Забезпечення екологічної безпеки та енергозбереження при роботі підкачувальних зрошувальних насосних станцій (на прикладі водогосподарчого комплексу Автономної Республіки Крим) - Автореферат

Найбільш ефективним способом раціонального використання ґрунтових і водних ресурсів для півдня України та, особливо, для Криму є зрошення дощуванням, що дозволяє здійснювати поливи з меншими витратами води з високим коефіцієнтом земельного використання, на ділянках зі складним рельєфом, з менш ретельним плануванням полів, з невеликою глибиною промочування ґрунту, що особливо важливо при зрошенні земель із близьким заляганням ґрунтових вод. У звязку з особливостями роботи ЗЗС - значною і частою зміною витрати води залежно від числа працюючих дощувальних машин, і, відповідно, напорів, відсутністю поливів в окремі періоди - необхідно забезпечувати високий рівень екологічної безпеки при роботі ПНС. Однак спостерігається зниження його ефективності внаслідок спрацювання устаткування водогосподарчого комплексу, що є основною причиною аварій на спорудах, і складної еколого-меліоративної обстановки ряду територій, що характеризується підняттям рівня ґрунтових вод і підтопленням, а також значних витрат енергії на подачу необхідної кількості води через великі відстані та фільтраційні втрати. Актуальність теми відповідає "Комплексній програмі розвитку меліорації земель і поліпшення екологічного стану зрошуваних і осушуваних угідь в 2001-2005 р. р. і прогноз до 2010 року", "Програмі розвитку водного господарства Автономної Республіки Крим на період до 2015 року", Закону України "Про охорону навколишнього природного середовища", Закону України "Про енергозбереження", Закону України "Про меліорацію земель". Основний метод досліджень - метод порівняльної оцінки: розрахункових значень екологічної надійності та енерговитрат при роботі зрошувальних насосних станцій при старій методиці підбора насосів, що відповідає існуючим нормативним документам, і при запропонованій автором методиці підбора насосів за показниками експлуатаційних режимів; а також порівняння розрахункових і фактичних значень обумовлених параметрів; додатковим методом є метод екстраполяційної аналогії по виявлених основних факторах впливу при узагальненні прогнозних оцінок економії енерговитрат при реконструкції існуючих підкачувальних зрошувальних насосних станцій водогосподарчого комплексу Автономної Республіки Крим (ВГК АРК).Наведено аналіз проблеми екологічної безпеки зрошуваних угідь і прилягаючих до них територій, екологічної та параметричної надійності зрошувальних НС. Зазначено, що гідротехнічні споруди і зрошувальні системи в більшості відробили встановлений нормативний термін і потребують проведення реконструкції, технічного переобладнання і заміни устаткування, в тому числі НС і дощувальної техніки, а також зменшення їх енергоємності. Були розглянуті положення щодо надійності зрошувальних НС та енергозбереження, які сформульовані в роботах Ц. Є. На основі цих відомостей варто відзначити наступне: Відсутні конкретні методики розрахунку екологічної і параметричної надійності ПНС. Пашенцева, структурно-функціональний метод (СФМ)) не повною мірою відбивають специфіку роботи НС і мають ряд суттєвих недоліків, які не дозволяють одержувати достовірні дані про екологічну та параметричну надійність ПНС при її проектуванні та експлуатації.Зміни еколого-меліоративного стану ПТС відбуваються за наступною схемою: відмови ПНС викликають і підсилюють відмови ЗЗС і порушення режимів роботи каналів і гідротехнічних споруд (ГТС); у результаті цього відбуваються витоки, підвищення фільтрації та збільшення інфільтрації зі зрошуваних ділянок; ці процеси викликають поповнення і підйом РГВ на всій площі впливу з усіма екологічними негативними наслідками; крім того, чим більше витоків, тим більшу кількість води необхідно подавати по магістральних каналах; це викликає необхідність додаткових витрат електроенергії. Основною сукупністю факторів впливу на екологічну надійність зрошувальних ПНС і величину енерговитрат при роботі ПНС є кількість, марки та характеристики працюючих основних насосних агрегатів (НА) у виділені часові періоди, що відповідають виділеним експлуатаційним режимам роботи ПНС. Порядок підбора основних НА зрошувальних ПНС наступний: 1) згідно графіка подачі ПНС, визначаються експлуатаційні режими ПНС (для ЗЗС - по кількості і схемі одночасно працюючих ДМ з урахуванням конструктивних витрат ДМ і потрібних свободних напорів на гідранті або водоспуску, ККД мережі, геодезичних напорів, характеристик всмоктувальної лінії насосів та інших параметрів); Екологічна надійність системи основних НА зрошувальної ПНС визначається в такій послідовності: надійність працюючих НА на кінець конкретного експлуатаційного часового періоду обчислюється по формулі: РНА=0,995exp (-тпе р / Тср), (1) де 0,995 - імовірність безвідмовної роботи елемента в початковий момент часу; тпер - час наробітку насоса на кінець даного періоду наростаючим підсумком, годин; Тср - середній наробіток даного насоса до відмови, годин; екологічна надійність системи основних насосних агрегатів на кінець кожного часового періоду з урахуванням того, що більш

Основний зміст роботи