Land Reclamation and Water Management (E-Journal)
Not a member yet
312 research outputs found
Sort by
МЕТОД ІДЕНТИФІКАЦІЇ РІВНЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ВОДНИХ ОБ’ЄКТІВ
No full textA method for identifying the environmental safety of water bodies under conditions of uncertainty has been developed using systems analysis methods and a multicriteria approach. Improving the adequacy of identification involves searching for a more suitable criterion and using multiple criteria that comprehensively describe the goal of identifying the environmental safety level of water bodies and complement each other. The determination of environmental safety in the context of the requirements of the Water Code of Ukraine should be structured according to integrated criteria. The proposed identification method uses techniques for calculating scores of various factors that characterize the components of specific criteria. The objectivity of the identification process is ensured by using criteria that provide a sufficiently complete chain of assessment features of threats. The identification procedure is based on multicriteria evaluation approaches with subsequent aggregation into an integral index that defines the water body's environmental safety level. During the identification procedure, the values of indicators and indices of relevant characteristics are mapped to corresponding evaluation scales. The arguments of the target identification function, which are features of the evaluation factors according to their respective criteria components, are expressed as dimensionless scores. The identification problem for natural or artificial objects under uncertainty is solved using systems analysis methods and a multicriteria approach, and it is reduced to comparing the resulting scores and ranking them by a set of partial or integral criteria (index). The use of the Analytic Hierarchy Process to justify the contribution of comprehensive components to assessing the environmental safety level of Ukraine's water bodies is a key element that made it possible to select the most appropriate assessment methodology.Розроблено метод ідентифікації рівня екологічної безпеки водних об’єктів в умовах невизначеності, що розв’язується методами системного аналізу з використанням багатокритеріального підходу. Вирішення задачі підвищення адекватності ідентифікації полягає не тільки в пошуку адекватнішого критерію, але й у використанні декількох критеріїв, що описують різносторонньо мету ідентифікації рівня екологічної безпеки водних об’єктів і доповнюють один одного. Визначення екологічної безпеки водних об’єктів в аспектах вимог Водного Кодексу України доцільно структурувати за комплексними критеріями. Метод ідентифікації рівня екологічної безпеки водних об’єктів використовує прийоми обчислення бальних оцінок різних факторів, що характеризують окремі складові конкретних критеріїв. Об’єктивність вирішення задачі ідентифікації рівня екологічної безпеки водних об’єктів обумовлюється забезпеченням критеріями достатньо повного ланцюга оцінювання ознак загроз. Процедура проведення ідентифікації базується на підходах багатокритеріальної оцінки з подальшою згорткою її до інтегрального індексу, який буде визначати рівень екологічної безпеки водного об’єкту. При проведенні процедури ідентифікації значення індикаторів і індексів відповідних характеристик проектуються на значення відповідних шкал. Аргументи цільової функції ідентифікації, які є ознаками чинників оцінювання за відповідними складовими критеріями, виражаються балами в безрозмірному вигляді. Задача ідентифікації рівня екологічної безпеки для природних чи техногенних об’єктів в умовах невизначеності розв’язується методами системного аналізу з використанням багатокритеріального підходу і зводиться до порівняння отриманих бальних оцінок і ранжування їх за сукупністю часткових критеріїв чи інтегральним критерієм (індексом). Використання методу аналізу ієрархії для обґрунтування вкладу комплексних складових оцінювання рівня екологічної безпеки водних об'єктів України є ключовим елементом, що дозволило вибрати найкраще рішення щодо застосування методології оцінювання
МЕТОДОЛОГІЯ РОЗРАХУНКУ ТА ВІЗУАЛІЗАЦІЇ НОРМ ВОДОПОТРЕБИ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР З ВИКОРИСТАННЯМ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
No full textThe article analyzes existing approaches to determining water consumption rates of crops for irrigation in Ukraine. They were estimated at the level of weather stations and regions, in view of climate change and the need for their constant updating using the developed automated system and information technologies. It was found that water need for growing crops has increased significantly, especially in the southern regions of Ukraine. This work is a continuation of the study of evapotranspiration, its components and dynamics based on remote sensing data and calculations when using the Penman-Monteith-Leuning method. The obtained results are presented in an interactive database and as visualized cartographic information. The rate calculation was carried out based on the potential evapotranspiration for the period 2005–2024, when using the biophysical Shtoiko method, which allows determining water consumption rates taking into account a natural moisture deficit. Meteorological data from regional weather stations operating in automatic mod as well as the information systems developed at the Institute of Water Problems and Land Reclamation were used for calculations. Water consumption was estimated based on water balance equations and multi-year series of agricultural and meteorological observations.
The average annual sowing dates and development phases of the main crops in the regions of Ukraine were also specified, with reference to weather stations, and the maps of water consumption spatial distribution were built. A database of crop water consumption rates was created with integrating geospatial parameters. Python software was developed using the Folium, Shapely, and Django libraries for data analysis and visualization. For geospatial presentation of the results, the zones of weather stations influence were calculated using the Thyssen-Voronyi polygon method. The study revealed a significant increase in water consumption rates for crops in Ukraine over the past two decades compared to the control climatic period of 1960-2000. In the Steppe zone, water consumption increased by 40%, in the Forest-Steppe and Polissya zones - by 15%. Data analysis for 2005-2024.
Analysis of data for 2005-2024 confirmed a further increase in water consumption in all climatic zones by an average of 18-25%. Combining these data with web tools increases the availability of information and promotes its practical use in agriculture. Maps of water consumption deficits for the warm period of the year, water consumption rates for corn and wheat for the years of 50%, 75% and 95% water supply deficit, which reflect regional variability in their distribution, were built. The study confirmed the need for constant updating of water consumption rates and their consideration in planning agricultural policy and water management.У дослідженні проаналізовано існуючі підходи до визначення та коригування норм водопотреби сільськогосподарських культур для зрошення в Україні. Коригування норм водопотреби здійснено по всім метеостанціям, для кожної з яких визначені дати настання фенологічних фаз сільськогосподарських культур. Виконано оцінку їх величини на рівні метеостанцій та областей, враховуючи сучасні кліматичні зміни та необхідність їх постійного оновлення з використанням розробленої автоматизованої системи та інформаційних технологій. Встановлено, що потреба у воді для вирощування культур значно зросла, особливо в південних регіонах України. Ця робота є продовженням дослідження евапотранспірації, її компонентів та динаміки за даними ДЗЗ за методом Penmann-Monteith-Leuning. Інтеграція до оцінювання евапотранспірації, розрахованої за різними методами залежно від наявних даних, дозволяє точніше враховувати зміни водопотреби сільськогосподарських культур, кліматичні зміни та регіональні особливості вирощування сільськогосподарських культур. Отримані результати впроваджено у вигляді інтерактивної бази даних та візуалізованої картографічної інформації. Розрахунок норм здійснено на основі потенційної евапотранспірації за період 2005–2024 рр. із використанням біофізичного методу Штойка, що дозволяє визначити оптимальні норми водопотреби з урахуванням дефіциту природного зволоження. Для розрахунків обирали метеорологічні дані регіональних метеостанцій, що працюють в автоматичному режимі та інформаційні системи розроблені в ІВПіМ. Оцінку водопотреби здійснювали на основі водно-балансових рівнянь та багаторічних рядів агро- та метеоспостережень. Проведена адаптація настання середньорічних дат сівби по основних сільськогосподарських культурах, здійснено уточнення настання фаз розвитку сільськогосподарських культур по регіонах України, з прив'язкою до метеостанцій, побудовано карти просторового розподілу норм водопотреби. Створена база даних норм водопотреби сільськогосподарських культур з інтеграцією геопросторових параметрів. Розроблено програмне забезпечення на Python із застосуванням бібліотек Folium, Shapely, Django для аналізу та візуалізації даних. Для просторового розподілу і аналізу поширення результатів розраховані зони впливу метеостанцій за методом полігонів Тиссена-Вороного. Дослідження встановило значне зростання норм водопотреби сільськогосподарських культур в Україні за останні два десятиліття порівняно з контрольним кліматичним періодом 1960-2000 років. У степовій зоні водопотреба збільшилася до 40%, у лісостеповій та поліській – на 15%. Аналіз даних 2005-2024 рр. підтвердив подальше зростання водопотреби у всіх кліматичних зонах в середньому на 18-25%. Удосконалення методів розрахунку норм водопотреби з урахуванням фенологічних фаз розвитку культур за шкалою BBCH, дозволяє точніше оцінювати накопичення дефіцитів вологи протягом вегетаційного сезону. Поєднання цих даних із веб-інструментами підвищує доступність інформації та сприяє практичному використанню її у сільському господарстві. Побудовано карти розповсюдження дефіцитів водопотреби для теплого періоду року, норм водопотреби для кукурудзи та пшениці для років 50%, 75% та 95% за дефіцитом водозабезпеченості, що враховують регіональні мінливості їх розподілу. Дослідження підтвердило необхідність постійного оновлення норм водопотреби та їх врахування при плануванні аграрної політики та управлінні водними ресурсами
АНАЛІЗ РОЗРАХУНКУ ЕТАЛОННОЇ ЕВАПОТРАНСПІРАЦІЇ ЗА ДАНИМИ ДЕРЖАВНОЇ МЕТЕОРОЛОГІЧНОЇ СТАНЦІЇ
No full textSince direct measurement of reference evapotranspiration (ET0) is a complex, time-consuming and expensive process, the most common procedure is to estimate ET0 from climate data. The purpose of this study was to perform reference evapotranspiration calculations based on the data of the state meteorological station Askania-Nova and compare them with the actual ET0 data obtained using an automatic Internet meteorological station. The data for the study were taken from the state meteorological station Askania-Nova (township Askania-Nova, Kakhovsky district, Kherson region, 46.45°N 33.88°E) and the automatic Internet meteorological station iMetos IMT 300 from the company "Pessl Instruments", which is located at the meteorological site of the Askaniysk DSDS (Tavrychanka village, Kakhovsky district, Kherson region, 46.55°N, 33.83°E). Standard evapotranspiration was calculated using the Penman-Monteith method (FAO56-RM). To assess the accuracy of ET0 calculations, mean absolute percent error (MAPE), root mean square error (RMSE) and Standard Error of Estimate (SEE ) were determined. According to the results of the comparison of indicators from two meteorological stations, it was found that the smallest errors are inherent in the daily average and maximum temperature and relative air humidity (MAPE<10%), for the minimum temperature and relative air humidity, the MAPE errors are 18,1 and 13,7%, respectively. The MAPE error for water vapor pressure deficit and solar radiation is 20,2 and 26,3%, respectively. The largest MAPE error of 40,3% was established for wind speed measurements. The average MAPE error between the calculated ET0, based on the meteorological data of the Askania-Nova station, and the actual ET0 data obtained from the automatic Internet meteorological station iMetos is 16,8%, RMSE – 0,65 mm, SEE – 0,56 mm. Applying a coefficient of 0,92 when calculating ET0 reduces the errors of MAPE, RMSE, and SEE by 3,2%, 0,15 mm, and 0,05 mm, respectively, for all calculation periods. For the May-August period, the MAPE error was 10,7%, which brings the calculations close to high accuracy (MAPE <10%). Based on the results of the calculations, it was established that on average over the years of research, the actual ET0 was 68 mm less than the calculated one. The absolute errors of determination of ETc depended on the crop and the average over the years of research ranged from 33 mm (winter wheat) to 68 mm (early tomatoes). The application of the refined value of ET0 in calculations reduces the absolute errors in the determination of c over the years of research, this error did not exceed 6 mm (early tomato). Research results confirm the possibility of using meteorological indicators obtained from state meteorological stations to calculate ET0. To increase the accuracy of calculations, it is necessary to use a refinement coefficient.Оскільки пряме вимірювання еталонної евапотранспірації (ET0) є складним, трудомістким і дорогим процесом, найпоширенішою процедурою є оцінювання ETо за кліматичними даними. Метою проведення цього дослідження було виконати розрахунки еталонної евапотранспірації за даними державної метеостанції Асканія-Нова та порівняти їх з фактичними даними ET0, отриманими за допомогою автоматичної інтернет-метеорологічної станції. Дані для дослідження були взяті з державної метеорологічної станції Асканія-Нова (смт Асканія-Нова, Каховський р-н, Херсонська обл., 46.45° п.ш. 33.88° сх.д.) та з автоматичної інтернет-метеорологічної станції iMetos IMT 300 від компанії «Pessl Instruments», яка розташована на метеомайданчику Асканійської ДСДС (с. Тавричанка, Каховський р-н, Херсонська обл. 46.55° п.ш. 33.83° сх.д.). Еталону евапотранспірацію розраховували за методом Пенмана-Монтейта (FAO56-РМ). Для оцінювання точності розрахунків ЕТ0 визначали середню абсолютну відсоткову помилку МАРЕ (Mean Absolute Percent Error), середньоквадратичну похибку RMSE (Root Mean Square Error) та стандартну похибку SEE (Standard Error of Estimate). За результатами порівняння показників з двох метеорологічних станцій встановлено, що найменші похибки притаманні для середньодобової та максимальної температури та відносної вологості повітря (МАРЕ<10%), для мінімальної температури та відносної вологості повітря похибки МАРЕ відповідно становлять 18,1 і 13,7%. Похибка МАРЕ для дефіциту тиску водяної пари та сонячної радіації відповідно становить 20,2 і 26,3%. Найбільшу похибку МАРЕ 40,3 % встановлено для вимірювань швидкості вітру. Середня похибка МАРЕ між розрахованою ET0, за метеорологічними даними станції Асканія-Нова, та фактичними даними ET0, отриманими з автоматичної інтернет-метеорологічної станції iMetos, становить 16,8%, RMSE – 0,65 мм, SEE – 0,56 мм. Застосування коефіцієнта 0,92 при розрахунку ET0 зменшує похибки МАРЕ, RMSE та SEE відповідно на 3,2%, 0,15 мм та 0,05 мм для всіх розрахункових періодів. За період травень-серпень похибка МАРЕ становила 10,7%, що наближує розрахунки майже до високої точності (МАРЕ <10%). За результатами розрахунків встановлено, що в середньому за роки досліджень фактична ET0 була на 68 мм менша, ніж розрахована. Абсолютні похибки визначення ЕТс залежали від культури і в середньому за роки досліджень становили від 33 мм (пшениця озима) до 68 мм (томати ранні). Застосування в розрахунках уточненого значення ET0 зменшують абсолютні похибки визначення ЕТс, за роки досліджень ця похибка не перевищувала 6 мм (томат ранній).Результати досліджень підтверджують можливість використання метеорологічних показників, отриманих з державних метеостанцій, для розрахунку ET0. Для підвищення точності розрахунків необхідно використовувати уточнювальний коефіцієнт
ОЦІНКА МОЖЛИВОСТІ ПРОМИВКИ СИСТЕМ КРАПЛИННОГО ЗРОШЕННЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНО АКТИВОВАНИМИ НИЗЬКОКОНЦЕНТРОВАНИМИ СОЛЬОВИМИ РОЗЧИНАМИ
No full textThe practice of using drip irrigation systems shows that contamination of drip outlets, including products of organic origin, is a serious threat to their reliable operation. In Ukraine, to combat such contamination, drip irrigation pipelines are flushed with environmentally hazardous 15% sodium hypochlorite AquaDoctor made in China. At the same time, there is evidence in the world practice of the possibility of effective use of environmentally friendly electrochemically activated low-concentrated saline solutions, in particular, anolyte, for such purposes. The analysis of the domestic market of disinfectants, bactericidal agents and antiseptics suggested that the anolyte "Crystal" produced by PE "Personnel Lux" (Kharkiv), which has a high biocidal effect. Kharkiv), which has a high biocidal activity at a mass total concentration of 0.1% of ADR, and electrochemically activated low-concentrated sodium hypochlorite "Secobren" with a hypochlorite content of up to 0.06% produced by "UKRTEK PRODUCT" LLC (Kyiv), which may have similar properties, can be used for flushing drip outlets.
Laboratory and field studies have been conducted to determine the possibility of flushing drip irrigation pipelines with electrochemically activated low-concentrated saline solutions to remove contamination of drip irrigation outlets with products of organic origin. The study was conducted during the flushing of drip irrigation pipelines with integrated drippers from ASSIF (METZER, Israel) with AquaDoctor, Crystal and Secobren disinfectants. Laboratory studies were conducted in the laboratory of the Institute of Plant Industry and Mechanics of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine, accredited in the UkrSEPRO system, and field studies were conducted on subsurface drip irrigation systems in Cherkasy and Kyiv regions. For flushing in the field, the "Forced installation of supply and mixing of PUPS" developed by IRRIGATOR UKRAINE LLC was used.
The results of laboratory and field studies have shown that the washing capabilities of environmentally safe products "Kristal" and "Secobren" are comparable to those of environmentally hazardous hypochlorite "AquaDoctor". This makes it expedient to conduct further research to develop the technology of washing drip outlets depending on the nature and intensity of their pollution.Практика використання систем краплинного зрошення свідчить, що забруднення краплинних водовипусків, у тому числі продуктами органічного походження, є серйозною загрозою їх надійної роботи. В Україні для боротьби з таким забрудненням використовують промивки трубопроводів краплинного зрошення екологічно небезпечним 15 % гіпохлоритом натрію «AquaDoctor» виробництва КНР. Разом з тим, в світовій практиці існують данні про можливість ефективного застосування для таких цілей екологічно безпечних електрохімічно активованих низькоконцентрованих сольових розчинів, зокрема – аноліту. Аналіз вітчизняного ринку дезінфікуючих та бактерицидних засобів і антисептиків дозволив припустити, що аноліт «Кристал» виробництва ПП «Персонал Люкс» (м. Харків), який має високу біоцидну активність при масовій сумарній концентрації АДР 0,1%, та електрохімічно активований низькоконцентрований гіпохлорит натрію «Секобрен» з вмістом гіпохлориту до 0,06% виробництва ТОВ «УКРТЕК ПРОДАКТ» (м. Київ), що має може аналогічні властивості, можуть бути використані для промивки краплинних водовипусків. Проведено лабораторні і польові дослідження щодо можливості промивки електрохімічно активованими низькоконцентрованими сольовими розчинами забруднень краплинних водовипусків продуктами органічного походження. Дослідження проведено при промивках трубопроводів краплинного зрошення з інтегрованими крапельницями фірми ASSIF (METZER, Ізраїль) дезінфікуючими засобами «AquaDoctor», «Кристал» та «Секобрен». Лабораторні дослідження проводились в акредитованій в системі УкрСЕПРО лабораторії ІВПіМ НААН, польові – на системах підґрунтового краплинного зрошення Черкаської та Київської областей. Для промивки в польових умовах використовувалась «Примусова установка подачі та змішування ПУПЗ» розробки ТОВ «ІРРІГАТОР УКРАЇНА».
Результати лабораторних і польових досліджень засвідчили, що промивні спроможності екологічно безпечних засобів «Кристал» та «Секобрен» є співставні з можливостями екологічно небезпечного гіпохлориту «AquaDoctor». Це робить доцільним проведення подальших досліджень для відпрацювання технології промивки краплинних водовипусків в залежності від характеру та інтенсивності їх забруднення
ОПТИМАЛЬНІ ПАРАМЕТРИ ВОДНОГО РЕЖИМУ ҐРУНТУ ПРИ ВИРОЩУВАННІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР НА ОСУШУВАНИХ ЗЕМЛЯХ
No full textThe results of the research on determining the optimal parameters of the soil water regime during cultivation of promising agricultural crops on drained lands under modern conditions of farm management and climate changes are presented. It was found that the weather conditions of the vegetation seasons of 2022, 2023, and 2024 on the drained lands of the reclamation system of the Sarny Research Station of IWP&LR of NAAS were very contrasting: periods with excessive precipitation alternated with their prolonged absence, and significant fluctuations in temperature indicators were noted. The assessment of the impact of water regime regulation on the yield of spring wheat, winter rapeseed, grain corn, and soybeans was carried out using an unified fertilization system, applying the same rates of mineral fertilizers, and with an identical plant protection system on the background of 3 options for regulating the groundwater level (GWL) - 75-80 cm, 85-100 cm, and 100-140 cm. On the background of the indicated options for regulating the GWL, the lowest moisture reserves were observed in the summer period, and in areas adjacent to the studied territory, where the GWL was not regulated, moisture reserves in the summer in the soil layer of 0-30 cm dropped to the critical values (8–9 mm). On the experimental plots during this period, thanks to timely sluicing, soil moisture reserves did not fall below 47-50 mm. Based on the analysis of the dynamics of dry mass of growth of spring wheat, winter rapeseed, grain corn, and soybeans according to the options for regulating the soil water regime, the optimal parameters of the soil water regime (GWL, moisture, and moisture reserves) were determined for the phenological phases of the studied crops. It was found that the highest yield increase due to the optimization of moisture supply was observed in spring wheat and soybeans. Spring wheat is the most sensitive to soil water regime and reacts more actively than other crops to a decrease in GWL. The regulation of the GWL contributed to an increase in the yield of spring wheat by 41.6%, winter rapeseed by 18.3%, grain corn by 32.5%, and soybeans by 44,8%.Наведено результати досліджень щодо визначення оптимальних параметрів водного режиму грунту при вирощуванні перспективних сільськогосподарських культур на осушуваних землях у сучасних умовах господарювання та змін клімату. Встановлено, що погодні умови вегетаційних періодів 2022-2024 рр. були дуже контрастними: чергувалися періоди з надмірною кількістю опадів, тривалою їх відсутністю та відмічалися значні коливання температурних показників. Досліджувані сільськогосподарські культури (яра пшениця, ріпак озимий, кукурудза на зерно та соя) вивчали на фоні 3-х варіантів регулювання рівня ґрунтових вод (РҐВ). У технологічній схемі вирощування культур створена можливість виокремити значення водного режиму у формуванні урожайності вирощуваних культур та визначити їх чутливість до його формування. Регулювання водного режиму здійснювали за допомогою шлюзування. На фоні регулювання рівня ґрунтових вод (РҐВ) найнижчі показники вологозапасів відмічались у літній період, а на прилеглих до досліджуваної території ділянках, де РҐВ не регулювався, вологозапаси влітку у шарі ґрунту 0-30 см опускались до критичних значень (8–9 мм). На дослідних ділянках у цей період завдяки вчасно проведеному шлюзуванню вологозапаси грунту не опускалися нижче 47-50 мм. На основі аналізу динаміки наростання сухої маси пшениці ярої, ріпаку озимого, кукурудзи на зерно та сої за варіантами регулювання РҐВ визначено оптимальні параметри водного режиму грунту (РҐВ, вологість та вологозапаси) за фазами розвитку досліджуваних культур. Визначено, що найвищий приріст урожайності за рахунок оптимізації вологозабезпечення відмічено у пшениці ярої та сої. Пшениця яра є найбільш чутливою до водного режиму ґрунту і активніше інших культур реагує на зниження РҐВ. Регулювання РҐВ сприяло зростанню урожайності ярої пшениці – на 41,6 %, озимого ріпаку – на 18,3%, кукурудзи на зерно – 32,5% та сої – 44,8 %
ТАРИФИ НА ПОСЛУГИ З ПОДАЧІ ВОДИ НА ЗРОШЕННЯ ЯК ІНСТРУМЕНТ ЗАЛУЧЕННЯ ІНВЕСТИЦІЙ ДЛЯ ПОЛІПШЕННЯ ВИКОРИСТАННЯ ВОДИ ТА МЕЛІОРАТИВНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ
No full textConceptual approaches to increasing the investment attractiveness in water resources and land reclamation infrastructure should be adapted to solving the problems facing states and societies, including measures to ensure sustainable economic development and environmental protection. The implementation of investment and infrastructure projects is provided for by the Irrigation and Drainage Development Strategy until 2030 and is becoming relevant in solving the problems of the Ukrainian economy. Implementing a tariff policy will allow for maintaining land reclamation infrastructure in working condition, reducing the energy intensity of water supply for irrigation, establishing technological integrity of water use, etc. Such tasks draw attention to increasing the function of tariffs as one of the sources of covering investments in water infrastructure. A general trend in solving problems can be considered a broad view of problems, lower risk, and higher management reliability.
The article critically analyzes the experience of using irrigated lands based on the introduction of tariffs, given the investment component of tariffs and the use of mobilized funds for investment activities. Productive and inefficient principles of tariff formation are shown, and the importance of land reclamation infrastructure and current directions of financing irrigation infrastructure in EU countries are revealed through compliance with the requirement of targeted funds spending for infrastructure facilities.
Based on the risk classification, the significance and impact of risks in the operation of land reclamation systems in market conditions are given; the main components of tariff formation in irrigation water supply services, which include investments in improving land reclamation infrastructure, are outlined; contents of the investment component in the activities of water user organizations (WUO) is indicated, and the ways for the return on investment in land reclamation infrastructure in Ukraine are outlined. Ukraine's experience in successfully using the irrigation potential through a tariff policy for water supply can serve as an example for other countries.Концептуальні підходи до посилення інвестиційної привабливості вкладень у водні ресурси та меліоративну інфраструктуру мають бути адаптовані до розв’язання завдань, що стоять перед державами і суспільством конкретної країни, зокрема заходи, що забезпечують сталий розвиток економіки та природоохоронної діяльності. Реалізація інвестиційних та інфраструктурних проєктів передбачена Стратегією розвитку зрошення та дренажу до 2030 р. і стає актуальною у розв’язанні проблем економіки України. Запровадження політики тарифів дасть змогу підтримувати меліоративну інфраструктуру у робочому стані, знижувати енергоємність подачі води на зрошення, встановити технологічну цілісність водокористування тощо. Такі завдання зумовлюють увагу до підвищення функції тарифів як одного із джерел покриття інвестицій у водну інфраструктуру. Загальною тенденцією у розв’язанні проблем можна вважати широкий погляд на проблеми, менший ризик та вищу надійність управління.
У матеріалі проведено критичний аналіз досвіду використання зрошуваних земель на базі запровадження тарифів через призму інвестиційної складової тарифів та використання мобілізованих коштів для провадження інвестиційної діяльності. Вказано продуктивні та малоефективні принципи формування тарифів, розкрито значення меліоративної інфраструктури й актуальні напрями фінансування інфраструктури зрошення в країнах ЄС через дотримання вимоги цільового витрачання коштів в інфраструктурні об’єкти.
На основі класифікації ризиків наведено значення та вплив ризиків в управлінні меліоративними системами у ринкових умовах; окреслено головні складові тарифоутворення у наданні послуг з подачі води на зрошення, до складу яких входять інвестиції в поліпшення меліоративної інфраструктури; зазначено зміст інвестиційної складової у діяльності організацій водокористувачів (ОВК); накреслено орієнтири окупності вкладень інвестицій у меліоративну інфраструктуру в Україні. Досвід України щодо успішного використання потенціалу зрошення через тарифну політику на подачу води може стати прикладом для інших країн
ПІДХОДИ ДО ОЦІНЮВАННЯ СТІЙКОСТІ СПОРУД БЕРЕГОУКРІПЛЕННЯ ВОДОЙМ: АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЙ І МОДЕЛЕЙ ЇХ РОЗРАХУНКУ
No full textThe article analyzes the theoretical foundations for determining the stress state in a soil mass and the design of fastening the bank slope of reservoirs. Scientific research and theoretical principles on determining the forces that act on a bank protection structure have been systematized. Methodological approaches to the static calculation of bank protection for indirectly vertical structures are proposed, taking into account the relationship between the load on the structure and its deformation.
The purpose of the research is to ensure the stability and reliability of bank protection structures and to substantiate directions for improving technical solutions in modern conditions.
The work analyzes the use of various types of slope fastenings for bank protection structures in accordance with the requirements of State construction standards. It is proposed to focus research on sheet piling shore fastenings, as a modern and progressive technology for bank protection. The "soil massif - fastening structure" system is considered as a calculation model in the form of a one-sided type, which is an elastic element, which makes it possible to apply the modern apparatus of the theory of elasticity in considering this problem. This makes it possible to accept a linear relationship between stress and strain and obtain sufficient accuracy, which is confirmed by the available results of domestic and foreign research. For calculations of deformations, and assessment of the strength and stability of soil massifs and foundations, it is proposed to pay direct attention to the characteristics of the mechanical properties of soils, while three stages of foundation deformation are considered.
The formulated differential equations of the equilibrium of the soil massif make it possible to solve a wide range of issues related to the limit equilibrium and to obtain the calculated parameters of the pressure of earth masses on the retaining walls of shore fortifications of the oblique-vertical type. The results of the research analysis are recommended for use in determining the main loads on hydraulic structures, substantiating technical solutions for the development and improvement of slope and slope-vertical types of bank protection of reservoirs.У статті наведено результати аналізу теоретичних основ визначення напруженого стану в ґрунтовому масиві і конструкції кріплення берегового укосу водойм. Систематизовано наукові дослідження і теоретичні положення з визначення зусиль діючих на конструкції кріплень. Запропоновано методичні підходи до статичного розрахунку берегоукріплень укісно-вертикальних конструкцій з урахуванням взаємозв’язку між навантаженням на конструкцію та її деформацією. Метою досліджень визначено забезпечення стійкості та надійності конструкцій берегоукріплень та обґрунтування напрямів удосконалення технічних рішень у сучасних умовах.
У роботі проаналізовано застосовування різних типів укісних кріплень берегоукріплювальних споруд відповідно до вимог Державних будівельних норм. Запропоновано зосередити дослідження на шпунтових кріпленнях берегів, як на сучасній і прогресивній технології берегоукріплення. Система «ґрунтовий масив – конструкція кріплення» розглядається як розрахункова модель у вигляді одностороннього типу, який являє собою як пружний елемент, що дає можливість у розгляді цієї задачі застосувати сучасний апарат теорії пружності. Це дає можливість прийняти лінійну залежність між напругою і деформацією та отримати достатню точність, що підтверджується наявними результатами вітчизняних та закордонних досліджень. Для розрахунків деформацій, оцінювання міцності та стійкості ґрунтових масивів і основ запропоновано приділяти безпосередню увагу характеристикам механічних властивостей ґрунтів, при цьому розглянуто три стадії деформації основ. Сформульовані диференціальні рівняння рівноваги ґрунтового масиву, дають змогу вирішити широкий спектр питань, пов’язаних з граничною рівнодією та отримати розрахункові параметри тиску земляних мас на підпірні стінки берегоукріплень укісно-вертикального типу. Результати аналізу досліджень рекомендовано для використання у визначенні основних навантажень на гідротехнічні споруди, обґрунтуванні технічних рішень з розробки та удосконалення конструкцій укісного й укісно-вертикального типів берегоукріплення водойм
КУКУРУДЗА НА ЗЕРНО У БЕЗЗМІННОМУ ПОСІВІ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ ТА ПОГОДНИХ УМОВ
No full textOn the experimental field of the Poltava State Agricultural Experimental Station named after M. I. Vavilov of the The Institute of Pig Breeding and Agro-Industrial Production of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine, during 1984-2023, on typical chernozem in conditions of unstable moisture of the Left-Bank Forest-Steppe, were conducted researches to study the continuous growing of corn for grain and its productivity. Precipitation is the leading factor in providing corn with available moisture in this region. Different hydrothermal conditions, especially the amount of moisture during the agricultural year and the vegetation, led to sharp fluctuations in grain yield over the years, which occurred in a wide range. The analysis of the average values of corn productivity for each 10 consecutive years of conducting these studies made it possible to establish that during the first decade of observations, the dynamics of this indicator in subsequent periods took place in the paradigm of its growth, albeit at a different level. Maize grain yield and its correlation with different weather conditions and fertilization systems, regardless of the replacement of maize hybrids, ranged from direct to inverse and from low to high. Long-term application of different doses and ratios of organic and mineral fertilizers contributed to changes in both quantitative and qualitative indicators of humus in the soil. It was determined that the content of total carbon in the fertilized areas was higher by 3,0 and 3,3 relative percent compared to the unfertilized ones. Special attention was paid to the ratio between humic and fulvic acids, which directly depends on the fertilization system. The different effect of this agrotechnical measure on the amount of humus accumulation in the soil is shown. Thus, in areas without fertilizers (control), its accumulation occurs at the level of an average indicator and a weak effect of organic acids on the mineral part of the soil, while under the organo-mineral fertilization system, this process takes place intensively, and the mineral part remains almost unchanged.На дослідному полі Полтавської державної сільськогосподарської дослідної станції ім. М. І. Вавилова Інституту свинарства і агропромислового виробництва НААН України упродовж 1984-2023 рр. на чорноземі типовому в умовах нестійкого зволоження Лівобережного Лісостепу проводили дослідження з вивчення беззмінного вирощування кукурудзи на зерно та її продуктивність. Провідним фактором забезпечення рослин кукурудзи доступною вологою у цьому регіоні є атмосферні опади. Різні гідротермічні умови, особливо кількість вологи за сільськогосподарський рік та вегетаційний період, призвели до різкого коливання врожайності зерна за роками, яке відбувалося у широкому діапазоні. Аналіз середніх величин продуктивності кукурудзи за кожні 10 послідовних років проведення цих досліджень дав можливість встановити, що за перше десятиріччя наших спостережень динаміка цього показника у наступні періоди відбувалася у парадигмі його зростання хоч і на різному рівні. Урожайність зерна кукурудзи та її кореляційний зв'язок з різними погодними умовами і системами удобрення, незалежно від заміни гібридів кукурудзи, перебувала у діапазоні від прямого до оберненого та від низького до високого. Довготривале застосування різних доз та співвідношень органічних і мінеральних добрив сприяло зміні як кількісних, так і якісних показників гумусу у ґрунті. Визначено, що на удобрених ділянках вміст загального вуглецю щодо неудобрених був більшим на 3,0 і 3,3 відносного відсотка. Особлива увага була приділена на співвідношенню між гуміновими і фульвокислотами, яке напряму залежить від системи удобрення. Показано різну дію цього агротехнічного заходу на величину гумусонакопичення у ґрунті. Так, на ділянках без добрив (контроль) його акумулювання відбувається на рівні середнього показника та слабкої дії органічних кислот на мінеральну частину ґрунту, тоді як за органо-мінеральної системи удобрення цей процес проходить інтенсивно, а мінеральна частина залишається майже беззмінною
РОЛЬ ESG-ЗВІТНОСТІ КОМПАНІЙ В УПРАВЛІННІ ВОДНИМИ РЕСУРСАМИ
No full textThe rational use of water resources by business structures requires the development of appropriate strategies and their adherence to the chosen policy in terms of management of these objects: drawing up programs and plans, introducing environmental protection actions, displaying the economic effect and documenting all transactions, minimizing negative impacts on the environment and presentation of the positive and negative consequences of the use of natural resources in the format of ESG reporting, which discloses information about the activities of companies in the field of Environmental aspects, Social responsibility and Corporate Governance. This practice positions companies as an active participant in sustainable development and allows them to increase their own ratings, which makes it possible to have advantages in attracting investments and targeted financing, increasing one's own competitiveness due to improved trust in such companies, etc. Improving the quality of information in ESG reporting on water resources management and related processes allows stakeholders to receive complete and reliable information when making management decisions. On the basis of the study of ESG reporting of 8 corporations from Ukraine in terms of the use of water resources during the implementation of the strategy of sustainable development, positive and problematic practices of companies were identified when preparing the necessary data for reporting. During this analysis, the experience and legislative guidelines on the exploitation of water resources and the use of ecological and economic accounting of water in the countries were taken into account. In addition, approaches to applying the level of materiality in ESG reporting were analyzed when reporting in this format. The results of the study made it possible to rank the elements of water resources management of economic entities according to the rule of materiality of data in ESG reporting and to propose an algorithm for compiling ESG reporting in the part of water resources management, taking into account the level of materiality. The article substantiates the directions of providing companies with adequate information on water resources management measures and reflecting such practices in ESG reporting to meet the needs of internal and external users. The directions of further scientific research in the field of reporting on the use of water resources by various business entities are also outlined. A critical analysis of the peculiarities of ESG reporting in the area of water resources management can provide an opportunity for top managers of domestic companies to improve the quality of financial and non-financial information, which, in turn, will contribute to the improvement of the corporate governance system on the one hand, and on the other hand, improve the satisfaction of information users. requests of all stakeholders when making their own management decisions.Раціональне використання водних ресурсів компаніями потребує впровадження стратегій та дотримання ними обраної політики в частині управління цими об’єктами: складання програм та планів; запровадження дій природоохоронного спрямування, відображення економічного ефекту та документального оформлення усіх трансакцій; мінімізація негативних впливів на навколишнє середовище; представлення позитивних та від'ємних наслідків використання природних ресурсів у форматі ESG-звітності (англ. – ESG reporting), у якій розкривається інформація про діяльність компаній у сфері взаємовпливу навколишнього середовища (Еnvironmental aspects), соціальної відповідальності (Social responsibility) та корпоративного управління (corporate Governance). На основі дослідження ESG-звітності восьми корпорацій з України щодо користування водними ресурсами визначено позитивні практики та вузькі місця при підготовці компаніями необхідних даних. Під час проведення цього аналізу враховано іноземний та вітчизняний досвід, а також законодавчі норми в частині екологічного обліку, зокрема використання водних ресурсів. Крім того, проаналізовано підходи до застосування рівня суттєвості у ESG-звітності. Результати дослідження дали змогу здійснити ранжування елементів управління водними ресурсами суб’єктів господарювання за рівнем суттєвості у ESG-звітності та запропонувати алгоритм складання такої звітності у частині управління водними ресурсами. У статті обґрунтовано необхідність забезпечення компаніями належною інформацією щодо використання водних ресурсів у ESG-звітності для задоволення інформаційних потреб усіх стейкхолдерів. Також окреслено напрями подальших наукових досліджень у сфері звітування щодо користування водними ресурсами різними суб’єктами господарювання
АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ТРАДИЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ПІДГОТОВКИ ВОДИ КРЕМЕНЧУЦЬКОГО ВОДОСХОВИЩА РІЧКИ ДНІПРО ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПИТНИХ ПОТРЕБ
No full textAn analysis of the efficiency of the surface water treatment systems of the Dnipro reservoirs when their quality is changed to ensure the normative indicators of the quality of drinking water were carried out. The study of the effectiveness of traditional water treatment technologies was carried out by analyzing the results of laboratory studies of source and drinking water at the Dnipro water treatment plant with water intake from the Kremenchuk Reservoir (data from the Svitlovodsk Water and Sewage Services (SWS) of the Regional Municipal Production Enterprise (RMPE) of the Dnipro-Kirovograd), establishing correlations of quality indicators and assessing the state of water resources by the requirements of water legislation. The treatment plants of the Dnipro water supply station are not designed to treat water with a high content of biogenic substances during active phytoplankton vegetation, and under such conditions, increased doses of preliminary chlorination are used. As a result, water is polluted with residual chlorine and organochlorine. An increase in the dose of aluminum-containing coagulants in the corresponding period leads to an increase in the aluminum content in drinking water to the limit of the normative value (0,5 mg/dm3). According to the results of research in drinking water, turbidity was found to be 1,4 higher and permanganate oxidizability 1,3 higher than the standard content; excesses of color, iron, and residual chlorine content were found only sporadically and were on average within the upper limits of normative values. Correlation analysis (Pearson and Spearman correlations methods) of the influence of temperature on the following hydrometric, chemical, and physical factors was carried out: changes in turbidity, color, and changes in the concentration of total iron and ammonia. The analysis confirmed the visual connection of oxygen with temperature and water level and the influence of factors on oxygen concentration. The practical aspects of phytoplankton extraction during water intake from Dnipro reservoirs and water treatment at stations have gained further scientific justification.Проведено аналіз ефективності роботи систем очистки поверхневих вод дніпровських водосховищ при зміні їх якості для забезпечення нормативних показників якості питної води. Дослідження ефективності традиційних технологій водопідготовки здійснювали шляхом аналізу результатів лабораторних досліджень вихідної та питної води на Дніпровській водоочисній станції із забором води Кременчуцького водосховища (дані СВКГ ОКВП «Дніпро-Кіровоград»), встановлення кореляційних зв’язків якісних показників та оцінки стану водних ресурсів відповідно до вимог водного законодавства. Очисні споруди Дніпровської водоочисної станції не розраховані на очищення води з великим вмістом біогенних речовин у період активної вегетації фітопланктону і за таких умов застосовують підвищені дози попереднього хлорування. Як наслідок, відбувається забруднення води залишковим хлором і хлорорганікою. Зростання дози внесення алюмовмісних коагулянтів у відповідний період призводить до зростання вмісту алюмінію у питній воді до межі нормативного значення (0,5 мг/дм3). За результатами досліджень в питній воді виявлені перевищення каламутності в 1,4 та перманганатної окиснюваності в 1,3 раза від нормативного вмісту; перевищення забарвленості, заліза, вмісту залишкового хлору виявлялися лише епізодично та в середньому знаходилися у верхніх межах нормативних значень. Проведено кореляційний аналіз (методами Спірмана та Пірсона) впливу температури на наступні гідрометричні, хімічні та фізичні чинники: зміни каламутності, забарвленості, зміни концентрації заліза загального та аміаку. Аналіз підтвердив візуальний зв’язок кисню з температурою і рівнем води та вплив факторів на концентрацію кисню. Набули подальшого наукового обґрунтування практичні аспекти вилучення фітопланктону при заборі поверхневої води дніпровських водосховищ і обробці води на станціях водопідготовки