Особенности сельскохозяйственного водоснабжения

Сельское хозяйство было и остается ведущей отраслью экономик большинства стран нашей планеты, так как оно является источником жизнеобеспечения человека. Стремительное развитие сельского хозяйства и благоустройство сельской местности привели к тому, что на первое место вышел вопрос водоснабжения животноводческих комплексов, агропромышленного сектора и населения сельских районов. Так как высокие темпы роста сельскохозяйственного производства требуют пропорционального развития сельскохозяйственного водоснабжения.

Правительством Российской Федерации в рамках развития сельского хозяйства было принято Постановление №717 от 14.07.2012 «О государственной программе развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы». Данная Государственная программа определяет цели, задачи и направления развития сельского хозяйства, пищевой и перерабатывающей промышленности, финансовое обеспечение и механизмы реализации предусмотренных мероприятий, а также показатели их результативности [5]. В связи с ростом сельскохозяйственного производства и улучшением инфраструктуры села ожидается значительное увеличение водопо-требления. Это указывает о то, что водоснабжение обретает важное социальное значение для развития страны.

Для начала необходимо определиться с выбором источника водоснабжения. Все используемые для целей водоснабжения природные источники воды могут быть отнесены к двум основным группам: поверхностные и подземные источники. Выбор источника представляется одним из важнейших моментов проектирования систем водоснабжения самых разнообразных объектов. От типа источника в значительной степени зависят характер всей системы водоснабжения, способ водоподготовки, наличие тех или других сооружений и в конечном итоге стоимость ее строительства и эксплуатации. Несмотря на то, что Республика Бурятия обладает развитой сетью рек, наиболее доступными являются подземные источники. Бурятия располагает значительными разведанными запасами и прогнозными эксплуатационными ресурсами пресных, минеральных и термальных подземных вод. Разведано 59 месторождений пресных подземных вод для питьевого, технического водоснабжения и орошения земель и 5 месторождений минеральных и термальных вод для бальнеологических целей [3].

Основным источником водоснабжения сельских населенных пунктов являются подземные воды. Водозабор их составляет около 85 % общего объема водопотребления на селе. Более половины существующих скважин эксплуатируются свыше 20–25 лет, и их состояние близко к критическому. Скважины кольматируют, выходят из строя погружные насосы и фильтры. В связи с этим в первую очередь предусматривается строительство новых скважин и регенерация действующих [2]. Проектирование и внедрение системы сельскохозяйственного водообеспечения разрабатываются согласно строительным и иным нормам, принятым на территории России. Также особое внимание уделяется выбору насосного оборудования, станций водоснабжения и фильтров очистки воды. Обслуживающие их централизованные системы в основном включают водозаборные сооружения, насосные станции, очистные сооружения, водонапорные башни, резервуары чистой воды, магистральные водоводы и водопроводные сети. На рисунке приведена структурная схема проектирования объектов и элементов скважинного водозабора [1].

I

ТРУБОПРОВОДЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

Рис. Схема очередности проектирования объектов и элементов скважинного водозабора

Для обслуживания животноводческих комплексов используют локальную систему водоснабжения, которая, как правило, имеет автономный источник воды, насосную станцию водоснабжения и водопроводную сеть. В зависимости от расположения источника водо- снабжения относительно потребителей воды применяют напорные или самотечные системы водоснабжения. В зависимости от типа водонапорного оборудования системы бывают башенными – с водонапорной башней и безбашенными – с пневматической водоподъемной установкой. Комплексная механизация водоснабжения большой плюс в животноводстве.

Система водоснабжения является одним из основных элементов комплексной механизации животноводства, это очень важная составляющая любого хозяйства, как маленького, так и большого. Продуктивность животноводческих комплексов зависит не только от уровня кормления, но и от хорошей организации сети водоснабжения животных на фермах и пастбищах. Питьевая вода должна быть без примесей, прозрачной, без запаха и цвета, не должна содержать вредных веществ, патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов, поэтому источники водоснабжения нужно обязательно проверять на качество. За системой водоснабжения необходимо строго следить, потому что любой сбой может привести к непредсказуемым последствиям. В этом случае хорошо зарекомендовали себя в работе зарубежные погружные насосы, они имеют сравнительно небольшой наружный диаметр, что значительно снижает стоимость скважин и их эксплуатацию. Отдельной проблемой можно признать разрушение водонапорных башен, воздвигнутых, как правило, более 30 лет назад. В случае выхода их из строя насосное оборудование работает с большой нагрузкой, превышающей расчетную. Это приводит к его поломкам и перебоям в водоснабжении. Кроме того, рост энергопотребления становится ощутимым бременем для местных ЖКХ. Восстановление же башни трудоемкое и дорогостоящее мероприятие. Одним из решений может быть замена башен на гидропнев-матические баки с использованием насосных агрегатов с частотным приводом. Например, такая ситуация возникла в нескольких сельских поселках в Свердловской области. Там в результате выхода из строя башни скважинные насосы подавали воду непосредственно в сеть. Это приводило приблизительно к двукратному увеличению расхода электроэнергии. В связи с этим администрация решилась пойти на реконструкцию системы водоподачи. Было выбрано современное насосное оборудование (скважинные насосы Grundfos серии SP) с частотным приводом и гидроаккумуляторным баком, которое позволило резко снизить затраты без ущерба качеству обслуживания населения [2].

Голландские ученые подсчитали, сколько литров воды тратится на производство одного килограмма продукта, одну калорию и грамм белка. Самым водоемким оказалось производство говядины: для выращивания одного килограмма мяса необходимо 15 тыс. л воды. Для производства 1 кг свинины нужно 6 тыс. л воды, курятины — 4,3 тыс. л. Такая разница определяется кормом животных: корове требуется больше пищи, чтобы наесть килограмм мяса (по сравнению со свиньей и курицей). Ведь для выращивания того же корма (силос, сено, комбикорм) часто требуется обильный полив. В растениеводстве количество потребляемой воды намного меньше. Чтобы вырастить 1 кг бобов, нужно 4 тыс. л воды, 1 кг сои — 2,1 тыс. л и 1 тыс. л воды требуется, чтобы вырастить 1 кг пшеницы. Чтобы вырастить 1 кг картофеля, нужно затратить 100 л воды, а 1 кг риса 4000 л воды. При определении расходов в расчете на калорию и один грамм белка сравнение опять не в пользу мяса. К примеру, показатель 1 калории говядины в 20 раз превышает показатель картофеля и зерновых культур. А водные расходы на производство грамма животного белка в 1,5-6 раз (в зависимости от вида животного) выше, чем на выращивание 1 грамма белка у бобовых культур [4].

По данным пресс-службы ЗАО «Сибирская аграрная группа» в с. Усть-Брянь Заиграев-ского района Республики Бурятия открылся современный свинокомплекс «ВосточноСибирский». Свинокомплекс, рассчитанный на содержание 70 тыс. голов, производственной мощностью 12,9 тыс. т мяса свинины в живом весе в год. Первые поросята, от которых ожидали приплод, прибыли в Улан-Удэ из Дании в июле 2012 г. и уже к осени 2013 г. предприятие вышло на производственную мощность. По данной информации можно приблизительно спланировать, сколько воды необходимо предприятию на производство данного объема.

В результате наблюдений среднесуточный расход воды на комплексе в расчете на одну голову составил 25 л воды. Основными потребителями воды на свиноводческом предприятии являются животные. При этом общая потребность в воде складывается из потребления ее для поения животных, расхода на мытье технологического оборудования, помещений, дезинфекцию и др. Не сложно подсчитать, что для содержания 70 тыс. голов, свинокомплекс ежесуточно в среднем использует не малый объем воды 1 750 м3, а это 73 м3 в час. Поэтому к системе водоснабжения в свинокомплексе предъявляются повышенные требования надежности.

Анализ существующего опыта демонстрирует нам, что системный подход к развитию сельскохозяйственного водоснабжения необходим и будет способствовать обеспечению благоприятных условий для животноводства в регионе, росту сельскохозяйственного производства и экономической эффективности.