Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса. цель и задачи исследований 9
1.1 Характеристика и особенности конструкций закрытого горизонтального дренажа в зоне орошения 9
1.2 Влияние дефектов ЗГД на эффективность его работы 16
1.3 Анализ дефектов полиэтиленовых дренажных труб при их укладке узкотраншейным дреноукладчиком 21
1.4 Цель и задачи исследований 29
Выводы 30
2 Теоретическое обоснование параметров формователя-уплотнителя 31
2.1 Обоснование напряжений и деформаций в дренажных трубах . 31
2.2 Расчет геометрических параметров формователя-уплотнителя сыпучего ОФМ из условий прочности 39
2.3 Обоснование параметров формователя-уплотнителя из условий жесткости 43
2.4 Влияние параметров формователя-уплотнителя на тяговое сопротивление дреноукладчика 48
Выводы 52
3 Методика проведения исследований 53
3.1 Методика проведения лабораторных исследований 53
3.2 Методика проведения полевых исследований 58
3.3 Методика обработки результатов исследований 61
4 Результаты лабораторно-полевых исследований формователя-уплотнителя 62
4.1 Лабораторная установка для исследования сопротивления перемещению формователя-уплотнителя 62
4.2 Лабораторные исследования по определению сопротивления перемещению формователя-уплотнителя 65
4.3 Результаты полевых исследований 71
4.3.1 Влияние скорости движения дреноукладчика на длину формователя-уплотнителя 71
4.3.2 Зависимость длины формователя-уплотнителя от глубины отрываемой траншеи 73
4.3.3 Зависимость длины формователя-уплотнителя от коэффициента устойчивости грунтов 76
4.3.4 Зависимость сопротивления перемещению формователя-уплотнителя от его длины 78
4.3.5 Обоснование рациональной длины формователя-уплотнителя 81
4.3.6 Зависимость тягового сопротивления формователя-уплотнителя от слоя грунта, обрушившегося со стенок траншеи 86
4.3.7 Производственные испытания экспериментального образца формователя-уплотнителя 90
4.3.8 Контроль качества дренажа, построенного при проведении производственных испытаний 91
Выводы 94
5 Основные технико-экономические показатели применения усовершенствованного технологического приема строительства згд в зоне орошения 95
5.1 Методика расчета основных технико-экономических показателей усовершенствованного технологического приема строительства ЗГД 95
5.2 Основные технико-экономические показатели применения усовершенствованного технологического приема строительства ЗГД 102
Общие выводы 107
Предложения производству 108
Список использованной литературы 109
Приложения 125
- Анализ дефектов полиэтиленовых дренажных труб при их укладке узкотраншейным дреноукладчиком
- Расчет геометрических параметров формователя-уплотнителя сыпучего ОФМ из условий прочности
- Лабораторные исследования по определению сопротивления перемещению формователя-уплотнителя
- Основные технико-экономические показатели применения усовершенствованного технологического приема строительства ЗГД
Введение к работе
Дренаж в сельском хозяйстве практикуется уже более 2000 лет. Еще во II веке до н.э. римлянин Като указывал на необходимость удаления воды с влажных полей, подчеркнув необходимость наличия большого количества дрен на низменных площадях. Греческий историк Геродот более 2000 лет тому назад писал о дренажной сети в долине Нила. Однако дренаж сельскохозяйственных земель в древности обеспечивал только сток поверхностных вод после сильных дождей или, как в долине Нила, удаление избыточной воды после сезона паводков.
Римляне первыми осушили часть Великобритании, проложив открытые дрены и канавы для сбора и отвода избыточной воды и превратили заболоченные земли в плодородные поля. Они, по-видимому, ввели в практику и закрытые дрены, которые были известны с классических времен и состояли из камней или фашинника, проложенных по дну глубокой траншеи и засыпанных землей. Приблизительно в 10 веке появился дренаж полувлажных и влажных областей вокруг Северного моря, откуда и распространился на другие части Европы, особенно в 16-м и 17-м веках.
Быстрое развитие орошения за последние 100 лет привело к возникновению острых проблем заболачивания и засоления земель. Потери воды из оросительных каналов и с полей, а также затруднение естественного дренажа различными сооружениями и железными дорогами привели к подъему грунтовых вод. В связи с этим интенсификация сельскохозяйственного производства на орошаемых землях невозможна без эффективной работы дренажа, обеспечивающего регулирование водного, воздушного и солевого режимов почвы. Нарушение оптимального количества влаги в почве приводит к нарушению вегетационного цикла растений, снижает эффективность действия удобрений, гербицидов.
Согласно "Кадастра мелиоративного состояния орошаемых и осу-
шаемых земель", свыше 12 % всех орошаемых земель Российской Федерации находится в неудовлетворительном состоянии. Так как дренаж орошаемых территорий является важнейшим условием высокопродуктивного использования земельных и водных ресурсов и охраны окружающей среды, то в качестве первоочередной задачи выдвигается обеспечение высокоэффективной работы всех элементов коллекторно-дренажной сети.
Развитие дренажа в качестве существенно важного дополнения к орошению началось лишь в 20 веке. Полных статистических данных о площади земель, защищенных дренажом в различных странах, нет, но даже самые осторожные оценки указывают на то, что в настоящее время дренаж защищает более 80 млн. га земель.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Интенсивное развитие орошения на Дону началось после завершения строительства Цимлянского водохранилища и первых оросительных систем в 1951 - 1952 гг. В то время уровни грунтовых вод на орошаемых землях залегали на глубине 15 - 20 м, поэтому строительство дренажа не предусматривалось. Однако с вводом в эксплуатацию оросительных систем начался интенсивный подъем грунтовых вод, достигший к 1960 г. критических глубин, появились признаки вторичного засоления почв. Закрытый дренаж отсутствовал и на инженерных оросительных системах, построенных в 50-е годы в Ставропольском и Краснодарском краях, что явилось также одной из основных причин подъема уровня грунтовых вод в этих регионах. Появление солонцовых пятен на поверхности орошаемых земель указывало на ухудшение их мелиоративного состояния.
В связи с этим, начиная с 1985 г., на орошаемых землях Северного Кавказа началось интенсивное строительство закрытого горизонтального дренажа (ЗГД). Так, в 1987 г. ЗГД был построен на площади 31,2 тыс. га, в 1988 г. - 35,0 тыс. га, причем удельная протяженность на 1 га составила 36 м при новом строительстве и 45,5 м - при реконструкции орошаемых зе-
мель.
На 1986 - 2000 годы было запланировано устройство ЗГД при приведении реконструкции мелиорированных земель на площади 70,1 тыс. га, в том числе с закрытым дренажом 61,5 тыс. га. Предусматривалось также строительство закрытого дренажа на 317,8 тыс. га богарных подтопленных земель.
Однако практика показывает, что многие закрытые дрены и дренажные системы, построенные различными способами в Ростовской области и других районах Северного Кавказа, не обеспечивают поддержания уровня грунтовых вод на необходимой глубине и не обеспечивают вследствие этого проектного мелиоративного состояния орошаемых земель. Многие дрены совсем не отводят воды, что объясняется забивкой труб, засорением дренажных колодцев, образованием непроницаемых экранов в грунте вокруг водоприемной части дрен [33, 112, 128, 142]. Кроме того, при строительстве ЗГД узкотраншейным способом появляются такие дефекты, как сплющивание дренажных труб, коленообразования, нарушение целостности дренажной линии и др.
Поэтому устранение дефектов или предупреждение их появления является важной народно-хозяйственной задачей.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В результате проведенных исследований:
установлены факторы, влияющие на появление дефектов в полиэтиленовых трубах при строительстве ЗГД в зоне орошения;
разработан новый технологический прием строительства ЗГД узкотраншейным способом в зоне орошения;
разработана конструкция формователя-уплотнителя (патент Российской Федерации № 2188280 от 27.08.02 г.);
разработана методика расчета на прочность и жесткость формователя-уплотнителя рифленого сечения;
обоснованы параметры формователя-уплотнителя, исключающего
возможность возникновения дефектов в полиэтиленовых трубах при их укладке на дно траншеи узкотраншейным дреноукладчиком. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ:
разработан новый технологический прием строительства ЗГД узкотраншейным способом в зоне орошения (с использованием специально разработанной конструкции формователя-уплотнителя), применение которого предотвращает появление дефектов в дренажных трубах;
доказана целесообразность и высокая эффективность его применения;
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. На основании проведенных исследований:
обоснована целесообразность изготовления формователя-уплотнителя рифленого сечения;
разработана методика расчета на прочность и жесткость формователя-уплотнителя рифленого сечения;
обоснована рациональная длина формователя-уплотнителя;
опытный образец формователя-уплотнителя внедрен на орошаемых участках Верхне-Сальского филиала ФГУ "Ростовмелиоводхоз" при строительстве ЗГД узкотраншейным способом.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертации и результаты исследований доложены на межвузовских научно-технических конференциях в НГМА: "Совершенствование технологий и средств механизации производственных процессов в АПК" (29.05.01 г.); "Актуальные проблемы мелиорации и водного хозяйства" (16 - 17.10.02 г.); 66-й научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников, аспирантов и соискателей Ставропольского ГАУ (19 -26.04.02 г.); научной конференции "Гидротехнические мелиорации и повышение эффективности технических средств при орошении в Краснодарском крае" Краснодар, КГАУ (апрель 2002 г.); П-й Российской научно-
практической конференции "Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе" Ставрополь, СтГАУ (23 -26.04.03 г.); Международной научно-практической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы мелиорации и водного хозяйства". Республика Беларусь, г. Горки, БТСХА (29 - 31.05.03 г.).
По результатам исследований опубликовано 9 работ, в их числе один патент Российской Федерации.
Анализ дефектов полиэтиленовых дренажных труб при их укладке узкотраншейным дреноукладчиком
Закрытые дрены в зоне орошения строят обычно из пластмассовых труб диаметром 100 - 120 мм. Пластмассовые дренажные трубы отличаются высокой прочностью, долговечностью и устойчивостью к агрессивным средам, легкостью и гибкостью, большой длиной, повышенной и равномерно расположенной водоприемной поверхностью, строительной технологичностью. Этот вид труб широко применяется при строительстве дренажа не только в нашей стране, но и за рубежом. Так, в Нидерландах доля дренажа из пластмассовых труб составляет 100 %, в Германии - 85 %, в США -50 %, причем в США ежегодно выпускается до 30 тыс. км гофрированных труб из полиэтилена и ПВХ [155].
Общая площадь орошаемых земель в Ростовской области в 2000 г. составила 292 тыс. га, в том числе 192 тыс. га - в хорошем мелиоративном состоянии, 42 тыс. га - в удовлетворительном и 58 тыс. га в неудовлетворительном состоянии. По данным департамента "Ростовмелиоводхоз" на Северном Кавказе построено всего 20,6 тыс. км дренажа, в Ростовской области - 6,1 тыс. км, из которых 4,2 тыс. км (69 %) составляет закрытый пластмас-совый дренаж [ПО].
Начиная с 1985 г., на Северном Кавказе закрытый горизонтальный дренаж (ЗГД) строился, главным образом, узкотраншейным способом с использованием узкотраншейных экскаваторов-дреноукладчиков типа УДМ-350, "Хайконс" и других, работающих в полуавтоматическом режиме. Исследования, проведенные лабораторией дренажа НПО "Югмелиорация" (ныне Федеральное государственное научное учреждение "Российский НИИ проблем мелиорации") (1988 - 1991 гг.), Новочеркасским инженерно-мелиоративным институтом (ныне ФГОУ ВПО "НГМА") в 1990 г., Ростовской гидрогеолого-мелиоративной партией (РГМП) с 1988 г., показали, что при работе указанных дреноукладчиков происходят нарушения технологических операций, которые и приводят к появлению дефектов ЗГД. Так, сыпучий объемно-фильтрующий материал (ОФМ) - щебень, песок, гравий и др. - поступает из бункера дреноукладчика на обсыпку укладываемой дренажной трубы неравномерно из-за появления в бункере сводообразования в сыпучем ОФМ. До полного разрушения этого сводообразования дренажная труба в траншее остается необсыпанной, что приводит к ее более быстрому внутреннему заилению. Вторым недостатком является обрушение грунта стенок траншеи, причем глыбы грунта падают с высоты 3 - 3,5 м и происходит удар по уложенным трубам, в результате чего они сдавливаются и впоследствии резко сокращают свою пропускную способность. Вследствие неравномерной обсыпки труб происходит появление так называемых "колен", т.е. дренажная труба "вспучивается", что приводит к нарушению соосности труб.
При строительстве ЗГД проводится, как правило, лишь его визуальный контроль качества по истечению воды из дренажной трубы в смотровой колодец, что не отражает истинного состояния и качества построенного ЗГД. Исследования показали, что большинство дефектов ЗГД является результатом не только недоброкачественного строительства и отсутствия кон- троля качества построенного дренажа, но и из-за конструктивных недостатков экскаватора-дреноукладчика.
Без предупреждения появления этих дефектов невозможно нормальное функционирование дренажных систем в зоне орошения. С целью возможного предупреждения появления дефектов при строительстве ЗГД нами проанализированы различные конструкции дреноуклад-чиков.
Так, известен бункер дреноукладочной машины, состоящий из коробчатого отсека с установленными на нем направляющими роликами для укладываемой трубы (рисунок 1.5). В коробчатый отсек засыпается ОФМ (песок, щебень, гравий), которым затем обсыпается дренажная труба, уложенная на дно дренажной траншеи [61]. Недостатком этого устройства является то, что такой бункер обеспечивает обсыпку не только дренажной трубы заданным слоем сыпучего ОФМ, но и засыпку всего поперечного сечения дренажной траншеи. Это приводит к большому (до 0,3 м3 на 1 погонный метр дрены) расходу сыпучего ОФМ. Кроме того, сыпучий ОФМ не уплотняется, что приводит либо к вспучиванию (подъему со дна траншеи) полиэтиленовой дренажной трубы, либо к ее деформации (сдавливанию) грунтом, падающим в траншею при самообрушении стенок дренажной траншеи, или грунтом, поступающим в траншею при ее обратной засыпке.
Существует также бункер дреноукладчика, включающий коробчатый отсек с установленным внутри него желобом для направления укладываемой дренажной трубы, а также закрепленный на задней стенке коробчатого отсека планировщик сыпучего ОФМ, представляющий собой лоткообраз-ный формователъ с плоскими боковыми стенками в виде щитков, расположенных параллельно и соединенных под бункером с возможностью фиксированного перемещения по длине траншеи [7]. Недостатком данного устройства является то, что указанный бункер с планировщиком не обеспечивает качественного уплотнения сыпучего ОФМ над дренажной трубой, т.к. уплотняющие усилия от планировщика не воздействуют на этот слой ОФМ, Кроме того, расположенный за бункером планировщик не защищает уложенную на дно траншеи дренажную трубу от деформации (сдавливания) грунтом обрушающихся стенок траншеи или грунтом, поступающим в траншею при ее обратной засыпке (рисунок 1.6).
Расчет геометрических параметров формователя-уплотнителя сыпучего ОФМ из условий прочности
В патенте РФ № 2188280 мы предлагаем выполнять формователь-уплотнитель криволинейной формы. Рассмотрим элемент формователя-уплотнителя под действием вертикальной грунтовой нагрузки. Из суммы проекций действующих сил на ось х, у и суммы моментов имеем: Умножив выражение (2.37) на sin a, а выражение (2.38) на cos а и вычтя из первого выражения второе, получим: Будем искать форму формователя-уплотнителя из условий, что изгибающие моменты в нем будут равны нулю, что является одним из критериев его экономичности, т.к. наибольший вклад в напряжения вносят напряжения изгиба. Тогда ]i = 0, — = 0, Q = 0, —— = 0 и уравнения (2.39) и (2.40) принимают вид: Профессор В.И. Руднев (1930) предлагает вместо поперечной (Q) и продольной (N) сил ввести новые переменные силы (при qx =0) Последняя сила (Н) названа распором. Это позволяет упростить расчетные системы дифференциальных уравнений и получить расчетное уравнение при действии только вертикальных нагрузок (qx = 0) в виде: При нагрузке qy, как это принимается в нормативной и справочной литературе, при расчете дренажных трубопроводов, равной const qy = q = Нами предлагается конусообразующая рифленая поверхность формователя-уплотнителя. Это объясняется тем, что если формователь-уплотнитель выполнить плоским, то жесткость на изгиб будет равна: Втр - ширина траншем, м; t - толщина материала формователя-уплотнителя, м. Жесткость на изгиб формователя-уплотнителя можно существенно увеличить при незначительном увеличении расхода материала.
От величины жесткости на изгиб существенно зависят экономические параметры формователя-уплотнителя, а также условия прочности и жесткости. б) плоская форма В качестве примера рассмотрим рифленую поверхность, образованную параболическими дугами при увеличении расхода материала на 1 %. Площадь сечения соответственно равна: Отношение жесткостей на изгиб рифленого и плоского сечений равно: рифленого _ k » 4 1U Втр _ EJплоек. Е-8,333-10- " Это свидетельствует о существенном преимуществе рифленого сечения над плоским. Учитывая сложную рифленую поверхность формователя-уплотнителя, предлагается численная методика расчета на ПЭВМ, которая реализована в компьютерном классе НГМА. 1. Разбиваем сечение формователя-уплотнителя на элементы и нахо дим его суммарную площадь сечения: 6. Вычисляем главные моменты инерции рифленого сечения Ju = Jz cos2 oto + Jy sin2 oto - Dzy sin2 Oo Jv = Jy cos2 ao + Jz sin2 oto - Dzy sin2 ceo Максимальное напряжение определяем по выражению: Jz - осевой момент инерции рифленого сечения, м4; ЬМах - расстояние до наиболее удаленного волокна, м; Ммах - максимальный момент, кН-м. Максимальный прогиб для случая равномерно распределенной нагрузки определяется по выражению: 48 2.4 Влияние параметров формователя-уплотнителя на тяговое сопротивление дреноукладчика Обосновав основные параметры и форму поперечного сечения формователя-уплотнителя, проведем теоретическое исследование влияния указанных параметров на тяговые сопротивления дреноукладчика. Проведенный анализ показывает следующие условия работы формователя-уплотнителя: 1) формователь-уплотнитель перемещается по объемно- фильтрующему материалу (ОФМ), при этом возникает сопротивление пе ремещению; 2) обрушающийся грунт создает дополнительное усилие прижатия формователя-уплотнителя к поверхности ОФМ; 3) обрушившийся грунт создает дополнительное сопротивление перемещению формователя-уплотнителя за счет его трения о верхнюю поверхность формователя-уплотнителя (рисунок 2.9). Изучение процесса перемещения формователя-уплотнителя по ОФМ позволяет сделать вывод о том, что он аналогичен процессу перемещения опорных лыж землеройных машин. При перемещении формователя-уплотнителя по ОФМ происходит трение его нижней поверхности об ОФМ всей его опорной площадью, при этом ОФМ уплотняется, а перед формова-телем-уплотнителем возникает незначительная призма волочения ОФМ, что характерно для перемещения лыжи землеройной машины по грунту. На основании исследований таких ученых как В.П. Горячкин, А.Н. Зеленин, Н.Г. Домбровский, Ю.А. Ветров, Д.И. Федоров, В.И. Баловнев и др. [31, 52 - 54, 38 - 39, 22 - 23, 141, 11-14, 27] сопротивление перемещению формователя-уплотнителя можно определить по формуле, предложенной ими для определения сопротивления перемещению опорной лыжи землеройной машины:
Лабораторные исследования по определению сопротивления перемещению формователя-уплотнителя
Лабораторные исследования по определению сопротивления перемещению формователя-уплотнителя проводились на разработанной нами лабораторной установке. Для этого на основании анализа проведенных теоретических исследований задавались следующие условия: 1. Длина моделей формователя-уплотнителя в масштабе М 1:4 составила 0,25 м, 0,5 м, 0,75 м и 1 м (рисунок 4.4), а ширина - 0,08 м. 2. Усилие прижатия модели формователя-уплотнителя к ОФМ с помощью пружины находилось в пределах от 20 Н до 100 Н и изменялось с шагом через 20 Н. 3. В качестве ОФМ использовался его натурный образец. 4. Криволинейность рифленой поверхности модели формователя- уплотнителя выполнялась аналогично расчетной в масштабе М 1:4. Эксперименты проводились в 5-кратной повторности и для каждого заезда тележки с моделью формователя-уплотнителя определялось сопротивление перемещению по формуле: где WM.(j,. - сопротивление перемещению формователя-уплотнителя, Н; W0 - общее сопротивление перемещению тележки с моделью формователя-уплотнителя, Н; W - сопротивление перемещению тележки на холостом ходу, Н. В процессе проведения исследований на специально разработанный кронштейн 9 устанавливались модели формователя-уплотнителя различной длины и перед каждым заездом задавали величину усилия прижатия модели формователя-уплотнителя к ОФМ. Усилие прижатия изменялось путем подъема или опускания специального кронштейна в разрезных отверстиях (рисунок 4.5). В процессе перемещения тележки с моделью формователя-уплотнителя по рельсовому ходу с помощью тензозвена (рисунок 4.6) определялось сопротивление ее перемещению. Значение сопротивления перемещению в процессе движения тележки получали с помощью тензостанции (рисунок 4.7). По полученным данным определялся коэффициент сопротивления перемещению модели формователя-уплотнителя в каждом заезде, а затем определялось его среднее значение для каждой длины модели по формулам (4.2 и 4.3), соответственно
В результате проведенных исследований получены зависимости сопротивления перемещению модели формователя-уплотнителя от усилия прижатия ее к ОФМ при различной длине модели (0,25 м, 0,5 м, 0,75 м, и 1 м) и определены средние значения коэффициента сопротивления перемещению для каждой длины модели формователя-уплотнителя, а также общее среднее значение, которое составило f] = 0,5. Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице 4.1 и на рисунке 4.8. В результате проведенных исследований установлено, что с увеличением рабочей скорости дреноукладчика увеличивается расстояние от бункера дреноукладчика до начала обрушения стенок дренажной траншеи. Это означает, что с увеличением рабочей скорости дреноукладчика возрастает необходимая длина формователя-уплотнителя (Ьф), в связи с чем проводились исследования по определению зависимости длины формователя-уплотнителя от скорости дреноукладчика при глубине укладки дрен 3,75 м. При этом фиксировалось время с момента прохождения бункером дреноукладчика УДМ-350 заранее установленной на дренажной линии отметки до момента начала обрушения стенок траншеи. Измерялась также длина обрушившейся части грунта () с боковой стенки траншеи. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 4.2. На основании полученных данных нами предложено уравнение 4.4 для определения длины формователя-уплотнителя в зависимости от скорости дреноукладчика и построен график (рисунок 4.9). где Vp - рабочая скорость дреноукладчика, м/с; to - время до начала обрушения стенок траншеи, с. Из полученной зависимости и графика видно, что с увеличением рабочей скорости дреноукладчика длина формователя уплотнителя также увеличивается. При этом, максимальная рабочая скорость дреноукладчика была зафиксирована равной 0,055 м/с (200 м/час), что является максимальным значением по техническим характеристикам машины УДМ-350. Очевидно, что длину формователя-уплотнителя следует обосновывать, исходя из максимальной рабочей скорости дреноукладчика УДМ-350 - 0,055 м/с (200 м/час). Только в этом случае можно гарантированно обеспечить защиту дренажного трубопровода от образования колен и сплющивания.
Основные технико-экономические показатели применения усовершенствованного технологического приема строительства ЗГД
Расчет основных технико-экономических показателей применения усовершенствованного технологического приема строительства ЗГД прово- дится в табличной форме. В таблице 5.1 приведены исходные данные, на основании которых определялись показатели, приведенные в разделе 5.1. За базовую машину принят экскаватор-дреноукладчик УДМ-350, а за новую -формователь-уплотнитель, агрегатируемый с этим дреноукладчиком. В процессе производственных испытаний установлено, что дреноукладчик с предлагаемым формователем-уплотнителем работает с большей нагрузкой: коэффициент загрузки двигателя дреноукладчика увеличивается с 0,85 до 0,9, что приводит к увеличению расхода топлива и незначительному (до 3 — 5 %) уменьшению поступательной рабочей скорости дреноукладчика, в результате чего производительность дреноукладчика УДМ-350 уменьшается со 100 м/ч до 95 м/ч. По данным ФГУ «Ростовмелиоводхоз», стоимость дреноукладчика УДМ-350 составляет 650 тыс. руб., стоимость же формователя-уплотнителя (по смете изготовителя) составляет 77 тыс. руб. Полученный отрицательный годовой экономический эффект Э" показывает, что применение усовершенствованного технологического приема с использованием формователя-уплотнителя приводит к удорожанию строительства закрытого горизонтального дренажа.
Однако, при строительстве ЗГД без формователя-уплотнителя в уложенных дренажных трубах появляются дефекты, для устранения которых необходимо отрывать шурфы, заменять дефектную часть дренажной трубы и вновь засыпать шурф. Отрывка шурфов и устранение дефектов, как показывают расчеты, увеличивает стоимость укладки 1 метра дренажной трубы на 4,8 руб. Тогда, с учетом стоимости устранения дефектов ЗГД, удорожание стоимости дренажа, построенного дреноукладчиком УДМ-350, в течение года составит 163,3 тыс. руб., в то время как применение формователя-уплотнителя увеличивает затраты на строительство дренажа за тот же период всего на 96,7 тыс. руб. Таким образом, применение усовершенствованного технологического приема обеспечивает снижение годового объема затрат при строительстве ЗГД на 66,6 тыс. руб. С учетом этой экономии определяем срок окупаемости дополнительных капитальных затрат на формователь-уплотнитель: С учетом полученных показателей строим график (рисунок 5.1) окупаемости дополнительных капитальных затрат и получения прибыли за счет применения формователя-уплотнителя. Таким образом, затраты на применение формователя-уплотнителя окупятся через 1,15 года, а его применение в последующие годы позволит получить прибыль после второго года эксплуатации в размере П2 = 56,2 тыс. руб, после третьего года эксплуатации прибыль составит Пз = 122,8 тыс. руб., а после четвертого года прибыль составит П4 = 189,4 тыс. руб.
