Технический уровень и эффективность эксплуатации мелиоративных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технический уровень и эффективность эксплуатации мелиоративных систем

Д.Г. Ольгаренко, Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга»

Аннотация

Целью исследований являлась комплексная оценка технического уровня и эффективности эксплуатации мелиоративных систем и гидротехнических сооружений на основе информационно-аналитического анализа сведений, полученных из различных источников. Для анализа была разработана методика, включающая номенклатуру из 18 показателей и рекомендации по комплексной оценке технического уровня и эффективности эксплуатации мелиоративных систем. По техническому состоянию мелиоративные объекты разбиты на четыре класса, в том числе с износом до 50 % - I, II классы, с износом до 90 % - III класс и с износом более 90 % - IV класс. В ходе проведения мониторинга было исследовано техническое состояние 3722 мелиоративных объектов, в том числе оросительных систем - 682, осушительных систем - 905, ГТС - 348, стационарных насосных станций - 1610, разного вида каналов - 170 и семь отдельно расположенных водохранилищ. Физический износ основной массы мелиоративных объектов составил: насосных станций - 75-100 %; закрытых оросительных сетей (трубопроводов) - 50-90 %; открытой оросительной сети - 75-90 %; оросительных систем - 50-100 %; осушительных систем - 75-100 %; ГТС - 75-90 %. Основная масса мелиоративных объектов (84 %) по своему техническому состоянию относится к III и IV классам, в том числе 70 % оросительных систем, 88 % осушительных систем и отдельно расположенных ГТС и 100 % каналов. Разработанные научно-методические рекомендации позволяют произвести дифференциацию существующих мелиоративных систем по видам их восстановления (строительство, текущий или капитальный ремонты, реконструкция), позволяя снизить объемы капитальных вложений в эти мероприятия в 1,2-1,5 раза и более.

Ключевые слова: мелиорированные земли, мелиоративные системы, технический уровень, эксплуатация, мониторинг технического состояния, водопользование, эффективность использования мелиорированных земель, социальная эффективность, экологическая эффективность, экономическая эффективность.

орошение осушительный мелиоративный вода

Abstract

The aim of the research is a comprehensive assessment of technical level and operation efficiency of ameliorative systems and hydraulic facilities on the basis of info-analytical analysis of the data obtained from different sources. For this analysis a technique comprising a nomenclature of 18 indices and recommendation on comprehensive assessment of technical level and operation efficiency of ameliorative systems was developed. According to technical status, ameliorative objects were divided by four classes namely I and II classes - wear less than 50 %, III - wear less than 90 %, and IV class - wear greater than 90 %. During the monitoring, technical status of 3772 ameliorative objects were studied including irrigation systems - 682, drainage systems - 905, hydraulic facilities - 348, stationary pump plants - 1610, different types of canals - 170, and detached water reservoirs -7. Physical depreciation of the bulk of ameliorative objects was as following, for pump plants - 75-100 %; closed irrigation nets (pipelines) - 50-100 %; open irrigation nets - 75-100 %; irrigation systems - 50-100 %; drainage systems - 75-100 %; hydraulic facilities -75-100 %. Most of ameliorative objects (84 %) on their technical status refer to III and IV classes including 70 % of irrigation systems, 88 % of drainage systems and detached hydraulic facilities, and 100 % of canals. The methodological recommendation developed enables to differentiate existing ameliorative systems by types of their restoration (building, current and capital repair, reconstruction) allow decreasing the volumes of capital investments for these activities in 1.2-1.5 times and more.

Keywords: reclaimed lands, ameliorative systems, technical level, operation, monitoring of technical status, water consumption, use efficiency of reclaimed lands, social efficiency, ecological efficiency, economic efficiency.

Сельскохозяйственное производство на территории Российской Федерации ведется в сложных природно-климатических условиях, дефицит атмосферных осадков наблюдается на 80 % пахотных земель. В засушливые годы не реализуется потенциал высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур, интенсивных аграрных технологий и адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Ежегодный недобор сельскохозяйственной продукции составляет до 47,0 млн т зерновых единиц, в том числе по причине засухи - 24,1 млн т, деградации почв земель сельскохозяйственного назначения - 21,7 млн т, из них эрозии - 13,2 млн т, дефляции - 4,7 млн т, эрозии и дефляции - 3,8 млн т.

В природно-климатических зонах недостаточного естественного увлажнения, особенно в степной и сухостепной зонах, соответственно каждый третий и второй годы являются засушливыми. В 2009 г. площадь пострадавших от засухи сельскохозяйственных угодий составила более 4 млн га, а ущерб от снижения урожайности, по экспертной оценке, составил 13,5 млрд руб. В 2010 г. в 42 субъектах Российской Федерации, пострадавших от засухи, гибель сельскохозяйственных культур произошла на площади более 13,3 млн га, а ущерб составил более 45,0 млрд руб. [1].

Мелиорированные земли занимают менее 5 % от общей площади пахотных угодий, а в сельскохозяйственном производстве используется 6,4 млн га мелиорированных земель (77 % к наличию), в том числе 3,1 млн га орошаемых и 3,3 млн га осушаемых. На мелиорированных землях производится до 70 % овощей, весь рис, более 20 % грубых и сочных кормов и другая продукция. В засушливых регионах орошение увеличивает урожайность кормов в 2-3 раза: от 2,1 до 7,2 т к. е./га, а засушливые явления проявляются в этой зоне с периодичностью один раз в три-четыре года [2-4].

Мелиоративные и водохозяйственные системы федеральной собственности, находящиеся в ведении Минсельхоза России, представлены 60 тыс. ГТС, в том числе 246 водохранилищами, более 2 тыс. регулирующих гидроузлов, 247 плотинами, 1,7 тыс. подающих и откачивающих воду стационарных насосных станций, более 40 тыс. км водопроводящих и сбросных каналов, свыше 3 тыс. км защитных валов и дамб и другими объектами. Более 330 ГТС, находящихся в ведении Минсельхоза России, относятся к потенциально опасным объектам, которые создают реальную угрозу возникновения чрезвычайной ситуации, в том числе 168 плотин водохранилищ, 30 гидроузлов, 25 защитных дамб и других сооружений. В зоне возможных затоплений расположено более 670 населенных пунктов с общей численностью населения свыше 1,6 млн чел. Балансовая стоимость мелиоративных систем федеральной собственности составляет 140,856 млрд руб., в том числе оросительных - 123,629 млрд руб. (87,8 %); осушительных - 17,227 млрд руб. (12,2 %) [5, 6].

В процессе эксплуатации мелиоративных систем происходит заиление каналов, территории объектов ГТС и мелиоративных систем зарастают сорной растительностью, откосы размываются водой, дамбы деформируются. Это снижает технический уровень мелиоративных систем, увеличивает фильтрацию воды в зону аэрации. Потери воды на фильтрацию и поверхностный сброс способствуют заболачиванию прилегающих к каналам земель, повышению уровня грунтовых вод на орошаемых полях с последующим процессом засоления за счет подтягивания солей к верхней части почв, что приводит к снижению плодородия почв орошаемых земель и урожайности возделываемых культур.

Для эффективного планирования комплекса инженерно-технических мероприятий по повышению технического уровня мелиоративных систем необходимо иметь исходную информацию о техническом состоянии мелиоративных объектов, позволяющую объективно и дифференцированно рассчитать объемы работ по строительству, реконструкции или техническому перевооружению мелиоративных систем. Для повышения эффективности использования водных, энергетических и материально-технических ресурсов возникает необходимость в проведении научно-производственных исследований по специальной оценке существующего состояния водохозяйственных объектов и анализа научно-технических материалов по эксплуатации мелиоративных систем, техническому обслуживанию и рациональной организации содержания мелиоративных систем и ГТС в технически исправном состоянии на основе комплексной механизации и совершенствования технологий. Разработанные нормативные методические и технические документы позволят осуществить дифференциацию существующих мелиоративных систем по видам их восстановления (строительство, текущий или капитальный ремонты, реконструкция), снизить объемы капитальных вложений в эти мероприятия в 1,2-1,5 раза и более [7-9].

Специалистами ФГБНУ «ВНИИ «Радуга» проводятся научно-исследовательские работы по оценке эффективности эксплуатации мелиоративных систем и мониторингу технического состояния мелиоративных объектов агропромышленного комплекса на основе научно-технических и информационно-аналитических исследований, сведений информационного портала департамента мелиорации (mcx-dm.ru), паспортов, которые представляются федеральными государственными бюджетными учреждениями по мелиорации земель и сельскохозяйственному водоснабжению, подведомственными Минсельхозу России (ФГБУ по мелиорации), технических карт мелиоративных систем, показателей водопотребления и водоотведения, выполнения государственного задания по эксплуатации мелиоративных систем [4, 5].

Для анализа исходных данных была разработана методика оценки эффективности эксплуатации и технического уровня мелиоративных систем. В состав методики вошли общие положения; номенклатура показателей оценки технического уровня - 18 показателей, в том числе коэффициенты фактического использования мелиорированных земель к плановым, коэффициенты износа оборудования мелиоративных объектов (насосных станций, элементов открытой и закрытой сети, ГТС), которые колеблются от 10 до 100 %; порядок оценки технического уровня и качества - четыре класса; оценка эффективности водопользования межхозяйственной сети по КПД и коэффициенту использования воды (КИВ) (как отношение фактического забора воды к водоподаче на орошение); определение эффективности мелиоративных систем по урожайности культур по четырем классам (убыточная, затратная, недостаточно эффективная, эффективная); рекомендации по комплексной оценке технического уровня и эффективности эксплуатации мелиоративных систем. По техническому состоянию мелиоративные объекты разбиты на четыре класса, в том числе с износом до 50 % - I, II классы, с износом до 90 % - III класс и с износом более 90 % - IV класс.

Фактическая общая площадь мелиорированных земель составляет: орошение - 4068,5 тыс. га, осушение - 3464,9 тыс. га, в том числе по ЦФО - 125,6 тыс. га орошения и 845,6 тыс. га осушения, СЗФО - 15,8 тыс. га орошения и 1636,0 тыс. га осушения, ЮФО - 775,6 тыс. га орошения и 33,7 тыс. га осушения, ПФО - 1761,6 тыс. га орошения и 302,4 тыс. га осушения, УФО - 42,8 тыс. га орошения и 58,3 тыс. га осушения, СФО - 411,0 тыс. га орошения и 161,9 тыс. га осушения, ДФО - 34,0 тыс. га орошения и 408,5 тыс. га осушения, СКФО - 902,1 тыс. га орошения и 18,4 тыс. га осушения.

В ходе проведения мониторинга было исследовано техническое состояние 3722 мелиоративных объектов, в том числе 682 оросительных систем, 905 осушительных систем, 348 отдельно расположенных ГТС, 1610 стационарных насосных станций, 170 разного вида каналов и семи отдельно расположенных водохранилищ.

В настоящее время эксплуатируется 1610 стационарных насосных станций, наибольшее количество их находится в ПФО (522 шт.), ЮФО (493 шт.) с общим износом 75-100 %. Общее количество ГТС различных уровней достигает более 140 тыс. Износ основной массы ГТС достигает 75-90 %.

Износ закрытых оросительных сетей (трубопроводов) составляет 50-90 %, открытой оросительной сети - 75-90 %, оросительных систем - 50-100 %, осушительных систем - 75-100 %.

На мелиоративных системах установлено более 2,5 тыс. пунктов учета воды, максимальное их количество в ЮФО (1333 шт.) и СКФО (931 шт.), минимальное - в УФО, ДФО, ЦФО (менее 10 шт.). Общий износ составляет 72,8 %, особенно в ЮФО и СФО.

Основная масса мелиоративных объектов (84 %) по своему техническому состоянию относятся к III и IV классам, в том числе 70 % оросительных систем, 88 % осушительных систем и отдельно расположенных ГТС и 100 % каналов. Такие мелиоративные объекты работают неэффективно и требуют реконструкции или капитального ремонта.

Численность сотрудников, обслуживающих мелиоративные системы, составляет порядка 15,6 тыс. чел. Наибольшая численность приходится на ЮФО (5877 чел.), ПФО (2854 чел.), наименьшая на УФО (155 чел.).

Затраты на проведение ремонтно-эксплуатационных работ составляют более 1 млрд руб. Наибольший объем затрат приходится на ПФО (589 млн руб.) и ДФО (174 млн руб.).

Бюджетное содержание региональных ФГБУ по мелиорации составляет 6350,0 млн руб., из них в ЮФО - 1855,0 млн руб., СКФО - 1855,7 млн руб., минимальное - в СФО (148,8 млн руб.). Дополнительное финансирование по заключенным договорам на обслуживание мелиоративных систем составляет 846,5 млн руб., наибольшее - в ЦФО (508,3 млн руб.), наименьшее - в СЗФО. Определены социально-экономические показатели ФГБУ по мелиорации, численность штатного состава которых колеблется от 30 до 250 чел., а зарплата сотрудников - от 8 до 58 тыс. руб., дополнительно привлеченные средства для эксплуатации мелиоративных систем незначительны, изменяются от 2 до 300 млн руб.

Анализ данных по водопользованию за 2014 г. и расчеты экономической эффективности с учетом структуры севооборотов на орошаемых землях показали, что развитие орошения и подача воды государственными оросительными системами сельскохозяйственным товаропроизводителям на площади 1569,9 тыс. га обеспечили производство продукции на орошаемых землях в стоимостном выражении 228,3 млрд руб., или 10,3 % от всей продукции растениеводства АПК (2215,7 млрд руб.) при доле площади орошаемых земель от площади посевов сельскохозяйственных культур около 2,0 % и ежегодных затратах федерального бюджета на эксплуатацию мелиоративных систем государственной собственности около 6,0 млрд руб.

Прибыль сельскохозяйственных товаропроизводителей составила, по предварительной оценке, около 74,95 млрд руб. Поступление налогов во все уровни бюджетной системы Российской Федерации ориентировочно составило сумму не менее 60,0 млрд руб.

Прирост продукции сельского хозяйства за счет подачи воды на орошение государственными мелиоративными системами составил: кормовых культур (многолетних трав) - 2,57 млн т з. е., овощей - 2,8 млн т, картофеля - 4,45 млн т, риса - 1,0 млн т, плодово-ягодных культур - 1,55 млн т, сои - 459 тыс. т, кукурузы на зерно - 297,0 тыс. т. При этом орошаемые земли обеспечивают по кормовым культурам 4,3 млн т к. е., или 27,5 % (площадь орошаемых кормовых культур - 4,2 % от площади посевов кормовых культур), овощам - 12,0 млн т, или 79,8 % (площадь орошения - 33,3 % от площади посевов овощей), картофелю - 6,4 млн т, или 20,5 % (6,2 % от площади посевов картофеля), рису - 1,05 млн т, или 100 %, плодам и ягодам - 2,01 млн т, или 70,5 % (площадь орошения - 42,0 % от площади плодово-ягодных культур), сое - 0,68 млн т, или 26,7 % (площадь орошения - 8,40 % от площади посевов сои).

Эксплуатация мелиоративных систем государственной собственности обеспечивает высокую социальную, экологическую и экономическую эффективность для агропромышленного комплекса и общества в целом, позволяя решить вопросы обеспечения продовольственной безопасности и улучшения социальных условий сельского населения, способствует увеличению поступления налогов в консолидированный бюджет Российской Федерации за счет роста объемов производства сельхозпродукции.

Список литературы

1. Васильев С.М. Цикличность климатических факторов в оценке динамики урожайности зерновых культур на орошаемых землях / С.М. Васильев, А.В. Акопян // Научный журнал КубГАУ: политематический сетевой электрон. журн. / Кубанский гос. аграрн. ун-т - Электрон. журн. - Краснодар: КубГАУ, 2011. - № 65(01). - 14 с.

2. Щедрин В.Н. Перспективы развития мелиорации и водного хозяйства в Российской Федерации / В.Н. Щедрин, Г.А. Сенчуков // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон. периодич. изд. / Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. - Электрон. журн. - Новочеркасск: РосНИИПМ, 2012. - № 1(05). - 9 с.

3. Ольгаренко В.И. Современная концепция эксплуатации оросительных систем / В.И. Ольгаренко, Г.В. Ольгаренко // Мелиорация и водное хозяйство. - 1999. - № 2. - С. 21-22.

4. Ольгаренко В.И. Комплексная оценка технического уровня гидромелиоративных систем / В.И. Ольгаренко, Г.В. Ольгаренко, И.В. Ольгаренко // Мелиорация и водное хозяйство. - 2013. - № 6. - С. 8-11.

5. Городничев В.И. Методические рекомендации по проведению мониторинга показателей и предложения по повышению технического уровня оросительных и осушительных систем / В.И. Городничев, С.С. Турапин, С.С. Савушкин; под ред. Г.В. Ольгаренко. - Коломна: Воробьева Н.А., 2015. - 48 с.

6. Методические рекомендации по комплексным технологическим и техническим решениям, обеспечивающим снижение энергоемкости эксплуатации мелиоративных систем / В.И. Городничев [и др.]; под ред. Г.В. Ольгаренко. - Коломна: Воробьев О.М., 2015. - 164 с.

7. Слабунов В.В. Современное состояние нормативного обеспечения в сфере проектирования мелиоративных объектов / В.В. Слабунов // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр. / ФГБНУ «РосНИИПМ». - Новочеркасск: РосНИИПМ, 2014. - Вып. 54. - С. 70-75.

8. Аспекты формирования нормативной базы мелиоративного комплекса России / В.Н. Щедрин, Г.А. Сенчуков, В.В. Слабунов, А.А. Чураев // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон. периодич. изд. / Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. - Электрон. журн. - Новочеркасск: РосНИИПМ, 2012. - № 3(07). - 27 с.

9. Щедрин В.Н. Основные правила и положения эксплуатации мелиоративных систем и сооружений, проведения водоучета и производства эксплуатационных работ: монография: в 2 ч. / В.Н. Щедрин, С.М. Васильев, В.В. Слабунов. - Новочеркасск: Геликон, 2013.

Размещено на Allbest.ru