Исследование современных методов и технических средств контроля за состоянием земляных плотин

Исследование современных методов и технических средств контроля за состоянием земляных плотин при эксплуатации Инженерно-мелиоративных систем



Введение

1. Теоретические аспекты организации инженерно-мелиоративных систем

1.1 Понятие инженерно-мелиоративных систем при контроле за состоянием земляных плотин

1.2 Нормативно-правовая база, регламентирующая контроль за состоянием земляных плотин при эксплуатации Инженерно-мелиоративных систем

1.3 Порядок контроля за состоянием земляных плотин с применением инженерно-мелиоративных систем в России и за рубежом

2. Анализ средств контроля за состоянием земляных плотин при эксплуатации Инженерно-мелиоративных систем в Алтайском крае

2.1 Физико-географическое положение и климатические условия Алтайского края

2.2 Контроль за состоянием земляных плотин при эксплуатации Инженерно-мелиоративных систем в Алтайском крае

2.3 Проблемы контроля за состоянием земляных плотин при эксплуатации Инженерно-мелиоративных систем в Алтайском крае

3. Проектирование технических средств контроля за состоянием земляных плотин при эксплуатации Инженерно-мелиоративных систем

3.1 Организация защитного гидротехнического сооружения Гилевского водохранилища на реке Алей в Алтайском крае

3.2 Организация мониторинга безопасности грунтовой плотины Гилевского водохранилища и устройство для его осуществления 

3.3 Экологическое обоснование предложенных инженерно-мелиоративных систем Гилевского водохранилища на реке Алей 

Заключение

Список использованной литературы




Введение


Сущность эксперимента состоит в том, что защитное гидротехническое сооружение, имеет участки дамбы, которые с верховой и/или низовой их стороны снабжены обтекателями. Устройство для защиты береговых территорий от разрушения в условиях переменного уровня воды в водоеме, включаюет заглубленную консольную подпорную стенку, расположенную вдоль внешней границы защищаемой территории на расчетной глубине ниже нормального уровня воды в водоеме, причем верх стенки находится на максимальном уровне воды с учетом высоты волны, отличающееся тем, что со стороны защищаемой территории параллельно консольной подпорной стенке расположена самотечная дренажная система глубокого заложения, состоящая из щелевого дренажа глубокого заложения и дренажных вертикальных колодцев, расположенных по трассе щелевого дренажа, каждый из которых соединен с соответствующей отводящей дренажные воды скважиной, расположенной по направлению и с уклоном к водоему и заглубленной концевой частью под нормальный уровень воды на максимальную толщину ледового покрова в водоеме, или из щелевого дренажа глубокого заложения и перфорированных вертикальных дренажно-поглощающих скважин, расположенных по трассе щелевого дренажа, для перетока грунтовых вод из верхнего горизонта в нижний.




1. Теоретические аспекты организации инженерно-мелиоративных систем

1.1 Понятие инженерно-мелиоративных систем при контроле за состоянием земляных плотин



В свете последних событий и мер принимаемых правительством по уменьшению зависимости от импорта продовольственных товаров, возникла острая необходимость в увеличении посевных площадей и использования новых земель для выращивания сельхозпродукции. Грамотное использование сельскохозяйственных земель невозможно без использования мелиоративных систем. 

Рассмотрим ряд определений касающихся мелиорации, с целью понимания инженерно-мелиоративных систем. 

По определению И.П. Кружилина, мелиорация - это комплекс мер, предназначенных для кардинального улучшения неблагоприятных природных условий земель, подвергаемых мелиорации.

Мероприятия по мелиорации земель, по словам И.П. Кружилина, осуществляются при помощи требуемого изменения и регулирования водного, воздушного, а также пищевого и теплового режимов с целью успешного хозяйственного освоения и использования этих территорий, а также для прогрессивного повышения плодородия почв, для обеспечения устойчиво высоких урожаев сельхоз. культур, в сочетании с требуемой системой агротехнических мероприятий.

Н.Н. Дубенок, утверждает, что мелиорация – это все виды работ, которые направлены на улучшение грунта и его большую отдачу в целях получения выгоды для человека. Как правило, эти работы действительно тесно связаны с сельским хозяйством, потому в этом направлении используются довольно внушительные средства и различные методы. Они могут заключаться как в обогащении грунта, так и в том, чтоб сделать его пригодным к использованию в целях получения урожая, то есть, очищению и выравниванию ландшафта.

Из приведенных определений можно заключить, что мелиорация – коренное улучшение земель путем проведения гидротехнических, химических, агротехнических и других мелиоративных мероприятий.

Г.В. Ольгаренко, и ряд других авторов, к сооружениям для мелиорации земель относятся такие объекты, как:

•водохранилища и пруды;

•насосные станции с устройством водозабора и рыбозащиты;

•оросительные и осушительные каналы, открытого и закрытого типа.

Мелиорацию земель применяют для поддержания здорового экологического баланса почв, сохранения их плодородности, а также для обеспечения сбалансированного водно-воздушного режима. Для этих целей используют орошение земель и осушение земель при помощи устройства мелиоративных сооружений.

Термин «мелиорация» является сравнительно новым в российском обиходе. С латинского переводится как «улучшать». Это ряд организационных, хозяйственных и технических работ, направленный на улучшение свойств и качества почвы, повышение ее производительности, улучшение декоративных свойств садовых насаждений в засуху или дождь. Мелиорация земель позволяет оптимизировать их воздушный, температурный и водный режимы, снизить уровень солевых отложений на поверхности, которые являются причиной низкого урожая. 

Существуют разные виды мелиорации, каждый из которых выбирается в зависимости от особенностей участка и грунта на нем:

Гидромелиорация - предполагает выполнение таких работ: осушительных, оросительных, противооползневых, противоселевых, противоэрозионных. Достигается это благодаря выполнению дренажа, который регулирует режим накопления влаги в почве и устраняет ее излишек в местах скопления.

Тепловая. Цель – изменить температурный режим в почве. Достигается за счет уплотнения поверхности земельного участка. Тепловая мелиорация участка осуществляется при помощи компостных куч на землях с деревьями.

Культуртехническая - предполагает выполнение следующего ряда работ: удаление пней, мхов, лишних предметов и камней, обработку солонцов, первичную работку земли и другие мероприятия.

Химическая. Цель – изменение кислотности почвы. Зачастую используется на участках, где растут садовые культуры. К примеру, химическая мелиорация почвы проводится для понижения кислотности грунта. Слабощелочную среду предпочитает большинство садовых культур.

В Нечерноземной зоне предпочтительно использовать такие виды мелиораций:

Агрономическую - представляют собой комплекс работ, который нацелен на улучшение физических свойств и рельеф почвы. Сделать это можно путем глубокого рыхления или планировки поверхности участка.

Агромелиоративную – предназначена для правильного распределения влаги, ускорение и грамотную организацию поверхностного стока.

Цель дренажа:

1.защита почвы от гнилостных процессов;

2.защита от скопления дождевой воды;

3.защита от сезонных подтоплений.

Правильно спроектированная система дренажа позволяет достигнуть этих целей.

Гидромелиорация земель складывается из ряда работ, направленных на улучшение водного баланса земель. Она используется для излишне эродированных, пересушенных, увлажненных или смытых земельных участков, которые дают низкую урожайность. С помощью гидроизоляционных мероприятий можно значительно повысить эффективность грунта и тем самым повысить его производительность. Мелиорация земель предполагает проведение и других мероприятий, например, рекультивации. Ее цель очистить участок от загрязнений, осадочных и заражающих пород.

Цель гидроизоляции регулирование питательного, теплового, воздушного и водного режимов почв. Все это осуществляется путем отвода, распределения, подачи или подъема воды. С данной задачей прекрасно справляются гидротехнические сооружения и мелиоративная система.

Виды гидромелиорации земель: оросительная, осушительная, противо- оползневая, эрозионная, паводковая и селевая.

Проведение работ по гидромелиорации участков связано с большими финансовыми затратами. В связи с этим они нуждаются в специальных технико-экономических обоснованиях. Достигнуть максимальной эффективности различных гидромелиоративных работ можно при их комплексном использовании.

Приведем некоторые примеры:

устройство многоотводных каналов и валов сочетается с устройством больших склонов;

дренирование с орошением;

гидромелиорация с грамотной организацией труда, внесением подходящих удобрений в нужных нормах, высоким уровнем агротехники;

осушение с увлажнением земель;

вспашка, подбор культур-освоителей и гипсование с промывкой и освоением засоленных земельных участков;

осушение с известкованием грунта;

орошение и рыборазведение с устройством водохранилищ и прудов.

Чтобы обеспечить правильное осушение или орошение участков, необходимо грамотно подойти к выбору сорта культур и воды, организации с/х производства и экономики.

К гидромелиоративным работам относят:

проектирование, возведение, обслуживание и реконструкцию систем мелиорации;

освобождение пастбищ;

устройство неподалеку от участка гидротехнических сооружений;

создание систем по защите лесов;

проведение работ по улучшению физико-химических свойств грунтов.

Целью проведения гидромелиорации также является улучшение эродированных, засушливых и заболоченных земель. Их качество и состояние в основном зависят от гидрологического режима. Именно по этой причине на таких участках проводятся комплексы гидромелиоративных работ. С их помощью можно улучшить качество земли путем применения водорегулирующих, почвозащитных и других лесных насаждений.

На мелиорированных землях строят инженерные мелиоративные системы - это комплекс устройств, поддерживающих необходимое водное, питательное, тепловое и воздушное состояние почвы. В перечень сооружений для мелиорации входят:

•осушительные и оросительные каналы, трубопроводы,

•дамбы, плотины,

•водохранилища,

•водозаборы, насосные станции и др.

Мелиоративные системы необходимы для:

•Поддержание здорового экологического баланса.

•Сохранение плодоносности почв.

•Создание оптимального водно-воздушного режима почв, ее увлажнение или осушение (при необходимости) при строительстве мелиоративных систем.

Существуют следующие системы: 

• Осушительное оборудование. Используются для понижения влажности переувлажненных земельных участков, защиты от паводковых вод, отвода поверхностного стока, понижения уровня подземных вод. 

• Оросительные системы с комплектом оборудования, выполняющие подачу воды к полям, садам, паркам и огородам, в которых исходная влажность почв для нормального развития растений недостаточна. В зависимости от условий объекта и типа выращиваемых культур мы продумываем и устанавливаем системы поверхностного полива, рисовые системы, дождевальные, капельные, внутрипочвенные, лиманные оросительные системы. 

•Оросительно-осушительные системы. Включают оба вида оборудования, позволяя решать проблемы избыточной влаги и повышенной сухости почвы по мере их возникновения.

• Насосные станции. Применяются для подачи воды в оросительных системах и откачки воды из огражденных дамбами водоемов, представляющих угрозу населенным пунктам, предприятиям. 

•Дамбы. Защищают жилые, промышленные и сельскохозяйственные территории от затопления. Защитные сооружения прибрежных земель от затопления паводками.

Выполнение мелиорации земель невозможно без мелиоративной техники. К ней относят каналокопатели, каналоочистители, дренажные и дренопромывочные машины.

Каналокопатель используется для рытья каналов. Он распределяет грунт тонким пластом или перемещает его на сторону, тем сем самим создает дамбу. Данный агрегат бывает трех видов: комбинированным, пассивным и активным.

Каналоочиститель является незаменимым при обслуживании осушительных каналов и проведении их ремонта. С его помощью производится очистка каналов ото мха, валежника, иловых отложений.

Дренажные машины бывают нескольких типов:

бестраншейные;

узкотраншейные;

траншейные.

Предназначены для устройства дренажной системы на орошаемых или осушаемых землях. Вместе с прорезкой и рытьем почвы производится укладка дренажных систем и фильтров трубоукладчиком. Также он отвечает за правильное стыкование труб на дне траншеи и их подачу.

Дренопромывочные машины используются для очистки дренажа ото мха, листьев, ила и пр. Данная работа выполняется за счет подачи воды под высоким напором, которая поступает в полость системы.

Техника для мелиорации делится на несколько групп:

для ремонта мелиоративных линий;

земляные мелиоративные;

землеройные общестроительные;

для осушения и полива участков;

культуротехнические машины.

Техника для мелиорации имеет следующие признаки:

многопроходность;

нет связи между формой рабочего органа и профилем сооружения;

использование почти на всех стадиях работ по повышению эффективности земель;

универсальность техники;

цикличность действия.

Мелиоративная техника отличается разнообразием технологических процессов, рабочих органов, конструкций, профилей мелиоративных сооружений.

В зависимости от вида использования ходового оборудования все машины для мелиорации делятся на несколько основных видов:

модели на лыжах;

на колесах;

плавучие;

на гусеницах.

Таким образом, мелиоративная техника используется для дренажа осушаемых или орошаемых земель. Она сводит к минимуму земляные работы и позволяет значительно повысить эффективность земель.

Успехи развитых стран в устойчивом производстве продовольствия подкреплены большой долей участия в этом процессе орошаемых земель. На орошаемые земли приходится 40 % мирового производства продовольствия и 60 % производства зерна. Лидируют в этом направлении Индия, Китай, США, Пакистан и ряд других стран.

Велико значение мелиорации и для России, где 80 % пашни подвержено засушливым явлениям, а около 20 % – избыточному увлажнению.

В этом году исполнилось 50 лет принятия масштабной Программы «О широком развитии мелиорации земель для получения высоких урожаев зерна и других сельскохозяйственных культур». Основные факторы интенсификации сельского хозяйства этого периода – механизация, химизация и широкомасштабная мелиорация позволила поднять отрасль на качественно новый уровень. Вода пришла в засушливые территории на площадь 6,2 млн гектаров, а площадь осушенных земель увеличилась до 5 млн га и вместе, а это 8 % всех пахотных земель, позволили получать около 20 % всей растениеводческой продукции [6, 7, 8]. Следует отметить, что бурное развитие мелиорации обеспечивалось выросшими объемами и глубиной научных исследований. Был сформирован ряд научных школ: в Москве, Ленинграде, Новочеркасске, Волгограде и ряде других территорий.

За постперестроечные годы мелиоративная отрасль пришла в упадок, были утрачены значительные площади орошения и осушаемых земель. Созданные трудом советских мелиораторов мощности стали остро нуждаться в сохранении, обновлении и развитии. На мелиорированных землях начали прогрессировать процессы деградации, увеличиваться площади переувлажненных, заболоченных, кислых, засоленных и закустаренных угодий, расти территории эродированных земель и земель, подверженных опустыниванию. В целом по России из сельскохозяйственного оборота выведено более 30 млн га пахотных земель (табл. 1).

Объективно оценивая сложившуюся ситуацию, природные риски в земледелии, необходимость коренной модернизацией мелиоративного комплекса, Правительство России в рамках новой Госпрограммы развития сельского хозяйства расширило формат механизмов и направлений государственной поддержки реконструкции и строительства новых мелиоративных систем. Согласно ФЦП «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России на 2014-2020 годы» поставлена задача прирастить стоимость национального мелиоративного комплекса на 185,1 млрд. рублей.

Таблица 1 – Динамика площади пашни и посевов в России, 1991-2016 гг.

Показатели

1991

1996 

2001 

2006

2011 

2016

2016 по сравнению с 1991 

млн. га 

2016 по сравнению с 1991 % 

Площадь пашни, млн га 

131,8 

127,6 

119,7 

116,1 

115,3 

115,5 

-16,3 

87,6 

Площадь посевов, млн га 

117,6 

102,5 

85,4 

77,5 

75,2 

76,3 

-41,3 

64,8 

Удельный вес посевов в площади пашни, % 

89,2 

80,3 

71,3 

66,8 

65,2 

66,1 





Площадь зерновых куль-тур, млн га 

63,0 

54,7 

45,6 

43,4 

43,2 

44,4 

-19,8 

68,6 

Удельный вес зерновых культур в площади посе-вов, % 

53,6 

53,4 

53,4 

56,0 

57,4 

58,2 







Несмотря на очень непростое положение в аграрном секторе науки необходимо учитывать, что НИИ мелиоративного профиля в эти годы выполнили ряд научных разработок, гарантирующих введение адаптивно-ландшафтных систем земледелия на мелиорированных площадях, сохранение экологической устойчивости агроландшафтов, плодородия почв, а также их защиту от деградации и опустынивания. Предложены комплексные решения в области проектирования мелиоративных систем, их реконструкции, районирования по способам орошения, водоотведения, совершенствования управления водным режимом, строительства дренажно-коллекторной сети, способов организации и технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Все это нашло отражение в Концепции развития мелиорации сельскохозяйственных земель России.

Важно отметить, что ранее научное обоснование развития орошения в различных регионах проводилось на основании водного и теплового балансов, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и экономической эффективности. При этом проблема повышения устойчивости и достаточности производства сельскохозяйственной продукции, напрямую связанная с объемами развития комплексных мелиораций на базе орошения, не рассматривалась.

Поэтому необходимо было предложить уточненную структуру использо-вания сельскохозяйственных угодий, подкрепленную законами и нормами, в которой оптимальным образом сочетались бы как рост объемов производства, так и повышение его устойчивости в каждом сельскохозяйственном предприятии.

Согласно Концепции комплексной мелиорации сельскохозяйственных земель, разработанной российскими учеными, в нашей стране орошаемых земель надо иметь не менее 10 млн. гектаров и не менее 8 млн. гектаров осушаемых земель (табл. 2). Такую грандиозную задачу решить надо не далее как до 2025-2030 гг. И первый шаг для ее решения – это создать предпосылки для еже-годного ввода сотен тысяч гектаров мелиорированных земель. По каждому ключевому направлению в области мелиорации важна объективная оценка его потенциала и четко сформулированный план действий на ближайшую перспективу.



Таблица 2 – Площадь орошаемых земель, необходимая для обеспечения устойчивого развития сельского хозяйства засушливых регионов России, млн га

Регионы 

Всего пригодных для орошения земель 

Обеспечено водными ресурсами поверхностного стока 

всего 

обеспечено водными ресурсами 

Российская Федерация 

71,5 

17,58 

11,98 

10,13 

Северо-Кавказский 

15,3 

2,03 

1,78 

1,78 

Поволжский 

21,7 

3,15 

3,96 

3,15 

Уральский 

12,1 

1,56 

1,92 

1,56 

Западно-Сибирский 

8,4 

5,32 

2,24 

2,24 

Восточно-Сибирский 

5,0 

4,94 

0,82 

0,82 

Центрально-Черноземный 

6,8 

0,58 

1,26 

0,58 



Это позволит не только закрыть потребности населения страны в плодово-ягодной, овощной продукции, рисе, не только создать прочную кормовую базу, а значит обеспечить россиян мясом и молоком собственного производства, но и сохранить экспортный потенциал зерновой продукции.

В первую очередь государство должно взять на себя выполнение мероприятий по приведению в порядок магистральных каналов, систем подачи воды, сохранить финансовую поддержку на приобретение оросительных установок и прокладку внутрихозяйственных сетей.

Минсельхоз России несет прямую ответственность за безопасную эксплуатацию мелиоративного комплекса Российской Федерации, предотвращение возникновения чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях, а также обеспечение водными ресурсами сельскохозяйственных земель и населенных пунктов, особенно в период маловодья, который по данным отечественной науки в бассейнах рек Волги и Дона продлится до 2029 года.

Авторитетные зарубежные и российские ученые однозначно предвещают рост водности рек в бассейне Северного Ледовитого океана и сокращение стока рек на юге страны. Следует ожидать на северных территориях наводнения, размывы берегов и т.п., на юге засух, снижение урожаев.

Расчеты показывают, что дальнейшее развитие экономики и социальной сферы в бассейнах рек Кубань, Дон, рек Северного Кавказа и Центральной Черноземной зоны будет сдерживаться дефицитом водных ресурсов. Положение этих регионов также может обостриться в связи с глобальными изменениями климата.

И здесь важно участие научного сообщества, и требуется результативный прогноз. Хотя порой кажется, что ученые и практики-мелиораторы собираются на крупные международные форумы с целью доказать самим себе необходимость развития отрасли. Это не так. Голоса ученых, и тех, кто работает в области сохранения и повышения плодородия земель уже услышаны. Свидетельство этому – совещание по развитию сельского хозяйства в Нечерноземье (г. Тверь, 28 июня т.г.), где и президент Российской Федерации В.В. Путин, и Министр сельского хозяйства А.Н. Ткачев, и участники совещания подчеркнули, что развитие растениеводства, благосостояния крестьян напрямую связано с активно-стью мелиоративных работ, и что эту работу необходимо в ближайшее время удвоить.

Исходя из новых организационного плана задач, стоящих перед российской наукой и в частности перед мелиоративной наукой, огромной территориальной разобщенности НИИ, рисков, связанных с практической эксплуатацией гидротехнических сооружений и значительных затрат государственных средств в прошлом, настоящем и будущем периодах, а также большой роли мелиорированных земель в обеспечении устойчивого развития сельских территорий и продовольственной безопасности страны и особенно в части импортозамещения в настоящее время просматривается большая озабоченность при выборе путей интеграции научно-исследовательских институтов при отраслевом под-ходе.

Общеизвестно, что первый этап плана структуризации академических институтов уже позволил сформировать более 20 новых научных центров. Однако желающих участвовать в различных формах интеграции значительно больше: примерно 40% научных институтов.

На данный момент предлагаются два основных варианта междисциплинарной кооперации. Первый и доминирующий вариант - создание федеральных научных и исследовательских центров в рамках структуризации методом объединения в единое юридическое лицо ряд институтов, обладающих компетенциями, инфраструктурой и научным заделом, необходимым для работы в рамках заданного направления. Второй механизм предусматривает программный принцип управления исследованиями или КПНИ (комплексный план научных исследований). В этом случае научные коллективы могут объединяться на время под решение конкретной задачи. Стратегическое планирование возложено на Межведомственный координационный совет, в состав которого должны входить представители Минсельхоза России, субъектов Федерации, где реализуется программа, и бизнеса.

При этом в институтах по мелиорации существуют общие основные проблемы для российской науки: отрицательная динамика воспроизводства кадров, отсутствие системного заказа на результаты НТД, общая изношенность научного оборудования, недостаточное финансирование, замкнутость профессиональных коммуникаций, отсутствие целеполагания в планировании науки и необходимости достижения национальных приоритетов и т.д.

Поэтому, промедление работ по структуризации институтов ухудшает и без этого непростое положение ученых-мелиораторов и самих учреждений.

Однако, методические рекомендации по участию научных организаций, подведомственных ФАНО, в проектах реструктуризации хотя и дают ответы на многие вопросы, включая цели и принципы интеграции, условия, ожидаемые результаты, этапы, модели центров, программы развития, но четких и согласованных разъяснений организационно-правового плана, схем управления в адрес институтов не поступало.

Наряду с данной неясностью продолжают поступать документы, которые усиливают разногласия и толкования.

И вполне естественно, что в позициях институтов мелиоративного про-филя, имеются и такие подходы и ряд других взглядов. Уделяю много времени данному вопросу, потому что судьба развития мелиорации во многом зависит и от организации научного обеспечения отрасли, от правильно выбранной позиции государства по данному вопросу.

В условиях быстрого инновационного развития агропромышленного комплекса обостряется потребность в научно-техническом прогнозировании. Будущее технологий сельского хозяйства, пищевых и перерабатывающих отраслей можно предвидеть, но это предвидение должно опираться на объективные законы их развития. Условная шкала прогнозов в народном хозяйстве с различными периодами упреждения следующая: дальнесрочный - свыше 30 лет, долгосрочный - от 15 до 30, среднесрочный - от 5 до 15, краткосрочный - до 5 лет. Об этом говорит академик РАН В.А. Панфилов из Российского государственного аграрного университета – МСХА им. К.А. Тимирязева в своей статье «Технологии АПК: динамика развития». И с этими положениями считаю надо согласиться.

Например, следует отметить, что увеличение объемов строительства и эффективного использования орошаемых земель потребует создания отечественного производства оросительной техники нового поколения, систем полива.

А это значит, что бизнесу станет выгодно сместить акценты, и в сельхоз-машиностроение по данному направлению непременно придут инвесторы и но-вые инженерные решения, достаточные для того, чтобы поставить в этот пери-од около 200 тыс. единиц современной поливной техники только для российской орошаемой пашни. А ведь есть еще и страны СНГ, содружества, которые также нуждаются в почти таких же масштабах оснащения и обновления оросительным оборудованием.

Поэтому в начале грандиозной работы целесообразно сформировать общие контуры технологий по дальнесрочным прогнозам, чтобы затем, сокращая временные периоды, приходить ко вс? более конкретным результатам. Методы научно-технического прогнозирования для каждой ступени шкалы прогнозов различные.

Цель такой работы – формализовать поиск направлений развития (дальнесрочный прогноз) технологий производства на основе объективных закономерностей, присущих системам процессов в АПК России.

Для мелиоративного комплекса страны получение прорывных знаний нуждается в создании новой материально-технической базы. Это необходимо, прежде всего, для решения взаимосвязанных и наукоемких задач, требующих опережающего освоения и развития до уровня мировых научных школ. 

Таким образом, автором выявлено, что к инженерно-мелиоративным система относят различное оборудование, с помощью которого происходит контроль за состоянием земляных плотин. Применение на практике инженерно-геологических методов позволяет добиться улучшения физико-механических свойств грунтов. 

По данным В. Н. Щедрина и В. Д. Гостищева в последнее 10-летие «произошло сокращение поголовья скота, стали невостребованными в прежних объёмах корма и те орошаемые площади, на которых они выращивались». «Поэтому существующие крупные оросительные системы в процессе эксплуатации с учётом работы на минимальных (не оптимальных) производственных мощностях стали резко снижать коэффициент использования воды (КИВ), а стоимость поданного 1 м3 воды при этом резко возросла».

Это породило проблему затрат (неподъёмных для современного сельхозпроизводителя) средств на потребляемую при орошении электрическую энергию.

Из определённых достижений 2014–2015 годов можно отметить завершение реконструкции Фёдоровского гидроузла на реке Кубань и приём в эксплуатацию после реконструкции Больше-Черемшанской (1005 гектаров) и Павловской (всего-то 56 гектаров) оросительных систем в Алтайском крае.

Отметим, что, учитывая из года в год складывающуюся ситуацию в мелиоративном комплексе страны и регионов, учёные и специалисты в своих публикациях приводили данные, характеризующие изменение его состояния за определённые временные периоды. Примеры таких анализов по площадям мелиорации и парку обслуживающей их техники приведены в публикациях.

Судя по Стратегии инновационного развития мелиоративного комплекса России на период 2012–2020 годы (В. Н. Щедрин, Г. Т. Балакай и др., Новочеркасск, 2011. 48 с.) (далее «Стратегия 2012–2020 гг.»), в 1990 году площадь фактически поливаемых сельскохозяйственных угодий превышала 71 % от площади орошения, а по состоянию на 2010 год при значительном уменьшении орошаемого клина полив осуществлялся всего на 50 % орошаемых земель. При этом, технические возможности дождевальных оросительных систем (по состоянию на 2010 год) не позволяют проводить регулярный полив дождеванием на площади превышающей 900 тысяч гектаров.

По состоянию на 01.01.2008, судя по Концепции развития мелиорации земель до 2020 и 2025 года (далее – «Концепция–2020–2025»), в стране учтено (числится) 4791,1 тысячи гектаров осушаемых сельскохозяйственных угодий, из них 31,5 % (1511 тысяч гектаров) находилось в неудовлетворительном мелиоративном состоянии (с проявлением деградационных процессов, заключающихся во вторичном заболачивании, переуплотнении, зарастании, закислении и истощении). Осушительные системы на площади в 2462,2 тысячи гектаров нуждаются в проведении ремонтно-восстановительных мероприятий (в реконструкции систем – 1109,5 тысячи гектаров; в культуртехнике на площади 684, тысячи гектаров; в ремонте дренажно-коллекторной сети – 668,2 тысячи гектаров и проведении химических мелиораций на площади в 1822,6 тысячи гектаров). И, при этом, парк необходимой для ремонта, восстановления и эксплуатации осушительных систем техники составляет менее 25–30 % от потребного.

В «Концепции–2020–2025» отмечено продолжающееся ухудшение мелиоративного состояния мелиорируемых земель; так только 2,69 миллиона гектаров орошаемых угодий (из 4,3 миллиона гектаров) характеризуется хорошим «почвенно-мелиоративным состоянием» и только 0,9 миллиона гектаров (из 4,79 миллиона гектаров) осушаемых угодий соответствуют показателям хорошего состояния.

В «Истории мелиорации в России» отмечается наблюдаемый с 1991 года «беспрецедентный процесс разрушения мелиоративного потенциала (проектных, строительных, эксплуатационных мелиоративных и связанных с ними организаций)». «Объёмы работ уже в 1993 году сократились по сравнению со среднегодовыми показателями 1986–1990 годов по орошению в 12,5 раз, по осушению в 5,2 раза и по реконструкции гидромелиоративных систем в 6,0 раз». В результате нерационального и неэффективного использования мелиорированных угодий урожайность сельхозкультур за три года 1991–1993 снизилась на 22 % (при орошении) и на 28 % при осушении».

В период с 1991 по 1994 год процесс падения объёмов мелиоративных работ стал обвальным: ввод новых орошаемых земель в 1994 году по отношению к среднему уровню 1986–1990 годов уменьшился в 27,86 раза, а осушаемых сельхозугодий уменьшились в 9,9 раза; в 3,5 раза уменьшились объёмы известкования почв и в 2,3 раза – объёмы внесения органических удобрений.

Судя по «Концепции–2020–2025», по состоянию на 2009 год «в парке машин на долю ДМ «Фрегат» приходилось около 39,1 %, «Кубань» – 1,4 %, ДДН-70(100) – 9,4 %, ДДА-100МА(100В) – 15,9 % дождевальных машин». Всё больший удельный вес в парке дождевальных машин занимает «устаревшая (морально и физически) дождевальная техника». До 80 % дождевальных машин «работают за пределами нормативного срока эксплуатации». Изношенность дождевальных машин приводит к снижению качества поливов, увеличивает издержки (затраты) на её обслуживание и ремонт. Критический уровень изношенности дождевальных сетей и парка дождевальных машин привёл к тому, что 50 % площадей на ещё действующих оросительных системах (с сохранившейся оросительной сетью) не поливается в режиме регулярного орошения. И, при этом, замена устаревшей дождевальной техники не превышает трёх процентов от потребного количества дождевальных машин.

Настоящим губительным бичом для единого гидромелиоративного организма стали повальное акционирование его частей и в центре и на местах без сохранения функциональной целостности («прихватизация госимущества»); разграбление основных средств и фондов; расхищение трубопроводов, металлоконструкций, дождевальной техники, насосных станций и др.

По состоянию на 2011-2015 годы в мелиоративном хозяйстве Российской Федерации и, в частности, в её аридных регионах наметилась устойчивая тенденция к стабилизации площадей орошаемых земель на уровне 45–55 % от имевшихся по состоянию на 1990 год. Отмечаемая стабилизация орошаемого клина обеспечена предпринимаемыми усилиями мелиораторов по поддержанию государственного компонента оросительных систем в работоспособном состоянии; заложенными при проектировании систем и объектов запасами их прочности; административными мерами на уровне страны и регионов, препятствующими переводу орошаемых земель в неорошаемые; определённым осознанием сельхозпроизводителями острой потребности в орошении при ведении ими орошаемого растениеводства.

Из сохранившегося фонда орошаемых земель («условно-орошаемых сельскохозяйственных угодий», «считающихся орошаемыми») в целом по стране и в её «аридных» регионах с разной степенью регулярности поливается порядка 60±10 % от количества учитываемых (числящихся орошаемыми угодий – обеспеченных возможностью подачи на поля оросительной воды). Площади фактически реаализуемого регулярного орошения дождеванием, обеспеченные оросительной техникой и дождевальными машинами, не превышают одного миллиона гектаров (то есть составляют порядка 25 % от статистически учитываемого всего фонда орошаемых земель).

Износ инженерно-технологической инфраструктуры (основных фондов) оросительных систем (сооружений, трубопроводов, каналов, насосов и др.) составляет 70 % и порядка 50 % ещё действующих систем нуждается в незамедлительной полной реконструкции, модернизации и (или) восстановлении их ресурсного потенциала и ещё на 10–15 % оросительных системах необходимо провести усовершенствование и капитальный ремонт отдельных объектов (гидросооружений, насосных станций и других).

Имеющаяся работоспособная (ещё функционирующая) дождевальная техника у сельхозтоваропроизводителей позволяет реально обеспечить качественный регулярный полив.......................