Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области Васильева Елена Анатольевна

Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области
<
Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Васильева Елена Анатольевна. Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области : Дис. ... канд. техн. наук : 06.01.02 : Саратов, 2004 220 c. РГБ ОД, 61:05-5/860

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований 10

1.1. Современные проблемы сельскохозяйственного водопользования 10

1.2. Характеристика природных условий Ростовской области 18

1.3. Современное состояние оросительных систем 21

1.4. Методики наблюдений за качеством оросительной воды 30

1.5. Существующие методы наблюдений за дренажно - сбросными водами 37

1.6. Блок-схема исследований 48

2. Методика проведения исследований и обработка результатов измерений 50

2.1. Изучаемые оросительные системы 50

2.2. Методика размещения постов наблюдений 54

2.3. Математическое моделирование и построение геометрических образов функций отклика 64

2.4. Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований 69

2.5. Последовательность обработки результатов наблюдений 72

3. Особенности сочетания условий влияющих на загрязнение дсв на оросительных системах 76

3.1. Особенности проведения наблюдений, анализ оперативной информации 76

3.2. Обоснование условий влияющих на минерализацию дренажно-сбросных вод 95

3.3. Выявление зависимостей между минерализацией дренажно-сбросных вод и их ионным составом 102

3.4. Оценка качества вод подаваемых на орошение 112

Выводы 117

4. Разработка научных принципов размещения сети постов наблюдений за дренажно-сбросными водами 120

4.1. Разработка уточненной методики установления зон забора вод на орошение 120

4.2. Разработка научно - обоснованных принципов размещения сети наблюдательных постов 139

4.2.1. Организация наблюдений за загрязнением вод 142

4.2.2. Разработка алгоритма управления ситуационной обстановкой на территории обследуемой сетью постов наблюдений 145

4.3.Практические рекомендации к оснащению стационарных и мобильных постов по наблюдению за дренажно-сбросными водами и водами водоприемников 149

4.3.1. Рекомендации к оснащению стационарных постов 150

4.3.2. Рекомендации к оснащению мобильных постов 152

Выводы 156

5. Эффективность результатов исследований 157

5.1. Эффективность рационального использования ресурсного потенциала 157

5.2. Экономическая эффективность предлагаемых вариантов сетей постов наблюдений за дренажно - сбросными водами на оросительных системах Ростовской области 163

5.3. Практические рекомендации к созданию системы наблюдений за динамикой загрязнения мелиоративных объектов 172

5.4. Нормативы прибавок урожайности от орошения качественной оросительной водой 176

Выводы 178

Общие выводы 180

Литература 182

Введение к работе

Актуальность темы диссертационной работы определена в соответствии с «Законом о мелиорации», основными направлениями агропродовольственной политики правительства РФ на 2001-2010 г.г., от 27.07.2000 г. № 25, и приказом о реализации федеральной целевой программы «Повышение плодородия почв России на 2002 - 2005 г.г.» от 8.11.2001 г. № 780, а также тем, что существующие схемы размещения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами (ДСВ) не учитывают современное состояние оросительных систем (ОС).

В настоящее время, возрастает роль структур обеспечивающих управление всеми процессами в мелиоративной отрасли. Качественная оценка современного состояния ДСВ затруднена вследствие отрывочности сведений о миграции загрязнителей и сокращения постов режимных наблюдений за состоянием ОС. Отсутствует оперативность использования полученной, с помощью сети постов, информации для своевременного принятия управленческих решений по предотвращению распространения загрязнения. Такое положение вещей позволяет лишь констатировать факт уже происшедшего загрязнения и не дает возможности своевременно принять меры по улучшению ситуации.

Представленная работа выполнена в рамках тематического плана межведомственной координационной программы фундаментальных и приоритетных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса РФ на 2001 - 2005 г. Этап 02.02 «Разработать адаптивные ресурсосберегающие способы орошения, технологии и технику полива сельскохозяйственных культур».

Целью исследований является обоснование размещения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами для повышения оперативности поступления информации.

І'ОС НАЦИОНАЛЬНАЯ j БИБЛИОТЕКА f . дгакиц

Для достижения поставленной цели определены и решены следующие задачи:

определить оптимальные направления повышения эффективности применения постов наблюдений за ДСВ;

проанализировать факторы, влияющие на процессы загрязнения ДСВ и выявить основные закономерности;

- разработать научно-обоснованные усовершенствованные методы
размещения постов наблюдений за ДСВ;

разработать практические рекомендации производству и определить экономическую эффективность результатов исследований.

Методика исследований - проведение теоретических и экспериментальных исследований с последующей экономической оценкой полученных результатов.

Теоретические исследования выполнялись на основе известных положений, законов и методов системного анализа процессов функционирования агроландшафта, теории планирования эксперимента, аппарата математической статистики и математического моделирования при обработке результатов исследований.

Экспериментальные исследования осуществлялись на основании общепринятых методик проведения полевого опыта и действующих ГОСТов. Расчеты и обработка результатов исследований выполнялись методами математики и математической статистики с применением стандартных пакетов прикладных программ Microsoft Excel, Statistica, Mathcad.

Объект исследований. Водоприемники дренажно-сбросных вод и источники воды для орошения в пределах Багаевско-Садковской оросительной системы.

Научную новизну диссертационной работы составляют:

адаптированный способ оперативного наблюдения за ДСВ;

усовершенствованный метод размещения наблюдательных постов;

- уточненный метод определения зон забора воды на орошение.

Основные положения, выносимые на защиту:

- особенности и качественная оценка поступления дренажно - сбросных вод в
поверхностные водоприемники на Багаевско-Садковской ОС;

адаптированный способ наблюдения за загрязнением ДСВ;

усовершенствованный метод размещения постов наблюдения ДСВ; уточненный метод определения зон забора вод подаваемых на орошение с

помощью мобильных аналитических постов.

Личный вклад автора заключается в обосновании существующей проблемы, цели и задач исследований, усовершенствовании методов, выполнении исследований и формулировке научных и производственных рекомендаций по применению результатов, проверке полученных данных.

Практическую значимость результатов работы составляют: рекомендации по организации наблюдений за загрязнением ДСВ; алгоритм управления ситуационной обстановкой на территории, обследуемой сетью постов наблюдений;

рекомендации по оснащению стационарных и мобильных постов; положения по выбору наиболее эффективного варианта сети постов наблюдений за загрязнением вод.

Результаты исследований могут быть использованы в качестве рекомендаций для повышения оперативности информационного обеспечения мелиоративной деятельности, обоснования проектов мелиорации земель.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно - практической конференции студентов и молодых ученых ФГОУ ВПО НГМА (Новочеркасск, 2004 г.), на научно - практических семинарах ФГНУ РосНИИПМ (Новочеркасск 2002-2004 гг.).

Реализация результатов исследований. Результаты исследований по теме диссертации внедрены в проектную практику Веселовского УОС.

Публикации. Основные, изложенные в диссертации, результаты исследований опубликованы в 7 печатных работах.

Объем работы. Диссертация содержит 220 страниц, включая 34 рисунка, 40 таблиц и 3 приложения. Состоит из введения, 5 глав, заключения и выводов; список литературы содержит 176 наименований, в т.ч. 37 зарубежных.

Методики наблюдений за качеством оросительной воды

Повышение информационного обеспечения мелиоративной деятельности приобретает все большую актуальность. Традиционно сложилось так, что человек, добиваясь определенной цели (обеспечение себя продуктами питания, разработка ресурсов и т.д.) не задумывался о негативном воздействии на природу. Такой подход был, в определенной степени, приемлем пока народонаселение и объемы производства были невелики и природа сама могла компенсировать отрицательные последствия деятельности человека. С ростом населения скорость процессов разрушения элементов биосферы стала превышать скорость восстановления. В результате функционирования агропромышленного комплекса на планете значительно сократились леса, исчезли многие виды животных и растений, увеличилась площадь загрязненных и эродированных земель, начался процесс антропогенного загрязнения гидросферы.

Загрязнитель - субъект воздействия (физический агент, химическое вещество или биологический вид) на окружающую среду, количество которого выше естественного уровня, загрязнение может быть вызвано любым агентом, в том числе и самым чистым, т.е. загрязнение - все то, что находится не в том месте, не в то время и не в том количестве, которое естественно для природы, что выводит ее из состояния равновесия /1/.

По существующим данным биота контролирует круговорот воды на 70%. Поэтому, изменяя или разрушая естественные экосистемы, человек своей деятельностью оказал существенное влияние на круговорот химических элементов в воде.

Кроме изменения потоков влаги на преобразованных экосистемах изменяются потоки твердых наносов и химических веществ. Особенно сильное влияние на изменение потоков воды, твердых наносов и химических веществ оказывает сельскохозяйственная деятельность. Так как в сельскохозяйственном производстве растения продуцируют органическое вещество не круглогодично, на крупных площадях в течение длительного времени отсутствует растительность. Кроме того, в больших количествах вносятся химические вещества. Это создает локальные нарушения баланса биогенных элементов, нарушает круговороты химических элементов.

Изменение потоков твердых наносов приводит к заилению малых рек, усиливает поступление загрязняющих веществ в гидрографическую сеть, что приводит к их усиленной эвтрофикации.

При освоении территории под сельскохозяйственные угодья производится вспашка, она усиливает окислительные процессы в почве. Это приводит к ускоренной минерализации ранее накопленного органического вещества почвы и усиленному поступлению в атмосферу углекислого газа. При уборке урожая разрывается круговорот биогенных элементов на данной территории. Для получения высоких и устойчивых урожаев землепользователь стремится замкнуть круговорот биогенов путем внесения химических соединений в почву. Поэтому при возделывании сельскохозяйственных культур, человек уже давно загрязняет атмосферу парниковыми газами (метан, углекислый газ, газообразные соединения азота), а поверхностные и подземные воды - растворимыми соединениями азота, фосфора и калия /1/.

Загрязнение поверхностных вод зависит от интенсивности их использования, смыва химических соединений с территорий водосборов, сброса загрязняющих стоков.

Интенсивность использования водных ресурсов в ряде стран Европы превысила 50%. В странах СНГ сбрасываются очищенные и условно очищенные воды, которые требуют разбавления в 50 - 100 раз. В странах Западной Европы все сточные воды проходят полную или частичную биологическую очистку, однако, несмотря на большой объем вложенных средств в строительство очистных сооружений, качество поверхностных вод продолжает оставаться низким. В соответствии с классификацией качества вод, принятой в Европе, к сильно и очень сильно загрязненным водам относят воды со следующими показателями: эвтрофикация, содержание тяжелых металлов, загрязнение опасными органическими веществами и микробиологическое загрязнение.

Одним из основных загрязнителей водных систем является сельское хозяйство. Превышение национальных норм по содержанию нитратов в поверхностных и грунтовых водах в конце XX века составило от 3% в Великобритании до 32% в Румынии. Кроме того, необходимо учесть, что национальные допустимые нормы в разных странах неодинаковы. В Нидерландах и Швеции они составляют 11 мг/дм , в Финляндии - 30, в Великобритании - 50 мг/дм . В этот же период в грунтовых водах практически всех государств Европы обнаружены пестициды в количествах, превышающих национальные допустимые нормы 121.

В европейских государствах забор воды из подземных и поверхностных источников составляет более 300 км/год, что на 17% выше среднего многолетнего годового речного стока, а объем сбросных вод более 110 км /год. Поэтому водные объекты европейской зоны в той или иной степени загрязнены различными химическими соединениями, происхождение которых обусловлено хозяйственной деятельностью человека.

Мелиорация агроландшафтов тесно связана с повышением информативности управленческой деятельности, рациональным природопользованием, под которым понимается совокупность мероприятий по снижению потерь сырья, уменьшению объемов отходов производства, полнота использования производственных отходов в промышленности, сельском хозяйстве и непроизводственной сфере, охране окружающей среды от отрицательного антропогенного воздействия III.

Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

В пункте наблюдений организуют один или несколько створов. Под створом наблюдений следует понимать условное поперечное сечение водотока, в котором производится комплекс работ, обеспечивающий получение данных о количественных и качественных показателях дренажно-сбросных вод.

На водоприемниках пробы отбираются в 500 м выше и 500 м ниже впадения сточных вод /18/.

Организация и проведение ведомственного производственного измерения показателей стока подразделяется на три периода - подготовительный, полевые работы и камеральная обработка данных. Планирование объемов работ по пестицидам и тяжелым металлам на следующий год осуществляется по данным станции защиты растений, а их корректировка по фактическому применению ядохимикатов. Сроки химических обработок сельхозугодий определяются согласно справок районных станций защиты растений, представляемых контролирующим подразделением один раз в месяц.

Вынос химических элементов и веществ дренажно - сбросными водами находится в зависимости от объема стока и их концентрации.

Концентрация биогенных веществ в воде в течение года колеблется в широких пределах. Более высокое содержание азота в дренажно-сбросных водах отмечается в период половодья, к осени оно постепенно снижается. Подобный режим отмечен в годы с теплыми и влажными осенью, зимой и весной. В случае сухой осени, малоснежной и морозной зимы при незначительном выпадении осадков весной описанный режим изменяется. В сбросных водах после подпочвенного орошения в мае и июне содержание азота выше, чем в июле и в августе /31/. Формирование дренажного стока на орошаемых массивах находится в зависимости от множества факторов. Основными из них являются: климатические, геоморфологические и гидрогеологические условия; конструкция оросительной системы; техника и режимы орошения сельскохозяйственных культур; тип, параметры и конструкция дренажа; техническое состояние коллекторно-дренажной сети и т.д.

Измерение расхода и стока дренажно - сбросных вод можно проводить прямыми или косвенными методами /31/. Прямыми методами измерений (объемный и весовой) следует пользоваться при контрольном замере расхода воды, тарировке водоизмерительных устройств и приборов, применяемых при небольших расходах воды. В практике учета количественных показателей стока наиболее приемлемыми являются косвенные методы измерения расходов воды, подразделяющиеся на следующие группы /32/: - методы расчета, использующие принципы определения расхода воды по элементам сечения русла водотока и скорости потока (русловой метод); - методы, основанные на законах гидравлики истечения воды через створы сооружений, когда расход воды, пропускаемый сооружением при постоянных размерах некоторых его элементов (длина порога) зависит от переменных значений (действующий напор потока, перепад уровней воды и т.д.), легко определяемых на месте; - методы, предусматривающие автоматическое поддержание постоянного заданного расхода или стабилизацию уровней в бьефах; - метод учета непосредственного измерения полного расхода воды в сечении потока с применением различных видов энергии и их преобразованием; - методами кратковременного пуска раствора индикатора. Наиболее достоверные объемы дренажного стока могут быть получены по данным замеров стока на всех участках дренажа. Используемые средства водоучета должны соответствовать следующим требованиям надежности и безопасности работы: высокая надежность измерений независимо от изменений режимов работы водотока; сохранение однозначности измеряемых величин во всех диапазонах измерений; защищенность от внешних воздействий и достаточную метрологическую обеспеченность. При большой устойчивости параметров сечения створов наблюдений, правильном распределении скоростей и направлений течения, постоянстве форм поперечного сечения створов для измерения расходов воды рекомендуется использовать гидрометрический створ с фиксированным руслом. На водотоках с неустойчивым руслом, незначительными уклонами и большим диапазоном изменения расходов воды рекомендуется применять створы со ступенчатым фиксированным руслом. Общая длина ступенчатого фиксированного русла при нормальном наполнении потоком определяется из выражения /90/: Ьобщ = (2...6)В,м (1.2) где: В - ширина водотока по верху. При отсутствии переменного подпора (свободное течение) и наличии перепадов уровней воды на слабозаиляемых водотоках с расходами от 0,25 до 47 м /с при измерении расхода можно применять лотки Вентури-Поршала в комплект которых должна входить «Таблица расходов воды» и расходная рейка. Основные размеры лотков должны выполняться с допуском не более 1%.

В диапазонах расхода водотоков от 0,001 и 6 м /с в качестве сооружений для измерения расхода воды можно применять составные водосливы с тонкой стенкой. Устройство водосливов с тонкой стенкой осуществляется при соблюдении следующих основных правил: водослив устанавливается так, чтобы ось потока совпадала с серединой отверстия водослива; стенку водослива устанавливают строго вертикально, а его порог горизонтально; - цельная часть конструкции должна быть водонепроницаемой (отсутствие течи, фильтрации и т.д.); выше и ниже водослива на расстоянии не менее чем (5... 10)

Выявление зависимостей между минерализацией дренажно-сбросных вод и их ионным составом

Статический подход к планированию эксперимента связан с работой Р. Фишера /46/. Однако и после нее понадобился значительный период времени, чтобы на основе трудов Г. Бокса и К. Уилсона /47/, Д. Финни /48/, Р. Плекетта и И. Бермена /49/, И. Кифера /50/ и других ученых, появилось новое направление оптимизации различных процессов - математическое планирование экстремального эксперимента. В нашей стране планирование эксперимента начало развиваться с 1960г. под руководством В. В. Налимова /51, 52/. Применительно к сложной стохастической системе, теория планирования эксперимента развита трудами С. В. Антонова, Ю. М. Баженова, В. А. Вознесенского, И. Г. Зедгинидзе и многих других авторов /42, 53...57/.

По определению В. В. Налимова /57/, планирование эксперимента - это оптимальное управление при неполном знании механизма явления. Указанная особенность имеет очень важное значение в прикладных исследованиях, когда нет необходимости ждать объяснения всех тонкостей принятия технико-экономического решения до его использования в практических целях.

Одни и те же математические планы эксперимента используются в самых разнообразных отраслях науки и техники, так как разработаны они независимо от субстанции и структуры объекта исследований. Для оценки оптимальности планов разработано порядка 30 критериев, каждый из которых приобретает большее или меньшее значение в зависимости от целей исследования. На стадии поисковых исследований обычно наибольшее значение имеют критерии, обеспечивающие минимизацию затрат на проведение эксперимента и построение математических моделей. К таковым относятся: - минимизация числа опытов, то есть близость числа опытов к числу оцениваемых параметров модели; простота вычислений коэффициентов модели, не требующая обязательного оперативного обращения к ЭВМ; - композиционность планов, то есть возможность использовать точки плана первого этапа в плане второго этапа, если модель первого этапа неадекватно описывает поведение системы и требуется повышение степени полинома.

Указанные критерии и были положены в основу выбора планов эксперимента при разработке и оптимизации новых технологических решений в данной работе. Общим недостатком получаемых в результате планирования эксперимента многофакторных полиномиальных моделей являются сложности их интерпретации. Интерпретация значительно упрощается, если модель исследуемой системы на определенных этапах можно свести к двухфакторной вида: У = Ьо+ЬіХ1+Ь2Х2+ЬцХ2і+Ь22Х22+Ьі2ХіХ2 (2.1)

В этом случае появляется возможность наглядного графического представления полученной полиномиальной модели в виде, так называемого, геометрического образа функции отклика, построенного каким - либо из известных методов.

В настоящей работе для построения геометрических образов исследуемых функций отклика использованы методы линейной алгебры /42, 58, 59/ , сущность которых заключается в следующем. Двухфакторная модель второго порядка описывает с математической точки зрения некоторую поверхность в трехмерном пространстве, если по двум координатным осям откладывать численные значения факторов xi и х2, а по третьей оси - значения соответствующего им отклика у,. В зависимости от сочетания численных значений коэффициентов, модель вида (2.1) описывает одну из трех возможных поверхностей -эллипсоидную, параболоидную или гиперболоидную. Последнюю называют также минимаксои или седловиной. Для установления конкретного вида поверхности, описываемой исследуемой моделью, уравнение вида (2.10) необходимо привести к так называемой канонической форме /58/.

С этой целью вычисляют инварианты поверхности, представляющие собой некоторые выражения, составленные из коэффициентов уравнения исследуемой функции отклика, которые не меняются при переходе от одной прямоугольной декартовой системы координат к другой, то есть при поворотах и параллельных переносах координатных осей. Для кривой второго порядка вида: 3(хл)=bo+b,xi+b2X2+bi iX2i+b22X22+bi2XiX2 = 0 (2.2) существуют инварианты, представляющие собой: - сумму коэффициентов при квадратичных членах S = ъп + ъ (2.3) - определитель, составленный из коэффициентов: = ,5 Ьп ,5 Ъ (2.4) определитель третьего порядка: 0,5b, А = Ъи 0,5Ьп 0,5Ь12 Ъ 0,5b, 0,5bx 0,5b2 bn (2.5) Тип кривой второго порядка, описываемый уравнением (2.3), зависит от сочетания значений ее инвариантов в соответствии с данными таблицы 16. Полиномиальная модель (2.1), преобразованная с использованием инвариантов в каноническую форму, имеет вид: . о „2 А у = Я1 х, + Я 2х2 + — где Л], л2— корни характеристического уравнения: JCI, Х2— кодированные факторы в новой системе координат. (2.6) Я БЯ + S о, (2.7) Переход от полиномиальной формы (2.1) к канонической (2.6) в геометрическом смысле равносилен переносу координат в центр поверхности функции отклика и повороту координатных осей на некоторый угол а до совпадения их с главными осями исследуемой поверхности.

Разработка алгоритма управления ситуационной обстановкой на территории обследуемой сетью постов наблюдений

На диаграммах, представленных на рисунках 7, 8, 9, 10 прослеживаются закономерности формирования пиковых концентраций веществ в дренажных стоках коллекторов БГ-МС-2, БГ-МС-13, БГ-МС-14 (Веселовское УОС); БГ-М-2, БГ-МС-3, БГ-МС-5 (Багаевское УОС); Бт-ЛС-1, АС-МС-3, К-1 (Аксайское УОС); 000В1, 000В2 (Сальское УОС) и в наблюдательных скважинах. На диаграммах отмечено опаздывание выноса минеральных веществ на 3-5 месяцев.

Химический состав вод, рассматриваемых коллекторов варьируется от менее токсичной по солевому составу сульфатной и хлоридно-кальциевой группы до более токсичного сульфатно-хлоридного класса, натриевой и магниевой группы, но в основном преобладают воды более токсичного сульфатно-хлоридного класса натриевой группы.

Сток сбросных и дренажных вод за год в различных коллекторах колеблется от 535,0 тыс. м (коллектор БГ-МС-14) до 1332,4 тыс. м ( коллектор БТ-ЛС-1).

На основании проведенных экспериментальных исследований следует, что скорость поступления загрязняющих веществ в дренажно - сбросные воды зависит от уровня грунтовых вод, дренированности территории, гидрогеологических характеристик почв, их механического состава, интенсивности и времени внесения удобрений и режимов орошения сельскохозяйственных культур.

При оценке качества дренажно - сбросных вод была использована классификация ВНИИГиМ. Порядка 80% проб воды этих коллекторов относятся к IV классу опасности, а оставшаяся часть к III классу по С.Я. Бездниной /37/.

По нормам для рыбного хозяйства состав сбросных и коллекторно-дренажных вод по большинству показателей превышает предельно допустимые. Пестициды в этих водах не обнаружены. Содержание фосфатов, соединений меди, нитритов и нитратов находится в пределах норм (данные за 2002 г.). По данным наблюдений, минерализация стока в вегетационный период (май-сентябрь) снижается до 1,1 г/дм , по сравнению с зимним периодом, но сток солей максимальный - от 3400 до 6700 тонн в месяц (в среднем на коллектор).

Такой разброс и содержание органических и минеральных веществ в коллекторах рассматриваемых хозяйств объясняется несогласованной хозяйственной деятельностью сельскохозяйственных предприятий. Обособленность деятельности хозяйств носит негативный характер с экологических позиций и в связи со сбросами вод в каждый коллектор несколькими хозяйствами одновременно.

Поскольку содержание загрязняющих веществ в оросительных и дренажно - сбросных водах принципиально неоднородно по своему количественному составу, в зависимости от места отбора проб необходимо учитывать влияние этой неоднородности на качество воды, которая в свою очередь определяет направления протекания процессов загрязнения агроландшафтов.

Для решения поставленной многофакторной оптимизационной задачи использовались методы теории планирования эксперимента.

В результате анализа корреляционных связей установлено: общую минерализацию дренажно - сбросных вод, образующихся на рассматриваемых оросительных системах, определяют S04 " (в среднем 10 ПДК), Na (З ПДК), Mg (2,5 ПДК); преобладающий тип засоления - сульфатно-натриевый.

Учитывая особенности формирования загрязнения дренажно - сбросных вод на оросительных системах, необходимо было выявить наиболее значимые факторы, влияющие на вынос загрязнителей с полей орошения. С этой целью было проведено ранжирование факторов методом планирования факторного эксперимента /62/. На основе априорной информации были выбраны шесть факторов, предположительно влияющих на интенсивность выноса загрязнителей: Хі - оросительная норма, м3/га; Х2 - рН водной среды; Х3 - механический состав грунтов зоны аэрации; Х4 - степень естественной дренированное территории; Х5 - температура оросительной воды, tC; Х6 - глубина залегания уровня грунтовых вод, м. Условия кодирования и варьирования рассматриваемых факторов представлены в таблице 26, при этом учитываем, что Хз - качественный фактор, уровни которого соответствуют разному механическому составу почв, все остальные факторы - количественные с численным значением уровней. В таблице 27 представлена матрица планирования и обобщенные результаты исследований по дренажно - сбросному стоку рассматриваемых оросительных систем.

Похожие диссертации на Повышение эффективности применения постов наблюдений за дренажно-сбросными водами на оросительных системах Ростовской области