Аннотация

Цель: обоснование и разработка конструкции сооружения для локальной очистки дренажного стока, отводимого с орошаемого участка. 

Материалы и методы. Исследование проводилось на примере объекта-представителя – сборно-сбросного (дренажного) колодца коллекторно-дренажной сети, расположенной на орошаемом участке Нижне-Донской оросительной системы Ростовской области. Исходными материалами являлись результаты натурных исследований гидрохимических показателей дренажной воды в колодце и центральном коллекторе. 

Результаты и обсуждение. Поскольку качество дренажных вод в дренажном колодце значительно выше, чем в устьевой части центрального коллектора, то реконструкция колодца позволит осуществлять эффективную очистку малых расходов дренажного стока с минимальными финансовыми затратами. Предлагаемая конструкция основана на разбиении коллекторно-дренажной сети на районы с соответствующими им колодцами, на выходящих коллекторных трубах которых смонтированы устройства для очистки дренажного стока. Принцип устройства основан на использовании съемных картриджей с наполнением из различных фильтрующих материалов в зависимости от качества очищаемого дренажного стока. Например, для обессоливания воды рекомендуется применять загрузки из ионообменных смол (катионита, анионита). На примере показано, что очистка от основных солеобразующих ионов дренажного стока расходом 7 м³/месяц потребует 39,5 л катионита и 89,3 л анионита, это составит 31,7 тыс. руб. 

Выводы. Использование дренажных колодцев как сооружений локальной очистки позволит улучшить экологическую ситуацию в зоне орошаемого земледелия, распределить ответственность между сельхозтоваропроизводителями и собственниками мелиоративных систем за качество отводимого в естественные водные объекты дренажного стока. Предлагаемая конструкция обеспечит многовариантное функционирование устройства для очистки дренажного стока за счет комбинаций фильтрующих загрузок и наборов различных съемных картриджей.

doi: 10.31774/2712-9357-2023-13-2-94-108

Для цитирования

Дрововозова Т. И., Кириленко А. А. Совершенствование технического подхода к управлению процессом локальной очистки дренажного стока с орошаемых земель // Мелиорация и гидротехника. 2023. Т. 13, № 2. С. 94–108. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2023-13-2-94-108.

Список литературы

1. Манжина С. А., Домашенко Ю. Е. Российские и зарубежные практики мониторинга диффузионных загрязнений, поступающих в водные объекты // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. 2020. № 3(6). С. 1–20. URL: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=74 (дата обращения: 13.01.2023). DOI: 10.31774/2658-7890-2020-3-1-20.

2. Дрововозова Т. И., Кириленко А. А. Проблема «солевого загрязнения» природных вод Ростовской области, приуроченных к орошаемому массиву // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. 2021. Т. 3, № 3. С. 55–71. URL: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=122 (дата обращения: 13.01.2023). DOI: 10.31774/2658-7890-2021-3-3-55-71.

3. Хецуриани Е. Д., Васильев С. М. Научные концепции создания природоподобных технических систем в мелиоративной отрасли // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 2(66). С. 526–536. DOI: 10.32786/2071-9485-2022-02-63.

4. Химический состав коллекторно-дренажного стока в открытых каналах Семикаракорского района / Т. И. Дрововозова, Т. Ю. Кокина, С. А. Марьяш, Е. С. Кулакова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2019. № 4(36). С. 88–99. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1019 (дата обращения: 11.01.2023). DOI: 10/31774/2222-1816-2019-4-88-99.

5. Singh A. Poor-drainage-induced salinization of agricultural lands: Management through structural measures // Land Use Policy. 2019. № 82. P. 457–463. https:doi.org/10.1016/j.landusepol.2018.12.032.

6. Managing controlled drainage in irrigated farmers’ fields: A case study in the Moghan plain, Iran / H. J. Jouni, A. Liaghat, A. Hassanoghli, R. Henk // Agricultural Water Management. 2018. № 208. P. 393–405. https:doi.org/10.1016/j.agwat.2018.06.037.

7. Effects of controlled drainage on crop yield, drainage water quantity and quality: A meta-analysis / Z. Wang, G. Shao, J. Lu, K. Zhang, Y. Gao, J. Ding // Agricultural Water Management. 2020. № 239. 106253. https:doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106253.

8. Кирейчева Л. В. Основные направления снижения антропогенной нагрузки на водные объекты за счет уменьшения сброса дренажных вод с мелиорируемых территорий // Природообустройство. 2015. № 5. С. 64–69.

9. Конторович И. И. Технические решения для утилизации дренажных вод // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2011. № 3(23). С. 223–229.

10. Пат. 2358916 Российская Федерация, МПК8 C 02 F 9/14, C 02 F 3/32. Сооружение для очистки и регулирования качества дренажных вод / Конторович И. И.; заявитель и патентообладатель Конторович И. И. № 2007143033/15; заявл. 28.11.07; опубл. 20.06.09, Бюл. № 17. 34 с.

11. Капустян А. С., Пальцев В. П., Щедрина А. В. Очистка и утилизация дренажно-сбросных вод оросительных систем / ГУ «ЮжНИИГиМ». М., 2000. 242 с.

12. Пат. 2401804 Российская Федерация, МПК8 C 02 F 1/28, B 01 D 25/02, B 01 D 39/06, E 02 B 11/00, C 02 F 103/10. Способ очистки дренажного стока и устройство для его осуществления / Щедрин В. Н., Васильев С. М., Пацера А. А., Митяева Л. А., Кропина Е. А.; заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. № 2009116667/05; заявл. 30.04.09; опубл. 20.10.10, Бюл. № 29. 9 с.

13. Пат. 2728365 Российская Федерация, МПК8 E 02 B 11/00. Система сооружений для очистки дренажного стока / Губин В. К., Стрельбицкая Е. Б., Соломина А. П., Кудрявцева Л. В., Головинов Е. Э.; заявитель и патентообладатель Всерос. науч.-исслед. ин-т гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова. № 2019144000; заявл. 26.12.19; опубл. 29.07.20, Бюл. № 22. 7 с.