Рациональное водопользование на оросительных системах
Сельское хозяйство является главным потребителем водных ресурсов, используя до 30% от общего забора воды в народном хозяйстве, а па орошение и обводнение расходуется около 70% от водозабора на нужды агропромышленного комплекса. МКИД подчеркивает, что источники пресной воды на земле являются ограниченными, в то время как водопотребление растет. С учётом этой тенденции сельское хозяйство должно развиваться при постоянном уменьшении удельного водопотребления за счёт рационализации водопользования на основе модернизации оросительных систем, совершенствования систем управления и контроля, нормирования и информационного обеспечения водораспределения, применения водоэнергосберегающих экологически безопасных технологий и техники орошения .
По мнению Шумакова Б.Б., Григорова М.С., Кружилина И.П., Кизяева Б.М., Щедрина В.Н., Ольгаренко В.И., Бездниной Я., Колганова А.В., Коваленко П.И. актуальна разработка рациональных стратегий и тактики водопользования с целью увеличения водообеспеченности оросительных систем, сохранения и восстановления экологического равновесия в агроландшафтах, воспроизводства полноценных водных ресурсов.
Использование компьютерных систем управления и водоэнергоберегающих технологий орошения позволяет повысить эффективность водопользования до 90 увеличить продуктивность сельского хозяйства и уменьшить удельное водопотребление на 10-20 и, как следствие, улучшить социальные и экономические условия жизни населения. Решение проблемы рационального и устойчивого водопользования, проведение комплексной реконструкции оросительных систем совершенствование методов нормирования водопотребления, создание информационно советующих систем может базироваться на изучении развития и оценке технического состояния оросительных систем и эффективности орошения с учётом специфики социально-экологических, организационно-хозяйственных и экономических условий конкретных почвенно-климатических зон расположения объекта.
Цель исследований. Совершенствование процесса планирования, оперативного управления и оценки качества водопользования на оросительных системах Новосибирской области. Задачи исследований: провести информационно-аналитический анализ по вопросам водопользования на оросительных системах, эколого-экономической эффективности орошения и технического уровня оросительных систем; обосновать и разработать комплекс инженерных мероприятий, направленных на повышение водообеспеченности и технического уровня оросительных систем, эффективности использования оросительной воды и рационального водопользования; исследовать процесс водораспределения на магистральной, межхозяйственной и внутрихозяйственной сети; оценить эффективность водопользования, технический уровень оросительных систем и мелиоративное состояние орошаемых земель; сформировать информационные базы данных по агрометеорологическим параметрам зоны орошения и технико-экономическим характеристикам оросительной сети; водопотреблению сельскохозяйственных культур и параметрам тепловлагообеспеченности; изучить режимы орошения и водопотребление сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом пространственно-временной изменчивости метеорологических условий, как основу для планирования и реализации планов водопользования; усовершенствовать методики составления плана водопользования и его оперативного управления, прогноза дефицита увлажнения и расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур с учётом изменчивости метеорологических условий зоны орошения; дать оценку эффективности рационализации водопользования на оросительных системах за счёт повышения их технического уровня и совершенствования методики управления.
Научная новизна работы: выполнена комплексная оценка технического уровня оросительных систем и эффективности водопользования; (0 сформулированы основные принципы и разработан комплекс мероприятий, повышающих эффективность водопользования на оросительных системах Новосибирской области; сформирована информационная база данных но мелиоративному фонду, водохозяйственным объектам, агрометеорологическим условиям, технико-эксплуатационным характеристикам оросительных систем; получена система уравнений, оценивающих пространственно временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических условий, обеспечивающие выполнение прогноза дефицита увлажнения и разработку планов водопользования на среднесрочную перспективу. уточнена методика расчета водопотребления и нормирования режимов орошения для планирования водопользования, усовершенствована методика оперативной корректировки внутрихозяйственных планов водопользования с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения для конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области; получены эмпирические зависимости «урожайность-влагообеспеченность» и «суммарное испарение-урожайность»; определены биоклиматические коэффициенты овощных культур, рассчитаны коэффициенты, характеризующие естественную тепловлагообеспеченность и являющиеся основой для повышения качества планирования и реализации планов водопользования. На защиту выносятся: информационно-аналитические показатели по техническому уровню оросительных систем Новосибирской области и эффективности водопользования; основные принципы и направления совершенствования оросительных систем Новосибирской области и инженерно-технические решения, обеспечивающие рациональное водопользование; усовершенствованные методики и алгоритмы планирования и оперативного управления водопользованием, как на текущих год, так и стратегический период, а также прогноза дефицита водопотребления сельскохозяйственных культур на основе системы уравнений, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических показателей; усовершенствованная методика расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения и агрометеопараметров, как основы для оперативной корректировки планов водопользования; эмпирические зависимости, позволяющие при планировании водопользования оценить влияние величины оросительных норм, влажности почвы и изменчивости агрометеорологических условий на суммарное водопотребление и урожайность сельскохозяйственных культур овощного севооборота; показатели эффективности рационализации водопользования на оросительных системах, водопотребления сельскохозяйственных культур и продуктивности орошаемых земель в различные по влагообеспеченности годы.
Практическая ценность. Разработанные рекомендации по составлению сезонных планов водопользования и их оперативной корректировки с учётом специфики конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области позволяют снизить удельное водопотребление и ресурсоэнергозатраты, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и улучшить экологическую обстановку на орошаемых землях. Рекомендации можно использовать при проектировании, реконструкции и эксплуатации оросительных систем.
По мнению Шумакова Б.Б., Григорова М.С., Кружилина И.П., Кизяева Б.М., Щедрина В.Н., Ольгаренко В.И., Бездниной Я., Колганова А.В., Коваленко П.И. актуальна разработка рациональных стратегий и тактики водопользования с целью увеличения водообеспеченности оросительных систем, сохранения и восстановления экологического равновесия в агроландшафтах, воспроизводства полноценных водных ресурсов.
Использование компьютерных систем управления и водоэнергоберегающих технологий орошения позволяет повысить эффективность водопользования до 90 увеличить продуктивность сельского хозяйства и уменьшить удельное водопотребление на 10-20 и, как следствие, улучшить социальные и экономические условия жизни населения. Решение проблемы рационального и устойчивого водопользования, проведение комплексной реконструкции оросительных систем совершенствование методов нормирования водопотребления, создание информационно советующих систем может базироваться на изучении развития и оценке технического состояния оросительных систем и эффективности орошения с учётом специфики социально-экологических, организационно-хозяйственных и экономических условий конкретных почвенно-климатических зон расположения объекта.
Цель исследований. Совершенствование процесса планирования, оперативного управления и оценки качества водопользования на оросительных системах Новосибирской области. Задачи исследований: провести информационно-аналитический анализ по вопросам водопользования на оросительных системах, эколого-экономической эффективности орошения и технического уровня оросительных систем; обосновать и разработать комплекс инженерных мероприятий, направленных на повышение водообеспеченности и технического уровня оросительных систем, эффективности использования оросительной воды и рационального водопользования; исследовать процесс водораспределения на магистральной, межхозяйственной и внутрихозяйственной сети; оценить эффективность водопользования, технический уровень оросительных систем и мелиоративное состояние орошаемых земель; сформировать информационные базы данных по агрометеорологическим параметрам зоны орошения и технико-экономическим характеристикам оросительной сети; водопотреблению сельскохозяйственных культур и параметрам тепловлагообеспеченности; изучить режимы орошения и водопотребление сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом пространственно-временной изменчивости метеорологических условий, как основу для планирования и реализации планов водопользования; усовершенствовать методики составления плана водопользования и его оперативного управления, прогноза дефицита увлажнения и расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур с учётом изменчивости метеорологических условий зоны орошения; дать оценку эффективности рационализации водопользования на оросительных системах за счёт повышения их технического уровня и совершенствования методики управления.
Научная новизна работы: выполнена комплексная оценка технического уровня оросительных систем и эффективности водопользования; (0 сформулированы основные принципы и разработан комплекс мероприятий, повышающих эффективность водопользования на оросительных системах Новосибирской области; сформирована информационная база данных но мелиоративному фонду, водохозяйственным объектам, агрометеорологическим условиям, технико-эксплуатационным характеристикам оросительных систем; получена система уравнений, оценивающих пространственно временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических условий, обеспечивающие выполнение прогноза дефицита увлажнения и разработку планов водопользования на среднесрочную перспективу. уточнена методика расчета водопотребления и нормирования режимов орошения для планирования водопользования, усовершенствована методика оперативной корректировки внутрихозяйственных планов водопользования с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения для конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области; получены эмпирические зависимости «урожайность-влагообеспеченность» и «суммарное испарение-урожайность»; определены биоклиматические коэффициенты овощных культур, рассчитаны коэффициенты, характеризующие естественную тепловлагообеспеченность и являющиеся основой для повышения качества планирования и реализации планов водопользования. На защиту выносятся: информационно-аналитические показатели по техническому уровню оросительных систем Новосибирской области и эффективности водопользования; основные принципы и направления совершенствования оросительных систем Новосибирской области и инженерно-технические решения, обеспечивающие рациональное водопользование; усовершенствованные методики и алгоритмы планирования и оперативного управления водопользованием, как на текущих год, так и стратегический период, а также прогноза дефицита водопотребления сельскохозяйственных культур на основе системы уравнений, оценивающих пространственно-временную изменчивость и цикличность гидрометеорологических показателей; усовершенствованная методика расчета эксплуатационных режимов орошения сельскохозяйственных культур овощного севооборота с учётом изменчивости дефицита естественного увлажнения и агрометеопараметров, как основы для оперативной корректировки планов водопользования; эмпирические зависимости, позволяющие при планировании водопользования оценить влияние величины оросительных норм, влажности почвы и изменчивости агрометеорологических условий на суммарное водопотребление и урожайность сельскохозяйственных культур овощного севооборота; показатели эффективности рационализации водопользования на оросительных системах, водопотребления сельскохозяйственных культур и продуктивности орошаемых земель в различные по влагообеспеченности годы.
Практическая ценность. Разработанные рекомендации по составлению сезонных планов водопользования и их оперативной корректировки с учётом специфики конкретных почвенно-климатических условий Новосибирской области позволяют снизить удельное водопотребление и ресурсоэнергозатраты, повысить урожайность сельскохозяйственных культур и улучшить экологическую обстановку на орошаемых землях. Рекомендации можно использовать при проектировании, реконструкции и эксплуатации оросительных систем.
