авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

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


Pages:     | 1 ||

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент мелиорации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЦЕНТР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Таблица Рекомендуемые методы расчетов и исследований для определения критериальных значений К1 и К № Рекомендуемые методы расчетов и исследований для оп Наименование показателя п/п ределения критериальных значении К1 и К 1 2 Отметки депрессионной поверх ности фильтрационного потока в теле грунтовых сооружений и Аналитические методы (метод исследования на береговых примыканиях порной и безнапорной фильтрации, метод фраг Пьезометрические напоры в те- ментов) и графический – для определения крите 2 ле сооружений, оснований бере- риальных значений пьезометрических напоров, говых примыканиях фильтрационных расходов. На стадии эксплуа тации критериальные значения K1 и K2 уточня Градиенты напора в теле соору ются поверочными расчетами, в том числе на 3 жений, основании и береговых основе использования прогнозных статистиче примыканиях ских моделей Фильтрационные расходы в теле 4 сооружений, основании и бере говых примыканиях Вертикальные перемещения 5 (осадки) гидросооружений и их Детерминистические расчеты прочности и устой оснований чивости бетонных гидросооружений и сооруже Горизонтальные перемещения ний из грунтовых материалов (методы методы гидросооружений и их оснований механики сплошной среды, теории упругости, пластичности, ползучести). На стадии эксплуата Напряжения в теле сооружений и ции критериальные значения показателей со их основаниях стояния ГТС уточняются поверочными расчетами Углы поворота характерных се на основе данных натурных наблюдений 8 чений бетонных и ж/бетонных сооружений продолжение табл. 1 2 Инженерные методы, регламентированные СНиП Раскрытие трещин и межблоч 9 (вторая группа предельных состояний). Критери ных швов альные значения показателей Определение предельной глубины распростра нения трещины по контакту бетонной плотины со Глубина распространения тре- скальным основанием из условия обеспечения 10 щины по контакту бетонной пло- прочности сооружения и основания. На стадии тины со скальным основанием эксплуатации – использование прогнозных мате матических моделей (аппроксимация, регресси онная модель) Определение допустимого взаимного смещения Взаимное смещение секций по секций по швам относительно друг друга из усло 11 швам бетонных и ж/бетонных вия сохранения герметичности. На стадии экс сооружений плуатации – использование статистических мо делей Температура и температурный Расчеты напряженного состояния плотин и их градиент в теле сооружения и в оснований. На стадии эксплуатации критериаль 12 приконтактной зоне основания ные значения показателя уточняются расчетом с (для сооружений, возводимых в учетом реального температурного режима окру северной климатической зоне) жающей среды Температура фильтрующей во- Использование статистических моделей на осно ды в теле грунтовых сооружений вании данных натурных наблюдений Определение глубины размыва – расчетом по эмпирическим зависимостям (из условия допус тимой неразмывающей скорости потока) и удель Глубина размыва дна отводяще 14 ного расхода. Критериальные значения глубины го канала ниже рисбермы размыва дна отводящего канала ниже рисбермы на стадии эксплуатации принимаются равными значениям, определенным на стадии проекта Линейный размер и площадь зо Расчет прочности плит крепления откосов плотин ны нарушения контакта плит 15 из грунтовых материалов для различных условий крепления откосов плотин из их опирания грунтовых материалов Расчеты по проверке соответствия сооружения требованиям нормативных документов выполняются заблаговременно его собст венником или по его заданию проектной или научно исследовательской организациями. Комиссия, проводящая обследова ние сооружения, проверяет правильность выбора исходных данных, методики расчетов и принятых нормативных критериев.

ФГБНУ «РосНИИПМ» в качестве показателей состояния, ха рактеризующих надежность с безопасность мелиоративных сооруже ний, рекомендует следующие параметры (табл. 3).

В связи с тем, что аварии гидротехнических сооружений могут иметь катастрофические последствия, существует стремление обеспе чить «абсолютную надежность ответственных сооружений», т.е. све сти вероятность аварии к нулю. Накопленный к настоящему времени опыт эксплуатации свидетельствует, что аварии гидросооружений, тем не менее, происходят.

Вероятностная оценка риска аварии гидросооружений позволяет получить наиболее экономичное инженерное решение, обеспечиваю щее минимизацию суммарных затрат на возведение сооружения и на ликвидацию возможного вследствие аварии ущерба народному хозяй ству. Таким образом устраняется опасность как чрезмерного риска аварии, так и необоснованных запасов в конструкции сооружения.

Вероятность поступления предельного состояния (отказа, по вреждения) в течение заданного срока или в единицу времени принята в качестве показателя риска аварии.

Расчетные оценки риска аварии следует использовать для опти мизации конструкции гидротехнических сооружений. Рекомендуется применять экономический критерий оптимизации в соответствии с известным в теории надежности соотношением:

R RiYi min, i где П – приведенные затраты на возведение гидротехнического со оружения;

R – амортизационные отчисления и эксплуатационные расходы;

Таблица Критерии безопасности и надежности ГТС мелиоративного назначения Показатели Значения Примечания 1 2 Превышение отметки гребня сооружений, соз- Нгр – отметки гребня;

Нр% – отметка уровня воды дающих напорный фронт, над уровнем воды в расчетной обеспеченности;

hset – ветровой нагон Нгр – (Нр% + hset + hrun1%) ›0.5 м водотоке, водоеме (пруд или водохранилище) воды в верхнем бьефе;

hrun1% – высота наката вет расчетной обеспеченности ровых волн обеспеченностью 1% Фильтрационная устойчивость грунта тела соору- JДК – допустимый контролирующий градиент;

J 1. жения J – действительный градиент J Пропускная способность водосбросных сооруже- max – максимальная пропускная способ Q ний max Q ность сооружения;

QP% – расчетная пропускная Qp % способность сооружения заданной обеспеченности Пропускная способность водозабора (водоспуска) Qтр.вод – требуемый расход по графику водоподачи;

Q 1 Qсоор – пропускная способность сооружения Q Устойчивость грунта основания сооружения на ме- Vсуф – допустимая выходная скорость механической V ханическую суффозию суффозии грунта сооружения основания;

Vвых – действительная выходная скорость фильт V рационного потока продолжение табл. 1 2 Статическая устойчивость откосов Кз – коэффициент запаса устойчивости откосов;

K 1, Кд – допустимый коэффициент устойчивости K Прочность грунта основания RH – нормативное допустимое напряжение;

R – RH 1 действительное напряжение на грунт основания R Обеспечение надежности системы «сооружение- Rн.с. – допустимое нормативное значение обобщен основание» ной несущей способности;

F – значение обобщен R..

1 ного силового воздействия;

n – коэффициент на lc F дежности по ответственности сооружения;

lc – ко эффициент сочетания нагрузок Условие неразмываемости Vн.доп – допускаемая (неразмывающая) донная V.

1 скорость потока в точке;

Vн.дон – действительная V.

донная скорость потока в точке;

Vн.доп – допускае V. мая (неразмывающая) средняя скорость потока;

Vн.ср – средняя скорость потока V.

Условие незаиляемости Vнез – допускаемая (незаиляющая) средняя ско V 1 рость потока;

Vн.ср – средняя скорость потока V.

(должна быть › 0,3 м/с) Условие незарастаемости Vн.ср ›0.5-0.6 Vн.ср – средняя скорость потока, м/с В числителе – нормативные значения диагностических критериев безопасности К1.

В знаменателе – значения измеренных диагностических показателей состояния сооружений.

i – годовая вероятность наступления предельного состояния (риска аварии), повреждения или отказа в течение заданного срока;

Yi – стоимость народнохозяйственного ущерба, вызванного на ступлением предельного состояния (риска аварии), повреждением или отказом.

В отечественной практике существуют два основных метода ко личественной оценки уровня риска аварий ГТС:

1 Метод экспертных оценок (детерминированная оценка воз можного риска аварий).

2 Метод расчета надежности сооружений с оценкой риска ава рий (вероятностный метод).

В практике эксплуатации мелиоративных сооружений для опре деления уровня безопасности, как правило, используется метод экс пертных оценок ФГУП «ВОДГЕО».

За основу количественной оценки опасности, уязвимости, риска аварий ГТС приняты нормирующие коэффициенты, характеризующие долю (вероятность) от наиболее неблагоприятных ситуаций.

Оценка риска аварий производится на основании экспертного анализа степени опасности аварии и степени уязвимости ГТС. Сте пень риска аварии оценивается по принципу пересечения этих собы тий и количественно выражается коэффициентом риска аварии:

Ra= Vy, где – коэффициент опасности аварии;

Vy – коэффициент уязвимости аварии сооружения.

Коэффициенты опасности и уязвимости определяются для каж дого события по таблицам, представленным в рекомендациях [11].

Физический смысл коэффициента Ra состоит в том, что он представ ляет собой долю от риска, который имеет место на ГТС при наиболее неблагоприятных сочетаниях показателей опасности ( = 1) и уязви мости (Vy = 1). Степень риска аварии оценивается по величине коэф фициента аварии Ra в соответствии с данными табл. 4.

Таблица Значение коэффициента риска аварий Ra в зависимости от степени риска (по методике ФГУП ВНИИ ВОДГЕО) Степень риска аварии Ra Малая (нормальный уровень безопасности) Не более 0, Умеренная (пониженный уровень безопасности) Свыше 0,15, но не более 0, Большая (неудовлетворительный уровень безопасности) Свыше 0,3, но не более 0, Аварийная ситуация (опасный уровень) Свыше 0, В ФГБНУ «РосНИИПМ» разработаны допустимые коэффици енты риска аварий для III-го и IV-го классов сооружений. Предлагает ся качественная и количественная оценки риска аварий в зависимости от уровня безопасности. При эксплуатации ГТС в процессе проведе ния мониторинга будут определяться параметры риска, техническое состояние ГТС и их уровень безопасности. Качественные и норматив ные количественные показатели риска и техническое состояние ГТС представлены в табл. 5, 6.

Таблица Расчетные коэффициенты рисков аварий для различных уровней безопасности ГТС (по методике «РосНИИПМ») Риск аварии Уровень безопасности (по МПР) I класс II класс III класс IV класс 4 10-3 56 10- Нормальный 5 10-5 5 10- Пониженный 6,4 10-4 1,7 10-3 4,87 10-3 1,5 10- 1,18 10-3 3,16 10-3 7,09 10-3 2,75 10- Неудовлетворительный Опасный 3,4 10-3 9,2 10-3 2,06 10-2 8 10- Таблица Характеристики технического состояния и уровня безопасности ГТС (качественные и количественные) Удовлетвори- Не вполне удовле- Неудовлетворитель Техническое состояние Нормальное тельное творительное ное Процент физического до 10 % 11-15 % 16-20 % Более 20 % износа Неудовлетвори- Опасный Уровень безопасности Нормальный Пониженный тельный (критический) Коэффициент риска 56 10-3 1,5 10-2 2,75 10-2 8 10- для ГТС IV класса Свыше 0,15, Степень риска аварии Свыше 0,3, но не Не более 0,15 но не более Свыше 0, Ra более 0, 0, В научном обзоре [19] отмечается, что для объектов, которые являются потенциальным источником опасности, а к таким объектам относится большинство мелиоративных сооружений, важными пока зателями является безопасность и живучесть.

Безопасность можно трактовать, как свойство объекта в случае нарушения работоспособного состояния при эксплуатации не созда вать угрозу для жизни и здоровья людей, а также окружающей среды.

Живучесть сооружения занимает промежуточное место между понятиями «надежность» и «безопасность». Живучесть трактуется как свойство сооружения противостоять развитию критических отказов из-за возникших дефектов или повреждений при установленной сис теме технического обслуживания и ремонта, или свойство сооруже ний сохранять ограниченную работоспособность при наличии дефек тов или повреждений определенного вида. Примером может служить сохранение каналом пропускной способности при его зарастании, или сохранении несущей способности трубчатыми сооружениями (труба ми) при возникновении усталостных трещин, размеры которых не превышают допустимых значений.

3.3 Оценка состояния и уровня безопасности ГМС Методики, разработанные для оценки состояния и уровня безо пасности эксплуатируемых гидротехнических сооружений, ориенти рованы, главным образом, на сооружения I–III классов, обеспеченные проектной документацией. Сложнее обстоит дело с сооружениями IV класса, к каковым, в основном, и относятся сооружения гидромелио ративных систем. Зачастую проектная документация на них не сохра нилась, отсутствуют службы эксплуатации, и трудно найти собствен ника. Опыт МГУПриродообустройства [5] показывает, что «квалифи цированный специалист-гидротехник способен по результатам обсле дований в зависимости от характера действующих факторов и повре ждений оценить состояние и уровень безопасности сооружений, а также выдать необходимые рекомендации».

В соответствии с методикой, разработанной в ФГОУ ВПО МГУП, оценка состояния и уровня безопасности гидротехнических сооружений выполняется в следующей последовательности.

1. Проводятся детальные обследования гидротехнических со оружений. При отсутствии проектной документации выполняются не обходимые измерения. При наличии проектной документации осуще ствляются контрольные измерения основных параметров.

2. По результатам обследований и измерений детально описыва ется все сооружение, повреждения (с выделением значимых), факто ры, влияющие на безопасность подобных сооружений. Выполняется схема сооружения, на которую наносятся основные параметры и мес та возможных повреждений. Помимо схемы к описанию сооружений и повреждений прикладываются фотографии.

3. Анализируется состояние отдельных гидротехнических со оружений, уровень их безопасности. (Для оценки уровня безопасности используется терминология Российского регистра ГТС.) При этом рассматриваются возможные сценарии возникновения аварийных си туаций.

4. Проводится ориентировочная оценка степени опасности при аварии.

5. Разрабатываются рекомендации по предотвращению аварий и определяется ориентировочная стоимость необходимого объема ре монтных работ.

6. Все материалы детальных обследований передаются Заказчи ку.

За 2007-2008 годы по описанной методике выполнена работа по 822 гидроузлам Московской области, что в 2 раза больше чем было обследовано гидротехнических сооружений за предыдущие 6-7 лет по оценке уровня их безопасности. Методику Московской области по об следованию гидротехнических сооружений применяют и другие субъ екты Российской Федерации.

В работе [19] приведена математическая модель и порядок рас чета, которые может использоваться как при преддекларационном об следовании, так и при составлении деклараций безопасности ГТС ме лиоративного назначения.

Для общей расчетной надежности и безопасности ГТС мелиора тивного назначения необходимы следующие исходные данные:

- конструктивная схема сооружения и его стоимость;

- стоимость ущерба народному хозяйству в случае наступления предельного состояния, отказа или повреждения;

- функции распределения вероятностей характеристик сооруже ния и его материалов;

- функции распределения вероятностей характеристик воздейст вий.

Определение вероятности выхода количественных показателей состояния сооружения за пределы допустимых значений в течение срока эксплуатации, включает следующие этапы:

а) на основании опыта проектирования, строительства и экс плуатации анализируемого ГТС составляется перечень факторов, ко торые будут использоваться в математической модели сооружения;

б) задаются средние значения действующих факторов и путем изменения одного из них в расчете достигается значение показателя состояния сооружения, как можно более близкое к предельному и по функции распределения вероятностей фиксируется соответственное приращение вероятности;

в) последовательно изменяются в соответствии с полученным приращением вероятности каждый из факторов (значения остальных факторов остаются средними) и фиксируются соответствующие изме нения показателя состояния сооружения;

г) отбираются факторы, вызвавшие (при равных приращениях вероятности по функции распределения) наибольшие изменения пока зателя состояния сооружения (в расчетах надежности не более трех факторов);

д) расчетная модель будет иметь следующий вид:

(V1 – Vm ) = B(q1...q, q+ 1...qn ), где V1,Vm – показатели состояния сооружения;

q1...q – параметры воздействий;

q+1...qn – характеристики свойств материалов (или показатели, характеризующие работу отдельных элементов сооружения);

В – оператор, определяющий математическую модель (методику расчета).

е) назначение предельных значений показателей состояния со оружения;

ж) построение совместной функции распределения вероятностей характеристик воздействий и свойств материала;

з) проведение с использованием математической модели серии расчетов при различных сочетаниях параметров воздействий;

к) вычисление надежности ГТС путем интегрирования совмест ной плотности вероятностей параметров воздействий и свойств.

Анализ качественных и количественных показателей надежно сти работы мелиоративных гидротехнических сооружений также при веден в работе [19].

4 ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ Все мероприятия не только по реконструкции, но и по эксплуа тации мелиоративных систем и сельскохозяйственному использова нию мелиорированных земель должны обеспечивать экологически безопасное природопользование в пределах водосбросов, отдельных хозяйств и мелиоративных объектов. В связи с этим крайне необхо димо продолжить работу по улучшению существующих агроланд шафтов. В настоящее время большое значение имеет учет вопросов экологии при использовании мелиорированных земель, разработка экономических, финансовых, правовых механизмов и инструментов перехода к устойчивому развитию в последующем, создание основ экологически устойчивых моделей производства и потребления.

Гибкая стратегия при проведении мелиоративных работ будет способствовать дальнейшему развитию мелиорации такому функцио нированию существующих ГМС, при котором в течение срока служ бы все заданные процессы, параметры и геоэкологические ограниче ния не будут вызывают наступления недопустимых состояний (или отказов) для отдельных ее элементов или всей системы и как следст вие, возникновения негативных экологических последствий.

4.1 Согласование объема и интенсивности антропогенных воздействий с параметрами природной и инженерной подсистем Техническая и моральная изношенность практически на всех действующих гидромелиоративных объектах, выработка нормативных сроков эксплуатации технических средств, резкое сокращение объе мов работ по реконструкции, строительству, эксплуатации и техниче скому обслуживанию заставляют совершенствовать и искать новые пути снижения экологической опасности функционирования техно природных систем, т.е. повышения их экологической надежности.

Н.П. Карпенко, проведя анализ методов оценки мелиоративных систем в различных регионах России [7], выделяет два направления в решении проблемы повышения и обеспечения экологической надеж ности.

Первое направление связано с совершенствованием новых тех нологий и технических средств на базе разработки совершенных сис тем нового поколения, позволяющих повысить коэффициент исполь зования воды, снизить потери воды на фильтрацию и холостые сброс, повысить качество полива за счет водосберегающих технологий и т.д.

Второе направление исходит из совершенствования и повышения эф фективности природоохранных технологий, связанных с разработкой новых и достоверных методов оценки состояния и функционирования ГТС, способов более глубокой очистки почв, деминерализации сброс ных и коллекторно-дренажных вод, утилизации дренажно-сбросных вод и т.д.

Суть предлагаемой концептуальной модели функционирования гидромелиоративных систем состоит в компромиссном решении и со гласовании объема и интенсивности антропогенных воздействий с па раметрами природной и инженерной подсистем (см. схему).

В основе концепции лежит обоснование и выбор технических средств и технологий, которые адаптированы к конкретным природ ным особенностям гидромелиоративной системы, на основе прогно зов возможных негативных последствий в границах эколого экономических ограничений. Приоритетное направление – выявление тех блоков и элементов гидромелиоративных систем, с помощью ко торых представляется возможным повысить экологическую надеж ность их функционирования.

Основу концепции составляют три взаимосвязанных подсистемы ГМС: природной, включающей природные и техно-природные про цессы;

инженерной, состоящей из блока технических средств и техно логического блока;

и подсистемы управления, в основе которой лежат модели, информация и лицо, принимающее решение в вопросах управления и эксплуатации данной системой.

Базовым алгоритмом концептуальной модели является разра ботка и формирование адаптивных технических средств и технологий на основе когерентных решений в согласовании антропогенных воз действий и параметров природного объекта с использованием данных Концептуальная модель функционирования гидромелиоративных систем изучения тепловых и водных балансов, прогнозных оценок природ ных и техно-природных процессов, сценарных исследований, геоэко логических рисков и суммарных экологических ущербов. Результаты этих исследований являются научным обоснованием для выбора эко логически приемлемого и надежного варианта функционирования гидромелиоративной системы реконструкции, модернизации, кон сервации, выведения из сельскохозяйственного оборота и т.д. Кроме того, выполненные прогнозы и сценарии функционирования ГМС яв ляются основой для разработки новых и более совершенных техниче ских средств и технических решений, природоохранных технологий и мероприятий, которые необходимы для снижения негативных воздей ствий тех компонентов природной среды, которые нуждаются в очи стке, рекультивации, восстановлении свойств, улучшении качества и т.д.

В рамках разработанной концептуальной модели функциониро вания гидромелиоративных систем основное внимание было уделено блоку, с помощью которого представляется возможным повысить эко логическую надежность функционирования гидромелиоративных систем. Для решения этого вопроса были привлечены методы теории термодинамики открытых систем, которые используются для изуче ния неравновесных процессов. Исследования показали, что перспек тивно проводить оценку эффективности гидромелиоративных меро приятий с использованием термодинамических показателей;

их эко логически допустимые пределы позволяют смягчить негативные по следствия и снизить высокие антропогенные нагрузки. Подход, ис пользующий термодинамические показатели, базируется на изучении характера и направленности протекания неравновесных процессов и закономерностей энергетических превращений в открытых природ ных системах.

В рамках термодинамического подхода теплообмен в открытой системе «почвенный покров – атмосфера» является сложным процес сом, который зависит от многих природных факторов. Основным ис точником поступления тепла (энергии) в систему является солнечная энергия. При изучении теплообмена изучаемой системы предлагается использовать следующие комплексные показатели (они рассматрива ются как потоковые и выражаются в международной системе единиц кДж/см2): радиационный баланс подстилающей поверхности почв, «индекс сухости» Будыко, энергия почвообразования, расчетные за висимости определения которых широко известны.

Были проведены расчеты по количественной оценке этих пока зателей, которые показали, что общая структура термодинамического баланса почв при проведении гидротехнических мелиораций меняет ся;

отклонение отдельных энергетических показателей (от естествен ных значений) при экологически благоприятных оросительных нор мах весьма существенно (табл. 7).

Современный подход к исследованию и оценке антропогенных нагрузок включает не только изучение отдельных составляющих про цесса теплообмена, но и анализ всей структуры теплового баланса в целом, а использование такого термодинамического понятия как эн тропия позволяет оценить направление протекания процессов тепло обмена в системе «почвенный покров – атмосфера».

Предлагается рассматривать изменение теплового баланса под стилающей поверхности с учетом вегетационного периода функцио нирования оросительной системы.

Таблица Термодинамические показатели составляющих энергетических балансов и их изменение при орошении гидромелиоративных систем Термодинамические показатели Термодинамические показатели в естественных условиях при орошении Энерго Энергия Энергия Радиаци- обмен, Энергооб Ландшафтно- почвооб- почвооб онный Радиацион J(U)ест= мен J(U)м = климатическая разования разования баланс ный баланс Rест – м зона = Rм– QП, ест м Rест, Rм, кДж/см QП, QП, ест QП, кДж/см кДж/см2 в год;

кДж/см2 кДж/см кДж/см2 в год в год в год в год в год Лесостепная 155 89 66 160 96 Степная 165 90 75 170 100 Сухостепная 197 74 123 210 129 Полупустынная 200 55 145 220 138 Пустынная 230 34 196 265 174 Как показал выполненный анализ по изучению структуры тепло вых балансовых уравнений при функционировании гидромелиоратив ных (оросительных) систем в естественных условиях доминирующей составляющей становится турбулентный теплообмен (энергоотдача) почвенного покрова с приземным слоем атмосферы. При орошении же существенно увеличивается «полезно используемая» работа, кото рую приближенно можно оценить как энергию, расходуемую систе мой на процессы испарения, транспирации, протекания различных физико-химических процессов в почве и т.д.

Принимая, что при орошении турбулентная энергоотдача почв в окружающую среду в тепловом балансе становится преобладающей, предлагается проводить оценку эффективности функционирования ГМС с использованием интегрального показателя интенсивности энергообмена почв с атмосферой. Величина этого показателя может быть рассчитана по зависимости:

J ( U ) R QП, где: J ( U ) – интенсивность энергообмена, R – радиационный баланс, QП – энергия почвообразования.

Следует отметить, что мелиоративная деятельность, и, в частно сти, орошение, способствует снижению интенсивности энергообмена за счет совершаемой природной системой работы в виде увеличения затрат энергии на испарение, на процессы почвообразования и произ водство биомассы.

В качестве обобщенного интегрального показателя оценки со стояния гидромелиоративных систем и критерия оценки экологиче ской безопасности их функционирования предлагается использовать коэффициент термодинамического состояния КJ, который после ранжирования может быть представлен в следующем виде:

J ( U )ест J ( U ) м J ( U )м КJ J ( U )ест J ( U )ест, где: J(U)ест – интенсивность энергии теплообмена в естественных ус ловиях;

J(U)м – интенсивность энергии теплообмена при мелиоратив ных мероприятиях.

Реализация предложенного подхода была проведена для гидро мелиоративных систем, расположенных в различных ландшафтно географических зонах. Были рассчитаны величины радиационного ба ланса, энергии почвообразования и интенсивности энергообмена в ес тественных условиях и при проведении оросительных мелиораций.

Результаты показали, что при орошении происходит увеличение радиационного баланса и энергии почвообразования, снижение вели чины интенсивности энергообмена;

при этом увеличивается «полезная работа», совершаемой системой, что, в конечном счете, снижает об щую энтропию системы. В качестве ориентировочных критериев оценки уровня экологической безопасности функционирования гид ромелиоративных систем (исходя из коэффициента термодинамиче ского состояния) можно принять экологически безопасный режим ГМС от 0,06 до 0,55 в зависимости от природно-климатической зоны (табл. 8).

Таблица Оценка режима функционирования гидромелиоративных (оросительных) систем, расположенных в различных природных зонах Коэффициент термо- Режим функционирования динамического состоя Ландшафтно Экологически Экологически ния:

климатическая Экологически безопасный опасный J(U м ) зона допустимый КJ 1 (приемлемый) (недопустимый) J ( U ест ) Лесостепная 0,03 0 – 0,06 0,06 - 0,10 0, Степная 0,07 0 – 0,10 0,10 - 0,15 0, Сухостепная 0,34 0 – 0,35 0,35 - 0,40 0, Полупустынная 0,43 0 – 0,45 0,45 - 0,50 0, Пустынная 0,54 0 – 0,55 0,55 - 0,65 0, Разработанные количественные критерии позволяют выявить не только тенденцию в развитии природной системы, но и определить периоды изменения ее состояния и точки бифуркации, которые опре деляют дальнейшее «поведение» системы в зависимости от вида ан тропогенной деятельности. Спрогнозированный характер поведения техно-природных систем позволит обеспечить своевременное прове дение природоохранных мероприятий, необходимую эффективность и качество эксплуатации, и, как следствие, дает возможность повысить урожайность сельскохозяйственных культур на гидромелиоративных системах.

Эколого-экономический эффект достигается за счет эффектив ности природоохранных мероприятий и своевременного предупреж дения негативных последствий и развития деградационных процессов.

Для предотвращения и снижения нежелательных последствий воздей ствия антропогенной деятельности на окружающую природную среду необходима разработка комплекса упреждающих природоохранных мероприятий с более жесткими геоэкологическими ограничениями.

4.2 Организация технического обслуживания и ремонта ГМС Своевременное проведение планово-предупредительных, при родоохранных и других работ позволяет сэкономить капитальные за траты на восстановление параметров техно-природной системы и лик видацию негативных последствий, что обеспечивает сохранение и по вышение надежности и экологической безопасности функционирова ния гидромелиоративных систем.

Суть системы планово-предупредительных ремонтов выражена в самом названии ремонтов: «плановый» означает, что все мероприя тия технической эксплуатации выполняются в заранее запланирован ные сроки, «предупредительный» указывает на то, что выполняемые мероприятия предусматривают предупреждение преждевременного износа элементов гидротехнического сооружения.

Периодичность проведения капитального и текущего ремонтов конструкций и оборудования, наладка инженерных систем обусловли вается сроком их службы (табл. 9).

Таблица Примерные сроки службы и периодичность ремонтных работ на сооружениях мелиоративных систем Примерная периодич Средний ность ремонтов, лет Наименование элементов срок мелиоративных систем Капитального теку службы выборочного щего 1 2 3 Магистральные оросительные каналы:

100 10 земляные без облицовки облицованные камнем, бетоном и железобетоном 100 10 Межхозяйственная оросительная сеть:

земляные каналы без облицовки 40 10 каналы, облицованные бетоном и железобетоном 50 6 из железобетонных лотков 25 6 из железобетонных труб 50 6 из асбестоцементных труб 40 6 из стальных труб 30 6 Гидротехнические сооружения на каналах:

шлюзы-регуляторы, мосты-водоводы, перепады, быст ротоки, консольные перепады, водосливы каменные, бетонные, железобетонные:

межхозяйственные 40 6 внутрихозяйственные 30 6 Гидротехнические деревянные сооружения на межхозяй 10 6 ственных каналах Внутрихозяйственная оросительная сеть:

40 10 земляные каналы без облицовки каналы, облицованные камнем, бетоном и железобето 30 6 ном из железобетонных лотков 25 6 из асбестоцементных труб 40 8 из стальных труб 25 6 из полиэтиленовых труб 30 6 из железобетонных труб 50 10 из гибких переносных шлангов 5 - Открытая коллекторно-дренажная и водосбросная сеть 50 15 без облицовки Закрытая коллекторно-дренажная сеть из труб:

асбестоцементных 30 20 гончарных 60 15 полиэтиленовых 30 15 Система лиманного орошения 40 10 Дренаж гидромелиоративный горизонтальный:

ГТС можно рассматривать как систему, состоящую из отдель ных конструкций, инженерных устройств и оборудования, каждое из которых имеет свой срок службы Тx. На практике (учитывая конкрет ные условия) пользуются усредненными значениями сроков службы конструкций и инженерных систем.

Для их определения применяют методы математической стати стики.

Путем натурных обследований определяют сроки службы большого числа (не менее 50) одного и того же типа элемента гидро технического сооружения.

По ряду распределения срока службы Тх определяется среднее значение этой величины:

xi mi /m, (i 1,2,..., m), i где Tx усредненный срок службы данного элемента;

xi – возможные конкретные значения сроков службы элемента ГТС, зафиксированные в результате обследования;

mi – число элементов, имеющих данный срок службы;

m – общее число обследованных элементов.

В конкретных случаях фактические сроки службы имеют откло нения от среднего своего значения в большую или меньшую сторону.

В математической статистике для определения численных зна чений возможных событий введено понятие статистической вероятно сти. Если произведена серия из К обследований, в каждом из которых могло быть отмечено событие А, состоящее в обнаружении вышедше го из строя (отказавшего) элемента, или такое событие не установле но, то статистической вероятностью (частотою) этого события в дан ной серии обследований называют отношение числа обследований mi, в котором появилось интересующее нас событие А, к общему числу обследованных элементов. Математически эта зависимость выражает ся следующим образом:

pi = mi /m, где pi – статистическая вероятность появления данного события.

Подставив в данное выражение вместо отношения mi /m его зна чение pi, получим:

m Tx xi pi.

i Для полного представления о возможных значениях сроков службы данного элемента недостаточно знать только его среднее зна чение. При определении сроков ремонта элементов ГТС за меру от клонения конкретного значения срока службы от его среднего значе ния принимают дисперсию Dx, которую определяют по формуле:

m DX ( xi Tx ) 2 Pi, i где xi – возможные значения сроков службы данного элемента;

– среднее значение срока службы этого элемента;

pi – вероятность (статистическая) конкретного значения срока службы.

Дисперсия имеет размерность квадрата срока службы. Для ха рактеристики рассеиванния сроков службы удобнее пользоваться ве личиной, размерность которой совпадает с размерностью сроков службы. Для этого из дисперсии извлекают квадратный корень. Полу ченное значение называется средним квадратичным отклонением (или «стандартом») срока службы:

Dx Выше было отмечено, что срок службы элемента ГТС следует рассматривать как случайную величину, значение которой при боль шом количестве обследований существенно не влияет на среднее его значение.

Случайные отклонения от среднего значения, неизбежные в ка ждом отдельном обследовании, в совокупности взаимно погашаются, т.е. нивелируются.

На практике принято, что конкретные значения срока службы элементов зданий не могут выйти за пределы Tx ± 3x (теорема 3-х сигм).

При изучении случайных величин установлено, что распределе ние их конкретных значений подчиняется определенным закономер ностям.

Под законом распределения случайной величины понимают за висимость между этой величиной и вероятностью ее появления. Для сроков службы элементов ГТС наиболее близким принято считать за кон нормального распределения. Для предупреждения отказа элемен тов ГТС необходимо обеспечить выполнение планово предупредительного ремонта в сроки, соответствующие началу роста вероятности отказа. Математическое выражение для определения это го момента:

Tрем – 3 x, где Tрем – межремонтный срок службы элемента ГТС;

– среднее значение срока службы;

x – среднеквадратическое отклонение сроков службы (стан дарт) Производство ремонтных работ раньше этого срока и позже не го нецелесообразно. В первом случае ремонтные работы связаны с не доиспользованием эксплуатационных возможностей элементов ГТС;

во втором случае производство работ будет связано с наличием неис правностей в сооружении, что недопустимо. Следовательно, основой правильной технической эксплуатации ГТС должна быть система планово-предупредительных ремонтов. Сроки ремонтных работ уста навливаются в зависимости от долговечности элемента, имеющего наименьший межремонтный срок службы, при этом в каждый очеред ной ремонт этого элемента одновременно будут ремонтироваться дру гие элементы, срок службы которых к данному моменту будет соот ветствовать межремонтному сроку. Используя теорему «трех сигм», с большой надежностью можно прогнозировать межремонтные сроки, обеспечивать высокую организацию ремонтных работ при эксплуата ции ГТС. Для получения достоверной информации по ремонтопри годности необходимо по каждой ГМС иметь банк данных по основ ным параметрам, характеризующих работу сооружений.

Исследования, проведенные за последние годы, нормативные данные по ремонтопригодности различных технических систем, а также опыт эксплуатации и ремонтно-восстановительных работ гид ротехнических сооружений позволяют предложить в первом прибли жении ряд показателей для оценки ремонтопригодности, плановых ремонтов и технического обслуживания [19]:

- суммарная трудоемкость (технического обслуживания);

- трудоемкость ремонта (технического обслуживания) данного вида;

- удельная трудоемкость ремонтов (технического обслужива ния);

- суммарная продолжительность ремонтов (технического об служивания);

- продолжительность ремонта (технического обслуживания) оп ределенного вида;

- суммарная стоимость ремонтов (технического обслуживания);

- стоимость ремонта (технического обслуживания) определен ного вида;

- удельная стоимость ремонта (технического обслуживания);

- коэффициент готовности и ремонтопригодности;

коэффициент доступности;

- коэффициент легкосъемности;

коэффициент контролируемо сти.

Ремонтопригодность канала оценивается также комплексными показателями надежности. К ним относятся следующие коэффициен ты готовности: вероятность того, что канал окажется работоспособ ным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование объекта по назначению не преду сматривается;

коэффициент технического обслуживания;

коэффици ент ремонтопригодности объекта.

Представленные базовые количественные показатели ремонто пригодности и эргономичности ГТС получены на основании изучения нормативной документации, научно-технических работ и опыта экс плуатации ГТС. Обследования водохозяйственных систем и гидро технических сооружений мелиоративного назначения Южного и Се веро-Кавказского федеральных округов позволили определить их ре альные показатели по ремонтопригодности, эргономичности и связан ные с ними технические параметры (коэффициент полезного дейст вия, фильтрационные потери, геометрические и гидравлические пара метры – пропускную способность, площадь живого сечения, средние скорости потока и т.д.), которые дали возможность определить каче ство технического состояния ГТС как не вполне удовлетворительное, а некоторых участков каналов и сооружений – как неудовлетвори тельное, и очень низкие показатели ремонтопригодности и эргоно мичности. Изучая опыт эксплуатации ГТС, кроме ГОСТовских и их нормативных количественных показателей надежности, дополнитель но приведены гидравлические и прочностные характеристики соору жений, выполнение которых обеспечивает их безотказную и надеж ную работу (табл. 10). Гидравлические показатели приняты из научно технической литературы и по разработкам РосНИИПМ.

Таблица Нормативные показатели надежности ГТС мелиоративного назначения и каналов Условия гидравлической Нормативные показатели Условия надежности эффективности 1 2 Р=1-i0.97 - по поддержанию гид Вероятность безотказной ра равлического перепада:

где - интенсивность отказов;

боты (Z)=z–zp t – время эксплуатации 0,96, - по пропускной способ Коэффициент готовности ности:

где ТН – время исправной ра объекта (Q)=Q–-Qp боты;

ТР – время ремонта..

0,85, - по соблюдению затоп.. ленного режима сопря Коэффициент экономичности где См.о. – стоимость техобслу- жения в нижнем бьефе:

эксплуатации живания;

( (hcn ) hcn h СР – стоимость ремонта. 0,5 0,8, - по вероятности безот Коэффициент ремонтопри- казной работы:

годности объекта где СР. – стоимость ремонта;

(Р)=З–-Змр› СК – стоимость конструкции - по фильтрационной Срок службы основных эле- деформации грунта ос Долговечность объекта ментов водного объекта и в l нования: l kp целом определяется классом m Изучение опыта эксплуатации и проведенные исследования ГТС мелиоративного назначения в Южном и Северо-Кавказском Феде ральных округах позволили определить оптимальные количественные значения оценки ремонтопригодности, которые ФГБНУ «РосНИ ИПМ» рекомендуются как базовые. Для конкретного сооружения нормативные (диагностические) количественные значения безотказ ности определяются расчетным путем при проектировании, должны быть занесены в паспорт сооружения и контролироваться при прове дении технических осмотров сооружения или мониторинга.

Соблюдение правил эксплуатации, мониторинг определяющих параметров, своевременное и качественное проведение планово предупредительных ремонтов являются необходимыми, но не всегда достаточными условиями надлежащей надежности и безопасности со оружений ГМС. Необходимо обеспечение их физической защиты Наиболее эффективным способом защиты мелиоративных сис тем и отдельных гидротехнических сооружений является комплексное решение задачи обеспечения безопасности с использованием интегри рованных систем. Как правило, в их состав, кроме систем охранной и пожарной сигнализации, входят системы контроля и управления дос тупом и охранного телевидения. В интегрированных системах кон троль и управление всеми техническими средствами осуществляется при помощи современных компьютерных технологий и аппаратно программных средств, описанных, в частности в Рекомендациях по применению охранных систем сигнализации на мелиоративных объ ектах и отдельно расположенных ГТС, находящихся в федеральной собственности (М., ФГНБУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2011, 99 с. Под системой физической защиты мелиоративного объекта подразумевается совокупность организационно-правовых экономиче ских, технических, охранных, режимных, специальных и иных средств и инструментов, используемых органами исполнительной власти, собственником и эксплуатирующей организацией объекта для организации и обеспечения его физической защиты – выявления раз личных угроз, касающихся этого объекта, и противодействия им.

Рассмотрение возможных угроз проводится по следующим ос новным направлениям:

– безопасность людей (неэффективная защита может привести к ущербу здоровью или даже к угрозе жизни людей);

– угрозы материальным ценностям;

– безопасность информации.

Проектирование эффективной системы физической защиты тре бует методологического подхода, позволяющего сопоставлять цели системы физической защиты с имеющимися ресурсами.

Комплексная система безопасности является составной ча стью системы физической защиты объекта и определяется как органи зационно-техническая система, состоящая из алгоритмически объеди ненных различных систем безопасности, обеспечивающих защиту объекта от угроз различной природы.

Требования к созданию (совершенствованию) систем физиче ской защиты и комплексных систем безопасности конкретных мелио ративных объектов, их структурным компонентам и элементам опре деляются на основании общих требований с учетом результатов ана лиза уязвимости, категории, особенностей функционирования этих объектов и оценки эффективности существующей системы физиче ской защиты.

Комплексная система безопасности предназначена для выпол нения следующих основных задач:

– предупреждения несанкционированных действий;

– своевременного обнаружения несанкционированных действий;

– задержки (замедления) продвижения нарушителя;

– пресечения несанкционированных действий;

– задержания лиц, причастных к подготовке или совершению несанкционированных действий.

Для инженерно-технического обеспечения задач комплексной системы безопасности (системы физической защиты) используется комплекс инженерно-технических средств защиты. С его помо щью должны решаться следующие задачи:

– обеспечение оперативного и непрерывного управления ком плексной системой безопасности объекта;

– обеспечение установленного режима доступа персонала объ екта;

– затруднение действий нарушителей при попытках несанкционированного доступа в охраняемые зоны, здания, сооруже ния, помещения;

– выдача сигналов на пункты управления комплексной системой безопасности о попытках и фактах совершения несанкционированных действий;

– обнаружение нарушителя на периметре защищенной зоны и определение направления движения (на объект, с объекта), а также времени и места несанкционированного доступа;

– дистанционное наблюдение за периметрами охраняемых зон, охраняемыми зданиями, помещениями, сооружениями и оценкой об становки;

– обеспечение маневра силами и средствами охраны при несе нии службы;

– обозначение границ охраняемых зон;

– регистрация (документирование) сигналов, поступающих от технических средств;

– защита персонала комплексной системы безопасности при не сении дежурства на пунктах управления, контрольно-пропускных пунктах, постах караулов и при выполнении задач по пресечению не санкционированных действий и задержанию лиц, причастных к их со вершению.

К сожалению, на многих объектах финансирование систем безо пасности осуществляется по остаточному принципу.

4.3 Перспективы развитие мелиорации земель сельскохозяйст венного назначения России на 2014-2020 годы В настоящих условиях, несмотря на ослабление антропогенных нагрузок на природную среду и мелиоративных воздействий, пресс на природные ландшафты остается достаточно высоким и не снижается из-за низкого уровня природоохранных технологий – качества очист ных сооружений, несовершенных технических средств и пр.

И все-таки в условиях наблюдаемых глобальных изменений климата, связанных с часто повторяющимися засушливыми или пере увлажненными годами, наиболее эффективным средством обеспече ния устойчивости сельскохозяйственного производства являются вод ные мелиорации.

Имеющаяся сегодня в стране площадь мелиорированных земель не обеспечивает должной продуктивности сельскохозяйственного производства из-за почти полной амортизации мелиоративных систем, достигающей 70 процентов и выше, и снижения культуры земледелия при невысокой их продуктивности В настоящее время из 9,1 млн. гектаров мелиорированных зе мель свыше 3,5 млн. гектаров находятся в неудовлетворительном со стоянии. Свыше половины оросительных систем (на 2,4 млн. гектаров из 4,3 млн. гектаров орошаемых земель) нуждаются в проведении ра бот по их реконструкции, техническому перевооружению в целях по вышения безопасной эксплуатации и других мероприятиях.

Из общего объема мелиоративных объектов и систем 58,4 про цента находятся в собственности Российской Федерации и 34,7 про цента являются бесхозяйными. При таком положении и ограничениях в возможности финансовой поддержки мелиорации со стороны госу дарства невозможно обеспечить должную надежность и экологиче скую безопасность мелиоративных систем.

Федеральной целевой программой «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020 годы» преду сматривается восстановление мелиоративного фонта страны. При этом ставится задача сокращения доли государственной собственно сти Российской Федерации в общем объеме мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений с 58,4 про центов до 40 процентов, а бесхозяйных объектов – с 34,7 процентов до нуля. Проведение мероприятий по вовлечению в использование или ликвидации бесхозяйных мелиоративных объектов планируется за счет оформления права собственности на указанные объекты субъек тами Российской Федерации, муниципальными образованиями и сельскохозяйственными товаропроизводителями.

В рамках проекта (составной части ФЦП) «Восстановление и по вышение эффективности использования мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений государст венной собственности Российской Федерации» предусматривается приведение в нормативное техническое состояние водохранилищ, плотин, водозаборов, каналов, водовыпусков, насосных станций, мос тов, переездов, скважин, мелиоративных систем, обслуживающих од но – два хозяйства, находящихся в собственности Российской Феде рации, но не имеющих федерального значения, с последующей пере дачей указанного имущества в собственность субъектам Российской Федерации, муниципальным образованиям или в аренду сельскохо зяйственным производителям с правом последующего выкупа. Ука занный комплексный проект направлен, в первую очередь, на повы шение эксплуатационных качеств мелиоративных систем и отдельно расположенных ГТС государственной собственности и в большинстве своем имеющих двойное назначение: обеспечение водными ресурса ми земель сельскохозяйственного назначения и предотвращение чрез вычайных ситуаций на мелиоративных системах и отдельно располо женных ГТС. В Перечень объектов этого проекта включены, прежде всего, объекты, находящиеся в аварийном состоянии, и особо опасные объекты, а также объекты, реконструкция и техническое перевоору жение на инновационной технологической основе которых обеспечит мелиорацию наибольшего количества гектаров существующих сель скохозяйственных угодий и вовлечет в оборот новые сельскохозяйст венные угодья.

Второй комплексный проект ФЦП – «Развитие мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений собственности субъектов Российской Федерации, муниципальной собственности и собственности сельскохозяйственных товаропро изводителей» – направлен на приведение в нормативно-техническое состояние мелиоративных систем и отдельно расположенных ГТС для решения следующих задач:

увеличения объема производства основных видов продукции рас тениеводства за счет гарантированного обеспечения урожайности сельскохозяйственных культур вне зависимости от природных усло вий;

повышения водообеспеченности земель сельскохозяйственного назначения, предотвращения процессов подтопления, затопления и опустынивания территорий для гарантированного обеспечения про дуктивности сельскохозяйственных угодий;

достижения экономии водных ресурсов за счет повышения коэф фициента полезного действия мелиоративных систем, внедрения мик роорошения и водосберегающих аграрных технологий, использования на орошение животноводческих стоков и сточных вод с учетом их очистки и последующей утилизации отходов;

сокращения доли государственной собственности Российской Федерации в общем объеме мелиоративных систем и отдельно распо ложенных ГТС.

Государственная поддержка за счет средстве федерального бюд жет по второму проекту будет выделяться под конкретные региональ ные программы, в которых должны быть отражены: состояние мелио ративного фонда субъекта всех форм собственности, а также состоя ние бесхозяйных объектов и перспективы их использования;

схемы территориального планирования с учетом комплексного подхода к приведению в нормативно-техническое и эксплуатационное состояние мелиоративных систем и отдельно расположенных ГТС.

Третий комплексный проект – «Предотвращение выбытия из сельскохозяйственного оборота земель сельскохозяйственного назна чения за счет проведения агролесомелиоративных, фитомелиоратив ных и культуртехнических мероприятий».

Предполагается осуществление научно-исследовательских работ, направленных на разработку мероприятий по введению в сельскохо зяйственный оборот неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения, проведения научных исследований по геоинформацион ному мониторингу деградированных пастбищных систем Черных зе мель и Кизлярских пастбищ, а также разработка современных техно логий агролесомелиорации, фитомелиорации и культуртехнических работ.

Оказание государственной поддержки планируется осуществлять в рамках реализации региональных программ в виде субсидий бюдже там субъектов Российской Федерации на возмещение сельскохозяйст венным товаропроизводителям затрат, связанных с осуществлением агромелиоративных, фитомелиоративных и культуртехнических ме роприятий.

В рамках реализации «Программы…» предусматриваются меро приятия по предотвращению негативных последствий, которые могут возникнуть при ее реализации, в частности, по защите окружающей среды при проектировании мелиоративных объектов, включая приме нение энерго- и ресурсосберегающих и экологически безопасных ма териалов и технологий. Особо подчеркивается, что в целях заблаго временного проведения мероприятий по максимальному уменьшению риска возникновения чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях выделяются ассигнования из федерального бюджета на противопаводковые мероприятия, в первую очередь, на опасных гид ротехнических сооружениях.

При оценке социально-экономической и экологической эффек тивности «Программы…» предполагается, в частности, что будет дос тигнуто гарантированное обеспечение урожайности сельскохозяйст венных культур, вне зависимости от природных условий, за счет вво да в эксплуатацию 840,96 тыс. гектаров мелиорированных земель;

по высится защищенность населения и земель от наводнений и другого негативного воздействия вод;

будут защищены и сохранены от ветро вой эрозии и опустынивания сельскохозяйственные угодья на площа ди 1 млн. гектаров;

будут вовлечены в оборот выбывшие сельскохо зяйственные угодья за счет проведения культуртехнических работ на площади 330 тыс. гектаров.

В результате сокращения доли государственной собственности Российской Федерации в общем объеме мелиоративных систем и от дельно расположенных гидротехнических сооружений должны сокра титься расходы федерального бюджета, связанные с их эксплуатаци ей. Повысится заинтересованность субъектов Российской Федерации, муниципальных образований и сельскохозяйственных товаропроизво дителей в развитии мелиорации и соответственно ответственность за надежную работу и экологическую безопасность гидромелиоративных систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Вопросы надежности и экологической безопасности гидромелио ративных систем особенно актуальны в настоящее время, т.к. после довольно длительного периода недостаточного внимания к проблемам мелиорации государство и общество осознают необходимость приня тия кардинальных решений по восстановлению фонда мелиорирован ных земель, реконструкции и техническому перевооружению гидро мелиоративных систем с целью повышения их эксплуатационной на дежности и экологической безопасности.

Предварительный анализ итогов реализации (с учетом прогноза на 2013 год) Федеральной целевой программы «Сохранение и восста новление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального состояния России на 2006- годы и на период до 2013 года» свидетельствует о том, что выполнен ный за 2006-2013 годы комплекс мероприятий (внесение минеральных удобрений, создание лесных и фитонасаждений, защита от водной и ветровой эрозии, гидротехнические мелиорации, защита от затопле ния и подтопления земель) позволил увеличить не только продуктив ность сельскохозяйственных земель за счет повышения экономиче ского плодородия почв, но и остановить процессы деградации почвы, вызванных снижением содержания гумуса, а также способствовать расширенному воспроизводству плодородия, то есть повысить при родное плодородие. Результаты от осуществления перечисленного выше комплекса мероприятий в виде экологического эффекта от вос производства природного плодородия почвы проявятся далеко за пре делами выполнения Программы развития мелиорации.

Тем не менее на сегодняшний день на значительной части ме лиорируемых земель наблюдается неудовлетворительное состояние.

Работы по восстановлению мелиоративного фонда страны должны быть продолжены.

Современная наука располагает теоретически обоснованными критериями надежности и экологической безопасности систем мелио ративного назначения [2, 6, 7, 9-13, 15,18, 19]. В работе [19] проана лизированы и обобщены исследования по проблеме надежности гид ротехнических сооружений мелиоративного назначения. В ней пред ставлены разработки по определению контролируемых параметров эксплуатационных качеств и определены их количественные и каче ственные значения;

определены количественные и качественные зна чения технического состояния и уровня безопасности ГТС;

предложе на система эксплуатации ГТС.

Рекомендации по повышению надежности и экологической безо пасности эксплуатации мелиоративных систем не могут быть реали зованы без заинтересованности эффективного использования мелио ративных объектов субъектов Российской Федерации, муниципаль ных образований, сельскохозяйственных товаропроизводителей. Фе деральная целевая программа «Развитие мелиорации земель сельско хозяйственного назначения России на 2014-2020 годы», утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 12 октября 2013 г. №922, предусматривает сокращение доли государственной собственности Российской Федерации в общем объеме мелиоратив ных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений (не менее чем до 40 процентов), сокращение количества бесхозяйных систем и сооружений (с 34,7 процента до 0 процентов).

«Программой…» предусматривается выполнение комплекса ме роприятий последовательно в два этапа. В ходе I этапа «предлагается проведение научных и исследовательских работ по анализу и внесе нию изменений в нормы и правила в области мелиорации, в частности по вопросам имущественного порядка, проектирования, строительст ва, реконструкции, технического перевооружения и обеспечения безопасной эксплуатации мелиоративных систем и отдельно рас положенных гидротехнических сооружений на инновационной технологической основе, а также по разработке новых норм и правил в этой области. Одновременно предлагается осуществлять реконст рукцию и техническое перевооружений объектов государственной собственности Российской Федерации, государственной собственно сти субъектов Российской Федерации, муниципальной собственности и собственности сельскохозяйственных товаропроизводителей, про тивопаводковые мероприятия и научно-исследовательские работы по экологически безопасным и экономически эффективным мелиоратив ным мероприятиям.

В ходе II этапа реализации «Программы…» предусматривается осуществление работ по согласованию и утверждению норм и пра вил в области мелиорации с целью решения имущественных вопро сов, вопросов проектирования, строительства, реконструкции, техни ческого перевооружения и обеспечения безопасной эксплуатации мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехни ческих сооружений на инновационной технологической основе»

[20].

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 1. Водная стратегия агропромышленного комплекса России на период до 2020 года. – М.: Изд. ВНИИА, 2009.

2. Алиев Т.А., Картвелишвили Л.Н. Экологическая надежность гидромелиоративных систем. – М, ГП СНЦ «Госэкомелиовод», 2001.

3. Безопасность мелиоративных объектов и гидротехнических сооружений при чрезвычайных ситуациях. Защитные сооружения.

Научно-теххнический обзор. – М., ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2004.

4. Борисова М.И., Воронцова Р.Ф. Превентивные шаги к эколо гической устойчивости обустроенных территорий // Природообуст ройчтво. – 2013. - №2.

5. Каганов Г.М., Волков В.И. К оценке состояния низконапор ных гидротехнических сооружений при отсутствии проектной доку ментации // Природообустройсто – 2008. – №3.

6. Карпенко Н.П. Повышение экологической надежности функ ционирования мелиоративных систем // Мелиорация и водное хозяй ство. – 2004. – № 5.

7. Карпенко Н.П. Повышение экологической безопасности функ ционирования техно-природных систем и методология ее решения // Доклады РАСХН. – 2006. – № 8. Концепция федеральной целевой программы «Развитие мелио рации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014- годы», утвержденная распоряжением Правительства Российской Фе дерации от 22 января 2013 г. №37-р.

9. Косиченко Ю.М. Вопросы безопасности и эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений мелиоративного назначе ния // Природообустройство. – 2008. – №3.

10. Манукьян Д.А., Карпенко Н.П. Экологическая безопасность функционирования техноприродных систем: состояние, проблемы и пути решения. М.: МГУП, 2007.

11. Методические рекомендации по оценке риска аварий гидро технических сооружений и накопителей промышленных отходов: утв.

МЧС России 14.08.2001. – М.: «ДАР/ВОДГЕО», 2002.

12 Мирцхулава Ц.Е. Надежность гидромелиоративных сооруже ний. – М.: Колос, 1974.

13. Мирцхулава Ц.Е. Опасности и риски на некоторых водных и других системах. Виды, анализ, оценка. В 2-х книгах. – Тбилиси, “Мецниереба”, 2003.

14. Ольгаренко В.И., Ольгаренко Г.В., Рыбкин В.Н. Эксплуата ция и мониторинг мелиоративных систем. – Коломна, 2006.

15. Повышение надежности гидромелиоративных систем. Сбор ник статей. – М., ПО «Совинтервод», 1993.

16. Правила эксплуатации мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений: по состоянию на 29.072013. [Эектронный ресурс]. Режим доступа:

http://www.bestravo.ru/federalnoje/ea-zakony/14v.htm.

17. Рыбальский Н.Г., Думнов А.Д., Муравьева Е.В. Водное хо зяйство и статистика // Использование и охрана природных ресурсов в России. – 2012. – №6.

18. Щедрин В.Н., Косиченко Ю.М., Иовчу Ю.И. Методика рас чета гидравлической эффективности и эксплуатационной надежности оросительных каналов. М., ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2008.

19. Щедрин В.Н., Косиченко Ю.М., Шкуланов Е.И., Лобанов Г.Л., Савенкова Е.А., Кореновский А.М. Надежность и безопасность гидротехнических сооружений мелиоративного назначения. Научный обзор. – Новочеркасск, 2011.

20. Федеральная целевая программа «Развитие мелиорации зе мель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020 годы», утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 12 октября 2013 г. №922.

21. Экологический мониторинг гидромелиоративных объектов.

Научно-технический обзор. – М., ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2003.

22. Электронный реестр показателей почвенного плодородия мелиорируемых земель, технического состояния мелиоративной сети и отдельно расположенных ГТС. – М., Минсельхоз РФ, 2011.

Ответственные за выпуск: Зубкова Н.Г.

Степанова Т.Г.

Корректор А.Г. Белых Подписано в печать 28.11.13 Формат 60х84/ Усл. печ. л. 5,6. Тираж 200 экз.

Отпечатано в ФГБНУ ЦНТИ “Мелиоводинформ” 109382, Москва, ул. Совхозная, 10, корп.

Pages:     | 1 ||
 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

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