WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 24 |

«ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННЫХ МЕЛИОРАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Сборник научных трудов Выпуск 5 Под общей редакцией доктора ...»

-- [ Страница 1 ] --

Российская академия сельскохозяйственных наук

Всероссийский научно-исследовательский институт

гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова

Мещерский филиал

Рязанский государственный агротехнологический университет

имени П.А. Костычева

Общество почвоведов им. В.В. Докучаева

Рязанское отделение

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ

ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

СОВРЕМЕННЫХ МЕЛИОРАТИВНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

Сборник научных трудов

Выпуск 5

Под общей редакцией

доктора сельскохозяйственных наук, профессора

Ю.А. Мажайского

Москва – Рязань

ББК 40.6+28. Э Рецензент:

Н.Г. Ковалев, академик Российской академии сельскохозяйственных наук Редакционная коллегия:

редактор – Ю.А. Мажайский заместитель редактора – Ю.А. Томин редколлегия: С.А. Ардашева Л.А. Давыдова Фото на обложке Э.Н. Шкутова Экологическое состояние природной среды и научно-практические Э40 аспекты современных мелиоративных технологий : сб. науч. тр. Вып. 5 / под общ. ред. Ю.А. Мажайского. – Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2012. – 472 с.

ISBN 978-5-98660-102- В сборнике опубликованы материалы теоретических и экспериментальных научно-исследовательских работ ученых НИИ и учебных заведений Российской Федерации и ряда стран ближнего зарубежья по комплексным мелиоративным технологиям; особенностям почвоведения, земледелия и растениеводства на мелиорированных и деградированных землях; по экологическому состоянию природной среды в зоне влияния предприятий; показаны обоснованные решения по обеспечению экологической безопасности мелиоративных систем и т.д.

Сборник рассчитан на широкий круг специалистов проектных, мелиоративных и сельскохозяйственных организаций, а также почвоведов, экологов, научных работников и студентов.

Авторы книги и редколлегия выражают благодарность коллективу ООО «Мещерский научно-технический центр» за оказание методической и материальной помощи и надеются на дальнейшее сотрудничество.

ББК 40.6+28. ISBN 978-5-98660-102- © Авторы статей, включенных в сборник, © Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, © ФГБОУ ВПО РГАТУ, Предисловие к изданию Российская Федерация обладает значительными земельными ресурсами, находится в пятерке лидирующих стран по площади пашни, что сопоставимо с площадью аналогичных земель 25 стран Евросоюза, вместе взятых. Однако по эффективности использования земель, продуктивности пашни в 2–3 раза отстает от стран с сопоставимыми площадями. На пороге XXI века стало очевидным, что, несмотря на исключительную роль почвы как основного средства производства в земледелии, ее значение в жизни человека еще до конца не раскрыто. Согласно официальным источникам общая площадь земель деградированных, подтопленных, локально переувлажненных, захламленных отходами производства, загрязненных радионуклидами, тяжелыми металлами исчисляется десятками миллионов гектаров. Вызывает особую озабоченность неудовлетворительное эколого-мелиоративное состояние почв.

Развитие негативных процессов в агроэкосистемах имеет далеко идущие социальноэкономические и экологические последствия, что создает реальную угрозу продовольственной безопасности страны.

Мировой и отечественный опыт свидетельствует, что эффективным инструментом рационального использования природных ресурсов, защиты почв от деградации, устойчивого развития агроэкосистем призвано служить научно обоснованное природопользование. Аграрная наука располагает значительным арсеналом экологически безопасных приемов, направленных на сохранение и повышение плодородия почв, снижение последствий технического загрязнения их поллютантами, использование агроэкологического мониторинга, эколого-экономической реабилитации земель.

Необходимо учитывать, что в настоящее время все виды природопользования, направленные на получение хозяйственно полезных результатов, сопровождаются не всегда позитивными социальными последствиями. Вполне очевидно, что основным направлением развития АПК, позволяющим последовательно наращивать производство продовольствия в России в XXI веке, может быть только его интенсификация. При этом вклад различных факторов в формирование урожая радикально меняется в отличие от экстенсивного земледелия.

Но принципиально важно, чтобы технологии были адаптированы к почвенно-климатическим и зональным особенностям региона. Конечно, агроклиматический потенциал России далеко не оптимален и объективно требует значительных энергетических и финансовых затрат на развитие сельского хозяйства. Тем не менее опыт передовых сельскохозяйственных предприятий доказывает, что продуктивность агроэкосистем в России может быть сопоставима с их продуктивностью в европейских странах.

Проведение Международной научно-практической конференции «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» должно стать вехой в консолидации ученых различных профилей и отраслей по обоснованию и выработке конструктивных в экологическом отношении решений по раскрытию причинно-следственных связей во взаимодействии человека с окружающей средой в процессе сельскохозяйственного производства.

Конференция призвана сфокусировать внимание исследователей на разработке современных наукоемких агротехнологий, моделей систем земледелия, агроэкологической оценки земель, интегрировать результаты научных разработок на обеспечение высокой продуктивности сельскохозяйственных земель. С убедительной степенью достоверности можно предполагать, что реализация материалов исследований, представленных участниками Международной научной конференции, позволит приблизиться к решению системных задач по формированию устойчивого сельскохозяйственного землепользования и бездефицитного обеспечения общества экологически безопасной продукцией.

Проректор по научной работе и международным связям ФГБОУ ВПО РГАТУ Заслуженный работник высшей школы РФ доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.А. Захаров Раздел 1. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННЫХ

МЕЛИОРАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ РОССИИ

УДК 389:631.

ПРОБЛЕМЫ РЕАНИМАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ

ОТКРЫТОЙ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ НА МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЛЯХ

З.М. Маммаев, В.С. Пунинский, О.Ф. Першина (ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Россельхозакадемии», г. Москва, Российская Федерация) Keywords. Cutting tree-like shrubs, rotor mower, channel, bogging of forest.

Summary. The article shows the necessity of creation if universal aggregates, able to perform of technological operations and thus replace several machines. We have analyzed existing machines.

В последние годы идет интенсивное старение мелиоративных систем из-за отсутствия систематического ухода за ними при недостатке средств на выполнение ремонтноэксплуатационных работ. Гидромелиоративные системы имеют значительную степень износа: минимальная – 18…20 %, максимальная – до 75 %. Средний процент износа по системам в целом составляет 40…45 %. Вновь построенные каналы, коллекторно-дренажная сеть и гидросооружения могут работать без особого ухода и ремонта лишь в течение 3…5 лет. В последующем происходит заиление и зарастание каналов и коллекторно-дренажной сети, разрушение гидросооружений, снижение дренирующей способности дрен.

В настоящее время в зонах осушения по протяженности более 75 % осушительных каналов заросли кустарником и жесткостебельной растительностью, на откосах выросло деформации сечения (рис. 1). Результатом становятся повторное заболачивание земель и невозможность использования их под сельскохозяйственные угодья.

По данным Департамента мелиорации и сельхозводоснабжения Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, в России (по состоянию на 21.10.2011 г.) в неудовлетворительном состоянии находится 1,548 млн га осушенных сельскохозяйственных земель и 0,855 млн. га орошаемых сельскохозяйственных угодий [1]. Работы по реанимации и восстановлению осушительных систем требуется провести на площади 1,308 млн га, по ремонту коллекторно-дренажной сети – более чем на 0,7766 млн га (около 60 %). При этом потребность в реанимации осушительных систем увеличивается с каждым годом. Общее состояние мелиорированных земель в России приведено в таблице 1. Длительное отсутствие качественных ремонтно-эксплуатационных работ на мелиоративных системах (более 25 лет) и смыв при этом с полей удобрений и почвы способствуют усиленному зарастанию дна и откосов каналов с отложением на дне ила и смытой почвы.

Необходимость очистки каналов в настоящее время будет определяться не столько мощностью слоя заиления русла, сколько степенью их зарастания кустарником и даже мелколесьем. Обследования мелиоративных систем показали, что по берегам каналов и на переувлажненных землях берм и дамб распространена ива из породы гнездовых и ольха серая. На мелиоративных системах кустарниковая растительность имеет диаметр ствола в основном от 2 до 8 см и высоту от 1,5 до 4 м. Встречаются единичные деревья с диаметром стволов 10…12 см. Степень зарастания кустарником разная, от редкого (до 30 %) до густого (более 60 %). Кустарник по длине канала часто размещается небольшими группами, островками, т. е. куртинами, как правило, располагающимися хаотично, занимая в общей сложности до 30 % площади периметра канала.

Мелиоративное состояние, млн га:

Мелиоративное состояние, млн га:

Существующие как в нашей стране, так и за рубежом каналоокашивающие машины не приспособлены для удаления кустарника. Сегментные и ротационные рабочие органы, которыми оснащены косилки, могут срезать грубостебельчатую растительность и кустарник диаметром до 2 см. Заросшие кустарником диаметром в пределах 0,02…0,08 м каналы и бермы в настоящее время могут быть расчищены вручную.

Одной из актуальных задач является поиск дешевого и менее трудоемкого способа борьбы с растительностью путем создания не очень сложных и недорогих рабочих органов на универсальной базе. При этом следует исходить из того, что очистка каналов от растительности не должна зависеть от очистки их от наносов. Значит, необходимо создать такой режущий механизм, при помощи которого можно будет без подпора срезать произрастающую в каналах кустарниковую и грубостебельчатую растительность. Кроме того, он должен при скашивании травы на откосах безотказно работать в иле, отлагающемся на дне каналов.

Анализ зарубежного и отечественного опыта свидетельствует о том, что в многоцелевых мелиоративных машинах могут быть реализованы технические предложения для создания сменного рабочего органа активного действия для срезания разнообразной кустарниковой и древесной растительности, отличающейся по диаметру стволов и по породам. Для очистки от нее каналов акционерное общество закрытого типа «ВНИИземмаш» предлагает кусторез с дисковым рабочим органом. Он представляет собой навесное оборудование, монтируемое сбоку на любой каналоочиститель, который использует для работы базовый трактор на колесном или гусеничном ходу с мощностью двигателя 90 кВт. В конструкции машины предусмотрено устройство, предотвращающее поломки рабочего органа и привода при встрече с непреодолимым препятствием, а также самопроизвольное опускание рабочего органа. Рабочий орган дисковая пила с диаметром режущего элемента 0,7 м качественно срезает древесную растительность с диаметром стволов от 5 до 15 см. Накопитель стволов срезанной древесины с челюстным ковшом сжимает их в пакет и циклически перемещает для укладки вне периметра осушительного канала. Кусторез перемещается по бровкам каналов, поэтому может работать и на сухих каналах, и при наличии воды глубиной до 30 см.





Для осушительных каналов глубиной до 2,0 м и шириной по дну 0,6…1,0 м ГНУ ВНИИГиМ при активном участии БелНИИМиЛ создан каналоочиститель КМ-82 на базе колесного трактора с тягой 14 Кн (рис. 2), оснащенный комплектом сменного рабочего оборудования:

Рис. 2. Каналоочиститель КМ-82 с самоочищающимся ковшом а) с землесосным оборудованием; б) с ковшом-косилкой; в) с подборщиком В первом десятилетии ХХI века концерн «Тракторные заводы» ЧЕТРА разработал машину для мелиоративных работ ММР-01, предназначенную для проведения комплекса ремонтно-эксплуатационных работ на мелиоративных каналах глубиной до 2,0 м, заложением откосов 1 : 2, шириной по дну от 0,5 м. Машина имеет 6 сменных рабочих органов к манипулятору, установленному сбоку (по центру) трактора САРЭКС-1221.1, оборудована бульдозером, поворотным ковшом, роторной косилкой, планировочным ковшом (рис. 4) и Рис. 4. Многоцелевая машина для мелиоративных работ ММР- На основании существующей техники по уходу за мелиоративными каналами предлагается технологический комплекс машин [4].

Основные операции и средства механизации для ремонта каналов кустарниковой растительно- торез ничный трактор кустарниковой растительно- торез ничный трактор кустарниковой растительнот сти к месту утилизации 887Б шириной до 3 м за два прохода на берму Погрузка скошенной травы Погрузчик Собственное шасси, Грузоподътипа ПЭА-1 мощность 44кВт емность 1,0 т Для поддержания мелиоративной сети в исправном и работоспособном состоянии необходимо реализовывать комплекс организационно-технологических и экономических мероприятий, обеспечивающих проведение ремонтно-эксплуатационных работ и функционирование мелиоративных систем.

При уходе за мелиоративной сетью производится очистка отдельных участков каналов от наносов, мешающих пропуску воды, а также берм, откосов и дна от растительности.

Текущий ремонт необходим на мелиоративной сети, износ которой не превышает 20 %, он проводится комплексно по всей мелиоративной системе или выборочно по отдельным ее элементам и включает следующие работы: окашивание откосов каналов, устранение местных препятствий для свободного движения воды по каналам, исправление повреждений, укрепление откосов и дна каналов. Капитальный ремонт предусматривает работы по приданию каналу проектных поперечных и продольных сечений, устранение крупных деформаций на каналах, планировку берм каналов при наличии неровностей.

Средние удельные объемы земляных работ по ремонту каналов колеблются в значительных пределах в зависимости от грунтовых условий, поперечных сечений каналов, межремонтного периода и срока их службы:

при очистке в составе текущего ремонта 0,1…0,3 м3 на 1 м осушителя; 02…07 м3 на 1 м коллекторного канала; 0,5..3,0 м3 на 1 м водоприемника и магистрального канала, имеющих среднюю глубину заиления около 0,25 м;

при капитальном ремонте и восстановлении каналов удельные объемы возрастают примерно в 35 раз соответственно категории канала и составляют около 25 % от проектной выемки.

Удельные объемы работ по окашиванию откосов каналов от растительности в зависимости от типа составляют 5…10 м2 на 1 м канала.

Срок службы каналов от одного капитального ремонта до другого зависит от их типа:

для крупных магистральных каналов – 20 лет;

для проводящих (коллекторных) каналов – 15 лет;

для регулирующей открытой сети 8 лет.

Текущие ремонты проводятся в 23 раза чаще, чем капитальный.

При соблюдении правил эксплуатации каналов отпадет необходимость в такой сложной и трудоемкой операции, как очистка от древесной и кустарниковой растительности. В настоящее время некоторые каналы заросли так, что восстановлению уже не подлежат, необходимо строить новые каналы и все подводящие к ним осушительные системы или применять дорогостоящие лесовальные машины повышенной проходимости.

В сложившейся ситуации крайне актуальной задачей науки и производства является восстановление производства ремонтно-эксплуатационной техники для каналов, дренажа и гидротехнических сооружений на них [5]. Без решения этой большой проблемы у фонда мелиорируемых земель нет будущего.

1. Доклад о состоянии и использовании земель сельскохозяйственного назначения на 21.10.2011 г., Минсельхоз России / А.В. Петриков [и др.]. М : Росинформагротех, 2011.

2. Техника для ремонтно-эксплуатационных работ: каталог. М.: ВНИИГиМ,. 1987.

С. 49.

3. Басс В.Н., Пунинский В.С. Система технологий и машин – научно-техническая основа для развития мелиоративных работ // Мелиорация и водное хоз-во. 1999. № 5.

4. Федеральные регистры базовых и зональных технологий и технических средств для мелиоративных работ в сельскохозяйственном производстве России до 2010 г. / Б.М. Кизяев, З.М. Маммаев, В.С. Пунинский [и др.]. М.: Росинформагротех, 2003.

5. Басс В.Н., Пунинский В.С. Проблемы очистки осушительных каналов от кустарника и мелколесья // Инновационные технологии в мелиорации: материалы Междунар. науч.производ. конф. М.: Изд-во ВНИИА, 2011. С. 204–208.

УДК 626.923.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СФЕРЫ МЕЛИОРАЦИИ

И.Ф. Юрченко, В.В. Трунин, (ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Россельхозакадемии», г. Москва, Российская Федерация) Key words: classification, information technologies, reclamation, irrigation, optimization, selection.

Summary: List of key management information technologies used in reclamation organizations in Russia, supplemented by the classification. In order to optimize the selection of technologies.

Современные системы поддержки принятия решения (СППР), являясь инструментом, призванным оказывать помощь лицам, принимающим решения (ЛПР), и максимально приспособленным к решению задач повседневной управленческой деятельности, находят все более широкое применение в практике мелиоративной сферы.

Следует отметить, что на сегодняшний день для СППР отсутствует не только их единое общепринятое определение, но и исчерпывающая классификация. Вместе с тем в процессе перехода на коммерческую основу в использовании водных ресурсов для целей мелиорации актуальность вопроса систематизации и упорядочивания таких систем существенно возрастает, так как в дальнейшем в ходе решения конкретных задач позволит оптимизировать процесс выбора эффективного программного обеспечения.

Компьютерные технологии отечественной и зарубежной разработки, нашедшие применение в мелиорации, а также практике проектирования и эксплуатации водохозяйственных объектов агропромышленного комплекса, c наибольшей полнотой представлены в Методических рекомендациях по использованию компьютерных технологий в управлении водными объектами АПК, разработанных ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии в 2010 г. [1].

Перечень основных управляющих информационных систем и технологий, используемых мелиоративными организациями России, сформированный по этим данным и материалам авторов, приводится в таблице.

Ниже представлены предложения авторов по классификации указанных информационных технологий, базирующихся на следующих категориях:

функциональные особенности программного продукта (схема 1, рис.1);

степень интеграции программного продукта информационной технологии в предметную область (схема 2, рис. 2).

Перечень основных управляющих информационных систем и технологий, используемых № Иденти- Оргасифи- наимено- цияпо схе- по схе- вание про- разраме 1. Агроценоз на мелиорируемых землях. Мелиоративные режимы.

1.1 SWAPпочва – атмосфера – растение». Включает модели потопакет ситет Wagenin ка воды в почве, транспорт растворов; поток тепла в почве для регулирования нормы распада раствора; испареgen, Голлан- ние с почвы и растительного слоя; рост сельхозкультур;

управле- ГиМ управления орошением обеспечивает два временных пения про- риода – сезонного и оперативного планирования поливов.

дуктивно- Планирование осуществляется по результатам решения стью оро- оптимизационной задачи, включающей ограничения на шаемых водные и трудовые ресурсы, технические характеристики агроланд- насосной станции, проводящей и распределительной сети шафтов и поливной техники, показатели экологического состояния оросительной системы ГиМ личных видов мелиорации. Включает модели «состояКомплекс» ния плодородия», перечень альтернативных мелиоративных мероприятий, выбор оптимального варианта из числа допустимых осуществляется процедурой многокритериальной оптимизации 1.4 СППР ВНИИ- Техническая эксплуатация оросительных систем, обеспе- УС ГиМ чивает выбор эффективного варианта мероприятий техРЕМ- техническом состоянии ГМ систем, экономической и мелиоративной ситуациях на орошаемых землях, природноэкономических условиях хозяйств-водопользователей Wagenin системе «почва – вода – растение – атмосфера».

2.1 Mike 11, Датский Анализируются по результатам оперативного управления и КМ Mike Gis гидрав- прогнозных оценок водные потоки, количество наносов и каличе- чество воды в реках, каналах, мелиоративных системах и друский гих водных объектах. Включает модели расчета: неустаноинсти- вившегося движения воды в русле; транспорта связных нанотут сов; количества воды и эвтрофикации; стоки с водосборного бассейна; русловой морфологии. Интерфейс Mike Gis позволяет переносить данные и результаты расчетов Mike 11 в среду геоинформационной системы Arc Vies 2.2 River View ИНЦП Визуализация зоны затопления при прохождении волн РМС (использу- «Союз прорыва и высоких паводковых вод дифференцированно ется со- водпро для площадей поймы, сельхозугодий, жилых застроек.

вместно с ект» Позволяет определять площади затопления в любой момент прохождения волны паводковых вод гидравли- хранилищ и прибрежных вод морей. Включает модели:

ческий гидродинамики, нагонных наводнений, волновых проинститут цессов, качества воды и эвтрофикации; загрязнения, гидрав- водной среде гидродинамических процессов, процессов личе- адвективной дисперсии, качества воды, эвтрофикации, ский транспортирования взвешенных частиц, аварийных разинсти- ливов нефтепродуктов. Обеспечивает прогнозирование 2.5 Mike 2.6 HEC-RAS US 2.8 FEFLOW WASY, щих веществ и тепла. Возможен анализ насыщенных и неГерманасыщенных слоев почвы. Поток может быть стационарным стационарных и неустановившихся условий. Процесс переноса может быть изотермическим, и не изотермическим 2.9 Visual Hydroloic, рование загрязняющих веществ. предоставляет возможMod ность построения, тарирования и представления резульFlow Pro Канада 2.10 MIK гидравли- водопотребления, режимов эксплуатации водохранилищ мноческий гоцелевого назначения. Водохозяйственное обоснование схем инсти- водоотведения, переброски стока при выполнении разноплановых экологических требований и ограничений сами бассейнов рек. Включает блоки оценки водообеспеченплекс нельности потребителей, определение зоны и продолжительности дефицита регулирования водохранилищ. Обеспечивает возграмм универси- можность имитации во времени и пространстве работы систем ГиМ зяйственных гидроузлах. Обеспечивает: хранение, поиск «Диси просмотр оперативной информации из базы данных;

петчеробработку данных, составление балансов водоподачи и 2.13 Система Северо- Автоматизация расчета водохозяйственных балансов. РМС модели- Кавказ- Включает блоки формирования топологии водохозяйстрования ский ф-л венной системы, описания структуры водохозяйственводохо- РосНИ- ного комплекса венных г. Новобалансов черкасск WQPLAN РАН в водотоке. Осуществляется по результатам двухкритериальной оптимизации (стоимости проектов и показателей «Горопределения загрязняющих веществ, поступающих от кажсток»

дого предприятия, и оценки возможного их снижения. Позволяет получить численное решение задачи оптимизации предприятий города и/или проводить сценарные исследования для обоснования принимаемого варианта роГидроКавказ качества воды водотоков, степень антропогенной нахимия»

обобщепри выдаче лицензии на пользование водными ресурсаский расчетов платного водопользования.

проподземных вод. Ориентирован для решения задач меграмм 2.19 ARGUS Argus 3.1 Программ- HAES- Моделирование распределительных сетей водоподачи, ный ком- TAD водоотведения, аккумулирующих прудов, водопропускплекс METODS, ных сооружений.

HAESTAD США

METODS

воды. Моделируется процесс гидравлического расчета METODS, кольцевой транспортирующей сети, переноса и распада США загрязняющих веществ в сети. Используются компьютерные среды визуализации: GIS оболочка, Auto CAD, HAESние задач: переноса сбросов самотеком в коллекторы,

CAD TAD

США оттока, напорно-насосной транспортировки. Работает в HAESопределить размер и местоположение труб и сооружеCAD TAD METODS, ний, выполнить расчеты водотоков и приемных сооруСША жений. Для визуализации используется GIS оболочка,

CAD TAD

HAESго типа. Проектируются сооружения, параметры котоCAD TAD METODS, рых заданы и параметры которых выбираются в автомаСША тическом режиме 3.2 Комплекс Датский Интегрированная моделирующая среда систем городской РМС программ гидрав- канализации и дренажа MOUS GIS институт гидравповерхностного притока к ним. Комплекс может испольлический Датский Интеграция системы численного моделирования стока с подготовки Кавказ- ных веществ в водные объекты для вновь проектируепроекта мых и существующих сбросов предельно филиал допустимых ЦПРП поверхностные объекты 3.5 СППР по ВНИИ- Утилизация дренажно-сбросных вод. Обеспечивает рас- использо- ГиМ четы объема дренажных вод на ГМС, прогноз воднованию дре- солевого режима при орошении дренажными водами, их нажно- влияние на урожайность сельхозкультур, выбор оптисбросных мального технического решения по использованию древод на оро- нажных вод программ «КредоКредо Диалог», DAT «Кредоизысканиях объектов промышленного и гражданского графической цифровой модели местности (ЦММ). ДанTER «КредоДиалог», ные можно экспортировать в системы автоматизированг. Минск ного проектирования местных сооружений 3.6.3 CREDO НПО Пространственное моделирование геологического РМС ровки генеральных планов предприятий и транспортиMIX «КредоДиалог», ровки сооружений, а также жилищно-гражданских объг. Минск ектов 3.6.5 CREDO НПО Геометрическое моделирование в интерактивном режи- ме горизонтальной планировки объектов промышленноPRO «КредоДиалог» го, гражданского, автодорожного и железнодорожного 3.7 Проекти- ВНИ- Защита агроландшафтов от водной эрозии. Позволяет РМС АЛМИ, визуализацию картографической информации, выполрование г. Вол- нение необходимых инженерных расчетов, выбор пропротивогоград тивоэрозионных мероприятий эрозионных меро- 3.8 ГИС ФГУП Принятие решений при добыче торфа. Связывает карто- РМС «Торфя- «Коминые ре- мелио- блоки сбора, управления, анализа и отображения просурсы» довхоз- странственной и атрибутивной информации 3.10 Rocada Союзвод- Автоматизированное проектирование автомобильных УС ТЕСТ-ВА НПП центрации ионов меди, свинца, кадмия, цинка и никеля в 3.13 Мульти- НПФ Программно-аппаратный комплекс для сбора и обработ- СПО хром ки хроматографических данных на приборе «КапельЛю- 3.15 Автониве- «Инже- Программно-аппаратный комплекс по планировке земель СПО лир АН-1, нерный Федеральное агентст- Информационный ресурс Федерального агентства вод- БД во водных ресурсов ных ресурсов Таким образом, рассмотрение информационных технологий (ИТ) и программных продуктов, применяемых в сфере мелиорации, становится возможным с двух не зависящих друг от друга точек зрения.

Классификация информационных технологий, выполненная по функциональным особенностям программного продукта, приведена на рис. 1. В таблице содержатся сведения о принадлежности применяемой информационной технологии к соответствующему классу, выделенному по категории: функциональные особенности программного продукта.

Основным ограничением для использования предложенной классификации является отсутствие учета качественных параметров функционирования предлагаемых технологий.

Для более полного понимания возможностей того или иного программного комплекса предложена альтернативная классификация, учитывающая степень интеграции программного продукта информационной технологии в предметную область, представленная на рис. 2. Она выделяет информационные технологии: базовые, специализированные, с расширенными возможностями и комплексные. К базовым в первую очередь отнесены технологии, для которых свойственны решения задач не только водохозяйственной области, а и области ИТ в целом, например, системы управления базами данных, предназначенных для решения проблем автоматизации (получение информации с различных первичных преобразователей, ее систематизация, хранение и первичная обработка), а также множество технологий, так или иначе используемых в программных продуктах, решающих задачи управления водными объектами АПК.

Специализированные технологии ориентированы на решение конкретных узконаправленных задач в процессе управления водными объектами. Отличительная их особенность от технологий более высокого уровня – наличие в составе исключительно расчетных инструментов и базы данных, вследствие чего возможности таких программных продуктов ограничены либо обработкой информации с целью получения расчетных данных по заложенному алгоритму, либо другой непосредственно поставленной задачей.

Технологии с расширенными возможностями, как правило, включают такие подсистемы как ГИС, модуль визуализации, а также ряд средств оптимизирующих работу технологии в целом за счет возможности решения не только основных задач, но и ряда смежных.

Рис. 1. Классификация программного обеспечения компьютерных технологий, применяемых в управлении водными объектами АПК Отдельно следует рассматривать комплексные технологии, обеспечивающие решение широкого круга проблем в рамках одной предметной области. Их можно считать переходным звеном между набором отдельных программ для решения смежных задач в одной области и программными комплексами, обеспечивающими эффективное взаимодействие при решении проблем, касающихся нескольких научно-технических задач.

На сегодняшний день разработчики могут предложить пользователям программные продукты, способные обеспечить решение практически любых научно-технических задач, связанных с профессиональной деятельностью пользователя, на базе комплексных технологий, работающих в нескольких группах научно-технических задач.

Представляется, что предложенный способ классификации программных продуктов и информационных технологий сферы мелиорации дает возможность выбрать наиболее удачное решение для той или иной задачи, а также объективно оценивать ситуацию на рынке программных продуктов в целом.

Рис. 2. Схема 2 классификации компьютерных технологий, используемых в управлении Стоит отметить заметный дефицит выбора наиболее интересных для конечного пользователя продуктов – комплексных ИТ. Данная проблема, возможно, объясняется весьма ограниченным числом разработчиков, компетентных одновременно и в вопросах системной интеграции, и непосредственно в предметной области управления водными ресурсами. На сегодняшний день существует альтернативный способ решения проблемы ограниченного выбора комплексных технологий – применение узкопрофильных систем и технологий с расширенными возможностями. Среди таких технологий весьма широко представлены отечественные продукты, использование которых и разработка новых более предпочтительны по сравнению с зарубежными аналогами ввиду их лучшей адаптации к особенностям российского АПК.

1. Методические рекомендации по использованию компьютерных технологий в управлении водными объектами АПК: отчет ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии по теме 03.02.03.02. М., 2010.

УДК 635.9+632.

БИОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОТИПОВ

ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО К БОЛЕЗНЯМ

И.В. Скуратов (ГНУ ВНИАЛМИ Россельхозакадемии, г. Волгоград) Key words: biodiversity, pathological condition, protective agroforest, biochemical assessment of stability to pathological factors.

Summary: Assessment of a pathological condition ecological groups Quercus robur showed their various stability. Among ecological groups an oak on indicators of complex pathological stability to activators of mealy dew, vascular pathology, bacterioses and other allocate the upland.

The biochemical assessment of stability ecological groups is given to Quercus robur in the territory of the Volgograd region. Are revealed distinction in the maintenance of the basic biogene elements at ecological groups with various degree of pathological stability.

Дуб – одна из ведущих пород в лесоразведении. Однако во второй половине XX века по ряду причин, в том числе экологической ослабленности, отмечено усыхание деревьев этой породы. Насаждения с участием дуба черешчатого (Quercus robur L.) представляют значительную ценность на территории Европейской части России в целом, в том числе Волгоградской области. Эти древостои являются источником древесины, выполняют важнейшие экологические функции, среди которых особо необходимо выделить такие, как водоохранная, водорегулирующая, почвозащитная и санитарно-гигиеническая.

На ослабленных комплексом отрицательных факторов дубовых древостоях в условиях региона часто и наиболее остро проявляется действие патогенных факторов, массовому развитию которых способствует неблагоприятная биотическая и абиотическая обстановка.

Авторский коллектив во главе с членом-корреспондентом Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук Г.П. Озолиным в своей статье высказывает несколько причин усыхания дубрав в условиях засушливого Нижневолжского региона. Основные из них: изменение гидрологического режима территории, явившегося следствием распашки склоновых земель, естественного уменьшения стока и сокращения весенне-летнего половодья или искусственного регулирования стока рек, по поймам которых расположены лесные массивы, в том числе дубравы; повреждения корневых систем дуба в бесснежные морозные зимы, сменяющиеся жесточайшими засухами; прекращение химической защиты пойменных дубрав от вредных насекомых в условиях резкого обеднения энтомофагами лесных биоценозов; нарушение экологического равновесия лесных биогеоценозов в результате нерегулируемых заготовки кормов и выпаса животных; высокие рекреационные нагрузки на дубравы [6].

В решении проблемы повышения качества защитных лесных и озеленительных насаждений урбоэкосистем практическое значение имеет изучение формового разнообразия древесных пород и выявление причин их повышенной устойчивости.

Растения являются средой обитания для паразитных микроорганизмов, поэтому всякие изменения этой среды отражаются на способности питаться и осуществлять процессы жизнедеятельности за счет данного растения. Каждый патоген приспособлен к определенному составу клеточного сока и характеру обмена веществ растения. Резкие колебания биохимических параметров или их несоответствие потребностям паразита ведет к замедлению его развития или гибели. Развитие многих болезней может быть частично подавлено изменением уровня обеспечения растения-хозяина питательными веществами или подбором растений с не подходящими для развития патогена биохимическими показателями клеточного сока.

В работах В.А. Елфимовой, проводившей изучение указанных процессов на территории Нижнего Поволжья, есть указания на существенные различия в содержании биогенных веществ и сдвиг физиологических процессов при поражении грибами из рода Ceratocystis.

Несмотря на однотипность сдвигов в физиологических и обменных процессах, протекающих под влиянием инфекции, устойчивые и неустойчивые формы дуба по-разному реагируют на внедрение равного по своей фитотоксической активности патогена. При сильном поражении грибами p. Ceratocystis, наблюдаемом в самых благоприятных для их развития условиях, у видов и форм дуба с повышенной восприимчивостью к возбудителю болезни происходит наиболее резкое снижение оводненности тканей древесины. В молодых ветвях и у сеянцев этот процесс становится ощутимым даже при незначительном периоде развития болезни при поражении их высокопатогенным штаммом [1, 2]. Подобная зависимость в перераспределении свободной и химически связанной воды наблюдалась рядом авторов при фузариозной инфекции [2, 3]. Длительный процесс развития агрессивного патотипа возбудителя болезни приводит в конечном итоге к водному стрессу, негативная сущность которого усиливается тем, что при этом идет более сильное повреждение деревьев сверлящими насекомыми, короедами, лубоедами [4, 5].

Одним из приоритетных направлений в решении вопроса повышения продуктивности, устойчивости и долговечности существующих и вновь создаваемых насаждений обоснованно считается селекция. Необходим учет не только внешних параметров посадочного материала, но также внутренней устойчивости к абиотическим, биотическим и антропогенным воздействиям. На сегодняшний день выявление биохимических защитных механизмов устойчивости древесных пород приобретает особую актуальность. Однако в настоящее время недостаточно работ, направленных на выяснение механизмов взаимодействия в системе «растение – возбудитель – внешняя среда», что затрудняет понимание внутренних механизмов устойчивости растений к патологическим агентам. Лишь учет всех особенностей конкретного вида, гибрида или формы может гарантировать создание долговечных и устойчивых зеленых насаждений.

С учетом актуальности этой проблемы и востребованности здоровых защитных лесных насаждений и озеленительных посадок урбоэкосистем проводились мониторинговые исследования фитопатологического состояния дуба в различных экотипах. В вегетационный период 2008– 2011 гг. был проведен рекогносцировочный и детальный фитопатологический мониторинг лесных экосистем, защитных лесных насаждений и озеленительных посадок населенных пунктов, состоящих из дуба и других сопутствующих пород. Изучение патологического состояния осуществляли путем анализа временных и постоянных площадок на территории Волгоградской области. Биохимический анализ проводили в 2010–2011 гг. по стандартным методикам.

Анализ состояния экотипов дуба черешчатого (нагорных, пойменных и байрачных) выявил, что в условиях поймы дубы сильнее инфицированы мучнистой росой на 18,6 %, возбудителями трахеомикоза – 7,6, некрозно-раковых болезней – 4,3 и бактериозов – 6,3 % в сравнении с нагорными. В условиях Среднеахтубинской, Донской, Хоперской пойм чаще встречаются некрознораковые, бактериальные и гнилевые патологии. Зараженность насаждений III–IV классов возраста трутовыми грибами отмечена в пойменных условиях Новониколаевского и Кумылженского района (5,6 %). В нагорных условиях дуб отличается большей толерантностью к ряду патогенов.

Для установления различий в патологической устойчивости различных экотипов дуба черешчатого мы определяли основные биохимические показатели. Полученные результаты представлены на рисунке, по которому видно, что общее содержание сахаров в листьях сильно разнится. Наибольшее их содержание зафиксировано у байрачного экотипа – 8, мг/мл, а наименьшее у нагорного – 4,00 мг/мл.

Наибольший уровень танинов выявлен у деревьев нагорного экотипа (10,86 %), а наименьший – в пойменных дубравах (на 1,34 % ниже), что может объяснять большую устойчивость дубов из нагорного экотипа к различного рода патологиям.

Уровень азота в листьях показал обратную уровню сахаров закономерность, количество азота больше в пойменном экотипе (1,99 %), который по результатам фитопатологического мониторинга менее устойчив, чем деревья остальных экотипов. Содержание калия у дуба нагорного экотипа выше (0,86 %), а у деревьев пойменного экотипа уровень калия наименьший (0,43 %).

Содержание сахаров, танинов, азота, фосфора, калия в древесине дубов Из рисунка следует, что содержание фосфора в различных экотипах имеет близкие значения: в нагорном оно оказалось немного выше – 0,45 %, в пойменном экотипе – 0,25 %.

Белковый обмен играет важную роль в общем обмене веществ и во многом влияет на состояние растительного организма и устойчивость его к патогенным агентам. Так, уровень белка у деревьев дуба пойменного экотипа выше (12,43 %), а в остальных двух он имеет близкие значения (9,25 и 9,75 %).

Был идентифицирован видовой состав возбудителей наиболее вредоносных заболеваний грибкового и бактериального происхождения. На основе проведенного мониторингового исследования возможны селекционная оценка и учет иммунного резерва деревьев в различных экологических условиях для повышения их устойчивости к комплексу заболеваний и создания здоровых зеленых насаждений.

Изучение биохимических различий экотипов дуба выявило закономерность: дубы нагорного экотипа отличаются высоким уровнем танинов, но при этом низким уровнем белка и сахаров, пойменного – высоким уровнем азота, белка и сахаров.

1. Елфимова В.А. Экологическое обоснование повышения устойчивости дуба к грибам р. Ceratocystis в условиях Нижнего Поволжья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук. Волгоград, 1995.

С. 16–20.

2. Елфимова В.А. Экотопическая дифференциация и вредоносность фитопатогенов в агроценозах промышленных зон // Агролесомелиорация: проблемы, пути решения, перспективы. Волгоград, 2001. С. 299.

3. Зигангиров А.М. Мероприятия по повышению выхода посадочного материала в лесных питомниках. Защита леса в Башкирии / A.M. Зигангиров, И.С. Ибрагимов, Ф.Н. Ахметшин. Уфа, 1981. С. 20–23.

4. Константинов М.Ю. Ассоциация насекомых-ксилофагов с офиостомовыми грибами и реакция растения-хозяина при стрессовых воздействиях: автореф. дис. … канд. биол.

наук. Красноярск, 2003.

5. Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М., 1983.

6. Повышение устойчивости дубрав на юго-востоке Европейской части РСФСР / Г.П. Озолин, Ю.В. Щебланов, Е.А. Крюкова [и др.] // Дубравы и повышение их продуктивности. М., 1981.

С. 110–121.

УДК 634.0.93:728:536.

РОЛЬ ЛЕСОНАСАЖДЕНИЙ, СОВМЕЩЕННЫХ С ЖИЛЫМИ СТРОЕНИЯМИ,

В ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИ

С.Ю. Турко, Ю.И. Васильев (Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации, г. Волгоград, Российская Федерация) Кey words: planted forests, housing, simulation model, programming, heat, thermal losses, energy saving.

Summary: Discusses the materials simulation of energy saving concrete residential buildings protected forest area for the latitude of 48 with a view to focusing on the one-hundred-Ron light.

В ранее опубликованной работе [1] отмечалось, что информация, касающаяся рассматриваемой проблемы, в основном зарубежная, не позволяет объективно оценить роль лесонасаждений вблизи строения в зимний и летний периоды. Это связано с тем, что применявшиеся методы исследований, первую очередь натурные, не могут комплексно оценить влияние параметров как самого строения, так и лесных полос из-за сложности и многокомпонентности их связей. Нужна новая методология, позволяющая если не полностью снять указанные препятствия, то, по крайней мере, значительно их смягчить. Поэтому основные усилия мы направили на разработку имитационной модели с использованием имеющихся теоретических наработок моделирования [2] термодинамики и компьютерных технологий.

При этом были приняты следующие допущения:

1. Наименьшей оценочной единицей считаются сутки;

2. Коэффициент облачности берется как средневзвешенная величина на каждый день за срок не менее 10 лет;

3. Коэффициент прозрачности атмосферы является усредненной величиной и не зависит от временного фактора;

4. Просветность лесонасаждения определяется исходя из ростовых показателей, зависящих от типа древесной породы и условий произрастания;

5. Широта и угол отклонения строения от меридионального направления – задаваемые параметры;

6. Нулевой точкой отсчета является меридиональное направление;

7. Относительная величина расстояния Солнца от Земли постоянна и равна 1;

8. Сутки берутся равными 24 ч, а часовой угол выражается в радианах, причем в первой половине дня он берется отрицательным, а во второй – положительным;

9. Долгота дня вычисляется в предположении, что угол зенита составляет 90°, когда центр Солнца расположен на линии горизонта, при этом рефракция в атмосфере во внимание не берется;

10. Азимут Солнца, т.е. угол между центром солнечного диска и географическим направлением на юг, измеряемый в горизонтальной плоскости, равен [3]:

где – солнечное склонение; – часовой угол Солнца; z – угол зенита.

11. Азимут Солнца, соответствующий его восходу или заходу, равен:

Принципиально алгоритм модели и его блочная структура реализованы из следующих частей. Во-первых, это блок ввода информации, касающейся строений, лесных насаждений и климатологии территории (площадные, линейные, теплофизические, климатические и другие параметры). В нем предусматривается ввод следующих показателей: Rв.с, Rн.с – термические сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче внутренней и наружной поверхности стены, м2·°С/ Вт; m – число слоев покрытия и кладки в стене; Rв.п, Rн.п – термические сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче внутренней и наружной поверхности покрытия, м2·°С/Вт;

m1 – число изоляционных и строительных слоев в покрытии; R1, R2, R3, R4 – сопротивление теплопередаче пола по четырем специфическим зонам, м2·°С/ Вт; Rок, Rдв – сопротивление теплопередаче для окон и дверных проемов, м2·°С/ Вт; Sп.ст(1), Sп.ст(2), Sп.ст(3), Sп.ст(4) – площадь пола по 4 специфическим зонам, м2; m(i1), m 1 (i1) – толщина теплопроводимого слоя m-слойного ограждения (стены) и m1-слойного покрытия (крыши), м; m(i1), m 1 (i1) – коэффициенты теплопроводности теплопроводимого слоя m-слойного ограждения (стены) и m1слойного ограждения (крыши), Вт/м·°С; а(J) – среднемесячное количество солнечной энергии, приходящееся на единицу площади в заданном пункте Земли, ккал/м2; GM(J) – количество дней в месяце с индексом J; TB(J) – среднемесячная температура в заданной точке земли, °С; АОТ1 – угол отклонения оси строения от направления меридиана, рад; V(NVJ2), PT(NVJ2) – средневзвешенная суточная скорость и повторяемость ветра по румбу, м/с и ч;

F – широта и номер стены, для которой производятся расчеты; Z – номер зоны в пределах стены строения; SPO(1), SPO(2), SPO(3), SPO(4) – площади стен строения, м2; DL4 – диаметр стволов на уровне груди у деревьев лесонасаждения, м; NR4, LP4 – количество стволов древостоя (шт.) и длина лесонасаждения, (м); NL4 – количество рядов в лесонасаждении; BP4 – ширина лесонасаждения, м; ТУ – продолжительность суток; SO – солнечная постоянная, 1, кал/см2·мин; ВОВ – коэффициент облачности в долях единицы; PAT – прозрачность атмосферы; Е1 – точность расчетов при численном интегрировании инсоляции в функции времени; BDV – ширина дверей, м; HDV – высота дверей, м; NDV(12) – число дверей на стене 12;

HLP – высота лесных полос, м; НЕ – высота этажа строения, м; HMOK1 – высота нижнего обреза окна на 1-м этаже, м.

Затем идет преобразование обычного календаря в юлианский (расчет каждодневных температур, инсоляционных, временных и других характеристик, определение азимута Солнца во время его восхода, в течение дня и захода за горизонт).

Следующий блок – определение нижнего и верхнего предела часового угла Солнца. В нем стены строения нумеруются от 1 до 4, при этом номер 1 присваивается стене строения, обращенной к востоку, номер 2 – обращенной к западу. Соответственно стенам строения, обращенным к югу и северу, присваиваются номера 3 и 4.

После этого определяется количество тепла, поступающее от Солнца на горизонтальную поверхность Земли, и методом численного интегрирования (метод Симпсона) находится инсолируемая тепловая энергия на вертикальные поверхности стен строения с учетом их ориентации в пространстве, наличия и плотности лесных насаждений, защищающих строения. Далее, принимая во внимание физические и теплофизические свойства материалов строения, конструкцию последнего, показатели климата и термодинамические законы передачи тепла, рассчитывают ежедневные теплопотери строения, производят корректировку теплопотерь, связанных с вентиляцией строения, открыванием и закрыванием дверей и т.д.

Структура рассчитываемых характеристик в процессе работы с моделью следующая [4]: М1 – месяц по юлианскому календарю; D1 – день месяца по юлианскому календарю; M, D – целая часть месяца и дня по юлианскому календарю; а2(M, D), а1(N) – количество солнечной энергии, поступающей на горизонтальную поверхность земли в конкретный месяц и день, ккал/м2; ТВ2(M, D) – температура воздуха у строения в конкретный месяц и день, °С;

у – угловой показатель хода Солнца, рад; – угол между линией, соединяющей Солнце и наблюдателя на земле, и плоскостью экватора; WO – часовой угол во время восхода и захода Солнца, рад; аО – азимут Солнца, соответствующий восходу и заходу Солнца; WN1, WN2, WN3, WN4 – нижние пределы часовых углов Солнца (углы, с которых стены строения начинают инсолироваться прямой солнечной радиацией), рад; WV1, WV2, WV3, WV4 – верхние пределы часовых углов Солнца (углы, с которых стены строения прекращают инсолироваться прямой солнечной радиацией), рад; QSO(I, Z) – расчетное количество инсолируемой энергии, поступающее за световой день на горизонтальную поверхность площадью, равной стенам строения, с учетом зональности Z для стен в случае наличия у строения лесонасаждения;

S2(1) – расчетное количество солнечной энергии, поступающей на стены строения за световой день, ккал; W – точность расчетов S2(1); SP(1) – площадь инсолируемой стены или ее части, в функции угла подхода солнечных лучей, м2; FLO4, NO4, XO40, XO41, XO4, AP41, А1, AP42, AP4, APR41, FLO3, NO3, XO30, XO31, XO3, AP31, А1, AP3, APR31, FLO2, NO2, XO20, XO21, XO2, AP21, A1, AP21, AP2, APR21, FLO1, NO1, XO10, XO11, XO1, AP11, A1, АР11, АР1, APR11 – показатели промежуточных расчетов ажурности стволового экрана лесонасаждений у строений (стены 4, 3, 2 и 1); FLS4, FL4, FLS3, FL3, FLS2, FL2, FLS1, FL1 – количество просветов в стволовом экране и в целом у лесонасаждения (в долях единицы, (стены 4, 3, 2 и 1); QS(1, Z) – расчетное количество солнечной энергии, поступающее на стену строения в единицу времени за световой период суток (с учетом ее номера и зональности), ккал; К(1, Z) – коэффициент соотношения солнечной энергии, приходящейся на вертикальную и горизонтальную поверхности (с учетом номера стены и ее зональности); S2P(1, Z) – фактическое количество солнечной энергии, поступающее на стену строения с учетом ее зональности, ккал; D(I1) – термическое сопротивление теплопроводности отдельного слоя ограждения (стены) толщиной m(I1), выполненного из материала с коэффициентом теплопроводности m(I1), Вт/м·°С); Ds – сумма термических сопротивлений теплопроводности всех m слоев ограждения (стены) толщиной m(I1), м, выполненных из материалов с коэффициентами теплопроводности m(I1), Вт/м·°С; RONS – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции (стены), м2·°С/Вт; ROP – сопротивление теплопередаче покрытия (крыши), м2·°С/Вт; MEL – число этажей у строения; FOKS(I) – площадь оконных проемов на стене (I), м2; НМОК – высота нижнего обреза окна на заданном этаже строения, м; НМАХОК – высота верхнего обреза окон на заданном этаже, м; FOKD(I) – площадь окон дополнительная (при закрытии лесонасаждениями лишь части окон), м2; FOKS1(I) – суммарная площадь окон, м2;

FDVS(I) – площадь дверных проемов на I-ой стене, м2; HDVM – высота верхнего обреза дверей, м; FDVSD(I) – дополнительная площадь дверных проемов (при закрытии лесонасаждениями лишь части дверных проемов), м2; FDV1(I) – суммарная площадь дверных проемов, м2; SPO1(I) – площадь стены строения, затеняемой лесонасаждением, с учетом оконных и дверных проемов, м2; SPO1P(I) – площадь стены строения, затеняемой лесонасаждением, без учета оконных и дверных проемов, м2; FOKSО(I) – площадь окон на I-ой стене строения, м2;

FOKN1(I) – площадь окон на не затененной лесонасаждением части I-ой стены строения, м2;

FDVS1(I) – площадь дверей на I-ой стене строения, м2; FDV1S(I) – площадь дверей на не затененной лесонасаждением части I-ой стены строения, м2; SPO2(I) – площадь не затененной лесонасаждением части I-ой стены с учетом окон и дверей, м2; SPO2P(I) – площадь не затененной лесонасаждением части I-ой стены без учета окон и дверей, м2; TV, TVO1, TVO – температура воздуха у внешней поверхности стены строения при разных значениях Z, °С;

QNS(I), QOK(I), QDV(I), QDV1(I) – теплопотери на I-ом ограждении соответственно через стену, окна, двери в области за лесонасаждением, Вт; QNSO1(I), QOKO1(I), QDVO1(I), QDV1P(I) – теплопотери на I-ом ограждении соответственно через стену, окна, двери в области над лесонасаждением, Вт; QNSО(I), QOKО(I), QDVО(I), QDVР(I) – теплопотери на Iом ограждении соответственно через стену, окна, двери при отсутствии у строения лесонасаждения, Вт; FPOT – площадь потолка строения, м2; QPOK – теплопотери через потолок строения, Вт; NPOL(I) – число элементарных площадок пола строения шириной 2 м, шт.;

SPOL(I1) – площадь I-ой элементарной площадки пола строения, м2; QTP(I1) – удельный приведенный параметр теплопотерь элементарного участка пола строения, °С/Вт; QTPS(I) – суммарный приведенный параметр теплопотерь пола строения, °С/Вт; QPOL(I) – теплопотери через пол строения в привязке к I-ой стене строения, Вт; NP – коэффициент; AV, AV1 – нормированные углы отклонения большой оси строения от меридионального направления;

NVJ2 – скорректированная нумерация румбов ветра; VS – сумма произведений скорости ветра на ее повторяемость, м·%/с; PTS – суммарная повторяемость ветров по румбам, %; VS(I) – средневзвешенная скорость ветра с учетом I-ой стены строения и Z-ой зоны, м/с; KVT – коэффициент увеличения теплопотерь за счет влияния скорости ветра.

Конечным является блок вывода информации на печать, где показываются:

1) величины инсоляции для каждой стены строения с учетом часового угла Солнца;

2) суммарная величина лучистой энергии за световой период в целом для всего строения;

3) параметры лесонасаждения;

4) инсолируемая площадь при отсутствии лесонасаждения у строения и при ее наличии;

5) инсоляция в зоне защиты строения лесонасаждением и на открытой площади;

6) энергосбережение за счет лесных насаждений.

С использованием разработанной модели и ее компьютерной реализации нами были произведены расчеты различных вариантов совмещения лесонасаждений со строениями и определен процент экономии энергии за счет использования лесонасаждений для защиты строений (применялись наработки П.Ф. Гамбурга [5], А.И. Кругловой [6] и А.А. Цвида [7]).

Расчет теплопотерь в зимний период и теплопоступлений в летний период Зима. Исходные данные. Расчеты проводили для широты 48° (зима – январь, лето – июнь); сопротивление теплопередаче наружной стены Rон.с = 0,76 м2·град/Вт; сопротивление теплопередаче покрытия Rо.пок = 0,946 м2·град/Вт; площадь зон пола F1, F2, F3 равна 20 м2;

площадь зоны пола F4 = 40 м2; сопротивление теплопередаче пола по зонам F1, F2, F3 и F4 было равно соответственно Rп1 = 2,15 м2·град/Вт; Rп2 = 4,3 м2·град/Вт; Rп3 = 8,6 м2·град/Вт; Rп4 = 14,2 м2·град/Вт; площадь окон стены Fок = 10 м2; суммарная площадь окон Fs.ок = 40 м2; площадь потолка Fпот = 100 м2; площадь стены Fст = 75 м2; температура внутри помещения tв = 20 °С, снаружи tн = –22 °С; скорость ветра V0 = 8,5 м/с; высота лесонасаждений – 4 м; ажурность – 40 %.

а) Обращенная на восток и запад стена. Приходная часть радиации составляет ккал/м ·ч. Теплопотери с учетом инсоляции и ветра равны: вариант без лесонасаждения – 5024 Вт; вариант с лесонасаждением – 4131 Вт. Потери в единицу времени из суточных потерь тепла составляют 5123 Вт в варианте без лесонасаждения и 4178 Вт в варианте с лесонасаждением. Такие же теплопотери на западно-ориентированной стенке.

б) Обращенная на юг стенка. Приходная часть радиации составляет 247,9 ккал/м2·ч.

Теплопотери в единицу времени с учетом инсоляции и ветра составляют: в варианте без лесонасаждения – 4687 Вт, в варианте с лесонасаждением – 3940 Вт. Теплопотери в единицу времени, исходя из суточных их изменений, имеют величину 5000 Вт в варианте без лесонасаждения и 4098 Вт в варианте с лесонасаждением.

в) Обращенная на север стена. Приходная часть радиации 30 ккал/м2·ч. Теплопотери с учетом инсоляции и ветра составляют: в варианте без лесонасаждения – 5160 Вт, в варианте с лесонасаждением – 4190 Вт. Теплопотери в единицу времени в пересчете на сутки составляют для отмеченных выше вариантов соответственно 5197 Вт и 4295 Вт.

г) Теплопотери через пол строения. Приходная часть радиации на восточную, южную и западную стороны равна 35 ккал/м2·ч, на северную – 17 ккал/м2·ч. В первом случае теплопотери с учетом инсоляции и ветра составили: при отсутствии лесонасаждений – 984 Вт, в при наличии – 815 Вт. Во втором случае при отсутствии лесонасаждений они равны 999 Вт, при наличии – 815 Вт. Исходя же из суточного расчета имеем: в случае восточной, западной и южной стороны и отсутствия лесонасаждений у строения 999 Вт, а при наличии – 815 Вт.

Для северной стороны имеем: при отсутствии лесонасаждений у строения – 1006 Вт, при наличии – 815 Вт. Суммарные потери тепла в единицу времени составляют: в варианте без лесонасаждений 999 · 3 + 1006 = 4003 Вт; в варианте с лесонасаждениями: 815 · 4 = 3260 Вт.

д) Теплопотери через покрытие. С учетом инсоляции и ветра – 5026 Вт.

Таким образом, теплопотери в целом по дому составляют: вариант без лесонасаждений 5123 + 5123 + 5000 + 5197 + 4003 + 5026 = 29472 Вт; вариант с лесонасаждениями 4178 + + 4098 + 4178 + 4295 + 3260 + 5026 = 25035 Вт. Очевидно, что экономия энергии в зимний период составляет (29472 – 25035) · 100/29472 = 15,1 %.

Лето. Исходные данные. Температура внутри помещения tв = 20 °С, наружного воздуха tн = 32°С; скорость ветра V0 = 3,5 м/с. Остальные параметры те же, как в зимнем варианте.

а) Обращенная на восток и запад стена. Приходная часть радиации gо равна в июне 245 ккал/м2·ч. Теплопоступления в помещение в варианте без лесонасаждений составляют 1559 ккал/ч. Аналогично с лесонасаждениями они равны 1177 ккал/ч. В период, когда на стены прямая солнечная радиация не воздействует и они находятся под влиянием только рассеянной радиации, теплопоступление составляет 1177 ккал/ч.

Температура ночью на указанной широте понижается в июне в среднем до 24 °С. Следовательно, теплопоступления ночью составят: в варианте без лесонасаждений 162 ккал/ч, в варианте с лесонасаждениями 113 ккал/ч. Из расчета суточных теплопоступлений в единицу времени теплопоступления составляют 950 ккал/ч в варианте без лесонасаждений и 811 ккал/ч в варианте с лесонасаждениями.

б) Обращенная на юг стена. Приходная часть радиации в этом случае составляет 184, ккал/м2·ч. Теплопоступления с учетом инсоляции и ветра равны: в варианте без лесонасаждений 1452 ккал/ч; в варианте с лесонасаждениями 1177 ккал/ч. Исходя из суточного теплопоступления имеем: в варианте без лесонасаждений 1022 ккал/ч; в варианте с лесонасаждениями 841 ккал/ч.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 24 |
 


Похожие работы:

«УО Витебская ордена Знак Почета государственная академия ветеринарной медицины Кафедра химии БИОХИМИЯ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ: [электронный ресурс] Котович Игорь Викторович, Елисейкин Дмитрий Владимирович Биохимия гетероциклических соединений: учеб.-метод. пособие К 73 / И.В. Котович, Д.В. Елисейкин. – Витебск: УО ВГАВМ, 2006. – 50 с. Витебск УО ВГАВМ 2006 © Котович И.В., Елисейкин Д.В., 2006 © УО Витебская ордена Знак Почета государственная академия ветеринарной медицины, МИНИСТЕРСТВО...»

«ПЕТЕРБУРГСКОЕ ВОСТОКОВЕДЕНИЕ Электронная библиотека Музея антропологии и этнографии им. Петра Великого (Кунсткамера) РАН http://www.kunstkamera.ru/lib/rubrikator/03/03_03/978-5-85803-398-1/ © МАЭ РАН Электронная библиотека Музея антропологии и этнографии им. Петра Великого (Кунсткамера) РАН http://www.kunstkamera.ru/lib/rubrikator/03/03_03/978-5-85803-398-1/ © МАЭ РАН РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Музей антропологии и этнографии им. Петра Великого (Кунсткамера) Степанова Ольга Борисовна ТРАДИЦИОННОЕ...»

«Федеральное агентство по образованию РФ Владивостокский государственный университет экономики и сервиса _ Л.А. ЧЕРНЯВИНА ОСНОВЫ ЭРГОНОМИКИ В ДИЗАЙНЕ СРЕДЫ Учебное пособие Допущено учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области дизайна монументального и декоративного искусств для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 070601,65 Дизайн (дизайн среды) Владивосток Издательство ВГУЭС 2009 ББК 30.17 я73+85.113 я73 Ч 45 Рецензенты: Н.В....»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Министерство сельского хозяйства Республики Башкортостан ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет ООО Башкирская выставочная компания ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ПРАКТИКИ КАК МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ АПК Часть I ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ОХРАНА И ВОСПРОИЗВОДСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА НАУЧНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА И ВЕТЕРИНАРНОЙ...»

«Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. Разумовского КАФЕДРА ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ, ФАРМАКОГНОЗИИ И БОТАНИКИ Методические рекомендации по выполнению и оформлению курсовых работ по фармакогнозии для студентов фармацевтического факультета Саратов 2012 УДК 615.32 (075.8) ББК 52.82я73 М545 Методические рекомендации по выполнению и оформлению курсовых работ по фармакогнозии составлены в...»

«ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет Бурда А. Г. Краснодар 2013 Министерство сельского хозяйства РФ ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет А. Г. Бурда ПРАКТИКУМ ПО ОСНОВАМ ФИНАНСОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ Учебное пособие Краснодар 2013 УДК 336.78(075.8) ББК 65 Б92 Рецензенты: Н. В. Липчиу – доктор экономических наук, профессор, зам. зав. кафедрой финансов Кубанского государственного агарного университета, член-корреспондент Российской академии естествознания. И. А....»

«1 Министерство сельского хозяйства РФ ФГОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет ФАКУЛЬТЕТ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И МЕЛИОРАЦИИ ФАКУЛЬТЕТ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ Кафедра гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для практических занятий по гидравлике для студентов специальности 311300 - Механизация сельского хозяйства; 110302 – Электрификация и автоматизации сельского хозяйства; 2701.02 Промышленное и гражданское строительство Краснодар...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО ТЮМЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ КАФЕДРА ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Создание текстовых документов средствами Microsoft Word 2003 Методические рекомендации к лабораторным занятиям для студентов очной формы обучения специальностей 080502 Экономика и управление на предприятии АПК, 080502 Экономика и управление на предприятии природопользования Тюмень,...»

«Государственное научное учреждение ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЛОГИИ И АГРОЭКОЛОГИИ Государственное научное учреждение ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ Открытое акционерное общество АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ _ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ВЕДЕНИЯ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ В ЗОНАХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ В...»

«1 Министерство образования Нижегородской области Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный инженерноэкономический институт ВЕСТНИК Нижегородского государственного инженерно нерноинженерно- экономического института Серия экономические науки Выпуск 4 (5) Княгинино 2011 2 УДК 33 ББК 65.497я5 В 38 Центральная редакционная коллегия: А.Е. Шамин (главный редактор), Н.В. Проваленова (зам. главного редактора), Б.А. Никитин,...»

«Тамбовское областное государственное автономное учреждение дополнительного профессионального образования Институт повышения квалификации работников образования Методические рекомендации По организации экспериментальной площадки на примере Сельскохозяйственный труд на пришкольном участке как средство социализации воспитанников коррекционного образовательного учреждения интернатного типа Тамбов 2009 ББК Рецензенты: Доцента кафедры педагогики и психологии ТОИПКРО Е.Л.Чичканова Начальник отдела...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт–Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра воспроизводства лесных ресурсов ЭКОЛОГИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 150405.65 Машины и оборудование лесного комплекса всех форм обучения Самостоятельное учебное...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Биолого-почвенный институт В. А. Красилов ЦАГАЯНСКАЯ ФЛОРА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ Издательство Наука Москва 1976 УДК 561 : 763,335(571.6) К р а с и л о в В. А. Цагаянская флора Амурской области. М., Наука, 1976, 91 с. Буреинский Цагаян (Амурская область) — одно из крупнейших в Азии местонахождений ископаемых растений, известное у ж е более 100 лет. Интерес к дагаянской флоре объясняется, во-первых, ее пограничным положением между мезозоем и кайнозоем...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное научное учреждение РОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕЛИОРАЦИИ (ФГБНУ РосНИИПМ) УДК 626.824:681.12 В. Я. Бочкарев НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВОДОУЧЕТА НА ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ Новочеркасск 2012 Содержание Предисловие Принятые сокращения Введение 1 Оросительные системы как объекты применения информационных технологий измерения и контроля параметров...»

«САПА ВЛАДИСЛАВ АНДРЕЕВИЧ Совершенствование системы ветеринарно-профилактических мероприятий и её влияние на проявление неспецифической реактивности на туберкулин у крупного рогатого скота 16.00.03 – ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата ветеринарных наук Республика Казахстан Астана, 2010 Работа выполнена на кафедре...»

«Экологическое почвоведение 38 Министерство образования Российской Федерации Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова Кафедра ботаники и микробиологии Экологическое почвоведение Лабораторные занятия для студентов-экологов (бакалавров) Методические указания Ярославль 2002 Составители: И.Н. Волкова, Г.В. Кондакова ББК Е56я73 В 67 УДК 631.4+579.64:631.46 Экологическое почвоведение: Лабораторные занятия для студентов-экологов (бакалавров): Метод. указания / Сост. И.Н. Волкова, Г.В....»

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕВЕРА Выпуск 13 Архангельский научный центр УрО Российской Академии Наук 0 Архангельский научный центрУрО Российской Академии Наук Северное региональное отделение Российской академии естественных наук Архангельский государственный технический университет Поморский государственный университет Экологические проблемы севера Межвузовский сборник научных трудов Выпуск 13 Архангельск 2010 УДК 581.5+630*18 ББК 43+28.58 Редакционная коллегия: Барзут В.М.- канд.биол.наук, доцент...»

«ISSN 0202-3628 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК _ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н.И. ВАВИЛОВА (ГНЦ РФ ВИР) ТРУДЫ ПО ПРИКЛАДНОЙ БОТАНИКЕ, ГЕНЕТИКЕ И СЕЛЕКЦИИ, том 164 (основаны Р.Э. Регелем в 1908 г.) САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2007 BULLETIN OF APPLIED BOTANY, OF GENETICS AND PLANT BREEDING, vol. 164 (founded by Robert Regel in 1908) ST.-PETERSBURG РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА АГРАРНАЯ НАУКА В XXI ВЕКЕ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ Сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции I часть САРАТОВ 2012 УДК 378:001.891 ББК 4 Аграрная наук а в XXI веке: проблемы и перспективы: Сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции....»

«УДК 576.8 ББК 28.083 Т 65 Ответственный редактор доктор биологических наук С.А. Беэр Составитель доктор биологических наук С.В. Зиновьева Редколлегия: доктор биологических наук С.А. Беэр, доктор биологических наук С.В. Зиновьева (зам. ответственного редактора), доктор биологических наук А.Н. Пельгунов, доктор биологических наук С.О. Мовсесян, доктор биологических наук С.Э. Спиридонов, кандидат биологических наук М.В. Воронин, Т.А. Малютина (ответственный секретарь) Рецензенты: академик РАМН...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

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.