «РосНИИПМ»

В настоящее время водохозяйственные эксплуатационные организа ции мелиоративной отрасли остро нуждаются в обновлении и восстанов лении на гидротехнических сооружениях средств автоматики, измерения и телемеханики.

Современное перевооружение техническими средствами мелиора тивных систем немыслимо без активного внедрения цифровых технологий, массовой компьютеризации, использования современных видов связи.

В связи с этим, с одной стороны, возникает необходимость адапти ровать существующие датчики к современным средствам автоматизации и телемеханизации, а с другой – появилась возможность, используя новые свойства этих средств, например, наличие энергонезависимой памяти, за менить сложные механические датчики более простыми.

При реконструкции средств автоматики пикета ПК26+60 Миусской оросительной системы в ФГНУ «РосНИИПМ» был разработан и апроби рован простой в изготовлении и эксплуатации датчик перемещения за слонки затвора для винтового подъемного механизма (рис. 1), размещение датчика на винтовом подъемном механизме, и на рис. 2 – схема электриче ская принципиальная.

На рисунке 1 показан фрагмент корпуса редуктора 6, на существую щую соединительную муфту 8 редуктора посредством зажимного хомута 7 закреплен магнит 11, а существующими болтами 13 редуктора посредст вом кронштейна 14 установлен геркон 12.

Муфта 8 закреплена на валу 10 редуктора посредством шпонки 9, вал через шестерни и гайку перемещает подъемный винт 5 с заслонкой затвора (на рис.1 шестерни и заслонка условно не показаны).

Для перемещения винта 5 на один шаг вал 10 делает приблизительно 3 оборота (шаг винта 8-10 мм в зависимости от конструкции редуктора).

Значит, при перемещении заслонки затвора на один шаг винта на выходе геркона S рис.2 получим три сигнала высокого логического уровня, каж дый из которых будет соответствовать приблизительно 2,5-3 мм переме щения заслонки, что вполне соответствует требованиям точности измере ния величины открытия затвора, которые необходимы для организации ра ционального водораспределения и водоучета.

Таким образом, получаем простейший датчик перемещения, имею щий на выходе унитарный код.

1 5 11 12 Рис. 1 Размещение датчика на винтовом подъемном механизме Такой датчик без применения вторичных приборов обработки сигна лов, не имеющих энергонезависимую память, трудноприменим.

Однако если на сегодняшнем этапе на гидротехническом сооруже нии планируется реконструкция средств автоматики и телемеханики, то такой датчик взамен существующего (как правило, устаревшего, имеюще го сложную механику) целесообразен. Так как новые цифровые устройства типа контроллеров, которые будут (обязательно) применяться для рекон струкции, в большинстве своем имеют энергонезависимую память, боль шое быстродействие, развитый набор блоков обработки аналоговых и дис кретных сигналов, а также входы/выходы для организации связи по раз личным линиям.

При реконструкции средств автоматики на пикете ПК26+60 Миус ской оросительной системы был применен контроллер типа «Smart», вы полняющий контрольные и командные функции по отношению к датчикам и исполнительным механизмам, а также функцию связи через модем по выделенной линии с компьютером, установленным в диспетчерской.

В принципе возможно два варианта применения описываемого дат чика:

Первый вариант – датчик состоит только из магнита 4 и геркона 12, установленных на винтовом подъемном механизме, как показано на рис. 1.

Этот вариант исключает возможность перемещения заслонки затвора вручную от рукоятки установленной вместо соединительной муфты 9 (на пример, при отсутствии электроэнергии) без последующей предваритель ной корректировки диспетчером информации данных о положении заслон ки в памяти компьютера. Так как контроллер хотя и сохраняет в энергоне зависимой памяти последние данные (перед выключением электроэнер гии), он не может отслеживать ручное перемещение, а значит достоверная информация теряется.

Не допустить потерю информации возможно, если применить источ ник без перебойного питания контроллера и датчиков, но это (как правило, не желательно).

Устранить этот недостаток (потерю информации) можно путем кор рекции – ввода действительной информации в управляющий компьютер диспетчером, или путем кратковременного закрытия заслонки затвора до упора, тогда контроллер начнет отсчет от «0» и продолжит следить за пе ремещением с достоверной информацией.

Второй вариант – датчик дополнен реперным устройством, со стоящим из стойки 1 (рисунок 1) линейки, 2 направляющей 3 с магнитом закрепленным на верхнем конце подъемного винта 5. На линейке располо жены герконы S1…Sn и резисторы R1…Rn (рисунок 2) c заданными значе ниями величины сопротивления.

М агнит закрепленн ый на муфте редуктоа перемещен ия затвора +U Выход и ип ульсов перемещен ия S М агни т закрепленн ый верхн ем ко нц е вин та R S +U R 2 S Коррекця положен ия R n Sn уровн я Рис. 2 Схема электрическая принципиальная По мере перемещения винта 6 магнит 5 приближается к очередному геркону, геркон включается, формируя в выходной цепи ток, величина ко торого определяется величиной подключенного резистора.

Контроллер измеряет величину тока и программно, по заранее за данным параметрам, идентифицирует геркон по расстоянию от дна канала.

Так как линейка с герконами закреплена на неподвижной части кон струкции винтового механизма, т.е. ее положение неизменно относительно дна канала, а винт, магнит и заслонка затвора перемещаются синхронно за счет вращения муфты и имеют одну начальную точку отсчета также от дна канала, то получается их жесткое взаимосвязанное относительно друг дру га перемещение.

Использование этой взаимосвязи и специально разработанной про граммы позволяет производить автоматическое восстановление утерянной информации даже после ручной манипуляции с заслонкой затвора. То есть, в каком бы положении заслонка затвора ни находилась, при ее движении от электродвигателя любой первый замкнувшийся геркон даст команду контроллеру на корректировку информации о положении в данный момент заслонки затвора, соответствующее своему идентификационному номеру.

На Миусской оросительной системе был апробирован датчик с ре перным устройством, он на протяжении всего времени испытаний работал с точки зрения точности безукоризненно, а с точки зрения надежности, учитывая простоту конструкции, прогнозируется его высокая долговеч ность.

УДК 626.824:681. ВЛИЯНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УКЛОНА НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ ПО МЕТОДУ «УКЛОН-ПЛОЩАДЬ»

А.Е. Ивахненко ФГНУ «РосНИИПМ»

Метод «уклон-площадь» является новым способом определения расхода воды на открытом водотоке с призматическим руслом. Сущность метода заключается в определении расхода воды по перепаду уровней во ды в створах «1» и «2» (рис. 1).

Иллюстрация к методу определения расхода воды по методу «уклон площадь» представлена на рисунке 1.

Формула расчета расхода воды по методу «уклон-площадь»

k B h h Q h h i 0 l ств kl i 0.

2 1 2 1 ств 3 2 g l ств CR i Величину Q получаем из приведенного выше выражения с применением численного метода половинного деления (метод бисекций).

1 h h h Q i L L тв.

с Рис. 1. К определению расхода воды в призматических руслах по ме тоду «уклон-площадь»: Lств – длина измерительного участка между ство рами 1, 2;

h1 – показание уровнемером глубины потока в створе 1;

h2 – показание уровнемером глубины потока в створе 2;

h – значение глубины потока, зависящее от расстояния L 0 Lств ;

Q – расход Изложенный метод является типично машинным, так как представ ленные вычисления являются очень простыми и цикличными. Он обладает достаточно быстрой сходимостью.

Уклон свободной поверхности потока воды является одной из важ нейших гидравлических характеристик. Однако рекомендации по органи зации наблюдений за ним часто носят лишь качественный характер, что иногда ведет к необоснованному назначению местоположения гидромет рического створа и выбору длины базиса измерения уклона.

Измерение уклонов преследует две цели:

1) оценка пропускной способности канала, определяемой расходом воды;

2) определение гидравлических сопротивлений.

Первая цель реализуется методом «уклон-площадь», а вторая – фор мулой Шези.

В уравнения гидравлики входит уклон, который наряду с пропускной способностью определяет расход воды, проходящий через гидроствор.

Значение расхода определяется не случайными колебаниями свободной поверхности (за счет, например, ветровой ряби), а общим падением уровня на участке канала. В силу инерционности движущейся воды мгновенный или местный уклон может и не характеризовать расход в гидростворе.

Масса воды должна пройти определенное расстояние, чтобы перепад уровней на нем характеризовал расход. Исходя из этого, следует измерять уклон водной поверхности приборами, погрешность которых позволит максимально уменьшить расстояние между створами измерения уровня.

Остановимся на приборах для измерения уклонов. Самый надежный способ измерения последних – это определение перепада уровней с помо щью водомерных устройств при известном расстоянии между створами.

Применение различных успокоителей и защиты от волнения существенно повышает точность измерений уровней, а следовательно, и уклонов. На мой взгляд, для больших и средних каналов вычисление расхода путем из мерения уклона водной поверхности является достаточно целесообразным в силу возможности автоматизации измерений.

Определим точность измерения гидравлического уклона на участке канала при использовании уровнемеров с абсолютной погрешностью из мерения уровня от h = 0,1 мм до h = 1 мм.

Теоретическое обследование канала в двух створах при разных укло нах от 0,0001 до 0,0003 и расстояниях между створами от 10 до 100 мет ров:

Уклон на участке: 0,0001...0,0003;

Расстояние между створами L, м: 10...100;

n = 0,017;

Коэффициент шероховатости:

m = 1,5;

Коэффициент заложения откосов ширина канала по дну b, м: b = 1, Примечание: нивелирование линии длиной 100 м произведено с точ ностью 1 класса.

Требуется:

1. Рассмотреть формулу погрешности гидравлического уклона.

2. Определить скорости течения по формуле Шези и коррективы скорости.

3. Установить погрешности измерения гидравлического уклона I и расхода Q в зависимости от расстояния между створами при различных значениях абсолютной погрешности измерения уровня h.

4. Установить влияние погрешности измерения уровня на расход.

Решение 1. Уравнение Д. Бернулли для двух сечений потока имеет вид:

2 p1 1v1 p2 2 v z1 z2 h, 2g 2g где z1 и z2 – координаты сечений над плоскостью сравнения 0 – 0;

удельный вес;

p1 и p2 – атмосферное давление в этих сечениях;

1 и 2 – коррективы скорости (коэффициенты кинетической энергии), учитываю щие неравномерность распределения скоростей по сечению;

v1 и v2 – сред ние скорости потока;

g – ускорение свободного падения;

h – потери удельной энергии (гидродинамического напора) по длине потока.

Уравнение Д. Бернулли для двух сечений вод потока имеет вид:

1v12 2v z1 z2 h, 2g 2g где z1 и z2 – отметки поверхности воды (уровни) над плоскостью сравне p1 p и 2 опускаются, так как на свободной поверхности во ния;

значения ды давление p1 и p2 (атмосферное давление) в обоих сечениях одинаково.

Гидравлический уклон IГ есть изменение удельной энергии потока (гидродинамического напора), отнесенное к его длине:

Е А(d )bt, v2 v z1 + 1 1 -z 2 + 2 2g 2g IГ.

L Относительная погрешность гидравлического уклона, как указано в работе Г.В. Железнякова и Б.Б. Даниловича [1], может быть вычислена по формуле:

v12 v22 1 2 v z12 2g g I Г L, (1) IГ IГ L L где z1-2 – погрешность определения уровня между первым и вторым сече нием;

– погрешность определения коэффициента ;

– погрешность определения скорости ;

L – погрешность определения расстояния L.

p1 1v12 p2 2v z1 z2 h 2g 2g 2. Для косвенного определения скоростей 1 и 2 движения потока применяется формула Шези v C RI.

Коррективы скорости (коэффициенты кинетической энергии Ко риолиса) для потоков в каналах зависят от С и g.

Г. В. Железняковым [2] предложена формула для определения кор ректива скорости:

g C.

1 0,88 0, 0,3C 2, g 3. Погрешность определения падения уровня z1-2 состоит из:

а) погрешности измерения уровня H в створе, принимается равной 0,1 мм, в двух створах общая погрешность составит: H=0,1+0,1=0,2 мм;

б) погрешности нивелирования, которая зависит от класса нивелиро вания:

Класс нивелирования I II III IV Погрешность на 1 км, мм 0,5 5 10 Результаты вычислений относительной погрешности измерения гид равлического уклона и расхода в зависимости от абсолютной погрешности измерения уровня, приведены в таблице.

Таблица Погрешности определения расхода и гидравлического уклона воды в зависимости от расстояния между створами Расстоя- Значения относительных погрешностей определения уклона (I, %) и расхода (Q, %) в зависимости от абсолютной погрешности измерения уровня (h, мм) при различных расстояниях между створами (L, м). Уклон I = 0, ние между створами h=0,1 мм h=0,2 мм h=0,3 мм h=0,4 мм h=0,5 мм h=0,6 мм h=0,7 мм h=0,8 мм h=0,9 мм h= 1 мм L, м L I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % I, % Q, % 10 20,6 9,4 40.6 17,7 60,6 25,3 80,6 32,4 100,6 39 120,6 45,2 140,6 51,1 160,6 56,7 180,6 62 200,6 20 10,5 4,9 20,6 9,3 30,5 13,6 40,6 17,6 50,6 21,5 60,6 25,2 70,6 28,8 80,6 32,2 90,6 35,6 100,6 38, 30 7,2 3,4 13,8 6,4 20,5 9,3 27,2 12,1 33,9 14,9 40,5 17,5 47,2 20,1 53,9 22,6 60,5 25,1 67,2 27, 40 5,5 2,6 10,5 4,9 15,5 7,1 20,5 9,3 25,5 11,4 30,5 13,5 35,5 15,5 40,5 17,5 45,5 19,4 50,53 21, 50 4,5 2,1 8,5 4 12,5 5,8 16,5 7,5 20,5 9,2 24,5 10,9 28,5 12,6 32,5 14,2 36,5 15,8 40,52 17, 60 3,8 1,8 7,2 3,3 10,5 4,8 13,8 6,3 17,2 7,8 20,5 9,2 23,8 10,6 27,2 12 30,5 13,4 33.85 14, 70 3,37 1,6 6,2 2,9 9,1 4,2 11,9 5,5 14,8 6,7 17,7 8 20,5 9,2 23,4 10,4 26,2 11,6 29,1 12, 80 3 1,4 5,5 2,6 8 3,7 10,5 4,8 13 5,9 15,5 7 18 8,1 20,5 9,2 23 10,2 25,5 11, 90 2,73 1,3 5 2,3 7,2 3,3 9,4 4,3 11,6 5,3 13,8 6,3 16,1 7,2 18,3 8,2 20,5 9,1 22,7 10, 100 2,5 1,2 4,5 2,1 6,5 3 8,5 3,9 10,5 4,8 12,5 5,7 14,5 6,5 16,5 7,4 18,5 8,3 20,5 9, Q Q Q2 Q Q Q Q4 Q Q Q Q Q Q7 Q Q Q Q Q Q Q 10 20 30 40 50 60 70 80 90 L Рис. 2. График зависимости относительной погрешности вычисления расхода от расстояния между створами: Q1... Q10 – относительная погрешность расхода при h = 0,1..1 мм соответственно;

L – расстояние между створами I _I I _I I _I I _I I _I I _I I _I _I I _I I _I10 I 10 20 30 40 50 60 70 80 90 L Рис. 3. График зависимости относительной погрешности определения гидравлического уклона от расстояния между створами: I1... I10 – от носительная погрешность определения уклона при h = 0,1...1 мм соответ ственно;

L – расстояние между створами Выводы При малых уклонах на точность определения гидравлического укло на оказывает влияние z1-2 (1). При анализе величин, входящих в расчет z1-2. видим, что наибольшее значение имеет погрешность, связанная с оп ределением уровня. Следовательно, на точность отсчета уровня воды сле дует обращать особое внимание при определении гидравлического уклона.

При анализе погрешностей расхода, приведенных в таблице и на рис. 1 вполне приемлемым для получения достоверного значения расхода может быть участок между створами длиной 3050 метров при измерении уровня воды с точностью 0,1 мм.

ЛИТЕРАТУРА 1. Железняков Г.В., Данилович Б.Б. Точность гидрологических изме рений и расчетов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. – 240 с.

2. Железняков Г.В. Теоретические основы гидрометрии. – Л.: Гид рометеоиздат, 1968. – 291 с.

УДК 389. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СИСТЕМЕ ГОССТАНДАРТА РОССИИ Е.С. Кашина ФГНУ «РосНИИПМ»

В структуре государственных органов Госстандарта России про изошли изменения. Указом Президента РФ от 9 марта 2004 года № 314 «О системе и структуре федеральных органов исполнительной власти» Госу дарственный комитет Российской Федерации по стандартизации и метро логии (Госстандарт России) преобразован в Федеральную службу по тех ническому регулированию и метрологии. Далее указом Президента РФ от 20 мая 2004 года № 649 Федеральная служба по техническому регулирова нию и метрологии преобразована в Федеральное агентство по техническо му регулированию и метрологии, подведомственное Министерству про мышленности и энергетики Российской Федерации.

В каждом Федеральном округе имеются свои центры стандартизации и метрологии, функции которых изменены. Так, к примеру, Ростовский Центр стандартизации и метрологии ныне является федеральным государ ственным учреждением «Ростовский центр стандартизации, метрологии и сертификации» (ФГУ «Ростовский ЦСМ»), находящимся в ведении феде рального органа исполнительной власти – Федерального агентства по тех ническому регулированию и метрологии.

ФГУ «Ростовский ЦСМ» осуществляет полномочия Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в Ростовской об ласти в сфере технического регулирования и метрологии, включая стан дартизацию, обеспечение единства измерений, оценку соответствия, ак кредитацию, испытания и регистрацию в пределах компетенции.

Центр в области проведения работ по обеспечению единства измере ний в соответствии с законодательными и иными правовыми актами Рос сийской Федерации, нормативными правовыми актами Минпромэнерго России, индивидуальными правовыми актами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии:

- проводит проверку средств измерений при выпуске их из производ ства и ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации;

- проводит в установленном порядке испытания средств измерений и игровых автоматов с целью утверждения типа;

- осуществляет контроль за соответствием выпускаемых и приме няемых средств измерений и игровых автоматов утвержденным типам;

- принимает участие в аккредитации метрологических служб юриди ческих лиц на право поверки средств измерений;

- осуществляет сбор информации о количестве средств измерений, поверенных аккредитованными метрологическими службами юридических лиц в Ростовской области;

- осуществляет аттестацию поверителей, аккредитованных на право поверки метрологических служб юридических лиц;

- проводит работы по аккредитации метрологических служб юриди ческих лиц на право проведения калибровочных работ;

- проводит работы по аккредитации метрологических служб юриди ческих лиц на право аттестации методик выполнения измерений и прове дения метрологической экспертизы документов;

- осуществляет оценку состояния измерений в испытательных и из мерительных лабораториях;

- осуществляет сертификацию и калибровку средств измерений, раз работку и аттестацию методик выполнения измерений, метрологическую экспертизу нормативных документов;

- проводит первичную аттестацию испытательного оборудования;

- проводит анализ результатов работ по обеспечению единства изме рений и представляет в Федеральное агентство по техническому регулиро ванию и метрологии предложения о внесении изменений и дополнений в действующие законодательные и иные правовые акты Российской Федера ции, принятии новых законодательных и иных правовых актов Российской Федерации в области обеспечения единства измерений, а также о пере смотре, отмене, ограничении срока действия нормативных документов.

Центр в области организации и проведения работ по оценке соответ ствия в соответствии с законодательными и иными правовыми актами Рос сийской Федерации, нормативными правовыми актами Минпромэнерго России, индивидуальными правовыми актами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии:

- оказывает методическую помощь органам по сертификации и ис пытательным лабораториям (центрам), осуществляющим деятельность в Системе сертификации ГОСТ Р;

- участвует в аккредитации органов по сертификации и испытатель ных лабораторий (центров);

- принимает участие в установленном порядке в инспекционном кон троле деятельности органов по сертификации, испытательных лабораторий (центров), метрологических служб юридических лиц;

- обеспечивает официальными изданиями национальных стандартов;

оказывает методическую помощь предприятиям по созданию усло вий для выпуска качественной продукции, а также по оказанию услуг в со ответствии с действующим законодательством;

- проводит испытание продукции пищевой промышленности сель скохозяйственного сырья, нефтехимической продукции, продукции легкой промышленности, товаров народного потребления, электрооборудования в аккредитованных испытательных лабораториях сертификации;

- проводит судебные экспертизы;

- проводит договорные работы по радиационному контролю;

- участвует в проведении проверок контролирующих органов по кон тролю за деятельностью предприятий всех сфер деятельности.

В соответствии с Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 августа 2004 года № 27 ФГУ «Ростов ский ЦСМ» с 15 ноября 2004 года прекратило осуществлять функции по:

- государственному контролю и надзору за соблюдением юридиче скими лицами и индивидуальными предпринимателями обязательных тре бований государственных стандартов к продукции (товарам), работам и услугам;

- государственному контролю и надзору за соблюдением проверяе мыми субъектами правил обязательной сертификации и за сертифициро ванной продукцией;

- государственному надзору за соблюдением законодательства Рос сийской Федерации при аккредитации организаций, осуществляющих оценку соответствия продукции, производственных процессов и услуг ус тановленным требованиям качества и безопасности;

- государственному метрологическому надзору за выпуском, состоя нием и применением средств измерений, аттестованными методиками вы полнения измерений, эталонами единиц величин, соблюдением метроло гических правил и норм, количеством товаров, отчуждаемых при соверше нии торговых операций, количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.

Данные функции были переданы Южному межрегиональному тер риториальному управлению Федерального агентства по техническому ре гулированию и метрологии (ЮМТУ Ростехрегулирования).

Южное межрегиональное территориальное управление является тер риториальным органом Федерального агентства по техническому регули рованию и метрологии в субъектах Российской Федерации, входящих в со став Южного федерального округа.

ЛИТЕРАТУРА 1. Письмо ФГУ «Ростовский ЦСМ» от 05.07.2005. № 45/18-6/1286.

УДК 631.6: 336. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ИНВЕСТИЦИОНЫХ ПРОЦЕССОВ КАК ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЕ УСЛОВИЕ РАЗВИТИЯ МЕЛИОРАЦИИ И СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В.Ю. Щедрин ФГНУ «РосНИИПМ»

Необходимость стабилизации сельскохозяйственного производства нашла свое отражение в «Основных направлениях агропродовольственной политике РФ на 2001–2010 гг.» (от 27.07.2000 г.). Мелиорация, как подот расль АПК, включена в число приоритетных направлений государственной поддержки. Для преодоления спада производства в сельском хозяйстве в составе первоочередных мер определено «содействовать проведению ком плекса мероприятий по строительству и реконструкции оросительных и осушительных систем, выполнению агротехнических, противоэрозионных, культуртехнических и других работ». Коллегия Минсельхоза РФ и Прези диум РАСХН на совместном заседании 15.06.2001г. констатировали, что стабилизация агропромышленного производства невозможна без развития комплексных мелиораций;

признано необходимым на основе региональ ных программ повышения плодородия почв на 2002–2005 гг. обеспечить восстановление орошаемого земледелия на юге России, обратив особое внимание на развитие овощеводства, рисосеяния и кормопроизводства;

в первоочередном порядке необходима реализация мер по сохранению имеющегося мелиоративного потенциала и повышению эффективности использования мелиоративных угодий.

В дополнение к указанным правительственным мерам по результа там проведенных исследований РосНИИПМ предполагаются мероприятия, конкретизирующие принятые Минсельхозом направления инвестиционной политики, изложенной в выступлении министра Гордеева: «Вместо пря мых дотаций – поддержка инвестиционных процессов с упором на модер низацию производства, страхование рисков и регулирование рынков» [1].

Для обеспечения перехода к конкретным инвестиционным процессам не обходимо сочетание централизованной государственной координации и инвестиционной активности с максимальным вовлечением частных бан ковских структур и сельскохозяйственных предприятий в процессы вне дрения в производство новых мелиоративных технологий.

С этой целью в региональных АПК необходимо сформулировать кредитно-финансовые механизмы реализации инвестиционных проектов передового технического уровня. В основу формирования кредитно финансового механизма заложен принцип интенсификации инвестицион ной активности частных структур путем стимулирования их вложений в высокорентабельные научно-технические инновации, обеспечивающие превышение потенциальной доходности вкладываемого капитала над до ходностью банковских кредитов, депозитов, дивидендов по ценным бума гам [2]. Это требование во многом отвечает принятым направлениям инве стиционной политики Минсельхоза РФ и после доработок с целью учета специфических особенностей объектов мелиорации (капиталоемкость, многоукладность форм собственности на технологические элементы и др.) может быть использовано при разработке конкретных региональных кре дитно-финансовых механизмов инвестирования мелиоративных мероприя тий.

Предлагаемая схема финансовых потоков при реализации проектов в региональном АПК иллюстрируется рисунком 1.

Система кредитования и финансирования включает средства бюд жетной поддержки в виде инвестиционных кредитов, инвестиционные кредиты по линии Россельхозбанка, средства органов власти на уровне субъектов федерации и муниципальных образований, кредиты коммерче ских банков с субсидированием 2/3 ставки Центробанка, собственные и за емные средства предприятий АПК. В качестве резерва увеличения бюд жетных средств на создание и развитие мелиоративных объектов предла гаются следующие[3]:

– создание региональных фондов мелиорации земель (ФМЗ) за счет отчислений от платы за землю (30-35 % платы), платежей за аренду мелио ративного фонда, части налогов строительных организаций, привлекаемых для выполнения работ по строительству и реконструкции объектов мелио рации;

– увеличение платежей за внутрихозяйственную сеть до 15-20 % с дифференциацией ставок земельного налога по уровням стоимости реали зуемой продукции;

Бюджетные региональ ные инвестиционные фонды развития мелио Федеральный рации (ФМЗ) бюджет Администра ции субъектов РФ, муници пальных обра зований Реализаторы инвести ционных проектов: ас социации хозяйств во Институты допотребителей, пред РАСХН, приятия АПК, промыш- Россельхоз Минсельхоза ленные группы, корпо- банк, РФ, технопо рации Коммерческие лисы, техно банки, паевые парки инвестицион ные фонды, Сбербанк РФ Условные обозначения:

– составление технических проектов, бизнес-планов, разработка НИОКР, конструкции;

– гарантии;

– кредиты, займы, лизинг;

– бюджетное финансирование, налоговые кредиты, льготы;

– оплата НИОКР, погашение ссуд, выкуп акций, паев Рис. 1. Примерные финансовые потоки при реализации проектов перспективного технологического уровня в региональном АПК – централизация в ФМЗ части налога на прибыль сельскохозяйст венных предприятий, перешедших на новую систему налогообложения;

– перераспределение и централизация в местных бюджетах части прибыли перерабатывающих и реализующих предприятий;

– перераспределение действующих нормативов операционных за трат в пользу увеличения затрат на текущий и капитальный ремонт объек тов государственной собственности и внутрихозяйственной сети (на дого ворной основе с хозяйствами);

– централизация в ФМЗ средств хозяйств за услуги по содержанию внутрихозяйственной сети и диспетчеризации водопользования;

– поэтапный переход к системе платного водопользования с учетом реальных возможностей хозяйств по оплате водоподачи и других услуг УОСов;

– создание ассоциаций хозяйств водопотребителей.

Ассоциации хозяйств при их современных ограниченных финансо вых ресурсах нуждаются на период становления во всесторонней государ ственной поддержке, в предоставлении льготных долгосрочных кредитов за счет государственного бюджета. Условиями предоставления кредита могут быть достижение нормативной для данного региона продуктивно сти, выделение доли получаемой продукции для государственных нужд по твердым ценам. Весьма эффективным является государственное долевое обслуживание кредитов коммерческих банков, привлекаемых для приобре тения техники по лизингу.

Для повышения заинтересованности коммерческих банков в креди товании мелиоративных мероприятий целесообразно часть ФМЗ (до 10 %) резервировать для создания страховых резервов по кредитным обязатель ствам ассоциаций и хозяйств. В случаях улучшения мелиоративного со стояния орошаемых земель, обусловленного работами, выполненными хо зяйствами, им может быть предоставлен беспроцентный кредит на разви тие производства, соответствующий приросту нормативной стоимости зе мель в результате выполненных работ.

ЛИТЕРАТУРА 1. Гордеев А.В. Обеспечить поступательное развитие сельского хо зяйства России // Экономика сельского хозяйства России. – М. – 2002. – № 6.

2. Рекомендации по формированию кредитно-финансового меха низма реализации инвестиционных проектов нового технологического уровня / ВНИИЭиМ. – М., 2002.

3. Концепция развития мелиорации и орошаемого земледелия Рос сии / ФГНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2002.

УДК 626.862:631.674, МЕТОДОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОИМОСТИ РАБОТ ПРИ КОНТРОЛЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕЛИОРАТИВНЫХ И КОЛЛЕКТОРНО-ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ Г.А.Сенчуков, В.И.Миронов, Т.А.Погоров, А.В.Гербст, Н.В.Литвинова ФГНУ «РосНИИПМ»

В последние годы в Российской Федерации в связи с необходимо стью организации контроля за техническим состоянием мелиоративных и коллекторно-дренажных систем возникла настоятельная необходимость в определении стоимостных показателей и стоимости выполняемых работ на основе трудовых затрат. Сконцентрированные материалы в виде норма тивно-методического документа в Минсельхозе России до сих пор отсут ствовали.

При разработке данных методических указаний определялись трудо затраты по нормам выработки, устанавливаемые по результатам хрономет ража и обследованиям поверхности каналов в полевых условиях.

Трудозатраты определяют из затрачиваемого времени, например: на общий осмотр системы по участкам (to, час), численного состава службы контроля (Х, чел.) и объемов выполняемых работ (У, км, числа участков или ГТС, а также величины обследуемой площади земель, га):

Т Х t / У, чел.-ч/км (чел.-ч/м2).

В методических указаниях, где наиболее часто встречающейся вели чиной является площадь поверхности либо длина канала, а следовательно, наиболее распространенной единицей измерения будет трудоемкость, из меряемая в чел.-ч/м2, ч/км. Контроль при обследовании каналов произво дят выборочно по наиболее характерным местам, участкам с занесением данных в журнал.

При определении норм времени принималось во внимание основное, оперативное, подготовительно-заключительное время, а также время на технологические перерывы и обед. Продолжительность рабочей смены при выполнении работ принималась во внимание 8,2 часа, в том числе 1 час – обеденное время с учетом времени на перерыв и отдых. Средняя продол жительность при пятидневной рабочей неделе в месяце составляла 21, дня.

Стоимостные показатели по видам, степени сложности и трудоемко сти работ делят на категории по трудности их выполнения (таблица 1).

Виды работ, связанные с многократно проверенными элементами и отра ботанными на мелиоративных системах установленными нормами по их составу, могут умножаться на коэффициент от 0,9 до 1,0. При установле нии трудозатрат по недостаточно отработанным и проверенным в произ водстве видам работ применяют коэффициент от 1,0 до 1,1, а совершенно непроверенные и неотработанные виды работ могут быть увеличены на коэффициент 1,2-1,3. Стоимостные показатели, имея линейную зависи мость, в наиболее общем виде могут быть представлены следующей мате матической зависимостью:

Хс = Ус N, где Хс – стоимостный показатель по конкретному виду выполняемых работ, руб.;

Ус – удельный стоимостный показатель по каждому конкретному ви ду работ, руб./м (руб./км, руб./м2, руб./м3 и т.д.);

N – количественный показатель пооперационной нумерации по со ставу и видам выполняемых работ.

Таблица Перечень состава и видов работ по контролю технического состояния мелиоративных систем и гидротехнических сооружений Производительность труда Трудозатраты при контроле Разряд Вид работы Ед. изм.

Класс Степень разрушения по видам работ незначит. средняя значит. незначит. средняя значит.

1 2 3 4 5 6 7 8 Общий осмотр элементов мелиора- чел.-дн/км 2-4 более ч/м2 до 0,1 0,16-0, тивных систем I-V 0,3-0,4 0,5 1,0 1, Детальный осмотр и изучение про- 2-6 более ч/м2 до 0,3 0,5-0,6 1,5 2,4 2, блемных участков I-V 0, Внешний осмотр сложных участков и 2-6 более ч/м2 до 0,4 0,6-0,8 2,1 3,1 4, ГТС I-V 0, Занесение в журнал результатов ос- более ч 0,25 0,50 1,75 3,5 5, мотра 0, Нивелирование при обследовании чел-ч/км систем и сооружений (МС и ГТС): II-IV км/ч 4,2-4,8 3,8-2,3 3,7-1, 0,10 0,15 0, - по точкам, фиксация съемки;

- дополнит. сверочная съемка II-IV км/ч 5,0-3,2 4,6-2,1 3,5-1,5 0,08 0,13 0, Контроль состояния поверхности и внутренней прочности бетонных и ж/бетонных, стальных и деревянных 0,3-0,5/ 0,1-0,3/ 0,2-0,4/0,8 конструкций: II-IV ч/м2 1,0-1,5 1,0-2,0 1,5-2,2 1,6-2, 0,6-1,1 1, -измерение толщины бетонных и др.

покрытий, определение прочности бетона (3-кратное) -определение состояния арматуры:

II-IV ч/шт. 0,13 0,20 0,25 0,10 0,15 0, регуляторов, затворов и др.

Продолжение таблицы 1 2 3 4 5 6 7 8 ч/м -поиск трещин, пустот, включений II-IV 0,2-0,5 0,3-0,7 0,4-0,9 1,1-1,8 1,6-2,3 1,7-2, -определение параметров пустот ч/м трещин: длины, глубины, их положе- II-IV 0,15-0,3 0,2-0,5 0,3-0,6 0,6-0,8 0,9-1,5 1,0-1, ния;

нумерация Оценка сост. элементов, участков и чел-ч/км сооружений с грунтовым покрытием I-IV км/ч 4-5 2,5-3,0 1,5-2, 0,15 0,20 0, (глина, суглинок и др.) Оценка состояния сооружений: чел-ч/км 2- -определение состояния контрольно- ч/шт. до 0,15 0,20 0, II-IV 0,12 0,16 0, смотровых колодцев -определение состояния устьевых со- 2- ч/шт. до 0,10 0,15 0,20 0,06 0,08 0, оружений II-IV -измерение расходов II-IV ч 0,20 0,30 0,40 0,08 0,12 0, -обследование устройств двойного II-IV ч/шт. 0,1-0,2 0,3-0,5 0,5-0,7 0,6-0,9 0,9-1,3 1,2-1, регулирования -занесение данных в журнал обследо II-IV ч 0,22 0,25 0,28 0,80 1,20 1, ваний Каждый стоимостный показатель может включать одну или много операционную структуру в иерархической лестнице выполняемых видов работ по контролю технологических операций в едином процессе. При проведении расчетов и необходимости выполнения работ на договорной основе по оценке и контролю технического состояния мелиоративных сис тем и гидротехнических сооружений стоимость работ включает следую щие виды затрат: заработную плату непосредственных исполнителей;

до полнительную заработную плату, включая премирование и др. начисления на социальное страхование;

накладные расходы;

прочие расходы (коман дировочные, транспорт, материалы, коммунальные услуги, связь);

рента бельность. Имея штатный состав сотрудников и специалистов, выполняю щих работы по контролю технического состояния на МС и ГТС, произво дят определение основных затрат согласно вышеперечисленных пунктам, включая транспортные расходы и расходы на ГСМ по конкретно исполь зуемой технике, машинам и оборудованию. Тогда зависимость по затратам может быть представлена в таком общем виде:

Со =Сзп +Сдп +Снс+Сн +Спр +Ср=(С1 +С2 +С3 + …Сn) N = C N, где Сзп, Сдп, Снс, Сн, Спр, СР – стоимостные затраты по основной и допол нительной заработной плате, начислениям по страхованию, накладным расходам и на рентабельность (прибыль) выполняемых работ, соответст венно.

Если данная работа выполняется службами контроля, входящими в структуру эксплуатационной водохозяйственной организации, и появляет ся необходимость подключения в работу субподрядных организаций (от проектных и научно-исследовательских институтов), то тогда эти затраты дополнительно суммируются и входят в состав основных:

Со = СN + Cдп + Сдн.

В зависимости от протяженности, степени сложности и качества функционирования (живучести) каждая мелиоративная система может иметь необходимый ей состав службы контроля. К примеру, Нижне Донская оросительная система имеет шесть эксплуатационных участков по три человека в штате при общей площади орошаемых земель 54,0 тыс. га, суммарном водозаборе 262,3 млн. м3, балансовой стоимости 1115,4 млн.

руб. (по 1998 г.), протяженности межхозяйственных каналов 234,4 км;

про тяженности каналов в искусственной одежде 41,6 км;

протяженности КДС 228,6 км, в том числе закрытой – 52,3 км. В службе контроля на системе задействовано таким образом от 6 до 18 человек по участкам. В случае участия научных подразделений в обследовании технического состояния системы могут быть задействованы: рук. группы (зав. лаб.), ст. научный сотрудник, научный сотрудник и инженер. Кроме этого, обязательно ис пользование автотранспорта с необходимым запасом ГСМ. Изучение со стояния вопроса по организации структуры службы контроля и техниче ского состояния мелиоративных систем на Дону (Азовской, Пролетарской и др.) показывает, что самые необходимые структурные (штатные) едини цы могут в каждом звене (службе) для эффективной работы составлять от 5 до 7 человек специалистов. Ориентировочный состав, разряд и оплата специалистов службы контроля приведены в таблице 2.

Таблица Ориентировочный состав и оплата специалистов службы контроля Среднемесячная Рекомендуемая Месячный зарплата зарплата по ЕТС оклад Должность (без надбавок), среднедневная раз сумма руб. зарплата ряд Рук. группы (зав.лаб.) 1500-1700 1600/75,47 17 Ученый гидрогеолог 1300-1500 1400/66,03 16 Уч. почвовед (агроном) 1200-1400 1300/61,32 16 Вед. спец. геодезист 1100-1300 1200/56,60 16 Инженер-гидротехник 1000-1200 1100/51,88 15 Инженер ЭВМ 900-1100 1000/41,17 13 Водитель автомобиля 3-го кл. 600-800 700/33,02 11 Примечания:

1 Среднее число рабочих дней в месяце принято 21,2 дня.

2 Рекомендуемая зарплата по Постановлению Правительства РФ от 2.10.2003г., № 609.

Для проведения осмотра и контроля следует создавать группы, в ко торых количество специалистов зависит от площади (м2, га) и объемов ра бот (м, км, м3), таблица 3.

Используя состав, виды работ и данные, приведенные в таблице 1, и выбрав, к примеру, две наиболее основные операции в процессе общий осмотр и «нивелирование», проведем по ним калькулирование. Естествен но, что состав и виды работ, приведенные в таблице 1, а также состав службы контроля (штатный состав, таблица 2) и их заработная плата могут изменяться и конкретизироваться для каждой мелиоративной системы.

По операции «Общий осмотр элементов МС и ГТС» калькулирова ние стоимости производим с учетом штатного состава (таблицы 1,2) и ко эффициента трудового участия Кту каждого исполнителя службы контроля (доли участия, составляющей от 0,1 до 1,0), если контроль осуществляется хозрасчетными структурами.

Имея среднедневную заработную плату по исполнителям службы контроля (таблица 2) и по каждому сотруднику службы его Кту, определим по ним основную, а затем дополнительную заработную плату, данные по которым при их определении сведены в таблицы 4 и 5.

Затраты на транспорт определяли (таблица 3) с учетом дальности по ездки (L=100+100+10=210 км) стоимости 1 л бензина А-76 (Сг=8,5 руб./л), масел для автомобиля, заработной платы водителя (шофер 3-го кл.– Св.дн.=33,02 руб.) и амортизации автомобиля, всего 500 руб. Затраты на ма териалы и оборудование в среднем зачастую равны половине затрат на транспорт ( См Ст/2). Просуммировав данные, приведенные в графах 6- таблицы 3, получим итого затрат 2575 руб., а приняв рентабельность в размере 12,5 % (в среднем), получим полную стоимость выполнения работ по оценке и контролю технического состояния на обследование 10 км ана ла мелиоративных систем, равную Соб=Соз+Сдз+Ссс+Сн+Ск+Ст+Смо+Ср = 2987 руб.

Таблица Калькуляция стоимости работ службы по контролю технического состояния МС и ГТС Отчисл Затр. Полная Накл. Стоим. Итого, Наименова- Трудоза- Основ- Основ.+ соц. Ком. на Рентаб., стоим.

Доп. расходы матер. гр.6+7+ ние Исполнители траты ная з/п., доп. з/п., страх. расх., транс- 12,5 %, работ, з/п., руб. 102 %, оборуд., +9+10+ работ службы руб. руб. 4,4 %, руб. порт, руб. гр.12+13, руб. руб. 1, руб.

руб. руб. руб.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Общий Рук. группы 162, осмотр Уч.гидрогеолог 141, элементов Ученый почвовед ГТС (агроном) 15,6 131, Ведущий спец. чел.-дн.

геодезист на 121, Инженер-гидр. Lk=10 км 111, Инженер ЭВМ 88, Водитель 3-го кл. 71, Итого: 825,1 116,0 941,0 41,4 842,0 - 500,0 250,0 2575,0 322,0 2987, Ведущий спец. 0, геодезист чел.-дн. 40, Инженер- при Нивелирова гидротехник 3 км/ч 37, ние при об Водитель на Lk= служивании автомобиля км МС и ГТС 3-го кл. 23, Итого: 101,0 14,3 115,3 5,1 103,0 - 174,0 86,6 484,0 60,5 544, Таблица Пример определения основной и дополнительной заработной платы состава службы контроля (для хозрасчетных структур) Дополнительная Наименование Основная заработная заработная плата должности, Кту плата, руб.

(14%), руб.

Руководитель группы - 0,1 16, 75,5 15, 6 0,1 = 117, Ученый гидрогеолог- 0,3 43, 66,03 15,6 0,3 = 309, Ученый почвовед - 0,3 40, 61,32 15,6 0,3 = Ведущ.спец. геодезист- 0,5 61, 56,6 15,6 0,5 = Инженер-гидротехник- 1,0 51,8 15,6 1,0 = Инженер ЭВМ - 0,2 18, 41,2 15,6 0,2 = Водитель автомобиля. - 0,3 21, 33,02 15,6 0,3 = Итого: 2247,8 161, Таблица Пример распределения основной и дополнительной зарплаты состава службы контроля (для структур госслужащих) Дополнительная Наименование Основная заработная заработная плата должности Кту плата, руб.

(14%), руб.

Руководитель группы - 1,0 22, 75,50 2,14 1,0 = 162, Ученый гидрогеолог - 1,0 19, 66,03 2,14 1,0 = 141, Ученый почвовед - 1,0 18, 61,32 2,14 1,0 = 131, Ведущ. спец. геодезист -1,0 17, 56,6 2,14 1,0 = 121, Инженер - гидротехник -1,0 15, 51,8 2,14 1,0 = 111, Инженер ЭВМ - 1,0 12, 41,2 2,14 1,0 = 88, Водитель автомобиля. - 1,0 10, 33,02 2,14 1,0 = 71, Итого: 825,1 116, Аналогичным образом выполняем калькулирование стоимости дру гого вида работ – нивелирование составом службы контроля, состоящим из трех человек: ведущего специалиста-геодезиста, инженера-гидротехника и водителя автомобиля – шофера 3-го класса.

Отсюда Соб = Соз+Сдз+Ссс+Сн+Ск+Ст+Смо+Ср = 544,5 руб. на 10 км ка нала (на примере межхозяйственной сети).

Данная методология подхода позволяет оперативно производить расчет стоимости затрат по оценке фактического технического состояния МС и КДС с элементами ГТС при изменяющихся ценах на ГМС и измене нии единых тарифных ставок (ЕТС) специалистам-мелиораторам.

ФГНУ «РосНИИПМ» было поручено разработать методические ука зания «Расчет стоимости по контролю технического состояния мелиора тивных систем и сооружений», которые в сокращенном виде представлены в этой статье. Данная исследовательская работа аналогов не имеет, и по этому методические указания разрабатывались в институте впервые. Они предназначены для эксплуатационных и проектных организаций Минсель хоза России.

УДК 631.67: ВОДОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ОРОШЕНИЕМ И.В. Ольгаренко ФГОУ ВПО «НГМА»


Мелиоративная деятельность основывается на законах природы, обеспечивая возрождение и поддержание необходимых природно мелиоративных процессов, позволяющих интенсифицировать биологи ческий круговорот воды и минеральных веществ с целью увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.

При этом интенсивность процессов должна соизмеряться с воз можностями природного объекта и опираться на принципы обеспечения экологической устойчивости его на всех иерархических уровнях, выра женных в экологических ограничениях.

Современный уровень развития средств и аппарата математиче ского моделирования дает возможность учесть большинство опреде ляющих факторов при управлении водным режимом посевов и более широкого применения этого метода в практике орошаемого земледелия.

Значительное внимание должно уделяться выявлению особенностей почвенных процессов при орошении, разработке способов и приемов по вышения плодородия орошаемых черноземов, уменьшению опасности загрязнения природной среды.

Новая концепция экологических мелиораций особенно обращает внимание на то, чтобы антропогенное вмешательство не выходило за рамки экологически допустимых отклонений от природных ритмов раз вития. Весьма актуальна задача создания таких систем орошения, кото рые позволили бы в наибольшей степени сохранить природную структу ру баланса грунтовых вод. Для решения этой задачи требуется разработ ка технологий орошения, практически исключающих потери воды на фильтрацию и поверхностный сброс, обеспечивающих сохранение авто морфного режима почвообразования, учитывающих цикличность при родных процессов.

Однако для эффективного использования этого приема необходи ма детальная отработка элементов технологического процесса и повы шение точности управления ими в соответствии с конкретными почвен но-климатическими и организационно-хозяйственными условиями. Оп ределение оптимальной динамики «циклов» подачи воды на поля в мно голетнем разрезе в соответствии с требованиями растений, динамики водопотребления сельскохозяйственных культур в различных почвенно климатических условиях, организация информационного обеспечения, дающего точные характеристики влагообеспеченности растений и по зволяющего регулировать водный режим в соответствии с потребностя ми конкретных сельскохозяйственных культур. Очевидно, что реализуе мое качество управления зависит не только от уровня обеспеченности потребителей средствами связи и обработки информации, но и от того, насколько точно модели отражают реальные процессы, происходящие на полях, динамику водного баланса посевов.

Несоответствие моделей условиям места их применения приводит к потере всех преимуществ управления орошением с использованием ЭВМ, снижению экономической эффективности, непродуктивному ис пользованию оросительной воды и развитию экологически неблагопри ятных процессов.

Для эффективного использования орошаемых агроландшафтов и уменьшения опасности деградации окружающей среды необходима раз работка экономически рациональных и экологически безопасных техно логий управления водным режимом посевов как составной части систем земледелия, адаптированных к агроэкологическим условиям мелиора тивных агроландшафтов. Сложность решения этой задачи обуславлива ется большим количеством тесно взаимосвязанных процессов, форми рующих водный и пищевой режимы почвы.

Уровень развития компьютерной техники дает возможность учесть большинство определяющих факторов и процессов при разработке ком плексных математических моделей для управления водным и пищевым режимами посевов.

Из-за трудоемкости проведения непосредственных измерений сум марного испарения на больших орошаемых массивах, его рассчитывают с помощью моделей связи интенсивности испарения с влияющими на него метеорологическими факторами, наблюдаемыми сетью метеостанций.

Теоретической основой расчетных методов определения испарения служит то, что при оптимальной влагообеспеченности растений существу ет тесная связь между испарением влаги сельскохозяйственным полем и энергетическими ресурсами атмосферы, которые оцениваются таким ком плексным показателем,как испаряемость.

Расчет испаряемости по связям ее с дефицитом естественного ув лажнения, температурой или влажностью воздуха вполне закономерен, но эти связи представляют собой лишь корреляционные зависимости между факторами, являющимися следствиями одной и той же причины – притока солнечной энергии. Связь испарения с температурой и влажностью возду ха часто нарушается адвекцией сухих или влажных воздушных масс с дру гих территорий, тем более в условиях неоднородности подстилающей по верхности. Эти недостатки корреляционных связей испарения с темпера турой, влажностью, дефицитом влажности воздуха иногда являются при чиной значительных ошибок расчета испаряемости за короткие интервалы.

В настоящее время массовые наблюдения за испаряемостью на сель скохозяйственных полях не ведутся. На сети метеостанций измеряются температура, влажность воздуха, скорость ветра. Поэтому большое значе ние для повышения точности определения суммарного испарения имеет выбор косвенного метода расчета испаряемости по данным наблюдений сети метеостанций, наиболее точно отражающего ее связь с климатиче скими условиями.

Для получения региональной зависимости, позволяющей определить величину испарения с водной поверхности для условий сухостепной зоны Ростовской области, проведен сбор данных по испарению испарометра ГГИ-3000, температуре, дефициту влажности воздуха по различным ме теостанциям Ростовской области (таблица).

Таблица Эмпирические параметры для расчета испаряемости E w Параметр Метеостанция A b Ростов-на-Дону 1,593 0, Веселый 1,675 0, Азов 1,912 0, Багаевская 2,170 0, Фактические данные были сгруппированы и подвергнуты математи ческой обработке, в результате получены уравнения вида:

E w A(d )bt, где A и b - эмпирические параметры;

d - дефицит влажности воздуха, мб/сут.;

t - среднесуточная температура воздуха, оС.

До практической реализации водосберегающих экологически безопасных технологий орошения, учитывая сложность системы и большое количество тесно связанных процессов, формирующих водный режим агроценозов, требуется проведение комплексных фундаменталь ных и прикладных исследований, в частности, динамики водного балан са под влиянием внешних многочисленных элементов. Проведение по левых опытов дает возможность получить исходные данные для коррек тировки параметров математических моделей планирования режимов орошения, позволяющих более точно нормировать подачу воды, что по высит эффективность использования оросительной воды, а также эколо гическую безопасность системы ведения орошаемого земледелия.

Для эффективного регулирования водным режимом посевов получе ны закономерности «урожайность – оросительная норма», а также «уро жайность – суммарное испарение» (рисунки 1, 2).

Рис. 2. Зависимость урожайности кормовой свеклы от оросительной нормы:

Уо – соотношение фактической урожайности (Уф) к расчетной (Урасч);

Мо – соотношение фактической оросительной нормы (Мф) к расчетной (Мрасч) Рациональное использование водных ресурсов требует обоснования режимов орошения для конкретных почвенно-климатических условий и определения закономерностей влияния уровня увлажнения на суммарное испарение и урожайность сельскохозяйственных культур.

УДК 631.347:681. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ МЕТОДОВ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА ЭФФЕКТИВНОГО ПОЛИВА ДОЖДЕВАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ С.Н. Смирнов, В.И. Коржов ФГНУ «РосНИИПМ»

В руководящем документе по проведению испытаний дождевальной техники для определения коэффициента эффективного полива рекоменду ется использовать вариационный метод с выборкой по классам. Данный метод имеет достаточно высокую точность. Однако в случае большой раз ности в показаниях рядом стоящих дождемеров дает иногда неприемлемо большую погрешность. Чтобы пояснить данное утверждение, рассмотрим экспериментальные данные, полученные при испытании дождевальной машины ДДА-100ВХ, проведенные в ФГНУ РосНИИПМ в 2002 году под руководством Ю.Ф. Снипича (таблица 1).

Таблица Таблица интенсивностей, полученная экспериментальным путем для левого крыла ДДА-100ВХ № попереч.

ряда дож- Продольные ряды дождемеров демеров 2 1,264 3,046 4,023 3,966 1,724 6,897 8,391 5,172 2, 3 0,805 3,276 4,885 3,333 1,667 10,00 6,437 5,057 1, 4 0,920 3,276 4,598 3,333 1,724 2,874 3,046 4,598 2, 5 4,598 3,103 6,034 2,989 0,517 0,287 4,425 6,552 1, 6 0,402 1,839 5,632 4,368 0,460 0,345 5,287 5,862 2, 7 0,402 1,954 4,483 4,195 0,805 0,575 4,713 7,931 2, 8 0,011 2,126 4,943 6,609 1,379 0,575 7,414 8,046 2, 9 0 3,103 3,046 4,655 1,609 1,149 8,966 5,172 4, 10 0 1,609 3,736 4,195 2,529 0,460 4,598 5,057 1, 11 0,172 0,862 4,253 5,000 2,184 0,517 4,195 5,172 4, 12 0,115 1,379 3,793 6,034 2,184 0,575 3,678 7,216 2, 13 0 1,494 3,563 4,023 1,839 5,172 2,356 4,598 4, 14 0 1,034 1,437 4,023 3,678 0,690 4,483 4,023 2, 15 0 0,517 1,264 3,391 4,023 0,575 2,759 3,448 2, 16 0 0,287 1,437 3,851 5,172 2,874 3,333 2,644 2, 17 0 0,029 1,034 4,023 5,172 2,299 7,184 5,172 2, 18 0 0 0,402 3,506 4,828 3,218 5,747 4,483 2, 19 0 0 1,149 3,276 4,023 6,034 4,138 5,345 1, 20 0 0 0,575 3,678 2,299 4,943 4,540 6,322 2, 21 0 0 0,575 3,103 4,713 4,023 5,230 6,897 2, 22 0 0 0,575 4,023 4,713 4,943 6,034 4,598 3, 23 0 0 0,345 2,586 1,954 4,023 4,138 4,540 3, 24 0 0 0,230 0,977 3,103 2,299 2,069 2,759 2, 25 0 0 0,517 1,437 1,954 1,839 2,011 2,644 2, 26 0 0 0 1,092 3,218 3,678 7,299 2,529 0, Определим с помощью вариационного метода с выборкой по клас сам коэффициент эффективного полива и оценим полученный результат.

Как рекомендует руководящий документ, количество классов возьмем равным 16. Максимальное значение интенсивности равно 10,000 мм/мин, а минимальное 0,011 мм/мин. Определим на основании этих данных вели чину класса по формуле max min 10,000 0, Kл 0,624, n где max, min – максимальное и минимальное значения интенсивности дож дя или слоя осадков за один проход, мм/мин;

n – принятое число классов (не более 16).

Составим расчетную таблицу для вариационного метода с выборкой по классам (таблица 2).


Таблица Расчетная таблица для вариационного метода с выборкой по классам Интервал интен- Среднее Сумма Сумма Число Расход Номер сивности слоя значение верхней верхней случаев, воды дож класса дождя в классах, класса, части части n1 демерам мм/мин мм/мин формы формы 1 от 0,011 до 0,635 0,324 52 52 52 0, 2 от 0,636 до 1,259 0,948 11 63 115 0, 3 от 1,260 до 1,883 1,572 20 83 198 0, 4 от 1,884 до 2,508 2,196 17 100 - 0, 5 от 2,509 до 3,132 2,821 27 - - 1, 6 от 3,133 до 3,756 3,445 19 98 - 1, 7 от 3,757 до 4,380 4,069 22 79 229 1, 8 от 4,381 до 5,005 4,694 23 57 150 1, 9 от 5,006 до 5,629 5,318 12 34 93 1, 10 от 5,630 до 6,253 5,942 7 22 59 0, 11 от 6,254 до 6,878 6,566 4 15 37 0, 12 от 6,879 до 7,502 7,191 6 11 22 0, 13 от 7,503 до 8,126 7,815 2 5 11 0, 14 от 8,127 до 8,750 8,439 1 3 6 0, 15 от 8,751 до 9,375 9,064 1 2 3 0, 16 от 9,376 до 10,001 9,688 1 1 1 0, Для определения средней интенсивности дождя, необходимо вычис лить вспомогательную величину S1 a1 b1 327 298 29.

Тогда средняя интенсивность будет равна 29 0, ср 2,821 2,821 0,080 2,901.

Найдем граничные значения интервала с эффективной интенсивно стью нижняя граница – это 75 % от среднего значения интенсивности:

0,75 ср 0,75 2,901 2,176, nнед 89.

Верхняя граница – это 125 % от среднего значения интенсивности:

1,25 ср 1,25 2,901 3,627, nизб 84, nэф 52.

Исходя из этого, рассчитаем коэффициенты равномерности полива:

– коэффициент эффективного полива nэф K эф 0,231, nобщ – коэффициент недостаточного полива nнед K нед 0,396, nобщ – коэффициент избыточного полива nизб K изб 0,373.

nобщ Оценим точность полученного результата. Для определения величи ны среднеквадратического отклонения необходимо вычислить вспомога тельную величину S 2 a1 b1 2a2 2b2 298 327 2 365 2 611 2577.

Среднеквадратическое отклонение тогда будет равно S1 S2 225 0,623 2576,87 2,117.

n 0, G K n 1 225 1 Коэффициент вариации тогда равен G 2, V 100 100 72,983.

ср 2, Ошибка опыта G 2, m 0,141.

n Точность опыта V 72, m1 4,866.

n С помощью программы, разработанной в ФГНУ «РосНИИПМ», най дем коэффициент эффективного полива из представленных в таблице данных методом изогиет.

Результатом расчета с помощью программы является схема распо ложения площадей эффективного полива, недостаточного полива и избы точного полива (рис. 1). На данном рисунке светло-серым цветом показана площадь с недостаточным поливом, черным – с эффективным поливом, темно серым – с избыточным поливом. По данной схеме программа оцени вает площадь полива и вычисляет коэффициент эффективного полива.

В таблице 3 представлены результаты расчета вариационным мето дом с выборкой по классам и методом изогиет.

Таблица Результаты определения коэффициента эффективного полива вариационным методом с выборкой по классам и методом изогиет Вариацион ный метод с Метод Параметр выборкой по изогиет классам 1 2 Количество классов 16 Средняя интенсивность, мм/мин 2,901 3, 75 % средней интенсивности, мм/мин 2,176 2, 125 % средней интенсивности, мм/мин 3,627 4, Коэффициент недополива 0,396 0, Коэффициент эффективного полива 0,231 0, Коэффициент переполива 0,373 0, Среднеквадратическое отклонение, мм/мин 2,117 1, Коэффициент вариации, % 72,983 62, Точность опыта, % 4,866 1, Ошибка опыта 0,141 0, Площадь недостаточного полива Площадь эффективного полива Площадь избыточного полива Таким образом, из приведенных результатов видно, что результат, полученный вариационным методом с выборкой по классам, дает зани женное значение коэффициента эффективного полива по сравнению с ме тодом изогиет, так как не учитывает плавного изменения интенсивности между дождемерами. Поэтому для использования данного метода необхо димо расставить дождемеры чаще. Метод изогиет позволяет использовать меньшее количество дождемеров по сравнению с вариационным методом с выборкой по классам, что позволяет снизить трудоемкость опыта, а значит, и его стоимость.

УДК 626.845:681. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ШАГА ИНТЕРПОЛЯЦИИ ДЛЯ МЕТОДА ИЗОГИЕТ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТА ЭФФЕКТИВНОГО ПОЛИВА С.Н. Смирнов ФГНУ «РосНИИПМ»

При использовании метода изогиет с использованием сплайн интерполяции для определения коэффициента равномерности полива воз никает вопрос о степени применения интерполяции. Какое количество ин терполированных точек между измеренными фактически значениями яв ляется оптимальным?

Для ответа на данный вопрос были взяты 4 опыта определения ко эффициента эффективного полива ДДА-100ВХ в стационарном положе нии. Расстояние между дождемерами составляло 2 метра. Методика опре деления оптимального количества интерполированных точек была сле дующей:

– находим для 4 опытов коэффициент равномерности методом изо гиет с шагом интерполяции, равным 1 м (т.е. 1 интерполяционная точка между фактическими значениями интенсивности, измеренными с помо щью дождемеров);

– определяем среднее значение коэффициента эффективного полива;

– определяем среднеквадратичное отклонение;

– повторяем предыдущие шаги только для шага 0,5 м (2 точки) и т.д.

По среднеквадратическому отклонению и будем судить о точности расчета. Используя критерий Стьюдента по полученному значению сред неквадратического отклонения, можно определить доверительный интер вал и определить относительную погрешность полученного результата.

Результаты вычислений представлены в таблице.

Таблица Результаты определения коэффициента эффективного полива Коли- Коэффициент равномерности Среднее Средне- Довери- Относ.

чество значение квадра- тельный погреш опыт 1 опыт 2 опыт 3 опыт точек тическое интер- греш отклоне- вал, ность, ние P=95 % % 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0,2971 0,2540 0,3110 0,3065 0,2922 0,0261 0,0830 28, 2 0,2925 0,2868 0,2814 0,2941 0,2887 0,0058 0,0184 6, 3 0,2998 0,2986 0,2986 0,2904 0,2954 0,0046 0,0145 4, 4 0,3148 0,3097 0,2873 0,2890 0,3002 0,0141 0,0448 14, 5 0,3139 0,3139 0,2882 0,2894 0,3014 0,0145 0,0461 15, 6 0,3183 0,3119 0,2954 0,2897 0,3038 0,0135 0,0429 14, 7 0,3196 0,3139 0,2932 0,2896 0,3041 0,0149 0,0474 15, 8 0,3203 0,3182 0,2919 0,2913 0,3054 0,0160 0,0509 16, 9 0,3204 0,3165 0,2938 0,2894 0,3050 0,0157 0,0499 16, 10 0,3225 0,3183 0,2929 0,2907 0,3061 0,0166 0,0529 17, 11 0,3232 0,3188 0,2931 0,2894 0,3061 0,0173 0,0552 18, 12 0,3231 0,3189 0,2945 0,2891 0,3064 0,0171 0,0544 17, 13 0,3238 0,3195 0,2951 0,2884 0,3067 0,0176 0,0559 18, 14 0,3244 0,3195 0,2947 0,2889 0,3069 0,0177 0,0563 18, 15 0,3252 0,3200 0,2948 0,2894 0,3074 0,0179 0,0569 18, 16 0,3253 0,3206 0,2949 0,2894 0,3076 0,0180 0,0574 18, 17 0,3260 0,3210 0,2951 0,2886 0,3077 0,0186 0,0591 19, 18 0,3252 0,3214 0,2953 0,2882 0,3075 0,0185 0,0589 19, 19 0,3258 0,3213 0,2953 0,2886 0,3078 0,0185 0,0590 19, 20 0,3263 0,3214 0,2959 0,2889 0,3081 0,0185 0,0588 19, График зависимости среднеквадратического отклонения от количе ства интерполированных точек представлен на рисунке 1.

0, Среднеквадратическое 0, отклонение 0, 0, 0, 0, 12 3456 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Количество интерполированных точек Рис. 1. График зависимости среднеквадратического отклонения коэффициента эффективного полива от количества интерполированных точек На рисунке 2 приведен график зависимости относительной погреш ности, полученной на основании 4 опытов среднего значения коэффициен та равномерности.

Относительная погрешность 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Количество интерполированных точек Рис. 2. График зависимости относительной погрешности от количества интерполированных точек Из графиков данных зависимостей можно сделать вывод, что при использовании интерполяции сплайнами в методе изогиет существует сис тематическая погрешность: с увеличением количества интерполированных значений между соседними дождемерами получаем результат с все боль шей погрешностью. На основании данных графиков можно сделать вывод о том, что наиболее оптимальными для интерполирования являются 3 ин терполируемых точки между соседними дождемерами.

На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что коэффициент равномерности полива ДДА-100ВХ в стационарном со стоянии Kэф=0,295±4,9 %, что соответствует результатам других исследо вателей по определению коэффициента равномерности полива ДДА 100ВХ в стационарном состоянии.

УДК 631.347.4-182. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ ШЛЕЙФОВ ЗА ЦИКЛ ПОЛИВА Н.П. Бредихин (ФГНУ «РосНИИПМ»), Н.И. Тупикин (ФГНУ «Мелиоводинформ») В Российской Федерации основным способом орошения является дождевание. Поверхностный полив, подпочвенное и капельное орошение широкого практического применения не получили.

Отечественный опыт крупномасштабного использования в основных зонах орошаемого земледелия многоопорных широкозахватных дожде вальных машин фронтального и кругового перемещения, работающих от закрытой оросительной сети, подтвердил, что в комплексе с другими ме лиоративными материалами можно обеспечить гарантированное и устой чивое производство растениеводческой продукции. При этом на таких сис темах обеспечивается наиболее правильный режим полива и сохранение плодородия почв. Однако этот опыт их строительства и эксплуатации вы явил и некоторые производственные трудноустранимые недостатки.

Прежде всего, создание таких систем часто сопровождается наруше нием ландшафта местности. Наличие открытых подводящих земляных ка налов (с целью снижения общей стоимости) не исключает потери воды на испарение и фильтрацию, создает угрозу осолонцевания и засоления. Ста ционарные насосные станции с огромной массой водоподачи увеличивают финансовые и материальные затраты [1].

Годы экономических реформ нанесли существенный урон всему орошаемому земледелию России. Площади орошения сократились с 8,5 до 2,8-2,5 млн га и составляют не более 3 % всех сельскохозяйственных уго дий, хотя во многих регионах недостатка в водных ресурсах нет [2]. С 1990 г. парк дождевальных машин сократился с 80217 до 23167 единиц в 2003 г. Вышли из строя или изношены до 75-80 % многие крупные насос ные станции, повреждены трубопроводы закрытых систем [3].

Учитывая тяжелую экономическую ситуацию в стране, отсутствие необходимой материально-технической базы, а также большой срок оку паемости крупномасштабных оросительных систем, следует считать их строительство (или даже реконструкцию) в ближайшие 10-15 лет малове роятным. Наиболее реальным может быть создание и широкое применение полустационарно-мобильных оросительных систем, способных обеспечить периодически цикличное орошение локальных участков, расположенных вблизи водоисточников. Наиболее перспективным решением в этом на правлении может стать создание оросительных комплектов, состоящих из быстроразборных трубопроводов, располагаемых на поверхности поля, пе редвижных насосных станций и набора различной дождевальной техники.

Наличие таких комплектов в хозяйстве позволяет оперативно решить вопрос орошения необходимого участка без проведения проектных и строительных работ. Появляется возможность переброски комплекта с од ного поля на другое даже в поливной период, либо использовать на одном месте потребное число лет. В комплекты дождевальной техники могут входить не только современные установки «Мини-Фрегат К», «Мини Фрегат ФШ», «Мини-Кубань К» (и другие разработки), но и дождевальные шлейфы ШД-25-300, ШДК-20-600, имеющие многолетний положительный опыт эксплуатации во многих зонах орошения. Их уникальная простота конструкции, высокая эксплуатационная надежность и ремонтопригод ность, а также качество дождя, недоступное всем современным много опорным широкозахватным машинам, дают им определенное место в сис темах полустационарно-мобильного орошения. Позиционный принцип ра боты повышает надежность всего комплекта. При режиме работы 100 м3/га за один час выдачу расчетной поливной нормы без образования стока можно легко регулировать продолжительностью стоянки на позиции, что практически очень удобно.

К основным преимуществам шлейфов, кроме вышеупомянутых, можно отнести способность возвратно-поступательного продольно осевого перемещения по участку в зависимости от необходимой последо вательности орошения и возможность проведения ночных поливов, когда может быть избыток водных ресурсов. Кроме того, такие поливы можно проводить и без обязательного присутствия оператора-поливальщика – в автоматическом режиме: после прекращения подачи воды в закрытую сеть дождевальные шлейфы, работающие позиционно, просто прекращают по лив, оставаясь на том же месте.

Модульный принцип формирования комплектов полустационарно мобильных систем позволяет более полно и с минимальными поврежде ниями ландшафта определять оптимальные размеры участка орошения, маневрируя различным сочетанием распределительных быстросборных трубопроводов (их может быть 3-6 шт. и больше) и оросительных шлейфов (10-30 шт.). Однако в таких случаях возникают трудности в определении затрат времени и труда на перемещения шлейфов в технологическом про цессе полива. Эти затраты определяются как количеством распределитель ных трубопроводов, так и количеством шлейфов, что, в свою очередь, оп ределяет не только размеры, но и форму участка.

Для облегчения этой работы, а также для повышения качества ее ре зультатов была разработана методика математического описания всех опе раций технологического процесса за один непрерывный цикл полива всего участка. Ее основные положения и результаты состоят в следующем: каж дой технологической операции соответствует определенный математиче ский символ. Последовательное рассмотрение всех операций при одном, двух и т.д. распределительных трубопроводах и при любом числе дожде вальных шлейфов позволило установить общие закономерности для опре деления продолжительности каждой операции. При этом было установле но, что продолжительности некоторых операций определяются четностью нечетностью числа распределительных трубопроводов, а число дожде вальных шлейфов просто учитывается в формулах, не влияя на структуру формулы.

Рассмотрим полученные зависимости, но предварительно условимся, что:

l – длина шлейфа «классического» типа (ЩД–25–300), м;

b – расстояние между шлейфами, м;

vр – рабочая скорость трактора при перемещении шлейфа, км/час;

vx– скорость холостого перемещения трактора (без шлейфа), км/час;

lр – протяженность рабочего перемещения шлейфа на расстояние его длины, м;

lх – расстояние холостого перемещения («продольного» относитель но шлейфа) трактора на длину шлейфа, м;

lb – протяженность холостого перемещения («поперечного» относи тельно шлейфа) трактора на расстояние «b» между шлейфами, м;

l р tр – продолжительность всех рабочих перемещений шлейфов, vр час;

l x tl – продолжительность всех холостых («продольных») пере vx мещений трактора, час;

bx – продолжительность всех холостых («поперечных») пере tb vx мещений трактора, час;

t x t l t b – продолжительность всех холостых («продольных» и «по перечных») перемещений трактора, час;

m– число распределительных трубопроводов, шт.;

n – число дождевальных шлейфов, шт.

S – площадь орошаемого участка, определяемая как S 2 l b m n.

Кроме того, условимся, что выполнение технологического процесса перемещения шлейфов включает следующие затраты времени на элемен тарные технологические операции:

t1– время, необходимое для того, чтобы завести трактор, сесть в него и начать движение, мин.;

t2 – время, необходимое для того, чтобы развернуть трактор на 90о (или 180о) и начать движение, мин.;

t3 – время, необходимое для того, чтобы остановить трактор, выйти из кабины, подойти к шлейфу, подсоединить (отсоединить) шлейф, вер нуться в кабину и начать движение, мин.

Зная продолжительность операций технологического процесса и ко личество людей, занятых на их осуществление, можно определить и трудо емкость всего технологического процесса в человеко-часах.

Итак, продолжительность операций перемещения дождевальных шлейфов «классического» типа за один цикл определяется, согласно уста новленным закономерностям, следующими зависимостями:

1. Суммарная продолжительность затрат элементарного технологи ческого времени t зависит только от числа распределительных трубопро водов и определяется формулой T1 2mt1.

2. Суммарная продолжительность элементарных операций t2, выпол няемых как на внешней, так и на внутренней территории участка, зависит от четности-нечетности числа распределительных трубопроводов и опре деляется по формулам:

– при четном числе трубопроводов T2чт (6mn 5m 1)t 2 ;

– при нечетном числе трубопроводов T2нч (6mn 5m 5)t 2.

3. Суммарная продолжительность элементарных операций t3 зависит от числа трубопроводов и числа шлейфов и определяется формулой T3 4mnt 3.

4. Суммарная продолжительность рабочих перемещений шлейфов определяется как lр T р (4mn 2n).

vр 5. Суммарная продолжительность поперечных холостых перемеще ний трактора, совершаемых внутри орошаемого участка, определяется как b Tb (4mn 2m).

vx 6. Суммарная продолжительность холостых продольных перемеще ний трактора, выполняемых как на внешней, так и на внутренней террито рии участка, зависит от четности-нечетности числа распределительных трубопроводов:

– при четном числе трубопроводов lx Tl чт (2m 2 6mn 4m 4n 4) ;

vx – при нечетном числе трубопроводов lx Tl нч (2m 2 6mn 4m 4n 2).

vx Результаты расчетов по приведенным формулам, выполненным при условии, что t1 = 2 мин, t2 = 1 мин, t3 = 3 мин, l = 150 м, b = 60 м, рабочая скорость vр = 6 км/час и скорость трактора на холостом ходу vx = 9 км/час, приведены в таблице 1.

Площадь орошаемых участков в соответствии с установленной зави симостью и принятыми дополнительными участками, приведена в табли це 2.

Таблица Сводная структурная пооперационная продолжительность технологического процесса перемещения шлейфов за один цикл полива T T T2 T3 T р Tb Tl, час m n T1 T2 T3 Tр Tl Tb Tу 1 2 3 4 5 6 7 8 m2 3 0,13 0,9 0,8 0,45 0,48 0,13 2, 6 0,13 1,35 1,6 0,9 0,88 0,29 5, 9 0,13 1,95 2,4 1,35 1,29 0,46 7, 12 0,13 2,55 3,2 1,8 1,7 0,62 10, 15 0,13 3,15 4,0 2,25 2,11 0,77 12, m3 3 0,2 1,07 1,2 0,75 0,83 0,2 4, 6 0,2 1,97 2,4 1,5 1,53 0,44 8, 9 0,2 2,87 3,6 2,25 2,23 0,68 11, 12 0,2 3,76 4,8 3,0 2,93 0,92 15, 15 0,2 4,67 6,0 3,75 3,63 1,16 19, Продолжение таблицы 1 2 3 4 5 6 7 8 m4 3 0,27 1,52 1,6 1,05 1,33 0,27 6, 6 0,27 2,72 3,2 2,1 2,38 0,59 11, 9 0,27 3,92 4,8 3,15 3,4 0,91 16, 12 0,27 5,15 6,4 4,2 4,42 1,23 21, 15 0,27 6,32 8,0 5,25 5,44 1,55 26, m5 3 0,33 1,83 2,0 1,35 1,83 0,34 7, 6 0,33 3,33 4,0 2,7 3,13 0,74 14, 9 0,33 4,83 6,0 4,05 4,33 1,14 20, 12 0,33 6,33 8,0 5,4 5,73 1,54 27, 15 0,33 7,83 10,0 6,75 7,03 1,94 33, m6 3 0,4 2,28 2,4 1,65 2,52 0,4 9, 6 0,4 4,08 4,8 3,3 4,15 0,88 17, 9 0,4 5,88 7,2 4,95 5,78 1,37 25, 12 0,4 7,68 9,6 6,6 7,41 1,85 33, 15 0,4 9,48 12,0 8,25 9,04 2,33 41, m8 3 0,53 3,05 3,2 2,25 3,94 0,54 13, 6 0,53 5,47 6,4 4,5 6,19 1,18 24, 9 0,53 7,85 9,6 6,75 8,43 1,82 34, 12 0,53 10,25 12,8 9,0 10,68 2,46 45, 15 0,53 12,65 16,0 11,25 12,92 3,11 56, m10 3 0,67 3,98 4,0 2,85 5,64 0,67 17, 6 0,67 6,82 8,0 5,7 8,5 1,47 31, 9 0,67 9,8 12,0 8,55 11,36 2,28 44, 12 0,67 12,82 16,0 11,4 14,21 3,08 58, 15 0,67 15,82 20,0 14,25 17,07 3,89 71, Таблица Площадь орошаемого участка в зависимости от параметров m и n S 2 1,5 0,6mn, га M n 2 3 4 5 6 7 8 9 3 10,8 16,2 21,6 27,0 32,4 37,8 43,2 48,6 54, 6 21,6 32,4 43,2 54,0 64,8 75,6 86,4 97,2 108, 9 32,4 48,6 64,8 81,0 97,2 113,4 129,6 145,8 162, 12 43,2 64,8 86,4 108,0 129,6 151,2 172,8 194,4 216, 15 54,0 81,0 108,0 135,0 162,0 189,0 216,0 243,0 270, Удельные затраты суммарного времени всех операций перемещения шлейфов классического типа в технологическом процессе за один цикл полива в зависимости от параметров m и n при всех неизменных прочих, приведены в таблице 3.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.