close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Комплекс научно-обоснованных технических решений повышения эффективности водораспределения на оросительных системах

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Пахомов Александр Алексеевич
КОМПЛЕКС НАУЧНО-ОБОСНОВАННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
НА ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
06.01.02 – «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
доктора технических наук
Волгоград – 2018
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Волгоградский государственный аграрный университет»
Научный консультант
Официальные оппоненты:
Ведущая организация
Овчинников Алексей Семенович,
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, член-корреспондент РАН
Юрченко Ирина Федоровна,
доктор технических наук, доцент, ФГБНУ
«Всероссийский научно-исследовательский
институт гидротехники и мелиорации имени
А.Н. Костякова», отдел природоохранных и
информационных технологий, главный научный сотрудник;
Дегтярев Георгий Владимирович,
доктор технических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина», заведующий кафедрой строительного производства
архитектурно-строительного факультета;
Новиков Андрей Евгеньевич,
доктор технических наук, доцент, ФГБНУ
«Всероссийский научно-исследовательский
институт орошаемого земледелия», старший
научный сотрудник отдела оросительных мелиораций
Новочеркасский инженерномелиоративный институт им. А.К. Кортунова - филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»
Защита диссертации состоится «21» мая 2018 года в 10 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.008.02 при ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет», ауд. 303Д по адресу: 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, 26
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО ВолГАУ и
на официальном сайте www/volgau.com.
Автореферат разослан «____» _____________ 2018 года
Учёный секретарь
диссертационного совета
Седов Алексей Васильевич
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследований. В последние годы дефицит водных
ресурсов для орошения проявился во многих регионах страны, особенно остро в южных регионах Российской Федерации. Крупнейшие инженерномелиоративные системы (ИМС) призваны своевременно подать воду к точкам
водозабора, также, что упускают из виду многие исследователи, они обеспечивают жизнеспособность объектов гражданской инфраструктуры, что создает дополнительную эксплуатационную нагрузку.
Современное состояние мелиорированных земель и инженерномелиоративных систем свидетельствует о том, что основная тенденция ухудшения обстановки в отрасли будет продолжаться, если не будут приняты действенные меры по их стабилизации и устранению. Данные меры, с учетом реализуемой в стране программы импортозамещения, будут эффективными, если мелиоративный комплекс своевременно будет располагать высокотехнологичными
отечественными разработками. Прежде всего, это касается сферы технических
средств, позволяющих рационально использовать такой ценнейший ресурс, как
вода.
Положение с обеспеченностью водными ресурсами для целей орошения в
зоне недостаточного естественного увлажнения еще более усугубляется, в первую очередь, из-за отсутствия должной эксплуатации на объектах межхозяйственной и, особенно, внутрихозяйственной оросительной сети. По оперативным
данным водохозяйственных служб, неплановый сброс воды даже из крупных
межхозяйственных оросительных систем достигает 40 процентов водозабора, а
коэффициент использования воды на поле составляет 60-70 процентов водоподачи, что ведет к нерациональному использованию водных ресурсов и ухудшению экологической обстановки прилегающих территорий.
За последние годы улучшилось экономическое положение сельскохозяйственных товаропроизводителей, увеличились материальные, финансовые и инновационные вложения, направленные на стабилизацию АПК страны.
В 2015 году рост производства в сельском хозяйстве составил 4 процента. В 2016-2017 гг. был собран рекордный урожай зерновых, что указывает на
тенденцию к стабилизации сельскохозяйственного производства.
С 2014 года действует Федеральная целевая программа «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020 годы»,
которая предусматривает строительство, реконструкцию и модернизацию мелиоративных систем на инновационной технологической основе повышения
эффективности средств водоучета и водораспределения.
Для реализации этих мероприятий необходимо разработать комплекс научно обоснованных технологических и технических решений, обеспечивающих
повышение эффективности процесса водораспределения инженерномелиоративных систем.
Научная гипотеза заключается в возможности установления оптимальных
взаимосвязей между процессом водораспределения в открытых каналах и техническими средствами водораспределения и водоучета за счет повышения эффективно-
4
сти гидравлических и конструктивных параметров средств водоучета и водораспределения, которые обеспечат экономию водных ресурсов и повышение эффективности эксплуатации инженерно-мелиоративных систем.
Степень разработанности темы исследований. Повышению эффективности управления процессами водораспределения и водоучета посвящены работы Я.В. Бочкарёва, В.Н. Щедрина, В.И. Ольгаренко, М.С. Григорова, А.С.
Овчинникова, И.Ф. Юрченко, И.В. Ольгаренко, Э.Э. Маковского, П.И. Коваленко, А.И. Михайленко, В. А. Большакова, В. А. Рожнова, Г. Б. Шенфельда,
М. Ш. Марголина, А. Ф. Киенчука, Г.В. Дегтярева, Е.Е. Овчарова, В.Я. Бочкарева, В.А. Волосухина, Ю.М. Косиченко и др.
В своих работах они затрагивают проблемы автоматизации межхозяйственного водораспределения, учета воды различными методами и способами, и
здесь достигнуты определенные положительные результаты.
Проблемы водорегулирования и водоучета на внутрихозяйственной оросительной системе остаются не решенными из-за отсутствия технологически
адаптированных технических средств для рационального использования оросительной воды и повышения эффективности эксплуатации инженерномелиоративных систем.
Совершенствованию способов орошения посвящены научные исследования И.П. Кружилина, Н.Н. Дубенка, В.Н. Щедрина, В.В. Бородычева, А.С. Овчинникова, С.М. Васильева, Л.В. Кирейчевой, И.Ф. Юрченко, Ю.И. Сухарева,
К.В. Губера, М.Ю. Храброва, С.Я. Семененко, Е.П. Борового, Е.А. Ходякова,
А.Д. Ахмедова, А.Е. Новикова, В.Ф. Лобойко, В.С. Бочарникова и др.
В своих работах они представляют новые технологии и средства полива
при различных способах орошения: дождевании, внутрипочвенном поливе, капельном поливе. Проблема технического обеспечения поверхностного полива
на сегодняшний день остается нерешенной, а этот способ относится к самым
распространенным в мире. В нашей стране он остается невостребованным по
ряду причин, в первую очередь, из-за отсутствия совершенных технических
средств механизации и автоматизации водораспределения.
Цель исследований – повышение эффективности процесса водораспределения в каналах внутрихозяйственных оросительных систем на основе теоретического и экспериментального обоснования применения технических средств водоподачи и водоучета, обеспечивающих рациональное использование водных ресурсов.
Основные задачи исследований:
1. Обосновать целесообразность разработки и применения технически совершенных средств регулирования водоподачи и средств водоучета для эффективного функционирования внутрихозяйственных оросительных систем с учетом
их особенностей.
2. Определить особенности технологического процесса на внутрихозяйственной оросительной системе как объекта управления для выбора необходимых
средств регулирования водоподачи.
3. Предложить теоретическое решение по определению гидравлических и
конструктивных параметров средств регулирования процесса водоподачи в каналах
5
внутрихозяйственной оросительной системы.
4. Разработать рациональные конструкции регуляторов уровня для управления процессом водоподачи в каналы орошения с учетом конструктивных особенностей гидротехнических сооружений.
5. Обосновать теоретически и экспериментально гидравлические и конструктивные параметры предлагаемых средств водоучета.
6. Обосновать теоретически и экспериментально гидравлические и конструктивные параметры мобильного поливного трубопровода.
7. Определить экономическую эффективность внедрения предлагаемых инновационных средств на оросительных системах.
Объект исследований – методология и методика, направления научных
исследований и способы повышения эффективности водораспределения и водоучета в практике эксплуатации инженерно-мелиоративных систем.
Предмет исследований – средства водоподачи и водоучета на открытых
каналах оросительных систем Нижнего Поволжья.
Научная новизна исследований:
- дано теоретическое и экспериментальное обоснование повышения эффективности использования средств гидравлической автоматизации для совершенствования процесса водораспределения в каналах внутрихозяйственных оросительных систем с соблюдением баланса между водораспределением и водоподачей на
орошение;
- предложена методика расчета процесса регулирования водоподачи в машинном канале-оросителе с учетом ограничений, связанных с емкостными свойствами объекта управления и временем транспортного запаздывания;
- предложено теоретическое и экспериментальное обоснование к определению технических параметров средств регулирования водоподачи, разработаны их
рациональные конструкции, с учетом особенностей гидротехнических сооружений
на открытых внутрихозяйственных оросительных системах;
- теоретически обоснованы и экспериментально установлены гидравлические
и конструктивные параметры предлагаемых средств водоучета с учетом их апробации на каналах внутрихозяйственных оросительных систем;
- впервые определены конструктивные параметры и гидравлические характеристики поливного трубопровода с гидравлической системой управления поливом.
Новизна предложенных технических решений подтверждается патентами
РФ на изобретение.
Теоретическая и практическая значимость работы характеризуется
тем, что полученные и изложенные в диссертационном исследовании научные результаты открывают новые перспективы для эффективного водораспределения на
каналах внутрихозяйственных оросительных систем в условиях дефицита водных
ресурсов Нижнего Поволжья, а именно:
- организация водоподачи на оросительной системе с помощью разработанных средств гидравлической автоматизации обеспечивает водораспределение по
потребности согласно плану водопользования;
- использование предложенных средств гидравлической автоматизации позволяет сократить нетехнологические сбросы оросительной воды и достичь ее эко-
6
номии до 15-20 % при снижении затрат электроэнергии на насосных станциях до
10 %;
- создание систем водоучета на внутрихозяйственной части оросительных
систем с использованием предложенных технических средств позволяет осуществлять оперативный и достоверный контроль за расходованием оросительной воды с
погрешностью ±2,5 %;
- применение мобильного поливного трубопровода с гидравлической системой управления поливом позволяет повысить коэффициент земельного использования орошаемой площади на 5 % и увеличить производительность труда при поливах.
Разработанные теоретические положения, практические результаты и рекомендации могут быть применены для проектирования, реконструкции и модернизации оросительных систем, обеспечивающих воспроизводство природно–
ресурсного потенциала.
Методология и методы исследований. В качестве методологической
основы привлекались комплексные теоретические, экспериментальные, полевые, камеральные и натурные исследования эффективности водораспределения
и водоучета в границах инженерно-мелиоративных систем Нижнего Поволжья,
анализ и обобщение полученных данных, публикации и научные исследования
отечественных и зарубежных ученых-мелиораторов.
При проведении исследований по обоснованию конструктивных и технологических параметров средств водораспределения, водоучета и систем мобильного поливного трубопровода поставленные задачи решались математическими методами планирования эксперимента, моделированием изучаемых процессов на ПЭВМ при помощи специализированных лицензионных программ. В
теоретических, практических и лабораторных исследованиях использовались
теория вероятности распределения случайных величин, теория надежности.
Обработка результатов натурных исследований выполнялась методами математической статистики, в процессе исследований использовалось метрологически
аттестованное оборудование, общепринятые методики, обеспечивающие достоверность полученных результатов.
Основные положения, выносимые на защиту:
- обоснование необходимости внедрения инновационных технических решений по совершенствованию водораспредения и водоучета на оросительных системах открытого типа для эффективного расходования водных ресурсов;
- методика расчета гидравлических параметров потока в канале с водопотребителем на орошении;
- усовершенствованные конструкции гидравлических регуляторов для автоматизации водовыпускных сооружений на каналах внутрихозяйственных оросительных систем, отличающиеся простотой и надежностью в работе за счет сочетания жестких и гибких элементов конструкции;
- усовершенствованные конструкции расходомеров, обладающих высокой
точностью измерения расхода за счет восприятия динамики потока по всему
створу наблюдения, теоретическое обоснование их работоспособности с оптимизацией основных конструктивных параметров;
7
- конструкция усовершенствованной оросительной системы с мобильным
поливным трубопроводом, оптимизация ее основных гидравлических и конструктивных параметров, обеспечивающих заданную поливную норму с минимальным
ее отклонением и равномерность полива.
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность результатов
исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных,
полученных в результате многолетних лабораторно-полевых исследований; при
сборе и обработке экспериментальных данных использованы государственные
стандарты, общепринятые методики, современные компьютерные программы.
Результаты исследований прошли производственную проверку и успешно внедрены в: ООО-МТ «Овощеводство» Ленинского района Волгоградской области,
ФГБУ «Управление «Волгоградмелиоводхоз», ФГБНУ «Российский научноисследовательский институт проблем мелиорации» г. Новочеркасск Ростовской
области, ЗАО «Волговодпроект» г. Волгоград.
Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международных научных и научно-практических
конференциях в: ФГБОУ ВО «Волгоградский ГАУ» (г. Волгоград, 1979-2017
гг.); ФГБОУ ВО «Ставропольский ГАУ» (2007 г.); ФГБОУ ВО «Кубанский
ГАУ» (г. Краснодар, 2008 г.); Национальной академии наук Беларуси (г. Минск,
2009 г.); ФГБНУ Всероссийский НИИ систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» (г. Коломна, 2011 г.); ФГБОУ ВО «Рязанский государственный
агротехнологический университет имени П.А. Костычева» (г. Рязань, 2011 г.);
ФГБНУ «Прикаспийский НИИ аридного земледелия» (с. Соленое Займище Астраханской области, 2011-2016 гг.); ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет» (г. Новосибирск, 2014
г.); ФГБОУ ВО «Московский государственный университет природообустройства» (г. Москва, 2011-2013 гг.)
Выполненные по материалам диссертационных исследований разработки,
дважды (2002, 2013 гг.) экспонировались на Всероссийской агропромышленной
выставке «Золотая осень», где были удостоены серебряной и золотой медалями.
Публикации результатов исследований. Научные результаты исследований по рассматриваемой проблеме опубликованы в 83 работах автора, включая 12
работ в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 4 авторских свидетельства, 11 патентов на изобретения и полезные модели, свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ, монографию. Общий объем
публикаций составляет 41,7 усл. п. л., из них лично автору принадлежит 19,1
усл. п. л.
Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, 6
глав, выводы и рекомендации производству, список литературы, включающий
391 наименование, в том числе 3 на иностранных языках, 6 приложений. Основная часть работы изложена на 277 страницах компьютерного текста, содержит 132 рисунка и 30 таблиц.
Личный вклад в решение проблемы. Научные разработки, составляющие суть данной работы (научная гипотеза, формулирование цели и постановка
задач исследований, выбор путей их теоретического и экспериментального ре-
8
шения, проведение экспериментальных и аналитических исследований, обработка и анализ полученных результатов, формирование выводов и предложений производству), выполнены лично автором.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы исследований, обозначена научная гипотеза, сформулированы цель и задачи исследований, определены объект и
предмет исследований, приводится методология и методы исследований, степень
достоверности результатов и их апробация.
В первой главе «Анализ состояния и перспектив развития технического
уровня оросительных систем водохозяйственного мелиоративного комплекса»
получены результаты в соответствии с классификацией ФГБНУ РосНИИПМ,
которая по уровню технического состояния делит все оросительные системы на
четыре разряда. Установлено, что современное техническое состояние
большинства систем является неудовлетворительным или недостаточным и
отвечает IV или III разряду систем по основным показателям, а ряд объектов
относится к старым, морально устаревшим системам не инженерного типа, не
имеющих даже простейших средств водоучета и автоматизации.
К важнейшим научным, теоретическим, технологическим, техническим
мероприятиям по модернизации инженерно-мелиоративного комплекса, которые следует решить в первую очередь, относятся следующие вопросы: разработка теоретических предпосылок и алгоритмов управления водораспределением и обоснование целесообразности разработки и применения технически совершенных средств регулирования водоподачи и водоучета.
Изложена характеристика научной проблемы, сформулированы цель и
задачи исследований, разработана концептуальная модель исследований.
Во второй главе «Совершенствование теории регулирования процесса
водораспределения на оросительных системах» установлены основные параметры управления на оросительной сети, на основании которых проведен анализ с учетом влияния как прямых, так и обратных гидравлических связей.
Базовая структура системы управления водораспределением представлена на рисунке 1. Управление в распределительном канале осуществляется по
ВБ с помощью регуляторов уровня верхнего бьефа, а в каналах потребителях –
по НБ с помощью регуляторов уровня нижнего бьефа. Устройство управления
выполняет слежение за режимом водопотребления на объекте. Регулирование
подачи воды в систему производится с помощью регулирующего устройства на
входе системы. В конце системы расположен бассейн регулирования, уровень
воды в котором контролируется датчиком уровня и передается устройству
управления.
Отметим, что в зависимости от особенностей каждой конкретной оросительной сети (размеры, топология и т. п.) система управления может быть составлена из нескольких подобных структур, разделенных БР (роль которого при
достаточных резервных объемах регулирования, может выполнять один из бьефов РК). При этом управление на каждом участке может производиться автономно одним и тем же УУ с помощью расположенных в их голове РУ.
Суть управления заключается в том, что при изменении режима работы
9
ВП в КП УУ прогнозируется время и характер возмущающего воздействия,
пришедшего ко входу ВП. На основе этого прогноза, с помощью РУ, производится заблаговременная перерегулировка подаваемого в систему расхода. Такая
структура системы управления позволяет максимальным образом повысить
оперативность реакции системы на возникающие возмущающие воздействия.
УУ- управляющее устройство, БР – бассейн регулирования, ЛС – линия связи, РК- распределительный канал, РУНБ – регулятор уровня нижнего бьефа, РУВБ – регулятор уровня верхнего
бьефа, РУ – регулятор уровня, ДУ – датчик уровня, КП – канал потребитель, ВП –
водопотребитель
Рисунок 1 – Схема базовой структуры системы управления водораспределением
Определение статических и динамических характеристик объектов
управления целесообразно производить на стадии проектирования с использованием имитационного моделирования, а на стадии пуско-наладочных работ
систем автоматизации – проведением натурных экспериментов. В том и другом
случае при построении математической модели наиболее удобным является аппроксимация переходной характеристики объекта управления решением линейного дифференциального уравнения второго порядка вида:
h0 , при t  

(1)
h(t )  
b1 ( t   )
b2 ( t   )
a

a
e

a
e
,
при
t


,
 0 1
2
10
где h0 – начальное значение параметра;
t – время;
 – транспортное запаздывание.
Степень адекватности полученных моделей, как правило, достаточна для
проведения дальнейших расчетов.
Теоретический и экспериментальный анализ повышения эффективности
средств автоматизации оросительных систем в аспекте процесса управления
водоподачей в каналах орошения при неустойчивой работе водопотребителей
выявил, что каналы орошения обладают резервным объемом, который можно
использовать в переходный период, при этом гидравлический режим движения
потока – неустановившийся.
С учетом теоретических положений нами разработана методика расчета
процесса регулирования водоподачи в канале орошения, при неустановившемся
режиме движения предложена расчетная схема. Исследуемый бьеф канала делим на несколько участков протяженностью Δх. В узловых точках (от j до N),
вычисляем глубину (z) и расход (Q). Глубину в начальной точке устанавливаем
из зависимости (2), выраженной в виде (3):
 v 2  v
v
h 
g i - 2  
 v
g 
x
x 
 c R  t

Q
h

B
0

x
t
(2)
Qin  QM  j   j

 0,
(3)
x
t
где v – средняя скорость потока, м/с; h – глубина потока, м; g – ускорение силы тяжести, м/с 2; i – уклон дна канала; В – ширина канала по урезу
воды, м; С – коэффициент Шези, м 0,5/с; R – гидравлический радиус, м; t –
время, с; x – длина, м; α – коэффициент неравномерности распределения
скорости по живому сечению потока; Qi – расход потока; Qм – расход потребителя; n – номер позиции приближения во времени; Δt – приращение времени; ωj –
площадь живого сечения соответствующего участка.
Преобразованные для конкретных условий зависимости Сен-Венана позволяют определить значения исследуемых функциональных зависимостей z  f(x, t) и Q  f ( x, t ) от возмущающего действия потребителя. Нами разработана (рисунок 2) программа расчета переходного процесса для канала орошения с подвижным потребителем (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017662561), с помощью которой можно определить динамические параметры САР для выбора типа регулятора уровня.
Установлено, что необходим специальный классификатор, учитывающий не только классификатор МПК, но и классифицирующий гидрорегуляторы по другим признакам, например, по конструктивному, не учтенному по
рубрикам МПК. На основании уточненной классификации гидроавтоматов по
n
n 1
11
конструктивным признакам нами предложен принципиально новый вид
классификатора гидрорегуляторов, получивший название
«морфологический». Разработана
информационно–
поисковая программа для ЭВМ,
позволяющая не только осуществлять поиск заданной информации в кодированном банке
патентной информации, но и
выявить тренд и приоритетные
направления технического развития гидрорегуляторов.
Учитывая общность технологических задач, выполняемых
объектами водоподачи, сформулированы основные общие
требования
к
техническим
средствам автоматизации с учетом их конструктивных особенностей и назначения.
В третьей главе «Автоматизация процесса водоподачи в каналах открытых оросительных систем» выполнен анализ способов и средств регулирования водоподачи в открыРисунок 2 – Блок-схема расчета процесса водоподачи в канале-оросителе с подвижным водопотре- тых водопроводящих каналах
оросительных систем; предлобителем
жено теоретическое решение по
определению гидравлических и конструктивных параметров средств регулирования процесса водоподачи; представлены результаты натурных исследований
объекта САР; приведены результаты разработки конструкций гидрорегуляторов
и результаты их гидравлических исследований.
Теоретический и экспериментальный анализ повышения эффективности
средств автоматизации оросительных систем в аспекте процесса регулирования
водоподачи в безуклонном канале орошения при дискретной работе водопотребителя показал, что для обеспечения гидравлической связи в оросителе необходимо знать алгоритм изменения уровней воды в створе автоматизированного
водовыпуска и в створе водопотребителя.
Расчёт параметров регулятора автоматизированного водовыпуска был
выполнен для следующих объектов:
- открытой оросительной сети с поливом ДМ с расходом до 0,17 м3/с;
12
- открытой оросительной сети с поливом ДМ с расходом до 0,13 м3/с.
При этом были выбраны наиболее сложные условия эксплуатации системы водоподачи, при которых она могла выйти из динамического равновесия, то
есть когда возможно нарушение баланса между водоподачей и водопотреблением. В расчётах задавались начальные и граничные условия: положение свободной поверхности с нулевым уклоном, расстояние между автоматизированным водовыпуском и подвижным водопотребителем, допустимая точность регулирования уровня (0,04 м). В результате расчётов получены графики мгновенных профилей свободных поверхностей в оросителях (рисунки 3-6).
Рисунок 3 – График мгновенных профилей свободных поверхностей потока
в канале-оросителе при включении водопотребителя: Q = 0,17 м³/с;
Рисунок 4 – График мгновенных профилей свободных поверхностей потока во временном
оросителе при включении водопотребителя: Q = 0,13 м³/с;
13
Рисунок 5 – График мгновенных профилей свободных поверхностей потока
в канале-оросителе при выключении водопотребителя: Q = 0,17 м³/с;
Рисунок 6 – График мгновенных профилей свободных поверхностей потока во временном
оросителе при выключении водопотребителя: Q = 0,13 м³/с;
С точки зрения систем автоматического регулирования безуклонный ороситель с подвижным водопотребителем является астатическим объектом автоматизации, состоящим из двух типовых звеньев, соединённых последовательно:
интегрирующего звена и запаздывающего звена.
Первое звено описывается уравнением:
t
x вых  k  x вх  dt ,
0
(4)
14
то есть выходная величина пропорциональна интегралу по времени от
входной величины (где k – коэффициент усиления, или передаточный коэффициент).
Второе звено описывается уравнением:
xвых t   xвх t    ,
(5)
то есть выходная величина изменяется аналогично входной, но с некоторым сдвигом по времени (где  - время запаздывания).
На рисунке 7 показана расчётная временная характеристика канала орошения, аппроксимированная для астатического объекта первого порядка.
Рисунок 7 – График изменения уровня в створе водовыпуска при работе водопотребителя в
конце оросителя
Для объектов без самовыравнивания (астатических) коэффициент усиления объекта k 0 =1, а время разгона объекта T p  Ta - постоянной времени
объекта. Для канала орошения имеем следующие динамические характеристики (таблица 1).
Таблица 1 – Характеристики объекта регулирования
и его динамические параметры
Объект
Канал орошения
Временный
ороситель
Q, м³/с
L, м
, с
Ta , с
 / Ta
, м/с
k0
0,17
1600
730
2430
0,30
1,2
0,73
0,13
800
400
1200
0,33
1,1
0,58
При выборе регулятора следует, прежде всего, определить необходимую
группу регулирующих устройств – непрерывного, релейного или импульсного
действия. Такой выбор может быть сделан по величине отношения запаздывания к постоянной времени объекта  / Ta .
Если значение  / Ta <1,0, то выбирают регулятор непрерывного действия.
15
При  / Ta <0,2 – релейный регулятор.
При  / Ta >1,0 необходимо применить регулятор импульсного действия.
В случае, когда  / Ta = 0,3, можно использовать регулятор непрерывного
действия. Регуляторы непрерывного действия имеют четыре типа конструкций,
которые подразделяются в соответствии с их законом регулирования.
Регуляторы пропорционального действия (П – регуляторы) имеют следующий закон регулирования:
(6)
y  kp  x,
где у – выходная величина (положение регулирующего органа или исполнительного механизма); k p – коэффициент усиления или передаточный коэффициент; х – входная величина (отклонение регулируемой величины от задания).
Регуляторы интегрального действия (И – регуляторы) имеют закон регулирования, вида:
(7)
y  k p1   xdt ,
где k p1 – коэффициент передачи регулятора, характеризующий скорость исполнительного механизма регулятора при данном отклонении х.
Регуляторы пропорционального – интегрального действия (ПИ – регуляторы), которые называются также изодромными, совмещают оба рассмотренных выше регулирующих воздействия.
Закон регулирования этих регуляторов следующий:


1
y  k p  x  k p1   xdt  k p  x 
xdt  ,
(8)

Tи


– коэффициент передачи регулятора; Tи  k 0 / k p1 – время изодрома (или
где k p
время удвоения).
Регуляторы пропорционально – интегрально – дифференциального действия (ПИД – регулятора), называемые также изодромными с предварением,
имеют закон регулирования:

1
y  k p  x 
Tи

 xdt  T
П
dx 
,
dt 
(9)
где k p – коэффициент передачи регулятора; Tи  k 0 / k p1 – время изодрома;
TП  k p 2 / k p – время предварения; k p1 , k p 2 – коэффициенты воздействия.
При установке на водовыпуске регулятора непрерывного действия в оросителе будет выполняться закон апериодического регулирования водоподачей.
Перед наладкой автоматической системы регулирования по полученным
динамическим характеристикам выбирается «канал» регулирования исходя из
следующих условий. Из возможных регулирующих воздействий выбирается
такое, при котором происходит максимальное изменение регулируемой величины, то есть коэффициент усиления объекта по выбранному «каналу» должен
быть максимальным. В нашем случае k 0 = 0,73.
Выбранный «канал» регулирования должен иметь благоприятные дина-
16
мические свойства, то есть запаздывание  и отношение  / Ta должны быть возможно меньше.
Степень воздействия регулятора характеризуется динамическим коэффициентом регулирования Rд, представляющим отношение максимального отклонения регулируемой величины y1 (t ) , от задания в процессе регулирования, вызванного однократным - ступенчатым возмущением, к отклонению y 0 (t ) при
том же возмущении, но без регулирующего воздействия:
Rд 
y1 (t )
.
y 0 (t )
(10)
В нашем случае коэффициент Rд=0,53,  / Ta = 0,30, что позволяет выбрать только П – регулятор, имеющий одно приспособление для настройки с
коэффициентом передачи k p = 1,5.
Относительное время регулирования t p /  для П – регуляторов с апериодическим законом регулирования составляет t p /  = 4,5.
Минимальное время регулирования будет равно t p  3285 с.
Минимальное время регулирования при установке П – регуляторов объясняется наличием остаточной неравномерности.
Поскольку регулируемая величина не возвращается к начальному установившемуся (заданному) значению, то, естественно, процесс регулирования заканчивается быстрее. Расчетное остаточное отклонение =3,5 % для случая перемещения регулирующего органа на 10 % полного хода, что удовлетворяет
требованиям регулирования.
Таким образом, при выбранной настройке ( k p = 1,5) П – регулятор является пригодным для регулирования водоподачи в безуклонном канале орошения.
Согласно проведенному обоснованию, нами были разработаны гидравлические регуляторы различных конструкций прямого и непрямого действия, которые представлены на рисунках 8-10, а в полном объеме – в диссертации.
Автоматизированный трубчатый водовыпуск (а.с. №1300427) с рассмотренными вариантами компоновки регулятора обеспечивает пропускную способность (0,13…0,20 м³/с) сооружения в требуемом диапазоне гидравлических
перепадов от 0,2 до 0,6 м. Расходная характеристика автоматизированного водовыпуска с импульсной трубкой является предпочтительней с гидравлической
точки зрения по сравнению с водовыпуском, оснащенным коробчатой приставкой (рисунки 11, 12) . Дополнительные потери напора по отношению к водовыпуску без регулятора составили 0,02…0,08 м, в зависимости от пропускаемого
расхода.
В результате лабораторных исследований регулятора с конусным затвором установлено, что конструктивные параметры затвора оказывают существенное влияние на пропускную способность и точность поддержания уровня в
нижнем бьефе автоматизированного водовыпуска. Для оптимизации конструктивных параметров затвора была доказана область оптимума объекта исследований.
17
1 - труба водовыпуска, 2 - хомуты крепления, 3 - затвор, 4 - 'Г'-образный рычаг, 5 - ось вращения, 6 - напорный щит, 7 - гибкая оболочка, 8 - штуцер импульсной трубки, 9 - импульсная трубка, 10 - основание, 11 - вантуз, 12 - штанга, 13 - поплавок-противовес, 14 - стопорный болт
Рисунок 8 - Водовыпуск с регулятором, имеющим импульсную трубку (а.с.№1300427)
1 - труба водовыпуска, 2 - плоский щит, 3 - гибкая оболочка, 4 - неподвижной основание, 5 отверстие трубопровода, 6 - трубопровод, 7 - поплавковый датчик уровня, 8 - клапан, 9 шток, 10 - смотровой колодец, 11 - отверстия смотрового колодца, 12 - входной оголовок
трубопровода,13 - выходной оголовок трубопровода, 14 - уплотнение из резины
Рисунок 9 - Авторегулятор непрямого действия (Патент № 174936)
1 - труба водовыпуска, 2 - опорная плита, 3 - подвижное кольцо, 4 - соединительные шпильки, 5 - ограничительная плита, 6, 10 - элементы параллелограммного механизма,
7 - штанга, 8 - поплавок, 9 - стопорный болт, 11 – рычаг затвора
Рисунок 10 - Автоматизированный трубчатый водовыпуск с кольцевым
затвором (а.с. № 844673)
18
µ 0,65
y = 0,3055Ln(x) + 1,0058
R2 = 0,9945
0,60
0,55
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
аср/d
Рисунок 11 - Изменение коэффициента расхода от степени
открытия затвора (водовыпуск с импульсной трубкой)
µ
0,65
0,60
y = -2,8684x2 + 2,5033x + 0,0639
R2 = 0,895
0,55
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
аср/d
Рисунок 12 - Изменение коэффициента расхода от степени
открытия затвора (водовыпуск с коробчатой приставкой)
В результате расчетов получены уравнения регрессии в кодированном виде:
h 2  13,36  0,23х1  13,3х 2  0,13х3  0,85 х1 х 2  0,67 х1 х3 
 0,25 х 2 х3  28,81х12  8,24 х 22  6,0 х32 .
,
(11)
19
где х1 – значение угла конусности, х2 – значение величины открытия затвора, м, х3 – перепад (гидравлический), м, Δh2 - величина отклонения между
уровнем h в НБ и заданным уровнем hЗ.
На основании критерия Фишера проверялась адекватность полученной
математической модели. Установлено, что в ходе экспериментов неравномерность распределения F составила 0,6 (где F0.05=2,1646), что подтверждает адекватность модели. Таким образом, оптимальной конструктивной формой затвора
гидрорегулятора является конус с углом 120ْ, для которого были проведены
гидравлические лабораторные исследования на пропускную способность и
взаимодействие затвора с потоком.
Предложены регуляторы уровня (а.с. № 844673, №125763, №1300427,
№160864, патент № 174936, регулятор со шторным затвором, регулятор с конусным затвором), конструкция которых разработана с учетом технических особенностей типовых гидротехнических сооружений, позволяет осуществлять рациональную подачу оросительной воды к потребителю. Основное достоинство разработанных технических средств заключается в том, что они обладают простой и
надежной конструкцией за счет сочетания жестких и гибких элементов, с эффективной возможностью гашения кинетической энергии потока в НБ водовыпускных сооружений.
Полученные эмпирические зависимости рекомендуются для инженерного
расчёта автоматизированных сооружений в соответствии с принятой компоновкой гидравлических регуляторов.
Даны предложения по разработке, эксплуатации и обслуживанию гидравлических регуляторов уровня.
В четвертой главе «Повышение эффективности гидравлических и конструктивных параметров средств водоучета открытых оросительных систем»
на основании теоретических исследований была предложена принципиально новая
конструкция водомерного устройства (патент № 86000) с чувствительным элементом
(ЧЭ) в виде решетки, разработанная с учетом действующей в гидрометрии методики
измерения средней скорости потока по скоростным вертикалям.
Основным конструктивным элементом предлагаемого расходомера является чувствительный элемент для обоснования основных конструктивных параметров ЧЭ были приняты входные факторы и оценочные показатели.
Для исследования области оптимума, согласно принятой методике, был
осуществлен план Рехтшафнера для трехфакторного эксперимента. По результатам расчетов было получено уравнение регрессии в кодированном виде:
p 2  0,15  0,35 х1  0,03х2  0,02 х3  0,025 х1 х2  0,05 х1 х3  0,005 х2 х3 
 0,36 х12  0,25 х22  0,24 х32 .
(12)
Математическая модель второго порядка в каноническом виде следующая:
Y  Ys  B11 Х 12  B22 Х 22  ...  Bkk Х k2 ,
(13)
здесь Y – величина критерия оптимизации; Ys - величина критерия в оптимальных точках; Х1, Х2, …, Хk – обновленные оси координат; В11, В22, …, Вkk
– коэффициенты. С помощью ЭВМ были вычислены коэффициенты регрессии
20
В11, В22, В33, В44 (в канонической форме) и критерий оптимизации для оптимальной точки Ys.Уравнение регрессии представлено в данном виде:
(14)
Y  0,04  0,37Х12  0,25Х 22  0,24Х32 .
Так как коэффициенты у квадратных членов в уравнении (14) положительны, следовательно, областью откликов является трехмерный параболоид с
центром поверхностей в точках оптимума. Данная задача также была решена с
помощью двумерных сечений.
По результатам оптимизации получены следующие значения факторов в
раскодированном виде: толщина планки (х1) составит 0,019-0,021 м, высота (х2)
прозора 0,097-0,0103 м, ширина (х3) прозора 0,097-0,103 м.
Гидродинамическое давление (рисунок 13) действует на ЧЭ, и он отклоняется от вертикальной оси, при этом сила давления будет равна:
Р   р v 2 Fр cos  / 2   р Q 2 Fр cos  / 2 ж.с. ,
(15)
2
3
где Fр – площадь ЧЭ, м , Q – расход, м /с; ωж.с.- площадь поперечного сечения потока,м2;  р - гидродинамический коэффициент устройства; α – угол
поворота решетки, °; ρ – плотность жидкости, v – скорость потока, м/с.
Рисунок 13 – Расчетная схема предлагаемого расходомера
M пр  (G р l р  Рд lд ) sin  .
Если α = 0 сила Р действует в центре решетки, то
с увеличением угла поворота точка нахождения
силы будет сдвигаться в
сторону оси подвеса ЧЭ
на расстояние la. Момент,
сдвигающий Мд, действующий на решетку, будет равен произведению
проекции силы Р на плечо : M д  Р cos l a .
Момент Мпр противодействия возникает
за счет веса Gр решетки и
действующей силы Рд,
зафиксированной динамометром. Эти величины
находятся на расстоянии
lр и lд (рисунок 13).
(16)
Из равенства моментов Мд и Мпр находим, что
Qo  k tg / cos  ,
(17)
21
где
k   ж.с. [2(G р l р  Рд lд ) /  р FР l a ]0.5 ,
(18)
здесь k – коэффициент, характеризующий особенности устройства.
Вес решетки можно не учитывать, поэтому:
k   ж.с. (2Рд lд /  р FР l a ) 0.5 .
(19)
Для изучения взаимодействия потока с оптимизированным ЧЭ расходомера
были выполнены лабораторные исследования.
Зависимость   f ( P1 ) , показанная в виде графика (рисунок 14), выражена уравнением:
(20)
Y  7,560 x 0.454 .
Рисунок 14 – Изменение гидродинамического коэффициента ζ от величины усилия P1
На рисунке 15 представлена расходная характеристика устройства,
выраженная степенной зависимостью:
Y=0,0579 X0.2233.
(21)
Рисунок 15 - Изменение расхода Q от величины α/90˚
22
Полученные аналитические зависимости рекомендуются для выполнения инженерных расчетов расходомера с ЧЭ в виде решетки.
Используя данное устройство, можно будет существенно сократить продолжительность измерений, за счет снижения количества замеров и тем самым
повысить их точность.
Для оборудования пунктов водоучета нами был разработан гидрометрический комплекс (рисунки 16,17), в основу которого положен патент № 2380657,
главными отличительными элементами его являются блоки: измерение уровня
1, скорость потока 2 и электронная обработка сигналов.
Комплекс водоучета включает понтон 3, балласт 4 для погружения и
фиксации блока 2 измерения скорости потока и блока 1 измерения уровня и
механизм для подъема балласта.
Блок измерения скорости потока 2 выполнен в виде параллельно установленных посредством осей 5-10 и дистанционных втулок 11-14 многократных шарнирных параллелограммных механизмов 15 и 16, ярусно смонтированных между парой этих механизмов посредством штанг, неподвижных 18 и подвижных 19 муфт гидрометрических вертушек 20, корпус которых установлен
на цапфе штанги 17 посредством шаровой опоры и подшипника скольжения.
В диаметральной плоскости корпуса гидрометрической вертушки установлены постоянные ферромагниты. В сквозных каналах корпуса размещены
нормально замкнутые или нормально разомкнутые магнитоуправляемые контакты.
Блок измерения уровня 1 выполнен в виде двойного линейного реохорда,
установленного подвижной частью и корпусом на концевых участках осей, соединяющих пары тяг и верхние плечи перекрещивающихся рычагов верхнего
шарнирного параллелограмма.
Принцип действия гидрометрического комплекса основан на измерениях
глубины и скорости потока в точках наблюдения выбранного створа. Полученная информация с блоков 1 и 2 передается в блок электронной обработки сигналов, где на осциллографическую бумагу или накопитель сигналов в течение
100 секунд производится запись: глубины (Н), скорости потока в точках 0,2Н,
0,4Н, 0,6Н, 0,8Н и в донной части русла.
Обработка данных производится по соответствующей методике для определения расхода водного потока.
Исключительной особенностью описанного выше комплекса является то,
что калибровку блока 1 измерения уровня жидкости проводят как на стационаре, так и в полевых условиях изменением расстояния между осями 5 и 6. Это
изменение ΔН межосевого расстояния соответствует прямой зависимости электрического тока в двойном линейном реохорде блока 1 перемещению луча
гальванометра при записи на осциллограмме светолучевого осциллографа или
величины импульса для записи на накопитель отметок глубины.
23
Рисунок 16 - Комплекс водоучета (вид сбоку)
Рисунок 17 - Комплекс водоучета (вид спереди)
24
Комплекс водоучета может быть использован на магистральных, межхозяйственных и хозяйственных оросительных каналах.
В пятой главе «Совершенствование конструкции оросительных систем с поверхностным способом полива» представлены результаты: анализ теоретического
описания гидродинамических процессов в поливном трубопроводе, оптимизация
параметров его конструкции и гидравлических исследований.
Теоретические исследования по элементам техники и технологии полива
стали предпосылками к разработке предлагаемого поливного устройства (патент
№ 140738), повышающего уровень механизации и автоматизации процесса полива, обеспечивающего равномерное и экономное распределение воды в соответствии с поливной нормой.
Конструкция мобильного поливного трубопровода представляет собой поливные звенья (рисунок 18), состоящие из трубопровода, запорного устройства и
бака управления, которые подключаются к водовыпускам открытой оросительной
сети или гидрантам закрытой напорной сети (рисунок 19).
1 – трубопровод; 2 – водовыпускные отверстия; 3 – бак управления водоподачей; 4 – гибкий
шланг; 5 – запорные груши; 6 – водосливная стенка; 7 – камера гидравлического таймера; 8 –
кран гидравлического таймера; 9 – поплавковый датчик; 10 – регулятор запорного устройства;
11 – шарнирное соединение поплавкового датчика; 12 – перфорация гибкого шланга для
наполнения растяжимых груш; 13 – крепление запорного устройства
Рисунок 18 – Поливное звено
Подключение к водовыпускам каналов (рисунок 19), находящихся в полувыемке-полунасыпи и насыпи, обеспечивает возможность использования устройства без применения дополнительного насосного оборудования, так как полив
осуществляется за счет командования канала над орошаемой территорией.
При обеих схемах подключения устройства, процесс автоматизации полива
осуществляется за счет средств гидроавтоматики, размещенных в баке управления.
а)
б)
25
а – схема подключения мобильного поливного трубопровода к открытому оросителю; б – схема подключения
мобильного поливного трубопровода к напорному гидранту закрытой оросительной сети; 1 – центральный бак
управления водораспределением; 2 – бак управления поливного звена № 1; 3 – бак управления поливного звена
№ 2; 4 – поливной трубопровод, состоящий из отдельных секций; 5 – быстроразборное зажимное соединение;
6 – ленточный затвор
Рисунок 19 – Схемы подключения поливного трубопровода
26
Основным критерием эффективной работы любой поливной техники является равномерность подачи заданной поливной нормы. В ходе экспериментальных
исследований был принят показатель, характеризующий качество водоподачи, –
отклонение от нормы полива m . От фактора х1 зависит скорость срабатывания
запорного устройства трубопровода и перекрытия водовыпускных отверстий, что
позволяет ограничить перерасход оросительной воды. Фактор х2 оказывает влияние на величину потерь напора в трубопроводе. Фактор х3 характеризует качество, плотность перекрытия водовыпускных отверстий, что так же, как и фактор х1 ,
позволяет избежать перерасхода оросительной воды.
По результатам расчетов было получено следующее уравнение (в
кодированной форме):
m  5,86  2,60 х1  0,07 х2  0,03 х3  0,27 х1 х2 
(22)
 0,42 х1 х3  0,15 х2 х3 1,78 х12 1,95 х22 1,60 х32 .
Полученная математическая модель адекватна результатам исследований,
т.к. F=1,39. Математическая модель второго порядка в каноническом виде следующая:
(23)
Y Ys  B11 Х 12  B22 Х 22  ... Bkk Х k2 ,
здесь Y – величина критерия оптимизации; Ys - величина критерия в оптимальных точках; Х1, Х2, …, Хk – обновленные оси координат; В11, В22, …, Вkk
– коэффициенты.
Уравнение (23) регрессии представлено в данном виде:
Υ h  4,90 1,78 Х 12  2,09 Х 22 1,46 Х 32 .
(24)
Так как коэффициенты у квадратных членов в уравнении (24) положительны, следовательно, областью откликов является трехмерный параболоид с
центром поверхностей в точках оптимума (таблица 2).
Таблица 2 – Оптимальные величины фактора
код
Фактор
Значение
раскод
х1 – диаметр ленточного затвора, мм
х2 – отношение диаметра трубы к длине, еди-
ниц
х3 – отношение диаметра груши к среднему
диаметру трубы, единиц
–0,75
16
–0,03
0,006
–0,09
0,446
Эта задача была решена также с использованием двумерных сечений. В
ходе рассмотрения двумерного сечения фактор x 3 зафиксировался на отметке
х3 = –0,09 относительно изучаемых факторов. Анализ полученного двумерного
сечения показал, что все поверхности откликов входят в область оптимума
(рисунок 20). Поэтому можно рекомендовать следующие оптимальные величины: x1  0,8...  0,7 и x 2  0,1...  0,1.
Фактор x 2 зафиксировался на отметке х2 = -0,03 относительно изучае-
27
мых факторов. Анализ полученного двумерного сечения показал, что все поверхности откликов входят в область оптимума (рисунок 21). Отсюда можно
рекомендовать следующие оптимальные величины: x1  0,8...  0,6 и x3  0,2...0.
В ходе рассмотрения двумерного сечения (рисунок 22) согласно уравнению регрессии (24) фактор x1 зафиксировался на отметке х1 = -0,75. Анализ
полученного двумерного сечения показал, что все поверхности откликов входят в область оптимума. Отсюда можно рекомендовать следующие оптимальные величины: x 2   0,1...  0,1 и x3   0,2...0.
Рисунок 20 – Изучение влияния факторов х1и х2 при х3=-0,09
Рисунок 21 – Изучение влияния факторов х1 и х3 при х2 = –0,03
28
Рисунок 22– Изучение влияния факторов х2 и х3 при х1 = –0,75
При проведении лабораторных исследований с оптимизированной конструкцией было выявлено, что в начале трубопровода значение напора, а соответственно и величина расхода водовыпускного отверстия, были выше, чем к концу трубопровода. С учетом этого были определены оптимальные диаметры водовыпускных отверстий трубопровода.
Потери напора в трубопроводе модели составили h=0,057 м при расходе
QМ=2,0 л/с, что на 5 % расходится с нашими теоретическими данными.
Конструкция мобильного поливного трубопровода обоснована для внедрения в хозяйствах Волгоградской области, практическое значение которой
заключается в возможности быстрой сборки и разборки за счет разборных зажимных соединений на трубах с последующим перемещением элементов устройства по территории орошаемого участка.
Шестая глава «Технико-экономические показатели внедрения предлагаемых мероприятий» содержит оценку экономической эффективности
предложенных технических решений для совершенствования процесса водораспределения на оросительных системах. Автоматизация водовыпусков с помощью гидравлических регуляторов уровня позволила: снизить количество работников на орошении – в результате сокращения штата регулировщиков ГТС;
сократить нетехнологические сбросы воды на 15-20 %.
Расчет экономической эффективности от внедрения гидрорегуляторов по
предлагаемому варианту на площади орошения 34,05 га показал, что годовой
общеэкономический эффект будет 110,835 тыс. руб., а на площади в 1000 га он
составит 3255,08 тыс. руб.
Экономический расчет эффективности внедрения предлагаемых расходомеров на Ленинской ОС Волгоградской области в ООО «МТ - Овощеводство»
показал, что за счет увеличения урожайности сельскохозяйственной про-
29
дукции на 4 процента дополнительно будет получено 2815,714 тыс. руб.
За счет внедрения предлагаемых расходомеров на Ленинской ОС сброс
воды сократился на 2,3 процента. Эффект в денежном выражении составил
403,167 тыс. руб. За счет такой экономии оросительной воды в масштабах мелиоративного комплекса Волгоградской области с объемом водоподачи на
орошение в 2016 году 100,527 млн м3 можно будет дополнительно оросить
700 га сельскохозяйственных угодий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1.
Анализ технико-эксплуатационного состояния рассматриваемых оросительных систем, а также известных технических средств водоучета и регулирования водоподачи, подтвердил, что оросительная вода расходуется не рационально, особенно во внутрихозяйственной части открытых систем, где непроизводительные сбросы достигают до 40 % от объема водоподачи. В связи с этим, необходимо разработать совершенные конструкции регуляторов уровня, предназначенные осуществить сбалансированную водоподачу с учетом дискретной работы
потребителей.
2.
Установлены особенности технологического процесса рассматриваемого объекта, выявлено, что во время переходного процесса водопотребитель использует полезный объем оросительных каналов, при этом движение потока характеризуется как неустановившееся с транспортным запаздыванием изменения
уровней по длине бьефа канала. Для расчета неустановившегося движения в рассматриваемых каналах было использовано уравнение Сен-Венана в дифференциальной форме, решение которого было выполнено численным методом в установленных граничных условиях по предложенной нами расчетной программе для
ЭВМ (свидетельство № 2017662561) .
3.
Предложен метод, согласно которому были определены гидравлические параметры потока в зависимости от продолжительности переходного процесса, а также вычислены значения постоянной времени, скорости разгона, запаздывания, коэффициента усиления САР. По вычисленным данным динамических
параметров был установлен «канал» управления и выбран необходимый тип регулятора уровня для управления процессом водоподачи.
4. На основе теоретических и экспериментальных исследований были определены оптимальные параметры регулирующих органов и гидравлические характеристики предлагаемых средств регулирования процесса водоподачи. Предложены регуляторы уровня (а.с. № 844673, №125763, №1300427, №160864, патент №
174936, регулятор со шторным затвором, регулятор с конусным затвором), конструкция которых разработана с учетом технических особенностей существующих
гидротехнических сооружений и позволяет осуществлять рациональную подачу
оросительной воды к потребителю. Основное достоинство разработанных технических средств заключается в том, что они обладают простой и надежной конструкцией за счет сочетания жестких и гибких элементов, с эффективной возможностью гашения кинетической энергии потока в НБ водовыпускных сооружений.
5. Разработан математический инструментарий и усовершенствованы гидравлические и конструктивные параметры средств водоучета на инженерно-
30
мелиоративных системах. Предложена конструкция расходомеров (патент
№86000), выполнены расчеты по оптимизации геометрических параметров чувствительного элемента. Обосновано применение чувствительного элемента в виде
подвижной решетки и установлены геометрические размеры ее прозоров. Лабораторными исследованиями процесса взаимодействия ЧЭ с водным потоком было
выявлено, что гидродинамический коэффициент сопротивления расходомера
варьируется в пределах: 6,32…10,7 при вирировании динамического коэффициента водного потока: 0,43 … 0,53. Предложена методика для проектирования расходомеров. К внедрению в зависимости от пропускной способности оросительного канала рекомендуются несколько типов расходомера с погрешностью измерения расхода ± 2,5 %.
Предложен гидрометрический комплекс водоучета (патент № 2380657),
включающий: блок приема и обработки сигналов, который в течение 100 секунд
производит непрерывную запись сигналов от гидрометрических вертушек глубины (Н) в створе измерения и скорости потока на: поверхности, 0,2 Н; 0,4 Н; 0,6
Н; 0,8 Н и у дна русла канала; блок измерения уровня и блок измерения средней
скорости потока, который позволяет определять расход канала; устройство для
дистанционного управления положением комплекса в поперечном створе канала,
позволяющий значительно повысить точность работы измерительного комплекса.
6. Теоретически и экспериментально обосновано использование мобильного
поливного трубопровода (патент № 140738) на оросительных системах с действующим напором на водовыпусках от 0,6 м при длине поливной секции не менее
50 м и диаметре труб от 0,20 м. Выполнен расчет оптимизации основных конструктивных параметров поливного трубопровода с учетом равномерной раздачи
воды через перфорированные отверстия трубопровода для обеспечения минимального отклонения от поливной нормы. В ходе лабораторных исследований
были установлены диаметры водовыпускных отверстий в начале и в конце трубопроводов, равные dA=0,006 м и dD=0,01 м соответственно. Мобильный поливной
трубопровод предложен для реконструкции орошаемых участков хозяйств Волгоградской области, практическое значение которого заключается в возможности
быстрой сборки и разборки за счет разборных зажимных соединений на трубах с
последующим перемещением элементов устройства по территории орошаемого
участка, позволяет значительно повысить производительность труда на поливе и
существенно сэкономить водные ресурсы.
7. Автоматизация водовыпусков гидрорегуляторами уровня позволила: сократить численность регулировщиков на оросительной сети в два раза; сократить
нетехнологические сбросы воды на 15-20 %; ожидаемый годовой общеэкономический эффект на площади орошения в тысячу га составит 3255,08 тыс. руб.
Планируемый экономический эффект внедрения предлагаемых технических
средств водоучета на тысячу га орошаемой площади составит в результате экономии водных ресурсов – 1300,5 тыс. руб. и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур – 9100 тыс. руб. За счет экономии оросительной воды в
масштабах мелиоративного комплекса Волгоградской области с объемом водоподачи на орошение в 2016 году 100,527 млн м3 можно будет дополнительно оросить 700 га сельскохозяйственных угодий.
31
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
- использовать методики расчета переходных процессов в каналах орошения при работе подвижного водопотребителя и выбора типа гидрорегулятора
уровня воды для гидротехнических сооружений водораспределения (свидетельство № 2017662561);
- применять новые средства автоматизации водоподачи и водоучета с
усовершенствованными гидравлическими и конструктивными параметрами,
адаптированными для открытых оросительных каналов инженерномелиоративных систем (патенты № 844673, №125763, №1300427, №160864,№
174936, № 86000, №2380657);
- в проектировании учитывать новые значения гидравлических и
конструктивных параметров закрытой оросительной сети с гидравлической
системой управления поливом (патент № 140738).
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования в данном направлении перспективны при реализации комплекса мероприятий системы точного орошения, когда многократно возрастет
обмен оперативными данными между водопотребителем и эксплуатирующей
инженерно-мелиоративные системы организацией. Потребуется увязка работы
устройств автоматизации водоподачи с режимами почасовой работы поливной
техники. Развитие дальнейших исследований перспективно при создании полностью автоматизированных оросительных систем и систем с элементами
замкнутого цикла.
СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России
1. Пахомов, А. А. Автоматический затвор для аварийного водосброса / А.
А. Пахомов, В. Ф. Скворцов // Проблемы мелиорации земель и воспроизводства
почвенного плодородия. Труды Кубанского ГАУ. – 2008. – Специальный выпуск. – С. 65-68.
2. Устройство для измерения расходов воды в открытых каналах / А.А.
Пахомов, С.В. Тронев, К.М. Мелихов Н.А. Колобанова // Мелиорация и водное хозяйство. – 2009. – №4. – С. 29-31.
3. Пахомов, А.А. Особенности гидравлического расчета решетчатых элементов в гидротехническом строительстве/ А.А. Пахомов, И.А. Большаков,
Н.А. Колобанова //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса:
наука и высшее профессиональное образование. – 2010. – №2(18). – С. 167-172.
4. Пахомов, А. А. Расчет переходных процессов в каналах с автоматическим регулированием водоподачи / А. А. Пахомов, Н. А Колобанова, В. Ф.
Скворцов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука
и высшее образование. – 2010. – № 4 (20). – С. 176-181.
5. Оптимизация конструктивных параметров конусного затвора гидрорегулятора/ А.С. Овчинников, А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова, В.Ф. Скворцов//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и
высшее профессиональное образование. – 2011. – №3(23). – С. 163-169.
32
6. Овчинников, А. С. Рационализация средств водоучета для открытых
каналов оросительных систем /А.С. Овчинников, А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова // Природообустройство. – 2011. – №1. – С. 34-41.
7. Овчинников А.С. Состояние и перспективы развития мелиорации в
Волгоградской области / А.С. Овчинников, М.М. Бубенчиков, А.А. Пахомов//
Природообустройство. – 2011. – № 4. – С. 12-15.
8. Пахомов, А.А. Применение гидравлических средств регулирования
водоподачи и водоучета для сооружений водохозяйственного строительства/ А.
А. Пахомов, Н.А. Колобанова // Научный журнал Российского НИИ проблем
мелиорации. – 2012. – № 3(07). – С. [137-144]. – Режим доступа:
http://www.rosniipm-sm.ru/archive?n=113&id=123.
9. Пахомов, А. А. Автоматизированное управление процессом водоподачи с использованием гидравлических средств регулирования / А.А. Пахомов,
Н.А. Колобанова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации.2013. – № 4(13). – С. [168-178]. – Режим доступа: http://www.rosniipmsm.ru/archive?n=205&id=219.
10. Методы повышения урожайности овощных культур на мелиорируемых землях Юга России / А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков,
О.В. Бочарникова, А.А. Пахомов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2014. –
№1(33). – С. 5-8.
11. Пахомов, А. А. Гидравлические исследования потерь напора в мобильном поливном трубопроводе/ А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова, Д.А. Суслин
//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее
профессиональное образование». – 2015.– №3(39). – С.188-193.
12. Пахомов, А.А. Оптимизация параметров конструкции мобильного
поливного трубопровода / А.А. Пахомов, С.В. Тронев, Д.А. Суслин //Научный
журнал Российского НИИ проблем мелиорации. – 2016. – № 1 (21). – С. [84-97].
– Режим доступа: http://www.rosniipm-sm.ru/archive?n=388&id=395.
Авторские свидетельства, патенты на изобретение и полезные модели
13. А. с. 844673 СССР, М.Кл³. Е02В13/02 Автоматический трубчатый водовыпуск / М. Н. Мелихов, А. А. Пахомов. – № 2860739/30-15; Опубл. 07.07.81,
Бюл. №25.
14. А. с. 1252763 СССР, G05D9/02 Регулятор уровня воды нижнего бьефа
/ М. Н. Мелихов, А. А. Пахомов. – №3752930/24-24; Опубл. 23.08.86, Бюл. №31.
15. А. с. 1300427 СССР, М.Кл. G05D9/02 Автоматический трубчатый водовыпуск / Мелихов М. Н., Пахомов А. А. – № 3975548/24-24; Опубл. 30.03.87,
Бюл. №12.
16. А. с. 1608621 СССР, G05D9/02 Устройство для регулирования воды в
бьефе гидротехнического сооружения / М. Н. Мелихов, А. А. Пахомов, В. А.
Волосухин. – № 4616596/24-24; Опубл. 23.11.90, Бюл. №43.
17. Пат. 86300 РФ, МПК G01F 1/00. Расходомер жидких сред в открытых
каналах/ Овчинников А.С., Пахомов А.А., Мелихов К.М., Колобанова Н.А.;
заявитель и патентообладатель Волгоградская ГСХА. – № 2009109482/22; заявл. 16.03.09; опубл. 20.08.09, Бюл. № 23.
33
18. Пат. № 2380657 РФ, МПК G 01 F 1/00. Расходомер жидких сред в открытых водоемах и водотоках/ Кизяев Б.М., Салдаев А.М., Конторович И.О.,
.Колобанова Н.А., Пахомов А.А., Бородычев В.В., Лытов М.Н., Салдаев Г.А.; заявитель и патентообладатель Всеросс. науч.- исслед. ин-т гидрот-ки и мелиор-и. – №
2008130464/28; заявл. 22.07.2008; опубл. 27 01.10, Бюл. № 3.
19. Пат № 132946 РФ, МПК А 01 G 25/06. Конструкция защиты внутрипочвенных увлажнителей от заиления/ Овчинников А.С., Пахомов А.А., Ходяков Е.А., Попов П.С.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ. – № 2013126782/13; заявл. 11.06.2013; опубл.10.10.2013, Бюл.№28.
20. Пат № 134003 РФ, МПК А 01 G 25/06. Конструкция увлажнительной
сети для внутрипочвенного орошения овощных культур/ Овчинников А.С., Пахомов А.А., Ходяков Е.А., Попов П.С; заявитель и патентообладатель ФГБОУ
ВПО Волгоградский ГАУ. – №2013126785/13; заявл. 11.06.2013;
опубл.10.11.2013, Бюл.№31.
21. Пат № 132093 РФ, МПК Е 02 В 3/16, Е 02 В 3/04, Е 02 В 3/12, Е 02 В
5/02, Е 02 D 17/10, Е 02 D 17/20. Облицовка канала / Овчинников А.С., Пахомов
А.А, Ходяков Е.А., Попов П.С., Соловьев А.В.; заявитель и патентообладатель
ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ. – №2013109470/13; заявл. 04.03.2013; опубл.
10.09.2013, Бюл.№25.
22. Пат № 140738 РФ, МПК А 01 G 25/00. Поливной трубопровод/ Пахомов А.А., Ходяков Е.А., Суслин Д.А., Попов П.С., Колобанова Н.А.; заявитель и
патентообладатель ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ. – №2014103796/13; заявл.
04.02.2014; опубл. 20.05.2014, Бюл.№14.
23. Пат № 2543190 РФ, МПК В 05 В 1/18. Веерный дождевальный насадок-активатор / Семененко С.Я., Абезин В.Г., Соловьев А.В., Пахомов А.А.,
Беспалов А.Г.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ Повол. Науч.иссл. инст-т
экол.-мелиорат технологий. – №2013145774/05; заявл. 11.10.2013; опубл. 27.02.
2015, Бюл. №6.
24. Пат № 158470 РФ, МПК Е 02 В 3/00. Облицовка канала / Овчинников
А.С., Ходяков Е.А., Пахомов А.А, Кирносов Р.С., Ляшенко К.А; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ. – №2015123166/13; заявл.
16.06.2015; опубл. 10.01.2016, Бюл.№1.
25. Пат № 173800 РФ, МПК Е 02 В 3/16. Устройство комплексной гермитизации и защиты деформационных швов ГТС от прорастания древеснокустарниковой растительностью / Семененко С.Я., Дубенок Н.Н., Марченко
С.С., Арьков Д.П., Кулик А.К., Попов П.С., Пахомов А.А; заявитель и патентообладатель ФГБНУ Федер. научн. центр агроэкол., компл. мелиораций и защит.
лесоразв.-я РАН . – №2016149653/13; заявл. 16.12.2016; опубл. 12.09.2017,
Бюл.№26.
26 Пат № 174936 РФ, МПК А 01 G 25/00. Регулятор уровня воды непрямого действия / Овчинников А.С., Пахомов А.А., Ходяков Е.А., Семененко
С.Я., Колобанова Н.А., Буравченко С.Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ
ВО Волгоградский ГАУ. – №2017119027; заявл. 31.05.2017; опубл. 13.11.2017,
Бюл.№32.
27 Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
34
№2017662561. Программа для моделирования переходных процессов в каналеоросителе с подвижным водопотребителем/ Овчинников А.С., Пахомов А.А.,
Семененко С.Я., Марченко С.С., Колобанова Н.А.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ Федер. научн. центр агроэкол., компл. мелиораций и защит. лесоразв.-я РАН. – № 2017616896; заявл. 13.07.2017; Опубл. 13.11.2017.
28. Пат № 2635167 РФ, МПК Е А 01 G 25/02. Дождеватель с регулируемым качеством дождя / Семененко С.Я., Абезин В.Г., Дубенок Н.Н., Лытов
М.Н., Пахомов А.А., Чушкин А.Н., Попов П.С.; заявитель и патентообладатель
ФГБНУ Федер. научн. центр агроэкол., компл. мелиораций и защит. лесоразв.-я
РАН . – №2017101908; заявл. 20.01.2017; опубл. 09.11.2017, Бюл. № 31.
Монография
29. Автоматизация водоподачи и учет воды на внутрихозяйственной оросительной системе : монография / А.С. Овчинников, А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова, В.Ф. Скворцов, В.В. Якубов. – Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский
ГАУ, 2012. – 188 с.
Публикации в журналах, сборниках научных трудов, материалах конференций
30. Пахомов, А. А. Автоматизация водораспределения на внутрихозяйственной оросительной сети / Пахомов А. А. // Материалы конференции молодых ученых.
– Волгоград, СХИ, 1979. – С. 89-90.
31. Мелихов, М. Н. Средства гидравлической автоматики для внутрихозяйственной оросительной сети / М. Н. Мелихов, А. А. Пахомов // Тезисы докладов 4 научно-производственной конференции по проектированию, строительству и эксплуатации оросительных систем в Поволжье. – Волгоград: Волгоградская правда, 1980. –
С. 156-157.
32. Пахомов, А. А. Автоматизация гидротехнических сооружений внутрихозяйственной оросительной сети / М. Н. Мелихов, А. А. Пахомов // Сб. научных трудов Волгоградского СХИ. – Волгоград, 1980. – Том ХХ. – С. 123-126.
33. Мелихов, М. Н. Применение гидравлических авторегуляторов на гидротехнических сооружениях оросительных систем / М. Н. Мелихов, А. А. Пахомов //
Совершенствование конструкций оросительных систем и пути эффективного освоения орошаемых земель. – Волгоград: ВСХИ, 1981. – С. 133-136.
34. Мелихов, М. Н. Устройство гидравлического действия для трубчатых водовыпусков / М. Н. Мелихов, А.А. Пахомов // Эксплуатация гидромелиоративных
систем и повышение эффективности использования орошаемых земель – Волгоград:
ВСХИ, 1984. – С. 150-153.
35. Пахомов, А. А. Безуклонные оросители как объекты автоматического регулирования / А.А. Пахомов // Режим орошения, способы и техника полива сельскохозяйственных культур и их совершенствование. – Волгоград: ВСХИ, 1986 – С. 110114.
36. Мелихов, М. Н. Регуляторы уровня нижнего бьефа для трубчатых сооружений оросительных систем / М. Н. Мелихов, А.А. Пахомов // Прогрессивные технологии орошения сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. ВСХИ. – Волгоград,
1989. – С. 116-122.
37. Пахомов, А. А. Методика расчёта мягкого водонаполняемого затвора автоматизированного водовыпуска / А. А. Пахомов, В. А. Волосухин, Т. П. Мурашкина //
35
Экономия водных ресурсов в агропромышленном комплексе: тезисы докладов Региональной научно-технической конференции. – Волгоград, 1989. – С. 96-97.
38. Мелихов, М.Н. Водомерное устройство для открытых каналов / М.Н. Мелихов, А.А. Пахомов // Водосберегающие технологии оросительных мелиораций :
сб. науч. тр. ВСХИ. – Волгоград, 1993. – С. 125-131.
39. Мелихов, М.Н. Автоматический трубчатый водовыпуск с камерой противодавления/ М.Н. Мелихов, А.А. Пахомов // Водосберегающие технологии оросительных мелиораций: сб. науч. тр. ВСХИ. – Волгоград, 1993. – С. 131-136.
40. Пахомов, А. А. Формализованное описание процесса регулирования водоподачи в машинном канале-оросителе / А. А. Пахомов, В. Т. Островский // Водосберегающие технологии сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. / Волгогр. гос.
с.-х. акад. – Волгоград, 2001. – С. 91-94.
41. Пахомов, А. А. Режим орошения кукурузы при автоматизации водоподачи
к ЭДМФ «Кубань» / А. А. Пахомов, Е.М. Жаринов // Научный вестник. – 2002. –
№ 3. – С. 183-186.
42. Мелихов, М.Н. Автоматический трубчатый водовыпуск с импульсной
трубкой/ М.Н. Мелихов, А.А. Пахомов //Мелиорация и водное хозяйство: материалы
научно-практической конференции, посвященной 95-летию мелиоративного образования на юге России. – Новочеркасск, 2003. – Вып. 2. Т. 2. – С. 80-84.
43. Пахомов, А.А. Расчет динамических характеристик объекта гидроавтоматики на открытой оросительной сети / А.А. Пахомов // Проблемы агропромышленного комплекса: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. – Волгоград, 2003. – С. 181-182.
44. Пахомов, А.А. Средства гидроавтоматики для водоподачи на открытой
оросительной сети / А.А. Пахомов // Современные проблемы мелиорации земель,
пути и методы их решения: сборник научных трудов ФГНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2003. – С. 129-130.
45. Пахомов, А. А. Автоматизация водораспределения средствами гидроавтоматики / А. А. Пахомов // Основы достижения развития сельского хозяйства: материалы Международной научно-практической конференции. – Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2004. – С. 129-130.
46. Пахомов, А.А. Эффективность применения средств гидроавтоматики на
оросительных системах / А.А. Пахомов // Эффективность оросительных мелиораций
на юге России: сборник научных трудов ВНИИОЗ. – Волгоград, 2004. – С. 228-230.
47. Пахомов, А. А. Автоматизация поверхностного полива средствами гидроавтоматики / Пахомов А. А. // Современные проблемы развития АПК. – Волгоград.
ВГСХА, 2006. – С. 19-22.
48. Пахомов, А.А. Автоматизация чековых сбросных сооружений на рисовых
системах / А. А. Пахомов, В. Т. Островский, А. М. Турыгин // Современные проблемы развития АПК. – Волгоград : ВГСХА, 2006. – С. 121-123.
49. Пахомов, А.А. Локальные средства водоучета для открытых оросительных
систем/А.А. Пахомов, К.М. Мелихов, Н.А. Колобанова// Сборник научных трудов
региональной конференции Всероссийского совета молодых ученых и специалистов
аграрных образовательных и научных организаций ЮФО. – Ставрополь, 2007. – С.
185-188.
36
50. Пахомов, А. А. Автоматизация водораспределения на открытой внутрихозяйственной оросительной сети / А. А. Пахомов, В. Ф. Скворцов // Вопросы мелиорации. – 2008. – № 1-2. – С. 23-33.
51. Пахомов, А.А. Использование средств учета воды на оросительных системах Ленинского района Волгоградской области /А.А. Пахомов, К.М. Мелихов, Н.А.
Колобанова// Материалы научно-практической конференции ВГСХА. – Волгоград,
2008. – С. 128-131.
52. Пахомов, А.А. Организация водоучета на каналах оросительных систем. /
А.А. Пахомов, К.М. Мелихов, Н.А. Колобанова // Вопросы мелиорации. – 2008. –
№1-2. – С. 34-37.
53. Пахомов, А.А. Результаты гидравлических исследований взаимодействия
потока с чувствительным элементом штангового расходомера/ А.А. Пахомов, К.М.
Мелихов, Н.А. Колобанова // Проблемы и тенденции устойчивого развития аграрной
сферы: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Победы в Сталинградской битве.4-7 февраля 2008 года. Направление:
Оптимизация использования оросительных систем и водных ресурсов в сельском хозяйстве. – Волгоград, 2008. – С. 124-126.
54. Пахомов, А.А. Результаты лабораторных исследований пропускной способности авторегулятора со шторным затвором / А.А. Пахомов // Роль молодых ученых и специалистов в интенсификации сельскохозяйственного производства: материалы конференции молодых ученых – Волгоград: ВСХИ, 2008. – С. 155-157.
55. Овчинников, А.С. Исследование рабочих параметров штангового расходомера/А.С. Овчинников, А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова //Тезисы докладов Национальной академии наук Беларуси. – Минск, 2009. – С. 135-139.
56. Определение основных конструктивных параметров штангового расходомера / А.А. Пахомов, К.М. Мелихов, С.В. Тронев, Н.А. Колобанова// Материалы
Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию образования ВГСХА. – Волгоград, 2009. – С. 25-30.
57. Пахомов, А. А. Оценка эффективности внедрения средств гидроавтоматики на действующих оросительных системах в Волгоградской области / А. А. Пахомов, В. Ф. Скворцов // Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях. – Волгоград, 2009. – Том 1. – С. 362-367.
58. Пахомов, А.А. Пути совершенствования средств водоучета на оросительных системах. / А.А. Пахомов, К.М. Мелихов, Н.А. Колобанова // Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию
образования ВГСХА. Направление: Оросительные мелиорации и совершенствование
техники полива, режимов орошения сельскохозяйственных культур. – Волгоград,
2009. – С. 359-362.
59. Пахомов, А. А. Технология автоматического регулирования подачи воды в
открытые оросители / А. А. Пахомов, В. Ф. Скворцов // Вестник АПК Волгоградской
области. – 2009. – № 2 (294). – С. 16-17.
60. Скворцов, В.Ф. Гидравлическая автоматизация мелиоративных гидротехнических сооружений в Волгоградской области / В. Ф. Скворцов, А.А. Пахомов //
37
Современные проблемы мелиорации и водного хозяйства. Матер. междунар. науч.практ. конф. – М.: ВНИИГиМ, 2009. – Том 2. – С. 295-299.
61. Инновационные средства водоподачи и учета воды на мелиоративных системах / А. С. Овчинников, А. А. Пахомов, Н. А. Колобанова, В. Ф. Скворцов // Социально-экономические и природоохранные аспекты развития сельских муниципальных образований / составление и редакция: В. П. Зволинский и др. – М.: Изд. Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2010. – С. 190-194.
62. Измерение расхода воды в открытых каналах с использованием штангового расходомера / А.А. Пахомов, К.М. Мелихов, С.В. Тронев, Н.А. Колобанова // Мелиорация. – 2010. – №1(63). – С. 65-69.
63. Пахомов, А.А. Перспективные средства водоучета / А. А. Пахомов, А.М.
Салдаев, Н.А. Колобанова // Новые направления в решении проблем в АПК на основе современных ресурсосберегающих, инновационных технологий: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Победы в
Великой Отечественной войне. Направление: Комплексные мелиорации земель и
сельскохозяйственное водоснабжение в современных условиях. – Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2010. – Т. 1. – С. 362-366.
64. Овчинников, А. С. Организация водоучета и регулирование водоподачи на
мелиоративных системах/ А.С. Овчинников, А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова // Современные энерго- и ресурсосберегающие экологически устойчивые технологии и
системы сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр./ ФГБОУ ВПО РГАТУ. –
Рязань, 2011.– С. 506-511.
65. Пахомов А. А. Внедрение средств регулирования водоподачи и водоучета
на внутрихозяйственной оросительной системе/ А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова //
Научное обеспечение развития АПК аридных территорий: теория и практика: материалы докладов межд. науч.-практ. конференции. – М.: Издательство «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2011. – С. 269-272.
66. Пахомов, А.А. Оптимизация основных конструктивных параметров штангового расходомера/ А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова //Новые инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации: сб. науч. докл. 3 междунар. (7
всероссийск.) конференции молодых ученых и специалистов. – Коломна, 2011. – С.
108-112.
67. Пахомов, А.А. Разработка средств водоучета для магистральных каналов
оросительных систем/ А. А. Пахомов, Н.А. Колобанова // Интеграционные процессы
в науке, образовании и аграрном производстве – залог успешного развития АПК: материалы Международной научно-практич. Конференции. – Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2011. – Т. 1. – С. 206-209.
68. Пахомов, А. А. Теоретическое обоснование конструкции чувствительного
элемента штангового расходомера для объектов водохозяйственного строительства /
А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова // Пути повышения продуктивности орошаемых агроландшафтов в условиях аридного земледелия: сб. на- уч. трудов. – М.: Издательство «Вестник РАСХН», 2012. – С. 102-106.
69. Пахомов, А.А. Натурные обследования лиманов Волгоградского Заволжья/
А.А. Пахомов, Е.А. Хеликова // Интеграция науки и производства – стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО: материалы Международной научно-
38
практической конференции, посвященной 70-летию Победы в Сталинградской битве. – Волгоград, 2013. – С. 384-387.
70. Хеликова, Е.А. Перспективы развития лиманного орошения Волгоградской
области / Е.А. Хеликова, А.А. Пахомов// Дальневосточный аграрный вестник. –
2014. – № 4 (32). – С. 25-27.
71. Пахомов, А.А. Особенности поверхностного полива с использованием поливных трубопроводов / А.А. Пахомов, Д.А. Суслин // Научные основы стратегии
развития АПК и сельских территорий в условиях ВТО: материалы Международной
научно-практической конференции, посвящённой 70-летию образования ВолГАУ. –
Волгоград, 2014. – С. 174-176.
72. Пахомов, А.А. Повышение уровня эксплуатации открытой внутрихозяйственной оросительной сети / А. А. Пахомов, Н.А. Колобанова // Международный научный журнл «Educatio». – 2014. – № 4. – С. 160-162.
73. Пахомов, А.А. Современные проблемы водоучета и пути их решения / А.А.
Пахомов, Н.А. Колобанова// Materialy X Miedzynarodowej naukowi-praktycznej
«Aktualne problemy nowoczesnych nauk - 2014». – Przemysl,Volume 22. – S. 3-6.
74. Пахомов, А.А. Разработка оросительных систем нового поколения/ А. А.
Пахомов, Н.А. Колобанова, Д.А. Суслин // Проблемы рационального использования
природохозяйственных комплексов засушливых территорий: сборник научных трудов/ Под науч. ред. В.П. Зволинского/ ФГБНУ «Прикаспийский НИИ аридного земледелия». – Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2015. – С. 119-122.
75. Пахомов, А.А. Современные проблемы эксплуатации оросительных систем
и пути их решения / А.А. Пахомов, А.В. Соловьев, Н.А. Колобанова // Стратегическое развитие АПК и сельских территорий РФ в современных международных условиях: материалы Междун. научно-практич. конференции, посвященной 70-летию
Победы в Великой Отечественной войне. – Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский
ГАУ, 2015. – Т. 3. – С. 79-83.
76. Хеликова, Е.А. Проблемы и пути развития систем лиманного орошения в
Волгоградской области /Е.А. Хеликова, А.А. Пахомов // Стратегическое развитие
АПК и сельских территорий РФ в современных международных условиях: материалы Международной научно-практической конференции, посвящённой 70-летию Победы в Великой Отечественной Войне. – Волгоград, 2015. – С. 72-75.
77. Щедрин, В.Н. Выбор схемы водораспределения для регулирования водоподачи на оросительных системах/ В.Н. Щедрин, А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова //
Научные основы природообустройства в России: проблемы, современное состояние,
шаги в будущее: материалы Междун. научно-практич. конференции. – Волгоград:
ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2015. – Т. 1. – С. 167-172.
78. Пахомов, А.А. Анализ конструкций инженерно-мелиоративных систем /
А.А. Пахомов, Е.А. Хеликова // Стратегические ориентиры инновационного развития АПК в современных экономических условиях: материалы Международной научно-практической конференции. – Волгоград, 2016. – Т. 3. – С. 22-26.
79. Пахомов, А.А. Поливной трубопровод с системой регулирования водоподачи/ А.А. Пахомов, Д.А. Суслин// Мелиорация и водное хозяйство: проблемы и пути решения: материалы Международной научно-практической конференции. – М.,
2016. – С. 374-378.
39
80. Пахомов, А.А. Теоретические исследования параметров конструкции мобильного поливного трубопровода /А.А. Пахомов, Д.А. Суслин // Стратегические
ориентиры инновационного развития АПК в современных экономических условиях: материалы Международной научно-практической конференции. – Волгоград,
2016. – Т. 3. – С. 47-52.
81. Кафтанова, И.И. Экологические аспекты полива дождеванием в Волгоградской области/ И.И. Кафтанова, А.А. Пахомов //Наука и молодежь: новые решения: материалы X Международной научно-практической конференции молодых исследователей. – Волгоград, 2016. – С. 63-65.
82. Систематизация патентной информации в области разработки средств гидроавтоматизации для инженерно-мелиоративных систем / А.А. Пахомов, Н.А. Колобанова, В.Ф. Скворцов, Д.П. Арьков //Юбилейный международный сборник научных
трудов «Технологии и технические средства в мелиорации», посвященный 50-летию
начала реализации широкомасштабной программы мелиорации земель и 50-летию
образования ВНИИ «Радуга»/ [Сост. А.И. Банникова]; ФГБНУ ВНИИ «Радуга». –
Коломна: ИП Лавренов А.В., 2017. – С. 117-120.
83. Пахомов, А.А. Современный мелиоративный комплекс – стратегический
фактор развития сельских территорий /А.А. Пахомов, О.А. Кулагина, Н.А. Колобанова // Эколого-мелиоративные аспекты рационального природопользования: материалы Международной научно-практической конференции. – Волгоград,
2017. – Т. 2. – С. 421-427.
Подписано в печать__________Формат 60х84 1/16
Уч.-печ. л.2.0 Тираж 100 Заказ___
Издательско-полиграфический комплекс ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ «Нива»
400002, Волгоград, пр. Университетский, 26
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа