Based on the research carried out there were developed design solutions (DS) for drainage and watering systems using linear and frontal-circular movement sprinkling machines. The machines are designed for the effective use of system water resources when draining and moistening reclaimed lands in non-sloping (low-slope) areas and with a slight slope. The well-known DS of drainage and watering, irrigation and water circulation systems were analyzed. In the course of analysis of DS and methods of movement, analytical, comparative and logical methods were used. When developing (improving) DS, the design method was used. During the research, it was found that in the humid zone, due to the decrease in irrigation norms, there is a possibility of increasing the seasonal load of sprinklers. Based on the results of studies of the principles of moving sprinkler machines and currently used DS in order to reduce energy consumption and increase the land use coefficient, 3 DS have been proposed for reclaimed lands with different slopes. It is proposed to use frontal and frontal-circular sprinklers in drainage and watering systems. Humidification in these DS is carried out by accumulated drainage runoff with the possibility of discharging its excess water into a water intake-water source, as well as, additional withdrawal from it in case of necessity. As a result of the research, the DS for drainage and watering systems have been proposed using frontal-circular and frontal sprinklers operating on reclaimed lands with different slope degree. Their introduction will make it possible to reduce the number of sprinklers due to reduced irrigation norms and the location of the combined drainage-watering and watering networks. | На основе проведенных исследований разрабатывали конструктивные решения (КР) осушительно-увлажнительных систем с применением дождевальных машин фронтального и фронтально-кругового перемещения. Машины предназначены для эффективного использования водных ресурсов системы при осушении и увлажнении мелиорируемых земель на безуклонных (малоуклонных) территориях и с незначительным уклоном. Анализировались известные КР осушительно-увлажнительных, гидромелиоративных и водооборотных систем. В ходе анализа КР и способов движения применялись аналитический, сравнительный и логический методы. При разработке (совершенствовании) КР использовался метод конструирования. В процессе исследований установлено, что в гумидной зоне за счет снижения оросительных норм имеется возможность увеличения сезонной нагрузки дождевальных машин. По результатам исследований принципов перемещения дождевальных машин и используемых в настоящее время КР в целях снижения энергопотребления и увеличения коэффициента земельного использования предложены 3 КР для мелиорируемых земель, имеющих различные уклоны. В осушительно-увлажнительных системах предлагается использовать фронтальные и фронтально-круговые дождевальные машины. Увлажнение в данных КР осуществляется аккумулированным дренажным стоком с возможностью сброса его излишков в водоприемник-водоисточник, а также дополнительного забора из него же в случае необходимости. В результате исследований предложены КР осушительно-увлажнительных систем с применением фронтально-круговых и фронтальных дождевальных машин, работающих на мелиорируемых землях с различной степенью уклона. Их внедрение позволит снизить количество дождевальных машин за счет уменьшенных оросительных норм и расположения совмещенной осушительно-увлажнительной и увлажнительной сетей.

The purpose of the research is to develop an algorithm for soil water regime modeling on reclaimed fields of double regulation reclamation systems (drainage-humidification, drainage-irrigation) further to develop information and software tools ensuring rapid soil water management regimes on reclaimed agricultural fields in various regions of the Russian Federation. The methodological and informational basis was formed by methods of collecting and processing information, methods of systematization, regulatory-technical documents, information technology methodology, as well as existing means of information technology support to land reclamation problems. The simulation algorithm includes 3 stages: preparation for simulation, simulation itself, simulation results evaluation. At the modeling stage, the water supply mode to the object (reclaimed field) by the surface method (sprinkling) and (or) by moistening (feeding) with groundwater was set, and then the moisture content at the object was calculated. At the stage of evaluating the modeling results, the terms, discharges and volumes supplied to the object by the surface method and by moistening the soil with groundwater were determined. The data on the results of the modeling were formed. To display the results visually, the main screen form of the water regime modeling program in "Water consumer" control loop was developed. As a result of the research, the water regime modeling algorithm in "Water consumer" control loop (reclaimed field) was developed. The developed algorithm makes it possible to adjust quickly the moisture storage in soil for given crop irrigation regimes due to sprinkling and (or) raising the groundwater level. | Цель исследований - разработка алгоритма моделирования водного режима почв на мелиорируемых полях мелиоративных систем двойного регулирования (осушительно-увлажнительных, осушительно-оросительных) для последующей разработки информационных и программных средств, обеспечивающих возможность оперативного регулирования водных режимов почв на мелиорируемых полях с.-х. культур в различных областях и регионах РФ. Методологическую и информационную основу составили методы сбора и обработки информации, методы систематизации, нормативно-технические документы, положения по разработке информационных технологий, а также существующие средства информационно-технологической поддержки задач в мелиорации. Алгоритм моделирования включает в себя 3 стадии: подготовка к моделированию, непосредственно моделирование, оценка результатов моделирования. На стадии моделирования задавался режим подачи воды на объект (мелиорируемое поле) поверхностным способом (дождевание) и (или) путем увлажнения (подпитки) грунтовыми водами и далее рассчитывались влагозапасы на объекте. На стадии оценки результатов моделирования определялись сроки, расходы и объемы, подаваемые на объект поверхностным способом и путем увлажнения почвы грунтовыми водами, формировались данные о результатах моделирования. Для визуального отображения результатов разработана главная экранная форма программы моделирования водных режимов в контуре регулирования "Водопотребитель". В результате исследований разработан алгоритм моделирования водных режимов в контуре регулирования "Водопотребитель" (мелиорируемое поле). Разработанный алгоритм позволяет оперативно проводить регулирование влагозапасов в почве для заданных режимов орошения культур за счет дождевания и (или) поднятия уровня грунтовых вод.

The research purpose is an analysis of the rice industry state in Russia to determine the points of further growth. The materials of state and federal programs, technical reports of the Department "Kubanmeliovodkhoz", Rosstat, Krasnodarstat were used and analyzed. The research methodology is based on historical and system analysis. A data analysis was carried out using statistical software packages. Rice cultivation in Russia has been developing for about 100 years, since the beginning of the barren land development in the regions of southern Russia, the Far East, Transcaucasia, Central Asia, and the Lower Volga. At present, the land reclamation system area for rice production is 407.8 thousand ha, of which about 190 thousand ha are used for rice crops, in view of the crop rotation. The rice grain production output is 1.2 million t annually, of it about 450 thousand t of cereals are produced. It is shown that due to the increase of the rice consumption norm from 4 to 7 kg per a person for an year, it is required to increase the production output of cereals in the country consumer's market up to 1.1 million t in the future. The dynamics of rice yield growth due to the introduction of new varieties and technologies under climate change is substantiated. It has been found that for the rice cultivation industry in the Krasnodar Territory, the water intake is 3 million m3, or 97% of the total volume of water for irrigation, water supply is 2.5 million m3, of which about 500 thousand m3 is recycling drainage water. It is shown that 40.4 thousand ha of irrigated land of the rice irrigation stock are in an unsatisfactory reclamation condition, including in terms of indicators of soil salinity, groundwater mineralization and depth of occurrence. The further development of the industry should be based on the introduction of new rice varieties and technologies for their cultivation, rational water use, efficient use of land resources, maintaining the balance of the ecological system of the territories involved in rice growing. | Цель работы - анализ состояния отрасли рисоводства для определения точек дальнейшего роста. Использованы и проанализированы материалы государственных и федеральных программ, техническая отчетность "Управления "Кубаньмелиоводхоз", Росстата, Краснодарстата. Методика исследований базируется на историко-системном анализе. Анализ данных проводился с использованием статистических программных пакетов. В России рисоводство развивается около 100 лет, с начала освоения непригодных земель в регионах юга России, Дальнего Востока, Закавказья, Средней Азии, Нижнего Поволжья. В настоящее время площадь мелиоративных систем для производства риса составляет 407,8 тыс. га, из них используется под посевы риса с учетом севооборота порядка 190 тыс. га. Объем производства зерна риса составляет 1,2 млн т ежегодно, из него вырабатывается около 450 тыс. т крупы. Показано, что в связи с ростом нормы потребления риса с 4 до 7 кг/(год*чел.) в дальнейшем требуется увеличение объемов производства крупы на потребительском рынке страны до 1,1 млн т. Обоснована динамика роста урожайности риса за счет внедрения новых сортов и технологий в условиях изменения климата. Установлено, что для отрасли рисоводства в Краснодарском крае забор водных ресурсов составляет 3,0 млн м3, или 97% от всего объема воды для орошения сельхозкультур, водоподача – 2,5 млн м3, из которых порядка 500 тыс. м3 – повторно используемые дренажные воды. Показано, что в неудовлетворительном мелиоративном состоянии находятся 40,4 тыс. га орошаемых земель рисового ирригационного фонда, в т. ч. по показателям засоления почв, минерализации грунтовых вод и глубине их залегания. Дальнейшее развитие отрасли должно базироваться на внедрении новых сортов риса и технологий их выращивания, рациональном водопользовании, эффективном использовании земельных ресурсов, поддержании баланса экологической системы территорий, вовлеченных в рисоводство.