Статья: Российские и зарубежные практики обращения с осадком сточных вод (2023)

Цель: разработка методики прогнозирования качества проектных решений пригидроузловых рыбоходных и рыбоходно-нерестовых каналов по формированию условий для привлечения мигрирующих на нерест рыб в их тракты. Материалы и методы. Основу разработки составили материалы экспериментальных исследований, выполненных на гидравлической модели водосброса с использованием мелких («модельных») рыб. При постановке эксперимента использовались апробированные методики, а при обработке опытных данных – методы математической статистики. Результаты и обсуждение. Получены данные экспериментальных исследований подхода модельных рыб к входным сечениям рыбопропускных сооружений при различных гидрометрических условиях в зонах их перемещения и размерах водосброса. Определены гидрометрические факторы, влияющие на привлечение рыб из нижнего бьефа гидроузла в зону действия привлекающего их потока и к входу в рыбопропускное сооружение: расходы и средние скорости потока в реке и канале, ширины канала и реки, привлекающие и крейсерские скорости плавания рыб, удаленность входного (для рыб) створа канала от верхней границы зоны поисков рыб и ее протяженность. Установлены качественные характеристики влияния указанных факторов на заход рыб и количественные значения степени их влияния на привлечение рыб к входам в рыбопропускные сооружения. По каждому фактору получены зависимости, позволяющие оценить их влияние на качество условий для привлечения рыб в зону действия привлекающего шлейфа скоростей, формируемого в нижнем бьефе рыбопропускным сооружением. Зависимости апробированы при расчете рыбоохранного комплекса Багаевского гидроузла, эффективность которого (при расходе водосброса 250 м³/с) прогнозируется на уровне 92,6 % от числа подходящих к нему рыб. Вывод. Предложена математическая модель для определения значения показателя качества гидрометрических условий в нижнем бьефе гидроузла для привлечения рыб к входу в рыбопропускной канал, являющегося критерием качества его проектного решения.

Цель: разработка научно-технического обоснования целесообразности устройства и технических решений пригидроузловых рыбоходных, рыбоходно-нерестовых и нерестовых каналов. Материалы и методы. Эмпирическую основу работы составили данные авторских обследований и исследований рыбоходных и рыбоходно-нерестовых каналов, функционирующих в составе низконапорных гидроузлов на р. Западный Маныч и Дон, а также материалы и сведения по техническому обоснованию проектов Багаевского и Кочетовского рыбоходно-нерестовых каналов. Результаты и обсуждение. В ходе достижения цели и решения задач исследования были даны толкования специальных терминов: пригидроузловые рыбоходные, рыбоходно-нерестовые и нерестовые каналы, и сформулированы условия применения каждого из указанных сооружений. Приведены данные натурных обследований Усть-Манычских рыбоходных
и Константиновского рыбоходно-нерестового каналов, выполненных в 2022 г. Предложены принципиальные схемы устройства пригидроузловых рыбоходных, рыбоходно- нерестовых и нерестовых каналов, которые при соответствующей проработке могут быть адаптированы к конкретным условиям их создания и функционирования, что наглядно проиллюстрировано представленными примерами проектных решений рыбоходно-нерестовых каналов, устроенных в составе Багаевского и Кочетовского гидроузлов на р. Дон. Разработаны конструктивные схемы сооружений и элементов, обеспечивающих функционирование рыбоходных, рыбоходно-нерестовых и нерестовых каналов, включая их основные составляющие – тракты, входные и выходные (для рыб) оголовки (участки). Выводы. Сформулированы определения специальных терминов: пригидроузловые рыбоходные, рыбоходно-нерестовые (нерестово-рыбоходные) и нерестовые каналы, и дано обоснование условий их применения. Предложены компоновочно-конструктивные схемы устройства рыбоходных и рыбоходно-нерестовых каналов в составе речных низконапорных гидроузлов.

Цель: изучить свойства почв рисовой системы в ООО «Маныч-Агро», установить их изменчивость в пространстве рисовых чеков и оценить экологическое состояние почв. Материалы и методы. На репрезентативном участке изучались уровень залегания грунтовых вод (УГВ), водно-физические и физико-химические свойства почв под разными культурами рисового севооборота. Для сравнительного анализа также отбирались образцы почв на неорошаемых участках (подсолнечник, озимая пшеница и люцерна). Результаты. Выявлено, что для почв рисовой системы ООО «Маныч-Агро» характерно в пахотном слое в основном слабое засоление, с глубиной обнаруживаются гипсоносные слои. Практически отсутствует щелочность, но преобладает магниевая солонцеватость при отсутствии натриевой и низком содержании обменного кальция в почвенном поглощающем комплексе (ППК) в 40-сантиметровом слое (от 60 до 72 % от суммы ППК). Содержание гумуса низкое и очень низкое. Вышеперечисленные отри-цательные свойства почв способствуют сильному их уплотнению. Изменчивость показателей свойств почв в пространстве разная. Самая значительная изменчивость почв обнаружена по засолению (V = 103 %) и осолонцеванию почв (V = 25…40 %), а незначительная – по обменному кальцию (V = 10 %). Гумус имеет среднюю изменчивость (V = 16 %) по ри-совым полям. Выводы. Экологическое состояние почв неоднозначно. Превышение УГВ, потери гумуса и увеличение в ППК доли магния характеризуют ситуацию как экологическое бедствие, а увеличение уплотнения почв и уменьшение количества обменного кальция формируют чрезвычайную ситуацию. Относительно удовлетворительная си-туация складывается по засолению почв и обменному натрию.

Цель: изучить влияние гранулометрического состава на плодородие почв, в частности на содержание гумуса и его структурное состояние в почвах Багаевского района Ростовской области. Материалы и методы. Исследования проводи-лись на почвах Багаевского района Ростовской области. Образцы отбирали из основных генетических почвенных горизонтов. Гранулометрический состав определяли пипеточ-ным методом по Н. А. Качинскому, а также установлен агрегатный состав по Н. И. Савинову или гранулометрический (зерновой). Статистическая обработка данных проведена по Б. А. Доспехову с использованием программного продукта Microsoft Excel. Результаты. Основной почвой Багаевского района являются черноземы, они занимают порядка 64 % от общей площади земель района, каштановые почвы занимают более 26 % от общей площади района, на долю пойменных почв приходится более 7 %. Между содержанием в изучаемых почвах фракции физической глины и гумуса выявлена взаимосвязь с коэффициентом аппроксимации R² = 0,51. Проведенные нами исследования количества гумуса в почвах Багаевского района показали, что они характеризуются очень низким и низким содержанием. В изучаемых почвах установлена тесная связь между структурным состоянием и содержанием физической глины (R² = 0,83). Анализ гумусового состояния почв показывает, что баланс органического вещества складывается для преобладающей части пашни неблагоприятно. Анализ результатов исследований ряда авторов показывает, что за период с 1960 по 2021 г. снижение содержания гумуса в пахотных почвах Багаевского района составило 0,7 %. Для его бездефицитного баланса нужно вносить до 6 т/га органических удобрений. Выводы. Проведенные нами исследования в сочетании с анализом результатов исследований, проведенных в Ростовской области рядом авто-ров, позволили выявить существенное влияние гранулометрического состава на содер-жание гумуса и, как следствие этого, плодородие почв в целом.

Цель: разработка методического подхода к оценке минерализации дренажного стока с орошаемых угодий перед сбросом в естественный водный объект с применением функции желательности Харрингтона. Материалы и методы. Объект исследования – водоприемники дренажного стока Багаевской оросительной системы. Предмет исследования – методология и инструментарий изучения минерализации сточных вод. Для расчетов были использованы протоколы результатов измерений проб сточной и природной воды за поливной сезон 2004–2020 гг., данные статистической отчетности о фактическом сбросе веществ за поливной сезон 2008–2012 гг. Использованы общенаучные методы познания, статистические инструменты анализа и свойства функции желательности Харрингтона. Результаты и обсуждение. Для преобразования эмпирических данных определяли интервалы значений частных показателей, соответствующие общим подходам, используемым при оценке экологической обстановки тер-риторий, и принципам нормирования антропогенных воздействий. Построена карта пространственного распределения и временной динамики желательности деминерализации дренажного стока, поступающего из коллекторных каналов, в пределах Багаевской оросительной системы за период наблюдения. Теоретически заключено, что для исключения негативного воздействия на водные объекты дренажного стока, поступающего из коллекторных каналов, за указанный период необходимо снизить массу сухого остатка на 754 т. Выводы. Полученное уравнение позволяет установить степень желательности деминерализации дренажного стока перед сбросом его в водный объект по показателю желательности функции Харрингтона. Использование метода Харрингтона позволяет построить «карту» распределения «загрязнения» дренажного стока в пределах площади контролируемых орошаемых участков, оценить необходимость деминерализации, сделать обобщенный прогноз.