About optimization of project decisions on irrigation systems on the basis of the analysis of investment and operational costs | Об оптимизации проектных решений по оросительным системам на основе анализа инвестиционных и операционных затрат

English. One of the technical and economic problems in the design of irrigation systems is to search for an optimal combination of the pumping station's power and the conveying capacity in the pipes of pressure water network. In the range of allowable velocities in polyethylene pipes a variety of options can be realized, differing in energy losses caused by hydraulic losses in pipelines. The purpose of the study is to propose a method for the feasibility study of the irrigation network, taking into account the investment and operating costs of water supply. There is proposed an approach based on the method modification for evaluating investment projects, for a reasonable comparison of technical solutions for the irrigation network directly in the process of multivariate design of the reclamation system. Analytical formulas of the optimal capacity and optimal pressure head of the pumping station are obtained which allow minimizing total investment and operating costs for the whole project lifetime. The recommended formulas take into account technical and cost characteristics of the pumping station and pipeline network. The formula fully complies with the estimating methodology of land reclamation investment projects: take into account the time-consuming costs for the project lifetime, discount factor, inflation index. The characteristics of the irrigation system are taken into account both explicitly – through the irrigated net area and the average annual irrigation rate, and by means of the empirical coefficient k which must be obtained by analyzing the results of multi-variant modeling of the irrigation network at various rated heads of the pumping station.

Russian. Одна из технико-экономических задач, возникающих при проектировании оросительных систем, связана с поиском оптимального сочетания мощности насосной станции и пропускной способности трубопроводной напорной сети. В диапазоне допустимых скоростей движения воды в полиэтиленовых трубах может быть реализовано множество вариантов, различающихся потерями электроэнергии, обусловленными гидравлическими потерями в трубопроводах. Цель исследования – предложить способ технико-экономического обоснования оросительной сети с учетом капиталовложений и эксплуатационных затрат на машинный водоподъем. Предложен подход, основанный на модификации метода оценки инвестиционных проектов, для обоснованного сравнения технических решений по оросительной сети непосредственно в процессе многовариантного проектирования мелиоративной системы. Получены аналитические формулы оптимальной мощности и расчетного оптимального напора насосной станции, позволяющие минимизировать суммарные инвестиционные и операционные затраты за все время жизни проекта. В рекомендованных формулах учтены технические и стоимостные характеристики насосной станции и трубопроводной сети. Формулы полностью соответствуют методике оценки мелиоративных инвестиционных проектов: учитывают разновременные затраты за все время жизни проекта, коэффициент дисконтирования, индекс инфляции. Характеристики оросительной системы учтены как в явном виде – через орошаемую площадь нетто и среднемноголетнюю оросительную норму, так и посредством эмпирического коэффициента k, который нужно получить при анализе результатов многовариантного моделирования оросительной сети при различных расчетных напорах насосной станции.