Б. М. Кизяев Ученый секретарь icon

Б. М. Кизяев Ученый секретарь


Смотрите также:
В. К. Клюев действительный член (академик) и Ученый секретарь отделения "Библиотековедение"...
Афедры русского языка и методики его преподавания...
В. С. Автономов Ученый секретарь...
-
В. С. Автономов Ученый секретарь...
Председатель, ученый секретарь совета...
Общественное объединение «Российские ученый социалистической ориентации»...
Решение конкурсной комиссии...
А. Ю. Мельвиль Ученый секретарь...
«Высокие технологии: влияние на гуманитарную и социальную сферы»...
Автореферат диссертации на соискание ученой степени...
С. К. Ландо Ученый секретарь...



страницы:   1   2   3   4   5   6   7


РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК


Государственное научное учреждение

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ ИМЕНИ А.Н.КОСТЯКОВА

(ГНУ ВНИИГиМ)



СОГЛАСОВАНО:

И.о. академика-секретаря Отделения мелиорации, водного и лесного хозяйства


__________И.П.Свинцов

"___"__________ 2001 г.

СОГЛАСОВАНО:

Начальник Управления сводного планирования и координации НИР

_________Е.Г.Лысенко

"___"__________2001 г.

УТВЕРЖДАЮ:

Первый Вице-президент

Россельхозакадемии

_______А.Н.Каштанов

"___"_________2001 г.



О Т Ч Е Т

об итогах научной и производственной деятельности

за 1997-2001 годы



Директор института,

академик РАСХН


Б.М.Кизяев


Ученый секретарь,

к.т.н.



И.С.Лапидовская


Главный бухгалтер


А.А.Аксенова



Москва - 2001


СОДЕРЖАНИЕ


^ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

3


2. РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


4


3. НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННАЯ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ


22


^ 4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА И

ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ


24


5. НАУЧНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ И ПОДГОТОВКА

^ НАУЧНЫХ КАДРОВ


25


6. МЕЖДУНАРОДНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ

СОТРУДНИЧЕСТВО


26


^ 7. ПРОПАГАНДА И ОСВОЕНИЕ НАУЧНО-

ТЕХНИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК


29


8. ИЗОБРЕТАЛЬСКАЯ И ПАТЕНТНО-

^ ЛИЦЕНЗИОННАЯ РАБОТА


35


9. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ И КОММЕРЧЕСКАЯ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ


36


^ 10. ФИНАНСОВАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ


37


11. ЗАКЛЮЧЕНИЕ


38


ПРИЛОЖЕНИЯ:

^ 1. Научный потенциал института. Подготовка и

переподготовка кадров

2. Публикации научного учреждения

3. Перечень патентов и поданных заявок на патенты

^ 4. Перечень завершенных разработок

5. Участие научного учреждения в симпозиумах,

конференциях, семинарах, выставках, ярмарках и т.д.


41


42

47

55

65




  1. ^ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова является ведущим институтом России по научному обоснованию развития сельскохозяйственной мелиорации, гидротехники, водного хозяйства, комплексной механизации и автоматизации строительства и эксплуатации мелиоративных систем, организации научно-технического сервиса и эффективного использования техники на основе фундаментальных, прикладных исследований и конструкторских разработок, направленных на ускорение научно-технического прогресса в агропромышленном комплексе России.

Институт имеет свидетельство о государственной регистрации (№ 001.233-У от 26.10.1994 г.), свидетельство о государственной аккредитации научной организации (№ 1116 от 22.04.1999 г.), общефедеральные лицензии на право ведения образовательной деятельности в сфере послевузовской подготовки (№ 24Н-0582 от 09.10.2000 г.), на проведение обследований, мониторинга, оценки воздействия на окружающую среду, консалтинга на хозяйственных и природных объектах, экологического аудирования производств предприятий-природопользователей (М 97/0493/018Л, М 97/0492/003Л, М 97/0494/005Л, М 98/0495/020Л, М 98/0607/009Л). С января 2000 г. ВНИИГиМ - головной институт Научно-методического центра РАСХН по проблемам мелиорации земель и водного хозяйства.

В 1997-2001 гг. институт выполнял исследования по 158 темам (2001 г. – 37):

- по НП «Мелиорация и водное хозяйство” Программы фундаментальных и прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ Россельхозакадемии на1996-2000 гг. - 45 тем по всем 6 заданиям программы, при этом институт координировал исследования 5 заданий первого уровня;

- по НП "Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство" Программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2001-2005 гг. - 15 тем (все 2001 г.), при этом институт координирует 4 задания раздела 12;

- по ГНТП Минпромнауки России "Перспективные процессы производство сельскохозяйственной продукции" проект "Ресурсосберегающие гидромелиоративные системы" (1997-1998 гг.) – 8 тем;

- по ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения" (Минпромнауки России), проект "Разработка технологии управления агробиоценозами на основе комплексных мелиораций (Комплексные мелиорации)" (1999-2001 гг.) - 6 тем (в 2001 г. – 1);

- по ФЦП "Возрождение Волги" (Минприроды России, 1998-2001 гг.) - 2 проекта (2001 г. – 1);

- по программам и контрактам Минсельхоза России (1997-2001 гг.) - 26 тем (2001 г.– 8);

- по контрактам Минприроды России – 2 темы (все 2001 г.);

- по прямым договорам с организациями – 48 тем (2001 г. – 8).

Проводились работы по 2 международным проектам "Ока-Эльба" (части 1 и 2, 1997-2000 гг.) и "Волга-Рейн" (1998-2001 гг.) в рамках Межправительственного специализированного соглашения между Минпромнаукой России и Федеральным министерством исследований и технологий Германии по приоритетным направлениям совместных исследований экологического состояния речных экосистем. Сотрудничество с Нидерландами осуществлялось в рамках 2 международных проектов: "Математические модели влагопереноса в системе "почва-вода-растение-атмосфера" (1997 г.) и "Влияние сельскохозяйственной деятельности на загрязнение поверхностных и подземных вод" (1998-2000 гг.); с Польшей - по международному проекту "Организация землепользования на основе водосберегающих и почвозащитных технологий с учетом экономических преобразований в сельском хозяйстве" в (1997 г.).

Проводились исследования по индивидуальной грантовой схеме фонда "Research Support Scheme" по проекту "The Development of Biogeocenotic Principles and Methodes of Restoration for North-West Caspian Deteriorated Rangelands". Разработаны биогеоценотические принципы, позволяющие использовать потенциал комплекса растений в создаваемых агрофитоценозах, и методы восстановления деградированных земель Северо-Западного Прикаспия (1998-1999 гг.).


^ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ


По программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии на 1996-2000 гг. НП "Разработать системы комплексной мелиорации сельскохозяйственных угодий и модели (проекты) экологически адаптированных систем земледелия на мелиорированных землях для разных регионов страны":

Задание 01"Разработать системы комплексной мелиорации земель, обеспечивающие создание высокопродуктивных агроландшафтов в условиях возрастающих антропогенных нагрузок" (10 тем).

На основе теоретических исследований и опыта развития мелиорации предложено новое научное направление, реализующее идеи устойчивого развития агроландшафта средствами комплексных мелиораций в комплексе с адаптивно-ландшафтным земледелием, сформулирована новая концептуальная модель комплексных мелиораций, разработаны состав и структура типовых систем мелиораций агроландшафта, предложены экологически безопасные и ресурсосберегающие технологии орошения и осушения. Отличительная черта концепции - переориентация с технократического отношения к природе к ландшафтно-экологическому, заключающаяся в оптимизации агроландшафта и минимизации антропогенных воздействий. Мелиорация рассматривается в двух аспектах: повышение продуктивности земель и обеспечение экологической устойчивости ландшафта путем проведения компенсирующих мероприятий для соблюдения закона притока и оттока энергии в агроландшафте.

Впервые выполнено экологическое обоснование региональных систем земледелия (01.02, 1999 г.) при комплексных мелиорациях природно-географических зон, базирующееся на теоретических исследованиях структур строения и функционирования потоков энергии, поверхностных и подземных вод. Научно обоснованы экологические ограничения режимов почвообразования при учете влияния всех возмущений в потоках и их допустимых отклонений от природных ритмических колебаний в процессе производства сельскохозяйственной продукции. Сформулированы требования к типовым моделям систем земледелия на мелиорированных землях (01.02, 1998) и обоснованы экологически значимые показатели систем земледелия, влияющие на воспроизводство потенциального плодородия почв и учитывающие условия произрастания растений (01.02, 1997 г.). Компромисс достигается за счет совершенствования систем севооборотов, обработки почв и удобрений и обеспечивает сокращение кризисных ситуаций, предупреждение деградации почв, сохранение и повышение плодородия почв на 10…20%, получение экологически чистой продукции.

На основе изучения влияния комплексных мелиораций на природную среду и обобщения опыта мелиоративного освоения сельскохозяйственных угодий оптимизированы природоохранные режимы орошения и осушения, представленные в виде методических рекомендаций по природоохранным режимам комплексных мелиораций для направленного формирования агроландшафтов в различных природно-климатических зонах России (01.03, 1999 г). Концепция разработки режимов комплексной мелиорации земель аридной зоны базируется на продуктивном долголетии агроландшафтов и их экологической устойчивости, основу которой составляют теоретические модели функционирования и прогнозирования интенсивности изменений мелиоративных режимов при различных антропогенных нагрузках. Дано обоснование состава, методов и объемов комплексных мелиораций, приоритетность их развития, алгоритм выбора оптимального регламента. Энергетическая эффективность мероприятий 12...37 Дж/Дж.

Подготовлено методическое пособие по почвозащитным и водоохранным мероприятиям на осушительных системах и территориях, прилегающих к ним (01.04.01, 1999 г.) для различных конструкций осушительных систем на торфяных и минеральных почвах Центра Нечерноземной зоны России, предложен комплекс мероприятий по предотвращению водной эрозии на осушаемых склоновых минеральных почвах и прилегающих территориях, состоящий из взаимодополняющих организационно-хозяйственных, агро-, лесо- и гидромелиоративных мероприятий, направленных на регулирование поверхностного и руслового стоков, а также закрепление почв.

В соответствии с разработанной ранее методологией и основными принципами создания высокопродуктивных, экологически устойчивых агроландшафтов разработаны адаптивные комплексы мелиоративных мероприятий для различных типов агроландшафтов (пойменных, степных, сухостепных и полупустынных), обеспечивающие повышение их продуктивности и устойчивости, создание условий для их оздоровления (01.04., 1999 г.). Выбор комплекса для конкретных условий предполагает активацию системы за счет проведения авторегуляционных технологий комплексной мелиорации при соблюдении экологических нормативов, разработанных в 1998 г.

Даны новые технические и технологические решения, направленные на снижение антропогенной нагрузки на природу (01.04, 2000 г.): макет комплекса сооружений для опреснения дренажного стока, макет локальных сооружений для очистки и обессоливания дренажно-сбросных вод, технологические процессы мелиорации малопродуктивных и загрязненных земель намывом отложений из водоемов (01.06, 1998 г.).

Реализована на опытно-производственных участках в Тульской, Вологодской и Московской областях новая технология биологической мелиорации деградированных сельскохозяйственных угодий (01.05, 1999 г.), которая предусматривает внесение в почву органоминеральных биологически активных удобрительных смесей (ОМБАУС) с использованием биокультур, сокращение в 3...4 раза нормы внесения минеральных азотных удобрений, снижение в 1,5...2 раза удельных затрат воды на единицу продукции; повышение на 20-30% урожайности нормативно чистой сельхозпродукции.


^ Задание 02 "Разработать технологию формирования и ведения агроэкологомелиоративного мониторинга" (7 тем).

Подготовлены методические указания по формированию системы контроля и оценки экологического состояния мелиорированных агроценозов и мелиоративной сети (02, 2000 г.), в которых на основе нового, ландшафтно-геосистемного подхода к устойчивости природных геосистем дана методология контроля и оценки состояния мелиорированных агроландшафтов. Определен базовый перечень приоритетных показателей состояния природной среды (02.01, 1997 г.) и мелиорированных агроценозов, впервые введена система показателей функционирования инженерных сооружений на мелиоративных системах (02.01.02, 1998 г.), определены уровень и типы загрязнения различных компонентов среды, даны основы радиологического мониторинга на орошаемых землях. Для хранения, обработки и анализа данных мониторинга предложено использовать инструментарий геоинформационных систем.

Компьютерная система по оперативной обработке и хранению данных агромелиоративного мониторинга апробирована на локальном уровне на Кисловской оросительной системе в Волгоградской области (02.01, 1999 г.).


^ Задание 03 "Разработать конструкции гидромелиоративных систем многоцелевого использования для условий многоукладного сельскохозяйственного производства" (3 темы).

Подготовлено "Пособие по проектированию, строительству и реконструкции ГМС многоцелевого использования" (03, 2000 г.), в котором даны экологические нормативы и ограничения к ГМС нового поколения (03.02, 1996 г.), конструкции систем с замкнутым циклом водооборота при различных способах орошения (03.02, 1998 г.), технические средства для многоцелевого использования оросительной сети (03.02, 1997 г.), опреснительный комплекс по утилизации дренажно-сбросных вод, особенности проектных режимов орошения при различных способах орошения, водохозяйственный расчет систем с замкнутым циклом водооборота, водооборотные осушительно-увлажнительные системы при шлюзовании и дождевании, особенности строительства и реконструкции ГМС при создании систем с замкнутым циклом водооборота и многоцелевом их использовании. Предусматривается снижение энерго- и материалоемкости на 10-15%, потребности в заборе чистой воды на 10-15%, увеличение производительности труда на 20-25% и коэффициента земельного использования на 5-8%.

Для гумидной зоны подготовлено "Пособие по эксплуатации осушительно-увлажнительных систем", которое содержит систематизацию осушительно-увлажнительных систем по составу и типам увлажнения с их дифференциацией по применению в хозяйствах различных форм собственности; рекомендации для своевременного качественного проведения работ по надзору, уходу, ремонту мелиоративных сооружений и устройств, эксплуатационным режимам осушения и увлажнения почв, обязательный мониторинг состояния почв (03.03, 1999 г.). Предусмотренные в пособии мероприятия реализуют новый взгляд на природоохранную деятельность при мелиорации гумидной зоны и обеспечивают повышение урожайности на 20…30 %, продление срока службы осушительных систем.


Задание 04 "Разработать новые технологии водообеспечения АПК и методы повышения эффективности водопользования в отраслях аграрного комплекса в условиях многоукладного сельского хозяйства" (15 тем).

Разработаны методические рекомендации по рациональному использованию и охране водных ресурсов в АПК. Методическая основа их - концепция водообеспечения АПК (04.01.01, 1998 г.) и его прогнозные оценки на период до 2005 г., количественные ориентиры по забору воды из природных источников и сбросу использованных вод в водоприемники (04.01,1998 г.).

На этой основе предложены методы рационального водообеспечения и водоотведения в отраслях АПК (04.01, 2000 г.): надежность и гарантированность водообеспечения, управление использованием водных объектов (бассейново-территориальный подход), экологический аспект, нормирование (снижение расхода воды на единицу сельскохозяйственной продукции), учет использования водных ресурсов, платность водопользования, регулирование поверхностного стока малых рек, использование новых средств, технологий и оборудования, социально-экономическая эффективность. Определены механизмы реализации методов рационального водообеспечения АПК (организационные, финансово-экономические, нормативно-правовые).

На базе системного анализа способов использования водных ресурсов впервые разработаны концепция, принципы и методы экосистемного водопользования в мелиорации (04.03, 1999 г.), даны системы нормирования качества воды для орошения (1998 г.), технология биохимической очистки, регулирования качества и внутрисистемного использования коллекторно-дренажных вод (1997 г.), предложена конструкция устьевого водоохранного сооружения, модель которого прошла экспериментальную проверку в устье коллектора мелиоративной системы "Тинки-II" Рязанской области. Разработаны рекомендации по реализации экосистемного водопользования на мелиорируемых землях Калмыкии, включающие экологизацию мелиоративной деятельности, оценку качества оросительной воды, обоснование возможности создания замкнутого водооборота на рисовых оросительных системах (04.03, 1999 г.).

Подготовлено "Пособие по очистке и утилизации дренажно-сбросных вод (ДСВ)"(04.02, 1997 г.), в котором даны основные способы повторного использования КДВ на гидромелиоративной системе и за ее пределами, способы очистки низкоминерализованных дренажно-сбросных вод от загрязнений, методы обессоливания минерализованных вод. Дана сравнительная оценка этих методов и возможный диапазон их применения. Разработаны новые технические решения по очистке и деминерализации дренажно-сбросных вод с использованием сорбентов и метода зимнего вымораживания.

Для контроля за водопотреблением в АПК (04.04, 1999 г.) предложена система водоучета на гидромелиоративных и водохозяйственных системах, предназначенная для новых рыночных условий хозяйствования. Впервые требования к системе водоучета и методы измерения расходов увязаны с режимами работы водохозяйственных систем и способами управления водораспределением. Организация контроля за расходованием водных ресурсов, обеспечит экономию воды на 10…20% от общего объема водозабора.

Предложен новый способ коммерческого водоучета на системах с помощью гидрометрических лотков специальной конструкции, обеспечивающих контроль за расходом воды в диапазоне от 0,001-0,5 м3/с (параболические лотки, 1998 г.) до 0,25-2,0 м3/с (комбинированные трапецеидально-прямоугольные лотки, 1999 г.). Стоимость эксплуатации при этом снижается в 2 и более раз при замене гидропостов "фиксированное русло" с использованием гидрометрических вертушек и водомерных реек; в пять и более раз – вместо ультразвуковых расходомеров.

Сформулированы и даны рекомендации по основным положениям системы экономических методов управления водообеспечением отраслей АПК в новых условиях хозяйствования: по формированию инвестиционной политики и финансово-кредитного механизма; по перспективным формам водохозяйственных предприятий в новых условиях, методам государственного регулирования водообеспечения сельскохозяйственных участников водохозяйственного комплекса и повышения эффективности использования орошаемых земель. В качестве основного источника собственных средств рассматривалось платное водопользование (04.05, 2000 г.).


Задание 05 "Разработать технологические процессы и технические средства для строительства, эксплуатации и реконструкции мелиоративных систем в новых экономических условиях" (6 тем).

Подготовлены Федеральные регистры базовых и зональных технологий и технических средств для комплексной механизации мелиоративных работ в сельскохозяйственном производстве России до 2010 г. (05.06, 1999 г.). Выявлены наиболее эффективные технологические и операционные модули, из которых сформированы технологии, отвечающие современным требованиям обеспечения и эффективности практически всех видов мелиоративных работ. На их основе выработаны основные тенденции развития технологий строительства и реконструкции мелиоративной сети (05, 2000 г.). Определены приоритетные виды мелиоративных работ на период до 2010 г.; приложены комплекты технической документации на разработанную технику: новые дреноукладчики для зоны орошения и осушения, многофункциональный земснаряд, дренопромывочную машину, рыхлитель, роторный плуг-рыхлитель и др.

Подготовлены перечни-каталоги мелиоративных машин и технических средств с указанием состояния существующей техники, перспектив ее восстановления и изготовления. Реализацию предложений предлагается разбить на два этапа: первый этап - восстановление и создание новых первоочередных машин и техники, рассчитан на ближайшие 5 лет; второй этап - создание перспективной мелиоративной техники, призванной поднять технический уровень мелиоративных систем на международный уровень, рассчитан на период до 2010 г.

На качественно новом уровне, отвечающем современным условиям хозяйствования, требованиям экологии и ресурсосбережения разработаны типовые технологические процессы строительства и реконструкции дренажной сети с применением дреноукладчиков типа ДУ-4003, ЭТЦ-2012, ЭТЦ-1607, ЭТП-165, экспериментальные образцы которых хорошо зарекомендовали себя при отработке их параметров на строительстве закрытого дренажа из полиэтиленовых труб. Разработанные технологические процессы, обеспечат повышение производительности труда в 1,2-1,4 раза, улучшение качества, снижение их себестоимости на 15-20%, сокращение сроков реконструкции дренажа - в 1,5-2 раза (05.02, 1999 г.).

Разработаны перспективные экологически безопасные технологические процессы производства культуртехнических работ, включающие новые технологии сводки и утилизации кустарниковой растительности и процессы глубокой обработки и рыхления тяжелых, в т.ч. переувлажненных минеральных почв (05.03, 1999 г.). Экономический эффект от внедрения технологий и техники - 550…600 руб./га. Основные достоинства: ускоренное оструктуривание и сохранение почвы, утилизация кустарниковых отходов.

Отработаны прогрессивные экологически чистые технологические процессы по ремонту и эксплуатации мелиоративной сети. Разработаны технологические карты на очистку каналов от наносов многофункциональным земснарядом МПМ-44; на промывку дренажа дренопромывочной машины ДМ-250, обеспечивающие повышение производительности работ на 20…30 % и снижение их себестоимости.

Предложена система организации работ по ремонту и очистке мелиоративной сети в новых условиях хозяйствования, учитывающая: взаимоотношения служб эксплуатации мелиоративных систем с землепользователями; структуру организации работ по ремонту и очистке мелиоративной сети; оснащенность эксплуатационных служб средствами диагностики состояния мелиоративной сети (05.04, 1999 г.).


^ Задание 06 "Разработать модели (проекты) систем земледелия, адаптированные к агроэкономическим условиям мелиорированных агроландшафтов" (4 темы).

Разработана автоматизированная технология оценки технического состояния гидромелиоративных систем и алгоритмы формирования планов технической эксплуатации по результатам решения оптимизационной задачи, что до настоящего времени не практиковалось в системе эксплуатации оросительных систем (06.01.01, 1999 г.).

Разработка ИСС эксплуатации оросительных систем (ИСС "РЭМЕКС"), реализующей автоматизированную технологию поддержки принятия решений помогла сформулировать оригинальный методологический подход к решению этой проблемы (06, 2000 г.). Первый аспект подхода связан с пространственным разделением территории системы. Второй, определяемый многокритериальностью проблемы, - с нахождением компромисса между конкурирующими социальными, экономическими и экологическими целями. Комбинация многоуровневых и мультидисциплинарных целей представляет ключевой момент методологии предлагаемого подхода. Разработана технология поддержки решения при составлении графиков технического ухода и ремонта сети и сооружений на ней, обеспечивающих оптимальное использование природных и материально-технических ресурсов.

Опытное функционирование ИСС "РЭМЕКС" осуществлено на базе службы эксплуатации оросительно-осушительной системы Яхромской поймы Московской области. Повышение уровня автоматизации управленческой деятельности службы при этом составило 20%, рост информационного обеспечения о техническом состоянии системы и динамике его изменения - 15%. Снижение интеллектуальной нагруженности лица, принимающего решение - 10%.

Разработана ^ ИСС, обеспечивающая эффективное управление продуктивностью орошаемых агроландшафтов, рост производства растениеводческой продукции при соблюдении экологических требований, связанных с управлением водным режимом агроценозов (06.01, 2000 г.). Опытная эксплуатация ИСС проведена в ОПХ «Полково» (Рязанская область). Результаты положительные, оформлены актом опытной эксплуатации.

Впервые технологическая схема производства поливов на полях севооборота формируется на основе корректного решения оптимизационной задачи (1998 г.), включающей ограничения на водные и трудовые ресурсы, технические характеристики насосной станции, проводящей и распределительной сети и поливной техники, показатели экологического состояния оросительной системы. Режим орошения формируется на основе стратегии, учитывающей адаптационные свойства и пластичность габитуса культурных растений. Технологический цикл управления орошением с применением ИСС включает 2 временных цикла – продолжительного сезонного и коротких циклов оперативного планирования поливов.

Технология реализована в форме программного комплекса для персонального компьютера (1999 г.). Сервисные средства технологии в данной реализации обеспечивают возможность эксплуатации системы непосредственно в хозяйстве специалистами сельскохозяйственного профиля (не требуется специального образования в области информатики и компьютерной техники). Использование компьютерной технологии обеспечивает повышение урожайности на 10…35 %, сохранение плодородия почв и контроль экологической обстановки на агроландшафте.


Результаты НИР по программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению АПК РФ на 2001-2005 гг., НП "Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство" - "Разработать научные основы оптимизации агроландшафтов и создать адаптивно-ландшафтные системы земледелия, обеспечивающие воспроизводство почвенного плодородия, высокую продуктивность и устойчивость сельского хозяйства к неблагоприятным факторам среды по природным зонам России".

Задание 04.04 "Разработать научные основы управления продуктивностью почвенного покрова России, повышения его устойчивости к основным видам деградации почв на основе моделирования и эталонизации" (1 тема).



Тема 04.04.01 "Оценка динамики продуктивности почвенного покрова при его уплотнении на основе использования модели агроценоза". Разработаны исходные требования к составу и объему информации, необходимой для предложенной ВНИИГиМом модели агроценоза для оценки продуктивности почвенного покрова в зависимости от его уплотнения. На экополигоне "Мещера" реализована оригинальная методика физического моделирования влияния уплотнения почвы на продуктивность почвенного покрова путем ограничения роста корней в глубину. Поставлен мелкоделяночный модельный эксперимент возделывания яровой пшеницы при заложении на различную глубину пленочных экранов, пропускающих воду и непроницаемых для корней. В экспериментах использованы семена пшеницы сорта "Московская-35".

Сформированы три основных блока имитационной модели агроценоза – метеорологический, почвенный и биологический. Создана база данных: по результатам мелкоделяночных опытов установлена зависимость урожайности от глубины корневой системы; по литературным источникам изучены закономерности продукционного процесса в зависимости от плотности почвы; накоплены статистические ряды по урожайности зерновых культур для различных регионов страны; проведены численные эксперименты по идентификации параметров "корневого" и "почвенного" блоков модели агроценоза.


Задание 12 "Разработать научные основы и технологии комплексной экологически безопасной мелиорации земель и рационального их использования (Мелиорация земель) – 14 тем.


Тема 12.01.01 " Разработать основные направления развития мелиораций в Российской Федерации, обеспечивающие продовольственную безопасность страны, рациональное природопользование и охрану окружающей среды". Разработаны исходные требования к формированию вариантов долгосрочной стратегии развития и размещения мелиораций на основе принципиально новой методологии, базирующейся на системном подходе, информационно-логическом моделировании и высококвалифицированной экспертизе сложившейся ситуации и перспектив совершенствования научного, материально-технического и кадрового обеспечения отрасли; повышения престижности труда мелиоратора на производстве и в сфере научно-исследовательской деятельности; сохранения имеющегося мелиоративного потенциала и повышения эффективности использования мелиорированных угодий. Разработан многовариантный подход к разработке стратегии развития мелиорации.

^ Тема 12.01.02 " Разработать теоретические основы экологического равновесия и динамической устойчивости процессов энерго-, массообмена в мелиорируемом агроландшафте". Проведен анализ публикаций ведущих отечественных ученых, посвященных основным закономерностям взаимодействия природных и антропогенных процессов, происходящих в мелиорируемом агроландшафте, на основе которого составлен научно-аналитический обзор по данной проблеме.

Системный анализ и обобщение результатов исследований по вопросам функционирования и экологической устойчивости экосистем (в т.ч. и агроландшафтов), характера и результатов антропогенных воздействий позволили констатировать, что главным правилом оптимизации функционирующих сельскохозяйственных земель должно быть сохранение и поддержание в динамично-равновестном состоянии естественных элементов экологического каркаса, в которые должны "встраиваться" и "вписываться" хозяйственные структуры и вся хозяйственная деятельность человека, что может быть достигнуто при использовании приемов адаптивного земледелия и адаптивных мелоративных комплексов как их составной части.

Тема 12.02.01 "Разработать научно обоснованное районирование способов орошения и осушения, обеспечивающих экономическую эффективность и экологическую безопасность при проведении комплексных мелиораций в различных зонах РФ". Составлен научно аналитический обзор способов орошения и осушения по природным зонам России. В отличие от ранее проведенных работ по районированию орошаемых земель, когда были рассмотрены только дождевание и поверхностное орошение, дан анализ всех способов орошения: поверхностного, капельного, внутрипочвенного, дождевания, мелкодисперсного дождевания и их возможных сочетаний.

В зоне осушения ранее было выполнено только природно-мелиоративное районирование, в котором размещение способов осушения и осушительных систем не проводилось. В подготовленном обзоре для оценки способов осушения выполнен анализ природных условий гумидной зоны Европейской части России и обобщена информация по прогрессивным способам осушения.

Тема 12.02.04 "Создать экологически ориентированные гидромелиоративные системы (ГМС) на основе применения прогрессивных способов орошения и осушения с учетом использования других видов мелиорации". Разработаны исходные требования на создание экологически ориентированных гидромелиоративных систем и комплекса гидротехнических сооружений, включающие общие требования к системам, технике орошения и осушения земель, к устройствам для многоцелевого использования, методологии выбора состава, структуры и оценки эффективности создаваемых и реконструируемых систем, а также специальные требования к сочетанию гидромелиорации с агро-, химическими, земельными, агролесо- и другими видами мелиораций в целях повышения их общей эффективности. Впервые включены требования к конструкциям гидротехнические сооружения, учитывающие особенности сетевых сооружений, их экологической ориентации, автоматизации водораспределения.

Отличием новых систем является введение ряда экологических ограничений по использованию земельных ресурсов, объемов и качества оросительной воды, водным ресурсам и интенсивности водной эрозии при орошении. Предусматривается также увеличение площади лесных насаждений, сочетание различных видов обработок почвы с химическими и снежными мелиорациями. Новизна разрабатываемых конструкций и технологий защищена более чем 25 патентами на изобретение, 5 из которых получены в 2001 году.

Разработанные исходные требования ориентированы на снижение материало- и энергоемкости систем на 10…15%, экономию водных ресурсов на 10…20%, повышение производительности труда на 20…25 %, повышение КЗИ на 5…8%.

^ Тема 12.02.05 " Разработать технологию модернизации и эксплуатации внутрихозяйственных мелиоративных систем многоцелевого использования". Разработаны исходные требования на проведение работ по модернизации и эксплуатации ГМС, в которых в отличие от СНиП 2.06.03-85 "Мелиоративные системы и сооружения" и пособиях к нему, сформулированы требования к эксплуатации внутрихозяйственных систем при их многоцелевом использовании; показаны возможности регулирования твердого стока на системах и пути модернизации существующих ГМС с учетом их физического и морального износа. Предусмотрено дооснащение систем водомерными сооружениями, устройствами для ввода агрохимикатов в поливной ток, замена поливной техники и арматуры на водопроводящей сети. Даны предложения по составу ремонтно-восстановительных мероприятий по элементам ГМС.

Модернизация мелиоративных систем за счет введения новых элементов приведет к расширению сферы их применения при многоцелевом использовании, повышению производительности труда на 20…25%, продлению срока службы выработавших ресурс систем на 10…15 лет путем замены высоконапорной дождевальной техники на низконапорную или перевода на механизированный полив по бороздам или полосам.

^ Тема 12.03.01 " Разработать совокупность принципов, методов, средств и форм управления режимами комплексных мелиораций земель для различных природных комплексов". Впервые проводятся комплексные исследования процессов трансформации ландшафта под воздействием комплексных мелиорации в системе "почва- грунтовые воды- растение", на основе которых предложены принципы моделирования мелиоративных режимов при проведении комплексных мелиораций. Новые из них следующие:

- ландшафтный подход с анализом хроноструктуры современного ландшафта;

- комплексный метод обоснования состава воздействующих факторов и выявление ведущих, определяющих динамику и трансформацию мелиоративных режимов и характеристик, компонентов природной среды;

- системный подход, учитывающий функциональные связи между факторами формирования мелиоративных режимов и трансформацией агроландшафтов;

- принцип адекватности, предусматривающий обязательное соответствие имитационной модели реальным процессам;

- создание общей модели, учитывающей все особенности миграции воды и химических веществ в системе "растение - почва - грунтовые воды", а также трансформации тяжелых металлов;

- использование ГИС-технологий, процедур аппроксимации и генерализации почвенных и гидрогеологических характеристик с учетом их пространственного разнообразия.

^ Тема 12.03.02 "Разработать научно-методические основы и технологии управления биопродуктивностью агроландшафтов при комплексных мелиорациях". Сформулированы исходные требования к разработке технологии поддержки принятия решений при управлении комплексными мелиорациями, определяющие характерные особенности структуры, функций, программного и технического обеспечения информационной технологии путем объединения методов традиционного естествознания и возможностей современных вычислительных средств.

Это новый подход к мелиоративной деятельности в отличие от прежнего, когда задача получения высоких урожаев решалась без учета экологических нарушений или при минимуме затрат на их нейтрализацию и предупреждение. Отличительной особенностью технологии является ее ориентация на разработку моделей управления биопродуктивностью агроландшафта на базе интегральных показателей, играющих первостепенную роль в эффективности управления комплексными мелиорациями, а также моделей прогнозирования последствий принимаемых решений.

Тема 12.03.03" Разработать научно-методические основы и технологию регулирования природно-мелиоративных процессов в границах водосбора". На основе обобщения опубликованных и фондовых материалов, анализа закономерностей развития природно-мелиоративных процессов и процессов гидрогеологического цикла в границах водосборных территорий сформулированы исходные требования к регулированию природно-мелиоративных процессов в границах водосборных бассейнов 3 и 4 порядков, для которых установлен комплекс ведущих природных и природно-антропогенных гидрологических и гидродинамических процессов, которые протекают в границах водосборов под влиянием мелиоративного воздействия, заданы их основные параметры и ограничения.

Тема 12.03.04 " Разработать научно-методические основы экологически безопасного и экономически эффективного функционирования систем водопользования в АПК с обоснованием экологического аудирования". На основе анализа экологических проблем и систем водопользования в АПК впервые разработана концепция экологически безопасного функционирования систем водопользования. Предложен комплекс мероприятий и ограничений для обеспечения эффективного и экологически безопасного водопользования на обводнительно-оросительных системах (Черноземельская и Сарпинская) и пастбищных землях в полупустынной и пустынной зонах Калмыкии.

Сформулированы основные принципы экономической эффективности водохозяйственных систем в современных условиях.

Впервые разработана концепция экологического аудирования мелиоративной и водохозяйственной деятельности, предусматривающая выявление резервов улучшения экологического состояния мелиоративных и водохозяйственных объектов на основе оценки соответствия техногенных воздействий допустимым нагрузкам на водно-земельные ресурсы.

Тема 12.03.05 "Разработать научно-методические основы обеспечения экологически устойчивого функционирования природных систем при водохозяйственной и мелиоративной деятельности". Разработана концепция обеспечения экологически устойчивого функционирования природных процессов, в том числе процессов почвообразования, при мелиоративной и водохозяйственной деятельности. В отличие от существующих подходов к обеспечению экологической устойчивости природной среды при техногенном воздействии в концепции значительно шире и полнее охвачены все закономерные процессы, действующие в природной среде.

Впервые вводится понятие опасности и оценки риска при проведении комплексных мелиораций, водохозяйственной и сельскохозяйственной деятельности для решения проблемы сохранения устойчивости природных систем и систем почвообразования. Установлены ограничения для определения допустимого риска при техногенном воздействии, что будет способствовать повышению эффективности и надежности проводимых мелиоративных и водохозяйственных мероприятий.

Тема 12.03.06 "Разработать теоретические основы оценки, прогнозирования состояния и технологии экологически адаптированного восстановления водных объектов, используемых в АПК". Проведен анализ экологического состояния крупных водных объектов России, расположенных в зоне влияния агропромышленного производства (бассейны рек Волги, Урала, Дона, Кубани и др.). Главное внимание в анализе уделено изменению качества водных ресурсов под влиянием антропогенных факторов, выявлена степень их загрязненности, истощения и деградации.

Разработаны принципы оценки загрязненности водных объектов: основной показатель - загрязненность донных отложений; учет состава токсичных загрязнителей; выделение "сорбирующей" фракции донных отложений диаметром менее 0,02 мм; определение степени загрязнения по индексам геоаккумуляции, определяющим классы качества отложений для оценки техногенной нагрузки на водные объекты.

Предложены принципы последовательного восстановления водных объектов в зоне деятельности АПК, предусматривающие максимально возможную реставрацию естественных черт объектов, которые были им присущи до деградации.

^ Тема 12.03.07 "Разработать теорию гидравлики гидрометрических сооружений и технологии водоучета на мелиоративных системах". На основе аналитического обзора мировой информации определены тенденции современного развития методов, технологий и технических средств водоучета; установлены наиболее перспективные методы их гидравлического расчета; уточнены основные действующие факторы, учет которых необходим при разработке теоретических решений и перспективности их изучения в будущих экспериментальных исследованиях.

Завершены экспериментальные исследования на уникальной лабораторной метрологической установке МЛПУ-6 по методике ВНИИГиМ параболического гидрометрического лотка с донным порогом. Новая конструкция гидрометрического сооружения обеспечивает измерение расхода воды в трапецеидальных каналах от 0,001 до 0,5 м3/с и в параболических каналах – до 10 м3/с, погрешность определения расходов воды не превышает 3…5% (в зависимости от точности уровнемера), а допускаемое относительное затопление, при котором лотки обеспечивают свободное истечение жидкости, достигает 84 %, что позволяет использовать их при подпорно-переменном режиме работы нижнего бьефа.

^ Тема 12.04.01 "Разработать совершенные технологии по восстановлению и реконструкции мелиоративных систем". Сформулированы научно-технические принципы создания совершенных средств комплексной механизации восстановления и реконструкции мелиоративных систем на орошаемых и осушаемых землях, отличительной особенностью которых являются: принципиальные требования по использованию в средствах механизации новых научных разработок и научных гипотез фундаментальной науки, в том числе в смежных областях; применение современного уровня знаний, технологических операций и технических решений; применение новой высокоэффективной вспомогательной техники; требования экологической чистоты; защищенность всех разработок патентами. На основе патентных исследований с глубиной поиска 10 лет, обзора и анализа литературных источников предложена новая технология и технические средства для строительства закрытых коллекторов при восстановлении и реконструкции коллекторно-дренажной сети при высоком уровне грунтовых вод.

Новизна разработок подтверждена тремя заявками на изобретение. Предлагаемые разработки позволят увеличить производительность труда в 1,2…1,4 раза, повысить качество работ и снизить их себестоимость на 15…20%, сократить сроки проведения реконструкции дренажа в 1,5…2 раза.

Тема 12.04.02 "Разработать комплекс технологических приемов производства культуртехнических работ и модернизировать средства механизации по технической эксплуатации и ремонту мелиоративной сети и систем сельхозводоснабжения". На основе системного анализа отечественной и зарубежной технической литературы, включая информацию Интернета, а также результатов патентного поиска глубиной 10 лет составлен научно-аналитический обзор с технико-экономической оценкой современных технологий и средств механизации по удалению кустарника на мелиоративных системах (на откосах каналов, ГТС и дорог); очистке мелиоративных каналов с применением земснарядов и каналоочистителей, оборудованных землесосными грунтозаборными устройствами; ремонту скважин.

Сформулированы технические предложения на кусторез для очистки каналов и берм от кустарниковой растительности и универсальный землесосный модуль для очистки мелиоративной сети от наносных отложений.

Новые конструкции позволят механизировать очистку мелиоративных систем от кустарника, упростить организацию работ по очистке мелиоративной сети от наносов, увеличить производительность труда в 1,5…2 раза, повысить качество работ, сократить сроки проведения ремонтно-эксплуатационных работ при снижении их себестоимости на 15…20%.




Скачать 1.44 Mb.
оставить комментарий
страница1/7
Дата28.09.2011
Размер1.44 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх