Экономическая эффективность механизации пастбищного водоснабжения тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Экономическая эффективность механизации пастбищного водоснабжения"

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ПРОДОВОЛЬСТВИЮ И ЗАКУПКАМ

Целиноградский сельскохозяйственный институт

На правах рукописи

Сарбасов Джурмаханбет Сарбасовпч

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕХАНИЗАЦИИ ПАСТБИЩНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Специальность 08.00.05 — экономика, планирование, организация управления народным хозяйством и его отраслями (сельское хозяйство).

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

г. Целиноград, 1990 г.

Работа выполнена в научно-исследовательском экономическом институте планирования и нормативов при Госплане Казахской ССР

Научный руководитель - доктор экономических наук,.академик

КУВАТОВ РАШИД ЮСУП5ЕК0ШЧ.

ОШЦШЫШЕ ОППОНЕНТЫ^ Заслуженный деятель науки Казахской ССР, доктор экономических наук, профессор Гецдельыан Н,А., кандидат экономических наук, старший научный сотрудник Верещагин В.Ф.

Ведущие предприятие - Гесагропран Казахский ССР.

Запета диссертации состоится " ^ ^ ^ 19$? г.

в ^ £ часов на заседании специализированного совета К.120.51.02 по присуждения ученой степени кандидата экономических наук в Целиноградском сельскохозяйственнем институте по адресу: 473032 г.Целиноград, проспект Победы, 116, ЦСХИ.

С диссертацией ыозно ознакомиться в библиотеке ЦСХИ.

Автореферат разослан " (Ш-СГ^^ 19/0 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат экономических наук, доцент

<—К. К. Абуов

ОНЦАЯ ХА РАК ГЕИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Наиболее .рациональное использование земельных и водных ресурсов, обеспечение гармоничного взаимодействия общества и орироды, человека и окружающей среда всегда стоит в центре внимания Советского государства и является одной из программных целей КПСС.

В связи с этим настоящая работа, посвященная вопросам эффективного и рационального использования обводнительных сооружений и пастбищных угодий с техническими средствами механизации пастбищного водоснабжения в условиях зон пустынь и полупустынь Казахстана, представляет особый интерес. Это связано с проблемой повышения продуктивности пастбищного животноводства, особенно овцеводства республики, которая приобрела особую остроту.

Темпы повышения продуктивности овцеводства в последние годы незначительны. Одной из главных причин этого является несоблюдение зоотехнических норл и реаимов поения животных чистой водой. Это обусловлено как несовершенством технических средств механизации пастбищного водоснабжения, так и нерациональным использованием обводнительных сооружений и природных ресурсов, прежде всего водных и кормовых. Для Казахстана эти вопросы приобретают особуй актуальность, поскольку здесь из 180,1 млн.га естественных пастбищ площадь обводненных составляет только 121,6 млн.га, или 67,7$, из 41282 шахтных колодцев пришли в негодность I622I, или около 40$, а из 388II трубчатых колодцев списаны 7665, или около 20$. Только по этим причинам остались иеобводненными 76 млн, 683 тыс. га пастбищ. Общая балансовая стоимость списанных обводнительных сооружений составляет 211,3 млн.рублей.

В этих условиях изучение направлений на базе комплексной механизации водообеспечения и водоснабжения для эффективного развития пастбищного животноводства и изыскание путей эффективного использования технических средств механизации и обводнительных сооружений пастбищного водоснабжения с учетом водного и кормового балансов в пустынной и полупустынной зонах республики являются весьма актуальными.

Состояние изученности вопроса. Исследованию вопросов дальнейшего развития овцеводства и повышения его продуктивности в настоящее время уделяется большое внимание в трудах советских

ученых экономистов-аграрников. Результаты их исследований находят прменение в практической деятельности АПК страны.

Вместе с тем вопросы комплексного устойчивого развития пастбищного животноводства и путей повышения экономической эффективности механизации пастбищного водоснабжения изучены недостаточно полно. Нет работ по исследованию совокупности проблем водо-обеспечения и водоснабжения чистой питьевой водой, совершенствованию технологии широкого внедрения на качественно новой основе передовой техники и технологии пастбищного водоснабжения, эффективному использованию технических средств механизации и обводнительных сооружений с учетом водного и кормового балансов естественных угодий. Недостаточно изучены вопросы эффективности механизации пастбищного водоснабжения с учетом особенностей отрасли и аридности природно-климатических условий пустынных и полупустынных территорий Казахстана. Все это определило необходимость исследований и разработок эффективных средств механизации пастбищного водоснабжения.

Цель настоящего исследования - поиск и разработка путей повышения эффективности механизации пастбищного водоснабжения путем введения противозатратного механизма, рационального использования технических средств механизации и обводнительных сооружений с учетом водного и кормового- балансов, широкого внедрения прогрессивной технологии и техники на качественно новой основе, что обеспечивает ускоренное и устойчивое развитие овцеводства и получение с едоцшцЫ'площади естественных пустынных и полупустынных пастбищ большого количества продукции с низкой себестоимостью.

Б соответствии с поставленной целью в работе предусмотрено решение следующих задач: . ,

- изучить санитарно-гигиенические условия водоснабжения чистой питьевой водой чабанского населения и животных в зонах пустынь и полупустынь и их влияние на социально-культурные условия жизни людей а дальнейшее развитие и эффективность пастбищного животноводства;.

- выявить эффективные пути механизации пастбищного водоснабжения чистой питьевой водой, отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям общесоюзного стандарта;

- обосновать экономически эффективные зоны применения ста-

ционарных и передвижных водоподъемных установок;

- выявить эффективность применения потенциальных ресурсов энергия ветра в Казахстане, обосновать зоны применения ветроэнергетических агрегатов;

- разработать высокоэффективное научно-техническое нововведение на качественно новой основе универсализации для механизации пастбищного водоснабжения;

- разработать имитационную математическую модель оптимизации для создания универсальной установки из сочетаний известных технических средств пастбищного водоснабжения;

- составить рабочую номограмму прогрессивного гидромеханического способа очистки шахтных колодцев для выбора экономически эффективной рабочей пары диаметра камеры смешения и сменного сопла водоструйного насоса.

Научная новизна и практическая значимость работы состоят в том, что:

- впервые изучены пути улучшения социально-экономической эффективности водообеспечения и водоснабжения чабанского населе-* ния и пастбищных животных в соответствии с нормой водопотребле-ния чистой питьевой водой, отвечающей санитарно-гигиеническим и зоотехническим требованиям с учетом условий зон пустынь и полупустынь Казахстана;

- научно-практически обоснована эффективность зон рационального применения стационарных и передвижных насосно-силовых и водоподъемных технических средств механизации в зависимости от введенного нового критерия кратности наполнения обводнительных . сооружений и ветроэнергетических агрегатов в зависимости от ветроэнергетического кадастра на территории республики с учетом водного и кормового балансов пастбищных угодий; *

- разработана научно обоснованная концепция создания высокоэффективной установки на качественно новой основе универсализации технических средств пастбищного водоснабжения;

- разработана и реализована на ЭВМ ЕС-Юг2 имитационная математическая модель оптимизации для создания универсальной машины из сочетаний известных технических средств пастбищного водоснабжения;

- разработан опытно-экспериментальный образец высокоэффективного научно-технического нововведения применительно к ариднш

условиям республики по обеззараживанию литьевой вода, дезинфекции водопойных пунктов, очистке колодцев прогрессивным гидромеханическим способом, водо- и энергоснабжению, водоподъему и транспортировке воды;

- составлена номограмма эффективной работы водоструйного аппарата очяотш шахтних колодцев, согласно которой обеспечивается экономически эффективный диапазон его работы при широком изменении глубины очищаемых колодцев путем выбора из комплекта соответствующей -камеры смещения (4 типоразмера) и сменного сопла (из 5 типоразмеров).

Выводы и предложения диссертации могут быть использованы планирующими сельскохозяйственными органами и сельскохозяйственными предприятиями Госагропрома Казахской ССР, а также Министерством мелиорации и водного хозяйства республики, что обеспечивает дальнейшее развитие и устойчивое ведение высокопродуктивного пастбищного животноводства и значительно повысит продуктивность этой важной отрасли.

• Теоретической и методологической основой диссертации послужили труды классиков марксизма-ленинизма, Программа КПСС, решения съездов партии, Пленумов ЦК .КПСС и Совета Министров СССР по вопросам развития новой техники, научно-технического прогресса и повышения производительности труда в сельском хозяйстве.

Б процессе исследования были ислользозаны работы ведущих ученых экономистов-аграрников по рассматриваемой проблеме. Фактическим! материалами в работе послужили данные.плановых и сельскохозяйственных органов Казахской ССР, ВА.СХШЛ, Госплана СССР, ВйШ, ВШИ каракулеводства, Госкомстата СССР и Казахской ССР, первичные отчетные материалы овцеводческих хозяйств юго-восточных. областей республики, Минмелиоводхоза КазССР, Госплана и Госагропрома республики, научно-исследовательских учреждений Казахской и Узбекской ССР, публикации до вопросам технико-экономического анализа и прогнозирования развития общественного ¡животноводства в отечественной и зарубежной литературе.

В процессе исследования применялись общепринятые методы экономических" исследований: статистической математики, расчетно-конструктивный, монографический, экономико-математический.

Апробация и реализация работы. Результаты исследования ис-

дользованн при лодготовке рекомендаций для овцеводческих хозяйств Госагропрома Казахской ССР. Основные положения диссертации рассмотрела и одобрены научно-техническим советом ХЪсагро-прома Казахской ССР.

Диссертация прошла предварительную экспертизу на объединенном заседании отделов агропромышленного комплекса и водного хозяйства и охраны природа Научно-исследовательского экономического института планирования и нормативов яра Госплане Казахской ССР. Она связана с исследованиями, выполняемыми институтом по теме ЭК-60 "Схема развития и размещения производительных сил Ка-1 захской ССР, ее областей и ТПК на период до 2005 г. на основе комплексной программы НТП и прогноза экономического развития республики".

. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Казахского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института в 1987-19&8 гг. и научно-технической конференции молодых ученых ШО "Казсельхозмеханиза-ция" в 1986 г., а также на научно-производственной конференции ШО "Овцевод" (г.Семипалатинск, 1986 г.).

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 2 изобретения, общим объемом 2,6 я.л.

Объем и структура диссертации. Шбота изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц, один рисунок, состоит из введения, грех разделов, выводов и предложений, списка использованной литературы и приложения.

Во введении обоснована актуальность темы, раскрыты цель и задачи исследования, его объекта и методы,:а также излагаются научная новизна и практическая значимость работы.

• В первом разделе "Методологические основы повышения эффективности технических средств .водоснабжения и- обводнения пастбищ" на основе марксистско-ленинской концепции раскрыты вопросы развития новой техники, научно-технического прогресса и.повышения производительности труда. Здесь показана роль научно-техни- , ческого прогресса в осуществлений курса на- ускорение социально-экономического развития страны как главного направления экономической стратегии КПСС. На этой, основа определены пути повышения экономической эффективности технических средотв водоснабже-

ния и обводнения пастбищ. Они направлены на рациональное использование обводнительных сооружений.и наземных водопойных пунктов, технических средств пастбищного водоснабжения в различных вариантах и исполнениях с экономическим обоснованием зон их применения, создание эффективной техники с максимально возможной универсализацией и сохранением экологии пастбищных угодий.

Во втором разделе "Организация.зон рационального применения технических средств механизации.водоснабжения пастбищ и ее экономическая эффективность" исследуется эффективность рационального использования водных ресурсов (обводнительных сооружений) и зон применения средств механизации стационарных и передвижных водоподъемных установок, а также ветроэнергетических агрегатов. При этом определено, что-экономическая эффективность повышения качественных показателей овцеводства в условиях пустынь и полупустынь республики обусловливается степенью обводненности пастбищ, эффективностью механизации пастбищного водоснабжения, бесперебойностью обеспечения .овец чистой водой, качество которой дрлжно отвечать требованиям ГОСТа, с соблюдением зоотехнических норм во-допотребления животными, графиком и кратностью водопоения в зависимости от погодно-климатических условий и периодов года, санитарно-гигиеническим состоянием водопойного оборудования и при-колодезного участка.

В третьем разделе "Экономическая эффективность Передвижной комплексной установки для механизации водоснабжения пастбищ" содержится обоснование и разработка конкретных рекомендаций по повышению экономической эффективности опытно-экспериментальной высокоэффективной установки на качественно новой основе универсализации выполнения более пяти производственных процессов ластбищ-ног.о водоснабжения. Здесь же-представлена разработанная и. реализованная на ЭВМ EC-I022 имитационная математическая модель оптимизации рабочих органов и машин пастбищного водоснабжения.

Результаты исследования сформулированы в выводах и предложениях.

. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

.. В республике из имеющихся 180,1 млн.га пастбищных угодий обводнено 121,6 млн.ш. На этой площади содержится 25,7 млн.овец,

0,8 млн.лошадей и верблюдов, 2,8 млн.голов крупного рогатого скота, или в пересчете на условную голову более 45 млн.овец. В результате выхода из строя обводнительных сооружений по различным причинам значительная часть пастбищных угодий остается неиспользованной. Например, только в 1988 г. из 41282 шахтных колодцев списано I622I, или.около 40%, а из 388II трубчатых колодцев списано 7665, или около 20%. В результате этого исключается аз категории обводненных 23667,1 тыс.га пастбищ, а из обводненных . пастбищ на площади 53015,9 тыс.га обводнительные сооружения нуждаются в реконструкции. Общая балансовая стоимость списанных обводнительных сооружений по республике составляет ¡¿11,3 млн.руб. Такая неорганизованная система пастбищного водоснабжения и водопой животных недоброкачественной водой приводят отрасль к низкой продуктивности. •

Проблема повышения экономической эффективности пастбищного животноводства Казахстана приобретает первостепенное значение, Что вызвано тем, что водоснабжение чабанских семей и пастбищных Животных чистой питьевой водой, отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям ГОСТа, стало затруднительным из-за создавшегося большого дефицита ее в ардаых условиях пустынь и полупустынь республики. Доля необводаенкых естественных пастбищ составляет значительную часть (около 33$) от общей их площади, обводнительные сооружения нуждаются или в реконструкции, или в новом строительстве на большей части естественных угодий (III,5 млн.га,ила 62/2); технические средства механизации и обводнительные сооружения с учетом водного и. кормового балансов пастбищ'используются нерационально; не уделяется достаточного внимания широкому внедрению передовой техники и технологии, комплексной механизации процессов; отсутствует элементарная служба эксплуатации столь дорогостоящих обводнительных сооружений и технических средств механизации пастбищного водоснабжения. Так, например, из 180,1 млн.га естественных пастбищ обводнено только 121,6 ылл.га (67,7$), из 41282 шахтных колодцев из учета исключено I622I (40$), а из 388II трубчатых колодцев списано 7665 (20$). В результате списания .обводнительных сооружений и выхода их по.различным причинам из строя остались нвобводненнши 76,633 млн.га естественных пастбищ.

В этих условиях выявление путей эффективного использования технических средств механизации пастбищного водоснабжения на ос-

Таблица I

Крамость откачки воды из шахтных колодцев в зависимости от их дебита и столба воды

Столб 'Запас воды (Воды в

В М '"-""V

т______^ _____в__м^/час _ _ _ ^ _ _ ^____ ,

,0»25 !0,36 1 !0,72 !1'08 I1»43 I1«80 I2'16 I2'25 I2'88 !3'24 I3'60

|Ц8

1.5 1,18 3,82 5,5 8,5 11,0 16,5 22 28 33 ' 38 44 50 55

2,0 1,57 2,87 ■М 6,2 8,3 12 16,5 21 25 29. 33 37 41

2,5 1,96 2,3 3,3 5,0 7 10 13 . 16,5 20 '23 26,5 26,5 33

3,0 2,36 1,9 2,7 4,1 5,5 8,3 II 14 16,5 19 22 25 27

3,5 2,75 1,64, 2,3 3,5 5,0 7,0 10 12 14 16,5 19- 21 23

4,0 3,14 1,44 2,0 3,1 4,0 6,0 8,3 10 12 14 16,5 18,5 21

4,5 3,54 1,27 1,8 2,75 3,7 , 5,5 7,4 9 II 13 15 16,5 , 18

5,0 3,93 1,15 1,65 2,5 3,3 < 5,0 6,6 8 10 11,5 13 15 16,5

5,5 4,33 1,04 1,5 2,2 3,0 4,5 6,0. 7,5 9 10 12 14 , 15

6,0 4,72 0,96 1,4 2,0 2,75 4,0 5,5 7 8 9,6 II 12 14

I аона П зона 0 гона . 1У аона У аона

00

нова рационального использования обводнительных сооружений и огромной территории пустынь и полупустынь Казахстана под выпас животных, совершенствования техники и технологии и внедрения передовой техники по комплексной механизации пастбищного водоснабжения приобретает важное народнохозяйственное значение.

Определение зон применения водоподъемных установок во многом определяется параметром иахтного колодца, главным показателем которого является впервые введенный нами критерий кратности наполнения. При этом важным показателем является время восстановления первоначального запаса воды в колодце и промежутки возможного числа откачек в течение суток в зависимости от дебита и столба водоисточника. От необходимы для выбора наиболее экономически эффективного водоподъемника.и организации работ стационарных и передвижных водоподъемных установок по определенному графику с учетом природно-климатических условий, степени водо-обеспеченности и овцеемкости пастбищ отдельных регионов. Такой подход позволяет более производительно использовать как обводнительные сооружения, так и водоподъемные установки.

Исходя из суточной производительности ¡± геометрических параметров водоисточника, после ряда преобразований физических величин критерий кратности наполнения (откачки) определяется из выражения

I - л г/ч« > • .

где удельный дебит водоисточника, м /ч; \1к - объем воды

в водоисточнике, накапливаемой в промежутке между откачками; ' 24 - число часов в сутках. • •

Зная запас воды в колодца (V*) для различных значений ее столба (Ьн- Ьа) и задаваясь возможными значениями дебита, можно составить такую таблицу, которая будет отражать кратность.наполнения. водоисточника в течение суток в зависимости от их дебита и запаса накопления воды (см. табл. I). По краткости накопления воды водоисточника можно судить о выборе рационального и эффективно. работающего для конкретных условий данной местности водоподъемного оборудования для отдельного водоисточника или для группы водоистсчников.

Данные таблица I мржно разбить на 5 ярко выраженных зон кратности накопления воды водоисточников: от 0 до 2,5; от 2,6 до 5,0; от 5,1 до 9,5; от 9,6 до 12,6; от 12,6 а более. К первой зоне относятся водоисточники с дебатами от 0,25 до 0,36 м^/ч,

запас накопления.воды в них не превышает 2,3 ...4,7 м3, поэтому при разовом и двухразовом накоплении вода в водоисточниках в течение суток и при своевременной откачке накопленной воды можно прикрепить к таким водоисточникам не более 300...1500 голов овец согласно норме водопотребления. Для таких водоисточников отпадает необходамость установления стационарных водоподъемных установок. Лучше а экономически выгоднее применение передвижной водоподъемной установки для группы водоисточников с низкими де-битами. ■ '

Если кратность накопления водоисточников будет превышать величины 18 и более,, то целесообразно устанавливать стационарные водоподъемные установки а прикреплять к ним такое количество отар, которое не вызывает деградации приколодезных участков. Пр1 кратности накопления вода в водоисточниках более 10 и максимальной загрукенносш их водопотребителями, всегда эффективно применение ветроводолодьемных установок, если ветроэнергетический кадастр' отвечает параметром водоисточника.

К'последним двум зонам относятся колодцы, у которых суточная водопродзводательаость равна 18. ...86 м3.. На каш взгляд, для эффективного использования.дебита таких колодцев необходимо резервирование воды в течение всего года, которая, помимо водопоя животных, будет использоваться для полива ценных кормовых трав, выращиваемых.вокруг праколодезногй участка, а водопойные, пункты следует удалить от источника вода на 500...600 м. При этом необходимо отметить, что при непрерывном подъеме вода, из колодца в течение всего года объем резервуаров многократно увеличится, может доходагь до 16 тыс.¡Р. ■

Наш предварительные расчеты показывают, что расхода на капитальное строительство а на содерканяе обслуживающего персонала окупаются в течение 5 лет, а дальнейшая эксплуатация водоисточника сулит хозяйству не менее 15 тыс.руб. лрибыли только от оазисного земледелия и разведения рыбы в прудах.

Для первой и второй зоны кратности наполнения (откачки).нами предлагается применять только передвягшые водоподъемные установки с таким расчетом, чтобы одна установка (при работе круглые сутки) успевала обслукить все колодцы подобранной оптимальной группы, определенной расчетным.путем.

Для третьей зоны, когда кратность наполнения (откачки) пре-

вышает 10, то эффективно применять ленточные водоподъемные установки, приводящие от ветроэнергии или двигателей внутреннего сгорания.

Исходя из вышеизлокенного, при достаточном дебите водоисточников (Ш-У зоны) использование более производительных насосов со стационарным водопойным оборудованием сокращает расходы, связанные с его эксплуатацией. При этом стоимость I м3 воды снижается более чем в 1,5-2 раза по сравнению с водоподъемниками с заниженной производительностью (1,5-2 м3/час).

Основным критерием экономической эффективности насосно-сило-вых установок является стоимость I м3 воды, капитальные затраты на I овцу и сроки окупаемости водоподъемных установок. Исследованиями установлено, что наиболее дешевую воду дают ленточные водоподъемники 1Щ-100 - 0,23 руб/м3 и плавающий насос ППН-25 -0,24 руб/м3. Стоимость воды снижается с увеличением нагрузки на один водопойный пункт. Так, прй использовании ВЛМ-ЮО на колодце глубиной 20 м она снижается с 0,34 руб/м3 при нагрузке в 1000 овец до 0,22 руб/м3 при нагрузке в 3000 овец. При подаче воды с помощью ветроподьеыников ВП-ЗМ как с тепловым двигателем, так и с аккумулирующим резервуаром стоимость ее равна 0,28-0,37 руб/м3. При этом удельная стоимость равна 248-504 руб/м/ч, металлоемкость - 163-306 кг/м3/ч, энергоемкость - 0,9-2,6 л.с./м3/ч.

Использование для передвижных водоподъемных установок более производительного насоса (25-30 м3/час) сокращает расходы, связанные с его эксплуатацией, и дает снижение стоимости I м3 воды более чем в 1,5-2 раза. Для водоисточников со стационарным водопойным оборудованием экономически наиболее целесообразно применение шнуровых водоподъемников ВШП-30 и электропогружных насосов типа ЭЦВ. Наибольшая стоимость I М3 поднятой воды у шнурового водоподъемника ВШ-30 - 0,23 руб., погруженного винтового насоса 1ВВ-1.6/4 - 0,26 руб., погруженного электронасоса ЭЦВ6-7,2 - 0,24 руб. и ВН-2Ц-6 - 0,26 руб. Самую дорогую воду дает штанговый насос ВД-3&-00 - 0,40 руб/м .

По капитальным затратам яа одну овцу более выгоден ВШП-30 -1,57 руб., затем ЭЦВС-7,2 - 1,61 руб. Самый дорогой из водоподъемников ВЛ-ЗА-00 - 2,6 руб/гол.

Наименьшая .удельная стоимость и металлоемкость (67 руб/м3/ч и 43 кг/ы^/ч) у шнурового водоподъемника ВШ-30, наибольшая

удельная стоимость (346 руб/м3/час) - у штангового насоса ВЛ-ЗА-00, наибольшая удельная металлоемкость (273 кг/м3/ч) - у водоструйного насоса ВН-2Ц-6. Самый малый срок окупаемости (0,2 года) у шнурового водоподъемника ВШП-30. При этом необходимо учесть, что повсеместное применение водоподъемников шнурового ВШП-30 и ленточного ВЛМ-100 ограничивается замерзанием рабочих механизмов в период низкой температуры воздуха и полным выходом из строя. Поэтому там, где применяются эти водоподъемные установки без уч*е-та природно-климатических условий региона, в стойловый зимний период приходится поить животных атмосферными осадками. При этом снижается продуктивность пастбищных животных и увеличивается потребность в кормах. Так, если овца выпаивается водой с температурой 0°С ("снегопой"), то для нагревания 10 л вода до 18°С животное непроизводительно расходует 746,6 .яДж (для нагревания I л воды на I С требуется 4,2 кДн),а при окислении в живом организме I г переваримого белка выделяется 15,6 нДж тепла, или 68 г лере-варимого протеина, .т.е. около 50 корм. ед. Это означает, что ежедневно от каждой овцы недобирают 50 г прироста живой массы, а за 120 дней стойлово-зимнего периода на каждую отару в 1000 голов непроизводительно расходуется 82 тыс. корм. ед., что в переводе. на концкорма составляет 82 т,иля на сено - 200-250 т, или на силос - 400 т.

Таким образом, лучшие экономические показатели имеют водоподъемные установки шнуровой ВШП-30 (0,23 руб/м3) а ленточный ВЛМ-100-(0,23 руб/ы3) в регионах с мягким климатом с температурой воздуха выше 0°С, а в регионах с резко континентальным климатом - плавающий насос ППН-25 (0,24 руб/м3), погружной электронасос ЭЦВ6-7,2 (0,24 руб/м3)» винтовой.насос 122-1,6/4 (0,26 руб/м3) я водоструйный ВН-2Ц-6 ( 0,25-0,28 руб/м3). .

' Одной из главных причин, сдерживающих и сникающих обводненность пастбищ республики, является отсутствие налаженной службы эксплуатации обводнительных сооружений я водоподъемных средств. Поэтому шахтные колодцы служат 3-5 лет вместо 35, а трубчатые -4-5 лег вместо 20. • ' ...

При интенсивной форма ведения овцеводства чрезмерное увеличение радиуса водопоя недопустимо. Бели сравнить значимость роста в живой массе и настриг шерсти от радиуса водопоя, то, как показывают многие опыты, они значительно уменьшаются при увеличении его. Например, при радиусе водопоя в 10 км потери живой мае-

сы составляют более 40%, настрига шерсти - 20$ по сравнению с потерями при организации пастьбы и поения с радиусом I км. Отсюда! содержание овец.на огороженных пастбищах при радиусе водопоя 1,0-2,0 км весьма эффективно.

Величина радиуса водопоя находится в зависимости от режима поения, кормоемкости и системы использования пастбища, вида и породы скота, сезона года и организационно-хозяйственных условий. Зоотехнически допустимый радиус водопоя овец для пастбищ с лучшими кормами и рбеспеченных водой - 3 км, а для пастбищ, бедных кормами и плохо обеспеченных водой, а также для зимних пастбищ - 6 км.

Особо важное значение имеет транспортировка пресной воды для снабжения ею населения и пастбищных животных в зонах пустынь и полупустынь. При удовлетворительной развозке воды в автоцистернах создаются условия для правильного стравливания растительности пастбищ овцами и освоения новых.пастбищных массивов. При организации транспортировки вода на оптимальные расстояния в 712 км общая стоимость I м^ -составляет 0,58-0,94 руб.

Стоимость перевозки I м^ вода может быть значительно снижена при нормальной обеспеченности дороняой сетью и поддержании дорог в хорошем состоянии. Это один из наиболее значимых элементов производственной инфраструктуры АПК .поскольку на дорогах перекрещиваются все производственные, технологические, экономические и. социальные проблемы современного села. Хорошие дорога - это быстрая доставка грузов, устойчивость и надежность межхозяйственных и межотраслевых связей, это - средство преодоления экономического неравенства, обусловленного местоположением земель, это - одно из средств закрепления молодежи на селе и, наконец, это - спасение ценнейшего богатства страны и народа - земли (пастбищных угодий) от деградации а переуплотнения почвы в результате активного воздействия современной техники на нее.

Для нормальной деятельности хозяйства необходимо 8-12 км внутрихозяйственных и -примерно столько не.внешних дорог, в расчете на 1000 га сельскохозяйственных угодий. В настоящее время в республике этот показатель в 6-8 раз ниже норда.

Для механизации водоснабжения потребителей, мелкооазисного орошения бахчевых, кормовых и огородных культур во вновь осваиваемых пустынных и полупустынных зонах, для энергоснабжения отдельных объектов и др. с успехом могут быть применены ветро-

энергетические установки. Однако несмотря на колоссальное значение ветроэнергетических установок, в Казахстане и в республиках Средней Азии за последнее время их применению стали уделять мало внимания.

Ниже излагаем вопросы потенциальных ресурсов ветровой энергии и ветрового режима Казахстана, которые позволяют прогнозиро-зировать возможность практического применения ветроэнергетических установок.

В условиях аридных зон республики сила ветра является единственным природным источником энергии, которую можно с наименьшими затратами материальных средств использовать для водоподъема. Потенциальные ресурсы ветровой энергии на территории Казахской ССР неисчерпаемо большие,они приедены в таблице 2.

Таблица 2

Потенциальные ресурсы ветровой энергии на территории Казахстана

Средняя годовая скорость ветра,

м/сек

Площадь территории с данными ветрами .

тыс.км

Суммарная мощность ветровой энергии, млн.кВт

Суммарная среднегодовая выработка энергии,

тыс.кВт-ч

Больше 6 НО 4 109 23 х Ю7

5-6 1155 57 918 2 х Ю9

4-5 471 17 162 346 х Ю6

Меньше 4 ' .603 22 206 205 х Х06

Итого 100 • 1295 2756 х 10^

Из данных таблицы 2 видно, что суммарная мощность ветровой энергии составляет более I млрд.кВт установленной мощности, а суммарная среднегодовая выработка энергии - около 3 триллионов кВт-ч (расчеты при условии: высота флюгера 12 м. Этот показатель может быть увеличен при рациональных сочетаниях конструкций флюгера и аэродинамической характеристики ветродвигателя).

Количественная и качественная характеристики ветрового режима в значительной степени обусловливается рельефом местности.

Для проведения ветроэнергетических расчетов, связанных с длительными промежутками времени (сутки, месяц{ сезон, год), необходимо знание ветроэнергетического кадастра.

Основными характеристиками, входящими в ветроэнергетический кадастр, являются: средние скорости ветра за длительные периоды времени и их вариации, повторяемость'средних скоростей ветра; длительность ветровых периодов и лерлодов затлдья. Важнейшими кадастровыми характеристиками являются режимы максимальных (буревых) скоростей. Зная числовые характеристики ветроэнергетического кадастра, можно прогнозировать возможность практического применения ветроэнергетических установок.

Из средних скоростей ветра наибольший интерес представляют среднегодовые скорости ветра, поскольку они позволяют судить не только об общем уровне интенсивности ветра в той или иной местности, но и об экономической целесообразности использования ветровой энергии.

.. Опыты показывают, что использование ветроэнергетических агрегатов небольшой мощности (до 5-6 кВт) почти всегда экономически опраздано в зонах, где среднегодовая скорость ветра больше 3,5-4 м/с, а применение ветроэнергетических станций большой мощности оправдано пра скорости больше 5,5-6 м/с.

Обязательные профилактические мероприятия для шахтных колодцев, на наш взгляд,. - их очистка и обеззараживание воды, периодическая проверка качества воды, дезинфекция наземных сооружений и водоподъемного оборудования. Нормальная работа колодцев немыслима без периодической очистки и дезинфекции наземных сооружений. Ежегодно по этой причине 15-20$ из них приходят в негодность. Поэтому дезинфекция водопойных пунктов на пустынных и полупустан-ных пастбищах является одним из основных, профилактических мероприятий, направленных на сокращение числа заболеваний выпасаемых здесь овец, верблюдов д.лоиадеа. Очистку шахтных колодцев зачастую осуществляют вручную, а в лучшем случав - громоздким низко-производагельншд очистителем колодца 0ШК-30, а дезинфекцию - морально устаревшей установкой ДУК-2, которая по своей конструктивной несовершенности не обеспечивает проведение необходимого объема работ на. пастбищах.

Для пастбищного водоснабжения на сегодняшний день предложены следующие технические средства: тракторный водораздатчик ВР-30, агрегатирующийся с трактором МТЗ-51 М; передвижная водоподъемная установка ППВ-30, ЭПВ-МТЗ и другие, которые установлены на автомашинах или агрегатируются другим видом транспорта; автодез-установки ДУК-2 и АДВ, они монтированы на шасся автомобиля Г/.З-

53А; дезинфекционная установка ЛСД ("лаборатории санитарии и дезинфекции"), которая в настоящее время выпускается в двух модификациях: с бензоправодом ЛСД-ЗМ и электроприводом Л'СД-ЭП. Установка ЛСД монтируется на шасси автомобильного прицепа ГАЗ-704, на самостоятельной раме. Агрегатируется как обычно с автомобилем УА3-469 (или ГА3-69); установка гидромеханической очистки шахтных колодцев от ила, ШОШК, монтированная на двухосном прицепе 2 П'ГС-4 и агрегатируется с трактором МТЗ-5Ш, для обслуживания агрегата требуется автоводовоз и 2-3 человека; передвижная электростанция ПЭС-16М для стыковки и укладки полиэтилено-, вых труб для водоснабжения пастбдщ и для эяергоскабжеш1я водопойных пунктов на время производства работ, она смонтирована на прицепе 2ПТС-4 и агрегатируется с трактором МТЗ-80; экспериментальная автодезустановка конструкции АЗВИ; экспериментальная передвижная установка по обеззараживанию воды пастбищ отгонного животноводства конструкции КазСШ, смонтированная на шасси автомобиля 1АЗ-66 и др.

Эти машины или установки, созданные без учета суровости климата, факторов социального роста труда обслуживающего персонала и других природных факторов пустынь и полупустынь республики, не нашли широкого распространения по механизации процессов пастбищного водоснабжения.

Приведенные сравнительные технико-экономические исследования функционирования существующих технических средств пастбищного водоснабкения показали их высокую капиталоемкость, низкую производительность^, большую трудоемкость и низкую мобильность. И это послужило для автора отправным моментом по разработке и созданию универсальной передвижной комплексной установки для пастбищного овцеводства средств механизации комплексного исполнения в одной машине таких остро нуждающихся процессов, как очистка от ила шахтных колодцев; обеззараживание воды для поения животных; дезинфекция шахтных колодцев, наземных водопойных пунктов а других объектов пастбищного животноводства, возбуждающих патогенные микробы, вызывающие массовое заболевание животных и их гибель; энергоснабжение для производства работ непосредственно у водопойного пункта и стыковки и укладки полиэтиленовых труб на огороженных культурных пастбищах; водоподъем из шахтных колодцев с любой глубины и проведение профилактической работы и текущие ремонтов водоисточников; транспортировка вода и подача

теплой воды животным, особенно в период сакманной кампании.

Выбор эффективных вариантов совершенствования техники должен базироваться на комплексном анализе их.технической, организационной и экономической целесообразности. Анализ технической целесообразности оцениваемого варианта.заключается в установлении возможности проведения определенных работ в полном соответствии с техническими условиям, выявлении преимуществ а недостатков-рассматриваемого варианта с точки зрения совершенствования техники. - ' .

Для окончательного суждения об эффективности выбираемого варианта требуется определить общий.экономический показатель, которым может быть только такой показатель, на основании которого выбор варианта соответствует одному критерию эффективности техники - получению максимума совокупной продукции при минимальных затратах общественного груда. На наш .взгляд, общими экономическими показателями являются: изменение себестоимости машины; изменение капиталоемкости машины; показатель эффективности дополнительных капитальных вложений; изменение приведенных загрт.

Преимуществом выбора рациональных вариантов на основе соответствующего экономического показателя является сведение отдельных технических, организационных и экономических достоинств и недостатков к одному значению - к экономии.затрат общественного труда. В общем экономическом показателе обобщаются частные экономические показатели.\ Определение эффективных Вариантов на основе такого показателя предупреждает потери и ошибки, которые могут быть в случае выбора на основе только технических, организационных или частных экономических показателей.

Если сравниваемые варианты различаются не только по величине себестоимости, но и по размеру капитальных вложений, то оценка эффективности рассчитывается по приведенным затратам. Приведенные затраты Пс представляют собой сушу себестоимости ( С ) и приведенных к году капиталовложений ( то есть

П1*С + ЕиК,

где Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; К - капитальные вложения.

С целью нахождения оптимального варианта из множества сочетаний рабочих органов и машин для механизации пастбищного водоснабжения мы используем принцип имитационного математического мо-

дедирования. Общая блок-схема этой математической модели состоит из II блоков, каждый из которых выполняет определенные математические функции (рис.2). При этом организуется банк нормативно-справочных данных и законов распределения случайных величин; затем формируется начальное состояние, системы, т.е. технических средств в I -ом варианте комплектования рабочих механизмов и машин; моделируются системы технических средств для механизированного пастбищного водоснабжения I -го комплектования рабочих механизмов и ыашия. В итоге использование модели позволяет рассчитать и сравнить значение критерия оценки (целевой функции) по всем вариантам и выявить оптимальный вариант сочетания рабочих механизмов и машин пастбищного водоснабжения.

В общем случае приведенные затраты, отнесенные на I ч работы машин, определены общеизвестной методикой. С учетом нормативных справочных данных и технико-экономических характеристик машин . определены приведенные удельные затраты по каждому рассматривает мому варианту. Результаты вычислений'приведены в таблицах 3 и 4, которые показывают, что наиболее рационален УТ вариант, при котором одна универсальная установка объединяет в себе до 6 рабочих органов и машин.

Таблица 3

Сравнительные экономические показатели расчетных сочетаний вариантов по обоснованию разработка универсальной передвижной комплексной установки

Экономические показатели

Варианты удельные суммарные прямые издержки, руб/ч удельная окупаемость капитальных вложений, ЕНК, руб/ч удельные приведенные затраты, руб/ч

I 25,40 3,38 28,82

П 22,00 2,78 26,80

Ш 17,55 1,61 21,00

1У 10,56 '0,74 15,50

У 4,10 0,28 8,00

У1 3,17 0,22 4,00 «

Рис. i, ОСвдя бяок-cseua принципов шгатацжонного моделирования ттичасшсс орадотз пастбищного юдоснабиаия

Таблица 4

Технико-экономические показатели экспериментальной установки при использовании на дезинфекции по сравнению с ДУК-2

Показатели Экспериментальная установка ДУК-2

Время обработки I водопойного пункта, ч 2,22 4,55

Среднесезонная производительность при вариантах, дней:

I - 180 м2 183500 49870

2 - 240 м2 244700 -

3 - 300 м2 305830 -

Удельные затраты:

эксплуатационные, руб/м2 . 0,0155 0,031 .

• трудоемкость, чел.-ч/м2 0,078 0,021

металлоемкость, кг/м 0,0211 0,088

энергоемкость, вт/м2 550 2060

капиталовложения, руб/м2 0,023 0,044

Приведенные затраты, руб/м2 0,0188 0,094

Удельные затраты на сезон,чел-ч/м2 0,010 0,023

Минимальная сумма приведенныхо затрат на сезон работ, руб/м 0,0162 0,352

Годовая экономическая эффективность при вариантах:

I - 180 дней, руб/год 7300 -

2 - 240 дней, руб/год • 10220 чт

3 - 300 дней, руб/год 13460 -

При разработке новой конструкции универсальной комплексной установки нами были учтены основные требования по соблюдению технологических операций процесса, обеспечению ее мобильности, максимальной производительности работ без нарушения технологических операций процесса. ;

Особенностью этой установки является качественное выполнение операций технологического процесса, эффективность работ, универсальность применения по прямому назначению, а также для м ханизации водоснабжения пастбищ, обеззараживания вода и дезин-

фекции объектов пастбищного водоснабжения и животноводческих ферм.

Другой особенностью универсальной установки является то, что для очистки шахтных колодцев применен прогрессивный гидромеханический способ. Экономическая эффективность гидромеханической очистки очистки шахтных колодцев по сравнению с ручной в 8,9 раза выше (таблица 5).

Таблица 5

Экономическая эффективность гидромеханической очистки шахтных колодцев по сравнению с ручной

Показателя Ручная очистка 'Гидромеханическая очистка Степень снижения затрат

Удельные капвложения, руб/м3 43,8 8,43 5,2

Удельные эксплуатационные затраты, руб/мЗ 63,9 • 6,5 9,8

Удельные затраты живого труда, чел.-ч/мЗ 99,0 5,1 19,4

Удельная металлоемкость,кг/ы3 686 46,0 14,9

Приведенные затраты, руб/м3 72,7 8,2 8,9

При выполнении универсальной машиной шести производственных процессов в сравнении с машиной, выполняющей только один процесс удельные суммарные прямые издержки уменьшаются более чем в 4,5 раза, удельная окупаемость капитальных вложений - примерно в 8 раз, удельные приведенные затраты - в 3,5 раза. Эта данные позволяют заключать, что широкое внедрение в производство универсальной передвижной комплексной установки для пастбищного во-: доснабжения обеспечивает большой народнохозяйственный и социально-экономический эффект.

вывода И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

I. Эффективность овцеводства в значительной степени зависит от рационального и эффективного использования естественных пастбищ в зонах пустынь и полупустынь, обводнительных сооружений и технических средств механизации пастбищного водоснабжения. Однако в республике организация и эксплуатация средств механизации пастбищного водоснабжения остаются еще неизученными, не разрабатывались высокоэффективные технические средства, а на действу::-

щих обводнительных сооружениях не проводились профилактические и санитарно-гигиенические работы. Только по этим причинам вышли из строя 16221 шахтных и 7655 трубчатых колодцев, что привело к списанию обводнительных сооружений с общей балансовой стоимостью 121,3 мля.руб и к исключению из категории обводненных .76 млн. 683 тыс.га продуктивных пастбищ.

2. Эффективность механизации пастбищного водоснабжения зависит главным образом от научно-экономического обоснования зон применения и научно-технического нововведения высокоэффективных технических средств пастбищного водоснабжения по водообеспече-нию и водоснабжению пастбищных животных качественной питьевой водой, отвечающей зоотехническим нормам и санитарно-гигиеническим требованиям. Нами установлено, что поение овец в период летней пастьбы некачественной водой приводит к потере живой массы в расчете на I гол. на 9,10 руб., а при вынужденном использовании атмосферных осадков в стойлово-зимний период - к недобору ежедневно до 50 г прироста живой массы из-за непроизводительного расходования внутренней энергии на нагревание ледяной воды. При этом на каждую отару в 1000 гол. непроизводительно расходуется

82 тыс. корм. ед., что в переводе равно 200-250 т сена или 400 г силоса.

3. Повышение экономической эффективности механизации пастбищного водоснабжения направлено на рациональное использование естественник пастбищ, обводнительных сооружений и технических средств с учетом природно-климатических условий, степени обводненности и овцеемкости естественных угодий региона, которое включает в себя научно-экономическое обоснование зоны эффективного применения стационарных и передвижных насосно-силовых и водоподъемных установок в зависимости от параметров и критерия

. кратности наполнения обводнительных сооружений; лучшие .экономические показатели в регионах с мягким климатом имеют водоподъемные установки шнуровой (0,23 руб/и?), ленточной (0,23 руб/ьг), а в регионах с резко . континентальнам климатом - винтовой (0,26 руб/м*3), водоструйный (0,25-0,28 руб/ы3), плавающий насосы (0,24 руб/м^); применение передвижных водоподъемных установок экономически эффективно при дебите водоисточников 0,25-0,54 V?/ч и кратности наполнения 2,0-2,5; одна насосно-силовая установка при оптимальной производительности 25-30 м^/ч-монет обслужить до 10-12 блнзрасположенных водопойных пунктов; научно-экономи-

ческое обоснование зоны рационального и эффективного применения ветроводоподъемных установок в зависимости от потенциальных ресурсов ветровой энергии и ветроэнергетического кадастра на территории Казахстана; в условиях аридных зон сила ветра является единственным источником энергии, которую можно с минимальными затратами материальных средств использовать для водоподъема и энергоснабжения чабанских .поселений; применение ветроэнергетических установок обеспечивает повышение производительности труда в 1,7-2,2 раза при низкой себестоимости воды - 0,103 руб/м3 и позволяет снабжать дешевой электрической энергией чабанские дома; при достаточном -дебите водоисточников - 18-86 м^/сут целесообразно резервирование воды'в течение всего года, которая, помимо водопоя животных, используется для полива кормовых растений приколодезного участка. При этом хозяйство от оазисного земледелия ежегодно получает 15 тыс.руб. прибыли.

4. Разработана и реализована на ЭВМ ЕС-1022 имитационная математическая модель технических средств пастбищного водоснабжения. Оптимальным сочетанием рабочих органов и машин универсальной установки оказался такой вариант, при котором она сочетает в себе выполнение следующих шести производственных процессов пастбищного водоснабжения: обеззараживание воды в полевых условиях при низкой Себестоимости - 0,12 против 0,52 руб/м3 у стационарной установки; дезинфекция обводнительных сооружений и наземного оборудования пра производительности 60-110 м^/ч и затратах груда 0,01-0,22 чел.-ч/м2; прогрессивная гидромеханическая очистка шахтных колодцев, обеспечивающая по сравнению с виброочистителем СШК-30 повышение производительности труда в 2-2,5 раза, снижение металлоемкости в 1,7-2,0 раза, себестоимости - в 2,0-2,5 раза, а материальных затрат - в 2,4-2,7 раза, способствующая увеличению срока службы, шахтных колодцев до 50-60 лет , против 4-5 лет без очистки; водопольем из шахтных колодцев как передвижная водоподъемная установка; энергоснабжение пастбищ (стыковка и укладка полиэтиленовых труб на огороженных культурных пастбищах) и чабанских поселений; транспортировка и раздача воды, при необходимости в нагретом состоянии в период сакманной кампании.

Предложенная номограмма выбора водоструйного аппарата оснащена 4 типами камер смещения, каждая из которых имеет по 5 сменных сопел, что обеспечивает экономически эффективный диапазон

его работы ври широком изменении глубины очищаемых колодцев. Годовая экономия от внедрения установки по сравнению с водораз-датчиком (В 143;!) составляет 4500 руб., с передчикной водоподъемной установкой (ШВ-30) - 1380 руб., с ДУК-2 - 7300 руб., а с виброочистителем 0ШК-30 - 2420,0 руб.

1. Эффективность применения водоподъемных механизмов в пастбищном водоснабжении / Матер. Всесоюзной науч.-практ. конф, "Вклад молодых ученых и специалистов в интенсификацию с.-х. производства", чЛ. - Казахский ОШЗ СШ. - Алма-Ата: тип.КазСХИ, 1989. - С.90-91. - 0,1 п.л.

2. Некоторые вопросы моделирования средств механизации пастбищного водоснабжения / Матер, научно-практ. конф. профессорско-преподав. состава - Казахский 0'ЖЗ СШ. - Алма-Ата: тил.КазСХИ, 1989. - С.76-77. - 0,15 п.л.

3. Исследование экономической эффективности и оптимальной схемы замкнутого безисточного оборотного водоснабжения АНОФ-2: Отчет о ШР/НИС КазПТИ им.В.И.Ленина. Руков. М.М.Мырзахметов. УДК 669.628; ГР & 79004248; фонд КазПТИ им.В.И.Ленина. - Алма-Ата, 1981. - 176 с. - 0,35 п.л.

4. A.C. ü 564495 СССР, М.Кл2 Т26В5/04. Опреснение воды я способ сушки термочувствительных материалов / Д.С.Сарбасов, . Э.К.Тыныбеков, Т.Д.Салимов, М.Р.Куршнгалиев (СССР). - Заявл. 30.07.73(21) 1966717/13. - Опуб. 06.07.1977. Бюл. 25 - 3 с.

5. A.C. Ji I3I4884 СССР. Аккумулирование энергии ветра и усовершенствованная конструкция вентиляционной пробки для электрических аккумуляторов / Д.С.Сарбасов, Р.А.Асаев, К.Джаигасов, К.Ахметов, Б.К.Тлешов (СССР). - Опубл. 03.05.1987.

6. Распыление жидкости и некоторые экономические результаты разработки рационального способа испарения капель жидкости, например, пекарских дрожжей, распыленной в вакууме, -.В кн.: Опыты применения распылительных установок. - Киев: Наукова думка, 1976. - С.98-102. - 0,45 п.л. (в соавторстве).'

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В С ЛЕДУ ЩИ X ШОШ: