УДК 631. 353.

д. т. н. Рахатов С. З., к.т.н. Ермаганбет А. Ж.,

ст. преподователь Култасов Б. Ш., преподователь Тасбергенова Г. Ж.

Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ ОЧИСТКИ ВНУТРИКАРТОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ И ОСУШИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ

Структура поливного земледелия в Республике Казахстан имеет отличительные признаки от оросительной системы других регионов.

В состав инженерно-рисовой оросительной системы ИРОС входят:

- магистральный канал для транспортировки воды к орошаемому массиву и распределения ее между межхозяйственными и внутрихозяйственными распределителями;

- внутрихозяйственные каналы для распределения воды между севооборотными участками и обеспечения водой постоянных картовых оросителей;

- водоотводящие коллекторы для регулирования уровня грунтовых вод и отвода излишков поверхностных сбросных вод с полей в вегетационный период сельскохозяйственных культур.

Основную нагрузку в обеспечении поливной водой в системе ИРОС несут внутрихозяйственные оросительные сети. Надежная работа внутрикартовых оросительной системы является одним из важных резервов в получении высоких урожаев.

В области удельная протяженность картовых оросителей (КО) и сбросов (КС) составляет 100…200 м/га и превышает в 3…4 раза среднюю удельную протяженность оросителей в Казахстане. При этом следует отметить, что по своей протяженности картовые оросители и сбросы занимают свыше 70% от общей длины всех оросительных каналов рисовой системы. Густая сеть КО и КС обусловлена сосредоточенностью рисовых массивов.

Оросительные и осушительные каналы ИРОС преимущественно заиляются и зарастают наносами и сорной растительностью, что приводит к снижению водопропускной способности, повышению потерь воды на испарение и фильтрацию, а также к нарушению водного режима риса во время вегетационного периода.

Под оросительной системой понимают сеть крупных и мелких земляных каналов, трубопроводов и гидротехнических сооружений, назначение которых забирать воду из источника орошения (река, озеро, водохранилище, артезианская скважина) и транспортировать ее на орошаемую территорию не только в требуемом объеме, но и в сроки, предусмотренные технологией сельскохозяйственного производства. Оросительные системы делят на государственные и внутрихозяйственные.

Для подготовки экономико-технологической модели необходимо определение требуемых показателей. В общем виде критерий оптимальности имеет следующий вид:

(1)

где - суммарные прямые эксплуатационные затраты, тг/га.

Вспомогательным критерием является максимум производительности:

(2)

Задачей исследования является достижение минимальных экономических и энергетических затрат на очистку картовых оросительных и осушительных каналов ИРОС.

Общий вид формулы (2.50) имеет следующий вид:

, (3)

где n_ij, n_is – число основных и вспомогательных работников на i и j работах, чел;

f_ij, f_is – часовая ставка основных и вспомогательных работников, тг/ч;

µ_ij, µ_is – коэффициент, учитывающий стаж и разряд работников;

Q – общее количество израсходованного топлива, кг;

Ц_К – комплексная цена топлива, тг/кг;

Ц_Тi – остаточная стоимость техники, тг;

,– норма отчислений на реновацию, амортизацию сельскохозяйственной техники, %;

, – годовая загрузка техники, ч.

Разделяя на часовую производительность агрегатов для каждой операции получим:

. (4)

При этом производительность бульдозера при разравнивании кавальеров:

га/ч, (5)

где В – ширина отвала, м;

V – скорость движения бульдозера, м/с;

α – угол поворота отвала бульдозера;

τ - коэффициент использования времени смены;

n_р – число проходов бульдозера, шт.

Для окашивающих и подбирающих машин оптимальная часовая производительность определяется по формуле:

т/ч, (6)

где U - урожайность растительности на откосах и дне каналов, кг/м²

Для очистки каналов от образованных наносов производительность:

м³/ч, (7)

где h – толщина очищаемого слоя, м.

Исходя из приведенных формул определены основные параметры исследуемого технологического процесса очистки картовых оросительных и осушительных каналов ИРОС.

Основополагающим документом для разработки технологии и очистки внутрикартовых оросительных и осушительных каналов является технологическая карта. Технологическая карта очистки картовых оросительных и осушительных каналов ИРОС определяет порядок и технологию проведения выше указанных работ. С учетом условий производства продукции поливного земледелия Кызылординской области ниже предлагаются существующие и предлагаемые технологии очистки внутрикартовых оросительных и осушительных каналов ИРОС на основе критерия минимума трудовых затрат (таблицы 1 и 2). Из них видно, что внедряемая технология очистки каналов имеет ряд преимуществ, как по снижению трудовых затрат, так и по качеству выполняемых работ по агротехническим требованиям.

Таблица 1 – Существующая технология очистки внутри картовых оросительных и осушительных каналов

№ п/п	Наименование работ	Сроки проведения	Агрегаты	Затраты труда, чел-ч/1000м
1	Ремонт и подготовка ГТС	10.03-10.04.	Вручную	1,6
2	Скашивание растительности с кавальеров и берм каналов	15.07-30.08.	Вручную	4
3	Сжигание растительности в картовых оросительных и осушительных каналах	01.04-30.04.	Вручную	12,5
4	Всего			18,1

Основным критерием является минимум трудовых затрат на выполнение очистительных работ:

(8)

Производительности агрегатов на очистке картовых оросительных каналов составили для разравнивания кавальеров W₁=4,9 га/ч, окашивания растительности и подбора срезанной растительности на берму W₃=3,5-6,0 т/час и очистки каналов с последующим распределением на берегу канала W₄=0,9 м³/ч.

Таблица 2 – Предлагаемая технология очистки картовых оросительных и осушительных каналов ИРОС

№ п/п	Наименование работ	Сроки проведения ичистительных работ	Марка агрегата	Произ води-тельность W.	Затраты труда, Н чел*ч/1000м
1	Разравнивание кавальеров каналов	25.03-10.04 01.10-15.10	Бульдозер на базе трактора Дт-75М.	0,39 га/ч	1
2	Окашивание растительности	25.03-10.04 01.10-20.10	Агрегат МТЗ-80+КС-2,1 или УДМ-82-01 К-78М, КРД-1,5	0,8 га/ч	1,19
3	Подбор и вынос срезанной растительности	25.03-10.04 01.10-20.10	Подборщики	1,7 га/ч	0,83
4	Скребковая очистка дна и откосов каналов	25.03-10.04 01.10-25.10	Каналоочиститель скребковая на базе трактора ДТ-75М, одноковшовые экскаваторы EW-1400, ОКН-0,5, ЭО-3223	0,12 га/ч	2,325
5	Ремонт и подготовка ГТС	25.03-10.04 01.10-25.10	Вручную		1,16
6	Всего				6,945

Как видно из технологических карт, уменьшение трудовых затрат при применении механизированных средств составляет ∆Н=Н _с – Н _пр =11,155 чел·ч/1000м, где: - Н _с, Н _пр - затраты труда при существующей и предлагаемой технологиях, чел-ч/1000м.

Резюме:

По сравнению со существующим технологиям энергозатраты на очистку 1 м картовых оросительных и осушительных каналов снижаются на 18-20% и составляют: ∑Э=35…42 квт/м.

Трудовые затраты при применении механизированной рациональной технологии очистки картовых оросительных и осушительных каналов составляют 11,155 чел*ч/1000м.

Литература:

1 Рахатов С.З. Оптимизация производственных процессов уборки риса по критериям ресурсосбережения. дисс. … докт. техн. наук.- Алматы, 2004.- 257с.

2 Темиров Б. О некоторых результатах экспериментальных исследований по очистке внутрикартовой оросительной сети от наносов // Труды Казахского СХИ. Алма-Ата, 1987, С.40-46.

3 Предварительный патент «Каналокопатель» № 18133. Рахатов С.З, Кодар Е.Т., Коптилеуов Б.Ж., Ермаганбет А.Ж.Алматы, 2006.

4 Рахатов С.З., Кодар Е.Т., Джакешов К.С., Ермаганбет А.Ж. «К проблеме очистки внутрикартовых оросителей и сбросных каналов от сорняков» //Материалы за 5-а международна научна практична конф.: «Научният потенциал на света - 2009».- София. «Бял ГРАД-БГ» ООД, 2009.- С. 22-26.