ОБҐРУНТУВАННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СИСТЕМАТИЧНОГО ДРЕНАЖУ В СУЧАСНИХ ВОДОГОСПОДАРСЬКИХ ТА КЛІМАТИЧНИХ УМОВАХ ПІВДНЯ УКРАЇНИ | Substantiation of optimal parameters of horizontal systematic drainage in modern water management and climatic conditions in the south of Ukraine

Ukrainian. Зміни умов природнього водозабезпечення та незадовільний технічний стан систем горизонтального систематичного дренажу призвели до неспроможності виконувати ним необхідні функції повною мірою. У зв’язку з цим визначення оптимальних параметрів колекторно-дренажної мережі (відстаней між дренами, їх питомої протяжності та діаметрів) набуває актуального значення. В основу науково-дослідної роботи покладено результати натурних досліджень щодо ефективності роботи дренажу в південному регіоні України, які охоплюють Інгулецьку, Каховську, Північно-Рогачицьку, Татарбунарську зрошувальні системи та зону зрошення Північно-Кримського каналу. На основі проведених досліджень розроблено та запропоновано методику з визначення оптимальних параметрів систематичного горизонтального дренажу, яка враховує сучасні норми опадів, способи поливів та норми зрошення сільськогосподарських культур. Оптимізація параметрів дренажу полягає у визначенні таких параметрів, при яких капітальні вкладення у будівництво були б мінімальними при забезпеченні залягання рівня ґрунтових вод нижче критичних глибин та норм осушення. За результатами досліджень на основі розрахунку міждренної відстані складені номограми для визначення основних параметрів систем систематичного горизонтального дренажу досконалого та недосконалого типу за різних умов водонадходження. Розрахунки виконували для ґрунтів із коефіцієнтами фільтрації від 0,01 до 30 м/добу. На основі аналізу номограм встановлено, що основними чинниками, які впливають на відстань між дренами для систем горизонтального дренажу, є коефіцієнт фільтрації, норма осушення та відстань до водоупору. Номограми дозволяють оперативно виконувати розрахунки основних параметрів систем систематичного горизонтального дренажу з урахуванням сучасних умов водонадходження та встановлювати орієнтовну вартість будівництва системи.

English. Changes in the conditions of natural water supply and unsatisfactory technical conditions of horizontal systematic drainage systems have led to their inability to perform the necessary functions in full. In this regard, the issues of determining the optimal parameters of the collector-drainage network (distances between drains, their specific length, and diameters) become relevant. The research work is based on the results of field research on the effectiveness of drainage in the southern region of Ukraine, which includes Ingulets, Kakhovka, North Rogachytsia, Tatarbunary irrigation systems, and the irrigation zone of the North Crimean Canal. Based on the research, a method for determining the optimal parameters of systematic horizontal drainage has been developed and proposed, which takes into account modern precipitation rates, irrigation methods, and irrigation rates for crops.  Optimization of drainage parameters is to determine such parameters, having which the capital investment in construction would be minimal while ensuring the groundwater level is below critical depths. Based on the research results when calculating the distance between drains, nomograms were made to determine the main parameters of the systems of systematic horizontal drainage of the perfect and imperfect types under different water conditions. The calculations were performed for the soils with filtration coefficients from 0.01 to 30 m/day. Based on the analysis of nomograms, it was found that the main factors influencing the distance between drains for horizontal drainage systems are filtration coefficient, drainage rate, and distance to impermeable rocks. Nomograms enable to quickly perform calculations of the main parameters of systematic horizontal drainage systems, taking into account modern conditions of water supply and to specify the estimated cost of system construction.