Введение

Акватория водного объекта, прилегающая к откосам плотин и дамб, к склонам речной долины, в которой формируется поток со значительными транзитными расходами и скоростями, относится к русловому типу со всеми характерными русловыми процессами. На этих участках продольные волновые и транзитные течения являются основными факторами, влияющими на интенсивность деформации и формирования профиля откоса сооружения и русла водотока.

Процессы водной абразии откосов и переформирования береговой линии до полной ее стабилизации могут происходить в течение продолжительного периода и нередко приводят к деформации тела сооружения, созданию техногенной обстановки на водном объекте и прилегающей территории.

Цель исследований – предложить конструктивное и методологическое обоснование ресурсосберегающего устройства крепления из каменной наброски ленточного типа в качестве альтернативы бетонному креплению для защиты откосов грунтовых водоподпорных сооружений, берегов и склонов от гидродинамического воздействия потока.

Анализ источников

В опубликованной работе [11] приведены аналитические материалы о конструкциях и условиях применения крепления различных типов крепления и защиты откосов грунтовых сооружений от волнового воздействия. Указано, что в гидротехнической практике для упреждения водной абразии напорных откосов грунтовых сооружений, берегов рек и каналов применяют различные профили откосов и различные типы их защиты и крепления. Наиболее широко применяют крепления из бетона и железобетона бетона, каменной наброски и отмостки, асфальтобетона, габионное и биологическое крепления [2, с. 211–222]; [3, с. 34–36]; [4, с. 318–355, 676–689]; [5, с. 72–78]; [8, с. 141–160 и др.]. Отмечено, что по гидромеханическому принципу, применяемые системы защиты откосов можно выделить в следующие основные группы: пассивного действия; механической защиты; гидродинамического (реактивного) действия; комбинированного действия.

Согласно результатам экспериментально-теоретических исследований [11] установлено, что одним из наиболее эффективных методов защиты откосов является комбинированный гидродинамический метод взаимодействия потока и конструкции. В качестве альтернативных вариантов был рассмотрен ряд новых технических решений, а также известные простейшие типы – боны и полузапруды [4, с. 676–689]; [5, с. 72–78 и др.]. В данной работе приведены результаты исследований одного из наиболее экономичных типов защиты берегов прудов и водохранилищ, откосов плотин и оградительных дамб – объемно-пространственное каменное набросное крепление ленточного типа.

Методы исследования

При изучении эффективности и обоснования конструктивных параметров предлагаемого типа крепления использованы общепринятые экспериментально-теоретические методы гидравлики и гидромеханики, приборы и оборудование, применяемые в экспериментальной практике. Экспериментальные исследования основаны на физическом моделировании откосов грунтовых сооружений, защитного устройства и гидродинамических процессов с использованием размываемой модели. Оценка эффективности и определение параметрических характеристик защитного устройства осуществлялась на основе результатов исследований водной абразии по критерию относительной устойчивости откоса размыву:

η_m = m_ус / m₀, (1)
где m_ус – коэффициент заложения волноустойчивого откоса, защищенного каменной призмой ленточного типа; m₀ – коэффициент заложения волноустойчивого откоса без крепления и защиты.
Исследования проводились на базе лаборатории «Использования и охраны водных ресурсов», лаборатории ГТС МСФ УО БГСХА [11].

Основная часть

Волнозащитная каменно-набросная призма. Предлагаемый тип крепления является разновидностью крепления откосов каменной наброской. Отличительная его особенность состоит в том, что оно выполняется не сплошной одеждой, а в виде ленточно-ромбовидной призмы, по аналогии крепления «в клетку» [2]. По технологии производства работ и конструктивному признаку призма относится к каменно-набросной конструкции.

Работоспособность каменной призмы как защитного устройства зависит от эффективности взаимодействия волнового и транзитного потока с устройством, т.е. от интенсивности гашения динамического воздействия на грунтовое сооружение. Гашение водной энергии происходит в результате соударения волны с призмой от влияния сил сопротивления при проникновении потока в тело устройства и растекания и изменения направления потока в плане при набегании на наклонные косорасположенные призмы. Кроме того, процесс взаимодействия сопровождается инфильтрацией части волнового расхода в каменную призму. При откате волны фильтрационный поток дренируется по наклонной ленточной призме в нижний бьеф, освобождая тем самым пористую часть призмы для приема воды следующей волны.

Методика расчета крепления откосов. Надежность и эффективность крепления откосов ленточного типа следует рассматривать в режиме одновременного на него воздействия транзитного потока (угонной скорости) и ветровой волны.

При методическом обосновании крепления необходимо определить:

– гидродинамическую эффективность такого устройства;

– гидравлические характеристики конструкции;

– геометрические параметры крепления;

– состав каменной наброски.

Геометрическую форму и конструкцию крепления принимают на основе результатов методических опытов по изучению эффективности или работоспособности данного типа крепления. Эти материалы изложены в [11].

Лента клетки представляет собой каменную призму, состоящую из двух каменно-набросных частей, выполненных в виде трапеций: 1 – верховую волнобойную и 2 – низовую дренажную. Верховая трапеция возводится выше поверхности откоса на высоту C_в. Низовая трапеция заглубляется ниже поверхности откоса на глубину С_н и возводится в траншее по слою антисуффозионной подготовки 3, выполненной из фильтрующего материала – иглопробивного геотекстиля.

Рис. 1. Конструкция волнозащитной призмы:

1 – верховая волнобойная призма; 2 – низовая дренирующая призма;

3 – антисуффозионная подготовка из иглопробивного геотекстиля.
Определение гидромеханической эффективности защитного устройства. Гидромеханическая эффективность является основной характеристикой целесообразного практического применения предложенного каменно-набросного крепления ленточного типа. В качестве определяющего критерия, или критерия эффективности, был принят относительный коэффициент устойчивости откоса.

Для определения значений коэффициентов заложения m₀ и m_ус были проведены системные методические лабораторные опыты. Исследования проводились при различной глубине потока, при различных параметрах волны и каменной призмы (рис. 2).

Рис. 2. Гидродинамическая модель волнозащитной каменной призмы.
Экспериментальные исследования показали, что эффективность каменной призмы можно обеспечить при неполной аккумуляции волнового потока каменной призмой. Часть волнового расхода после гашения кинетической энергии волны и трансформации эпюры скоростей направляется обратным током навстречу очередной волне и тем самым уменьшает динамическое ее воздействие на откос. Результаты этих исследований обработаны в виде зависимости m_уст/ m₀ = f (C_B/h_B) и представлены на графике (рис. 3). Этот график наглядно отображает гидромеханическую эффективность волнозащитной призмы, т.е. показывает влияние геометрических параметров (C_в) призмы на динамику формирования волноусточивого профиля грунтового откоса (m_уст) в зависимости от параметра волны (h_в) и водно-физических свойств (m₀) грунта-заполнителя карты откоса.

Рис. 3. График m_уст/ m₀ = f (C_B/h_B).
Определение водоприемно-отводящей способности призмы крепления. Экспериментальные данные показали, что эффективность каменной призмы можно обеспечить при неполной аккумуляции волнового потока каменной призмой. Часть этого расхода после гашения энергии волны и трансформации эпюры скоростей следует соответственным путем направить обратным током навстречу очередной волне и тем самым уменьшить ее физическое воздействие на откос.

Следовательно, волнобойная призма должна обеспечить гашение энергии не всей, а наиболее динамичной части волны.

Поскольку снижение динамического воздействия волны на откос зависит от величиины отбора и отвода части волнового потока в нижнюю прибойную зону призмы, ее фильтрующая способность должна отвечать условию:
Q_пр = Q_в = Q_ф. (2)
Гидравлическую способность призмы можно выразить формулой ленточного каменного дренажа:
Q_ф = ω_пр ∙ К ∙ I^х (3)
или по формуле неразрывности потока:
Q_ф = ω_пр ∙ V_пр, (4)
где ω_пр – площадь рабочего сечения (объема) призмы; K_ф – коэффициент фильтрации; I – градиент или гидравлический уклон призмы; х – показатель степени, характеризующий режим движения фильтрационного потока, для турбулентного режима х = 0,5 [4].
Для каменной наброски можно рекомендовать [2] значение К_ф = 0,05-0,1 м/с.

С некоторым приближением среднюю скорость фильтрации можно определить по формуле Шези в следующем обобщенном виде [8]:

(5)

где С₀ – обобщенный коэффициент Шези, зависящий от размеров камней, их формы и структуры укладки; р – порозность (пустотность) наброски; D - диаметр камня, приведенного к шару, в см; J – гидравлический градиент.

Величину коэффициента С₀ рекомендуется определять по формуле:

(6)

Волновой расход (прибойный) Q_пр. можно выразить через удельный объем наиболее динамичной зоны волны W_в и период волны (рис. 1):

Q_вол = W^’_в ∙ τ, (7)

где W^’_в – расчетная площадь (эпюра) волны; τ – период волны, с.

Учитывая степень достоверности гидрологических данных, форму и параметры призмы и волны можно принять:

(8)

Согласно работам Н.Н. Джуновского, П.А. Шанкина зона максимального воздействия составляет

(9)

Согласно [3; 6] принимать в расчетах

Определение геометрических параметров призмы. Основным геометрическим параметром волнозащитного является рабочий его объем ω_пр, который использовался для определения физических параметров призмы.

Решая совместно (8) и (9), имеем:

(10)

Тогда расчетный расход призмы будет равен:

(11)

В результате преобразований (9), (10) и (11) определяем удельный рабочий объем призмы:

(12)

Используя зависимость (12), определяем параметры нижней призмы каменной наброски, в частности ее возможное заглубление С_н (рис. 1). Эти данные приведены в таблицах (1–3).

Практические рекомендации по определению состава каменной призмы. Призма выполняется из несортированного камня. Для такого типа крепления определяют два характерных диаметра фракций: наименьший, т.е. устойчивый внутрислойному перемещению при воздействии прибойной волны, Д_м, и расчетный или наибольший, приведенный к шару диаметром Д_б, который создает пространственную опорную решетку всего крепления.

При этом несортированная наброска должна иметь следующий фракционный состав: фракция Д_б должна составлять не менее 50%; фракция Д_б = Д_м должна составлять 25%, фракция Д_б < Д_м не более 25% всей массы.

В результате проведенных опытов установлено, что на эффективность и фракционный состав волнозащитной призмы существенное влияние оказывает направление фронта волны. В случае косого подхода размеры камня рекомендуется определять по методике расчета крепления судоходных каналов. По этой методике наименьший расчетный диаметр рекомендуется определять [2] по формуле:

(13)

где с – гидравлический коэффициент сопротивления, принимаемый 0,2; m_п – полость волны 1%-й обеспеченности, принимаемая для водоемов равной 7; ρ_в и ρ_к – соответственно плотность воды и камня.

Максимальный расчетный диаметр камня определяют по формуле:

(14)

Минимальную высоту каменной призмы рекомендуется принимать не менее 3 Д_м.

Применение противоволновой защиты из каменной набросной призмы позволило существенно уменьшить материальные и энергетические затраты на возведение уникального водозащитного объекта на Полесье.

Заключение

1. Каменное набросное крепление ленточного типа относится к объемно-пространственным многофункционального действия конструкциям, рекомендуемым в качестве эффективной защиты откосов грунтовых сооружений от гидродинамического воздействия потока.

2. Для определния рациональной формы и параметров ленточного крепления предложено научно-методическое и расчетно-пространственное его обоснование.

3. Практическая реализация данной инновационной технологии, как и любого нового технического решения, требует грамотного проекта производства работ.

ЛИТЕРАТУРА
1. ТКП 45-3.04-8-2005 (02250). Мелиоративные системы и сооружения. Минск: Минсктиппроект, 2006. С. 28–31.

2. Гидротехнические сооружения: справочник проектировщика / под ред. В.П. Недриги. М.: Стройиздат, 1983. 543 с.

3. Ляпин, А.В. Опыт проектирования габионных берегоукрепительных сооружений / А.В. Ляпин, Н.М. Кошкин // Водохозяйственное строительство. 2007. №5, С. 34–36.

4. Гришин, М.М. Гидротехнические сооружения / М.М. Гришин. М., 1962. С. 565–583.

5. Williams, R.G. Wave refraction and diffraction in a caustic region: a numerical solution and experimental validation / R.G. Williams, J. Darbyshire, P. Holms // Proceedings Institution of Civil Engineers. 1980. Port 2. Р. 72–78.

6. Шарп, Д. Гидравлическое моделирование / Д. Шарп. (пер. с англ.), М.: Мир, 1984. 280 с.

7. Кожевников, М.П. Гидравлика ветровых волн / М.П. Кожевников. М.: Энергия, 1972. 258 с.

8. Васильченко, Г.В. Воздействие потока на мелиоративные и водохозяйственные сооружения / Г.В. Васильченко. Минск: Ураджай, 1985. 174 с.

9. Ларьков, В.М. Моделирование размыва русла за водосбросными сооружениями с учетом критерия размывающей способности потока / В.М. Ларьков // Водное хозяйство и гидротехническое строительство. 1986. Вып. 15. С. 73–78.

10. Ларьков, В.М. Моделирование и исследование гидротехнических сооружений, гидравлических и русловых процессов / В.М. Ларьков, В.В. Ларьков // Гидротехнические сооружения: лабораторный практикум. Горки: БГСХА, 2007. С. 4–19.

11. Ларьков, В.М. Защита грунтовых сооружений от воздействия волн и транзитного потока каменной наброской ленточного типа / В.М. Ларьков, В.В. Ларьков // Вестник БГСХА. 2009. №4. С. 145–151.

УДК 332.3:631.438]:330.05

С.М. Комлева
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ЗЕМЕЛЬ В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ
(Поступила в редакцию 15.02.10)

Введение

Негативным результатом аварии на Чернобыльской АЭС явилось радиоактивное загрязнение обширных территорий Республики Беларусь, в т.ч. и сельскохозяйственных предприятий. Данное обстоятельство привело к возникновению новых проблем в области использования земель, производства экологически «чистой» продукции и обеспечения безопасного проживания населения, требующих дополнительных теоретических и методических разработок. Это обстоятельство и определило тему данного исследования.

Анализ источников

В настоящее время известны и используются различные мероприятия, направленные на снижение содержания радиоактивных веществ в продукции растениеводства и животноводства, основанные на закономерностях поведения радионуклидов в почвах и звене почва-растения.

Анализ литературных источников [1, 2, 3, 4, 8, 9, 10, 12 и др.] позволяет сделать вывод об отсутствии единой точки зрения по вопросу эффективности проводимых мероприятий с целью снижения уровня радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции.

Одни авторы, в их числе Е.В. Одинцева, Э.М. Левина [10], М.Ф. Дембрицкий, Н.Н. Ивахненко, Т.П. Шапшеева [3], придают особое значение агрохимическим мероприятиям, включающим известкование, внесение минеральных и органических удобрений.

Некоторые отечественные [1, 2] и английские специалисты [12] указывают на большую результативность такого мелиоративного мероприятия, как механическое удаление очень тонкого (2–4 см) слоя почвы, концентрирующего основное количество радиоактивных элементов.

А.В. Купчиненко [8, 9] считает первостепенным обоснование структуры посевных площадей с учетом степени радиоактивного загрязнения пахотных земель.

Работы Р.Г. Ильязова [4] посвящены организации отрасли животноводства сельскохозяйственных предприятий и проблеме производства мяса и молока с концнтрацией радинуклидов в пределах допустимых республиканских норм.

В научных трудах С.К. Фирсаковой [11] изложены методические вопросы организации использования радиоактивно загрязненных луговых земель.

Однако данные разработки не позволяют сделать вывод о комплексной проработке данной проблемы с учетом сложившейся радиационной обстановки, особенно с точки зрения землеустройства.

Методы исследования

При разработке вопросов обоснования организации использования сельскохозяйственных земель в условиях радиоактивного загрязнения территории применены расчетно-вариантный и экономико-математические методы научных исследований.

Основная часть

Практика использования загрязненных радионуклидами земель показала, что совершенствование отдельных элементов сельскохозяйственного производства (применение новых сортов сельскохозяйственных культур, разработка новых технологий их возделывания и т.д.) не всегда приводит к общесистемному эффекту. Поэтому возникает необходимость объединить имеющиеся факты и установить перспективы всей системы сельскохозяйственного производства в целом. Только землеустройство, и в частности внутрихозяйственная организация использования земель и устройство их территории, дает такую возможность на базе системного анализа.

Для решения данной задачи разработана методика, включающая:

– анализ существующего использования земель и степени их радиоактивного загрязнения;

– оценку ресурсного потенциала хозяйств (земельных, материально-технических, денежных ресурсов);

– агро-, радиоэкологическое зонирование территории;

– обоснование направлений использования ресурсов в отраслях сельскохозяйственного производства с учетом природного потенциала и плотности радиоактивного загрязнения;

– обоснование специализации и установление перспектив развития производства на основе оптимизации структуры земель и посевов;

– совершенствование размещения производственных подразделений, хозяйственных центров, дорожной сети и т.д.;

– организацию земель (трансформацию, освоение, улучшение, закрепление луговых земель за скотом);

– формирование эколого-технологически однородных рабочих участков;

– оценку пригодности рабочих участков для возделывания основных сельскохозяйственных культур;

– формирование земельных массивов с однотипным использованием (группировку рабочих участков);

– разработку вариантов размещения севооборотов и их оценку;

– устройство территории сельскохозяйственных земель;

– оценку экономической и экологической эффективности организации использования земель.

Для оптимизации использования загрязненных радионуклидами земель целесообразно применение симплексного метода математического программирования, который позволяет выбрать из множества альтернативных вариантов один наилучший с точки зрения заданного критерия оптимальности и определенных ограничений на ресурсы и концентрацию радиоцезия в конечной продукции. Этот подход включает следующие составляющие: формулировка цели задачи; определение основных факторов, влияющих на решение поставленной задачи (перечень переменных, ограничений); сбор необходимых материалов для составления экономико-математической модели (нормативных, статистических, научных и т.д.); моделирование исследуемого процесса; разработка таблицы-матрицы; необходимые вычисления с проверкой их хода на примере типичных хозяйств.

Для решения поставленной задачи разработана экономико-математическая модель, в качестве критерия оптимальности целевой функции которой принят максимум хозяйственного дохода (прибыли). В ЭММ вводятся ограничения по площадям пахотных и других сельскохозяйственных земель с учетом плотности их загрязнения радионуклидами; по наличию трудовых ресурсов и общему размеру капиталовложений; по поддержанию бездефицитного баланса гумуса в почве; по агротехническим требованиям, предъявляемым к культурам и их рекомендуемому удельному весу в структуре посевных площадей; по балансу минеральных удобрений; по производству гарантированного объема товарной продукции и использованию кормов; а также по расчету объемов ежегодных производственных затрат хозяйства (без оплаты собственного труда). Важным моментом данной экономико-математической модели являются ограничения по степени радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции, в основу которых положена необходимость содержания радионуклидов в произведенных видах продукции ниже предусмотренных республиканскими допустимыми уровнями [7]. В результате ее решения определяются оптимальные площади и структура сельскохозяйственных земель и посевов возделываемых культур для каждой зоны радиоактивного загрязнения, отдельного производственного подразделения и хозяйства в целом.

Опыт производственной деятельности сельскохозяйственных организаций доказывает возможность получения дополнительной продукции со значительным снижением степени ее загрязнения радионуклидами в результате дифференцированного размещения севооборотов и культур с учетом микроклиматических, агроэкологических и радиационных особенностей территории, а также обеспечения растений лучшими предшественниками. В условиях радиоактивного загрязнения, кроме всестороннего учета агротехнических, агрохимических, технологических и других особенностей земель, необходимо принимать во внимание степень поглощения и накопления радионуклидов различными сельскохозяйственными культурами, хозяйственное их использование, технологии выращивания на территориях с разной плотностью загрязнения, требовательность к природной среде, трудоемкость и т.д.

Можно сформулировать следующие основные положения проектирования севооборотов:

– использование системного подхода, предполагающего неразрывную связь составных частей проекта и других мероприятий по организации использования загрязненных радионуклидами земель;

– наиболее полное соответствие природным, технологическим, природоохранным и радиоэкологическим условиям отдельных частей территории;

– подбор культур с учетом потенциальных возможностей хозяйства и условий радиационной обстановки;

– обеспечение высокопроизводительного использования техники, возможности экологически и экономически рационального применения адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур;

– создание условий для сокращения капитальных затрат и ежегодных расходов на эксплуатацию элементов устройства территории севооборотов, транспортировку грузов, рабочей силы, холостые переезды и повороты машинно-тракторных агрегатов;

– выполнение экологических, фитосанитарных и радиоэкологических требований к размещению посевов;

– обеспечение гибкости и устойчивости севооборотов при максимально целесообразном сохранении существующих элементов организации территории;

– необходимость получения конечной продукции растениеводства с содержанием радионуклидов в пределах республиканских допустимых уровней.

Решение вопросов размещения севооборотов и посевов сельскохозяйственных культур целесообразно вести на основе специального зонирования территории землепользования с выделением зон с различной плотностью загрязнения радионуклидами. В каждой зоне формируются эколого-технологически однородные рабочие участки. В качестве исходной территориальной единицы для их проектирования принимается топографический контур. В условиях мелкой контурности они формируются из нескольких смежных или близко расположенных однородных в радиационном, почвенном и эколого-технологическом отношении отдельно обрабатываемых участков. В противном случае проектирование рабочих участков ведется путем деления крупных контуров земель с учетом необходимости соизмерения их площади с площадью посевов наиболее ценных и требовательных сельскохозяйственных культур, обладающих наименьшей способностью к поглощению радионуклидов из почвы.

Сформированные рабочие участки анализируются на предмет их агротехнической пригодности для возделывания основных сельскохозяйственных культур и радиоэкологической допустимости по содержанию радионуклидов в конечной продукции. Такая оценка выполняется по следующим факторам: почвенному плодородию, технологическим условиям, природоохранным ограничениям и радиоэкологическим ограничениям [6].

Сравнительная пригодность рабочих участков для возделывания сельскохозяйственных культур по радиоэкологическим условиям устанавливается с использованием разработанных нами оценочных шкал в зависимости от типа почв и плотности их загрязнения радиоцезием. В их основу положен расчет степени загрязнения земель, при которой содержание нуклида в продукции не превышает допустимых норм, исходя из регламентированных Республиканскими допустимыми уровнями максимальных концентраций радиоцезия в продукции растениеводства и значений коэффициента перехода Сs¹³⁷ в урожай основных культур.

В результате сравнительной оценки рабочих участков проводится их эколого-технологическая группировка с определением для каждой группы площади и возможного для возделывания состава культур с учетом рекомендаций по ведению сельскохозяйственного производства в различных зонах радиоактивного загрязнения. При подборе культур в сложившихся радиационных условиях хозяйствования используется такой защитный прием, как переспециализация отрасли растениеводства. Он основывается на видовых различиях растений в поглощении радиоизотопов из почвы, которые ярко выражены в коэффициентах пропорциональности.

Решение вопросов организации севооборотов в зависимости от степени радиоактивного загрязнения земель и местных условий предлагается выполнять по следующим направлениям:

1. Если почвенный покров землепользования сравнительно однороден с небольшим расхождением степени радиоактивного загрязнения, а выделенные группы участков имеют значительные площади, позволяющие организовать рациональные по размеру севообороты, то такие группы можно принять в качестве севооборотных массивов и разместить на них поля с чередованием культур, рекомендуемых для возделывания на этих землях в данной зоне загрязнения. Поля формируются из рабочих участков с учетом планируемых посевных площадей и структуры посевов.

2. При достаточно пестром почвенном покрове землепользования, значительных различиях в уровне содержания радионуклидов в почве и сравнительно небольших площадях выделенных групп участков задачу можно решать в следующем порядке. Ориентируясь на ведущие, наиболее ценные сельскохозяйственные культуры, имеющие наименьшие коэффициенты перехода нуклидов в урожай, подбираются рациональные схемы чередования посевов и рассчитываются площади соответствующих севооборотов. Используя данные группировки, материалы расчета среднегодового дохода и прогноза содержания радиоактивных веществ в полученной продукции, а также учитывая эффективность возделывания основных сельскохозяйственных культур, по ним подбирают рабочие участки, суммарная площадь которых равняется рассчитанному севообороту. Из выбранных рабочих участков формируются поля. В результате севооборот может быть представлен не единым земельным массивом, а мозаичным размещением полей и рабочих участков.

3. В условиях пестроты и контрастности радиационной обстановки и почвенного покрова, различий характера и состояния увлажнения, степени окультуренности земель, разнообразия форм рельефа, пространственных характеристик и т.п., а также при частых климатических аномалиях и изменениях экономических условий сельскохозяйственного производства (конъюнктура рынка, реорганизация форм хозяйствования, интенсивное освоение и улучшение земель и др.) целесообразно проектировать севообороты в границах отдельных рабочих участков с чередованием культур во времени. При этом учитывается группировка рабочих участков, результаты расчета среднегодового дохода и прогноза концентрации радионуклидов в урожае сельскохозяйственных культур, планируемые посевные площади, предшественники сельскохозяйственных культур и фитосанитарные требования. Размещение посевов выполняется по самой рентабельной на рынке продуктов земледелия культуре, поглощающей из почвы наименьшее количество радиоактивных веществ.

Обоснование размещения посевов сельскохозяйственных культур предусматривает оценку альтернативных решений по системе технических, экономических и радиоэкологических показателей.

В состав технических показателей можно включить: количество севооборотов, полей и рабочих участков; среднюю площадь поля и рабочего участка (Р_ср); средневзвешенное расстояние до полей севооборота (R); условную рабочую длину гона (L); рабочий уклон по севообороту (i_р); прогнозный вынос радиоцезия с урожаем (А_пр) и др.

Экономическую оценку разработанных вариантов целесообразно осуществлять по суммарному доходу.

С целью учета радиоэкологического фактора выполняется оценка рабочих участков по суммарному уровню загрязнения единицы урожая сельскохозяйственных культур по формуле [5]:

где А – суммарный среднегодовой уровень накопления радионуклидов в урожае сельскохозяйственных культур по севообороту, Ku/кг; A_ij – уровень накопления радионуклидов при возделывании 1 га i-й сельскохозяйственной культуры на j-м рабочем участке, Ku/кг; P_ij – площадь, занимаемая i-й культурой на j-м рабочем участке, га; t – число лет ротации севооборота или размещения посевов культуры; i – индекс видов сельскохозяйственных культур; j – индекс рабочих участков; I – множество видов сельскохозяйственных культур; J – множество рабочих участков.

Лучшим признается вариант организации севооборотов, который имеет наибольший среднегодовой доход и наименьшее содержание радиоактивных веществ в единице производимой продукции.

Предложенные методические подходы апробированы на примере сельскохозяйственных производственных кооперативов «Искра» Чериковского района и «Красная Звезда» Могилевского района.

Проведенные исследования показали возможность снижения концентрации радиоцезия в урожае сельскохозяйственных культур соответственно на 15% и 22%.

Заключение

Результаты апробации на конкретных сельскохозяйственных предприятиях позволяют сделать вывод, что предложенные методические положения дают возможность полнее учесть плотность радиоактивного загрязнения территории при организации использования сельскохозяйственных земель и получить максимальный доход при минимальной концентрации радиоцезия в конечной продукции и величине затрат на ее производство.

В условиях пестрого почвенного покрова, широкого диапазона степени радиоактивного загрязнения почв, динамичности землепользования и структуры посевов (изменяющийся спрос и предложение на продукцию растениеводства на рынке продовольствия) наиболее приемлемым является ежегодное размещение сельскохозяйственных культур по однородным эколого-технологическим рабочим участкам.
ЛИТЕРАТУРА
1. Богдевич, И.М. Загрязнение почв в Беларуси радионуклидами и проблемы их использования / И.М. Богдевич // Почвы, их эволюция, охрана и повышение производительной способности в современных социально-экономических условиях: материалы первого съезда Белорус. о-ва почвоведов / Белорус. науч.-исслед. ин-т почвоведения и агрохимии. Минск, 1995. С. 9–10.

2. Давыдчук, В.С. Географическая поддержка радиоэкологических исследований в зоне аварии на ЧАЭС / В.С. Давыдчук // Радиология: успехи и перспективы: материалы науч. семинара, 3–7 октября 1994 г. / Всерос. науч.-исслед. ин-т радиологии и агроэкологии. Севастополь, 1994. С. 40–41.

3. Дембрицкий, М.Ф. Изменение радиоактивности почв и растений за счет изотопа К-40 под влиянием удобрений / М.Ф. Дембрицкий, Н.Н. Ивахненко, Т.П. Шапшеева // Почвы, их эволюция, охрана и повышение производительной способности в современных социально-экономических условиях: материалы первого съезда Белорус. о-ва почвоведов / Белорус. науч.-исслед. ин-т почвоведения и агрохимии. Минск, 1995. С. 123–128.

4. Ильязов, Р.Г. Радиологические аспекты животноводства в Белоруссии после аварии на Чернобольской АЭС / Р.Г. Ильязов // Радиология: успехи и перспективы: материалы науч. семинара , 3–7 сентября 1994 г. / Рос. акад. наук. Всерос. науч.-исслед. ин-т с.-х. радиологии и агроэкологии. Севастополь, 1994. С. 18–19.

5. Колмыков, В.Ф. К обоснованию размещения посевов сельскохозяйственных культур на радиоактивно загрязненных землях / В.Ф. Колмыков, С.М. Панасенко // Тез. докл. на науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава ГУЗ по итогам НИОКР за 1997 год, 13–15 апреля 1998 г. / Гос. ун-т по землеустройству. М., 1998. С. 71–72.

6. Колмыков, В.Ф. Учет радиоэкологического фактора при организации использования пахотных земель / В.Ф. Колмыков, С.М. Панасенко // Белорусское село: прошлое, настоящее, будущее: тематич. сб. материалов Междунар. науч.- производ. конф. / Белорус. с.-х. академия. Горки, 1996. Ч. 2. С. 373–376.

7. Колмыков, В.Ф. Методические вопросы оптимизации использования земель в условиях радиоактивного загрязнения территории / В.Ф. Колмыков, С.М. Комлева, О.В. Орешникова // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2008. №3. С. 113–116.

8. Купчиненко, А.В. Землеустройство в зонах загрязнения территории радионуклидами / А.В. Купчиненко // Белорусское село: прошлое, настоящее, будущее: тематич. сб. материалов Междунар. науч.-производ. конф. / Белорус. с.-х. академия. Горки, 1996. Ч. 2. С. 358–361.

9. Купчиненко, А.В. Эколого-экономические аспекты использования земель и землеустройства в районах повышенного радиоактивного загрязнения / А.В. Купчиненко // Научное обеспечение землеустроительного проектирования в условиях перестройки: сб. науч. тр. / Госуд. ун-т по землеустройству. М., 1992. С. 31–40.

10. Одинцева, Е.В. О роли калия в доступности Cs-137 в растения / Е.В. Одинцева, Э.М. Левина // Агрохимия. 1982. №4. С. 75–81.

11. Фирсакова, С.К. Луговые биоценозы как критические радиоэкологические системы и принципы ведения луговодства в условиях радиоактивного загрязнения: автореф. дис. ... д-ра биолог. наук: 03.00.01 / С.К. Фрисакова; Всесоюзный науч.-исслед. ин-т с.-х. радиологии. Обнинск, 1992. 60 с.

12. Van Porp, A. Agricultural measures to reduce radiation doses to man caused by severe nuclear accidents / A. Van Porp, R. Eleveld, M.J. Zrissel // Comm. Of the European Communities Radiation Protection. Report, Wageningen Contract. 1980. №185. 45 p.

УДК 332.2

А.В. Колмыков, Н.Н. Рыняк
Эволюция и Современное состояние организационно-правовых

форм использования сельскохозяйственных земель
(Поступила в редакцию 15.02.10)

Введение

Организация рационального использования земель является непроходящей проблемой сельского хозяйства. Эффективность сельскохозяйственного землепользования предопределяется природно-экономическими, социальными, организационно-хозяйственными, экологическими, пространственно-территориальными условиями, уровнем интенсификации производства, ресурсным потенциалом, расселением, развитием инфраструктуры и другими местными факторами, а также организационно-правыми формами использования земель.

Вопросам организации использования сельскохозяйственных земель в различных аспектах посвящены научные разработки многих авторов, однако организационно-правовые формы землепользования и их влияние на эффективность использования земель в историческом аспекте глубоко не рассматривались. Поэтому изучение развития организационно-правовых форм использования сельскохозяйственных земель и их влияния на эффективность землепользования в республике остается актуальным.

Цель исследований – изучение эволюции и современного состояния организационно-правовых форм использования сельскохозяйственных земель в Республике Беларусь.

Анализ источников

Из многочисленных научных работ, посвященных вопросам организации использования земель, наибольший интерес представляют исследования С.Н. Волкова, А.А. Варламова, В.Я. Заплетина, М.А. Сулина, Л.З. Родина, М.П. Сягаева, Е.И. Тананикина, П.И. Краснихина, Н.К. Неприкова, Н.В. Комова, В.С. Шаманаева, В.Ф. Колмыкова и других экономистов-аграрников.

Так, С.Н. Волков, А.А. Варламов исследуют пути повышения эффективности использования земель в условиях научно-технического прогресса, рациональной организации территории сельскохозяйственных предприятий, многообразие форм владения и пользования землей [2].

В.Я. Заплетин рассматривает вопросы интенсивного использования земель в сельскохозяйственных предприятиях, показывает пути эффективного использования земельного фонда, приводит методические основы установления оптимального соотношения размеров производства и территории. Излагает методику оценки проектных решений по территориальной организации производства на сельскохозяйственных предприятиях [8].

М.А. Сулин дает анализ современного состояния земель в агропромышленном комплексе Северо-Западного региона России. Показывает основные пути повышения эффективности и рациональной организации землепользования [22].

Н.В. Комов раскрывает в историческом аспекте развитие землепользования и землеустройства России и приводит его современную модель [11].

В.С. Шаманаев приводит методику и систему оценки показателей эффективности использования земли, определяет количественные характеристики влияния качества земли на эффективность ее использования [26].

В.Ф. Колмыков исследует использование земельных ресурсов Республики Беларусь, развивает теоретические и методологические положения землеустройства как организационно-территориальной основы рационального землепользования в современных условиях [10].

Вместе с тем вопросы установления наиболее эффективных организационно-правовых форм рационального использования земель остаются пока не разработанными и требуют более детального научного исследования.

страница 1 страница 2 страница 3