Forecasted estimation of the efficiency of agricultural drainage on drained lands

• Autorzy: Rokochinskiy Anatoliy , Volk Pavlo , Pinchuk Oleg , Turcheniuk Vasyl , Frolenkova Nadiia , Gerasimov Ievgenii

Identyfikatory

DOI

10.2478/jwld-2019-0016

Warianty tytułu

PL

Przewidywana ocena wydajności rolniczego drenażu na terenach zdrenowanych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the article we developed the design principles and implementation of a complex model and optimized the design parameters of drainage. The study was based on the implementation of interconnected structural and technological forecasting simulation and optimization model blocks, which in turn allowed to justify the optimal design parameters and drainage considering multiple natural and agronomic conditions and reclamation facilities. Example of evaluating the performance of drainage on drained lands was made for the conditions of a real project, implemented on lands of agricultural holding “May Day” located within of drainage system “Ikva” in the Rivne region. For the object conditions (average decade formation conditions of the drainage flow module for growing perennial grasses, winter cereals and potatoes) the estimated duration of the growing season was 214 days (100%), of which the total duration of drainage was 60% and included different levels of efficiency: 39% – ecological, 15.5% – technological and 5.5% – economic. The duration of its critical operations (forming module drainage flow exceeds the design of its value) does not exceed 5%. Thus, this approach enables the assessment of drainage with predetermined or specified parameters in the construction or renovation of drainage systems on different levels of effectiveness. It can be effectively used in the overall complex predictive and optimization calculations to substantiate the design and parameters of agricultural drainage, taking into account the variability of natural agrotechnical and reclamation conditions of a real object.

PL

W pracy rozwinięto zasady projektowania i wdrażania złożonego modelu oraz zoptymalizowano parametry projektowe drenażu. Badania oparto na wdrożeniu wzajemnie powiązanych symulacji strukturalnych i technologicznych oraz na optymalizacji bloków modelowych, co pozwoliło uzasadnić optymalne parametry projektowe z uwzględnieniem wielu czynników przyrodniczych, rolniczych i urządzeń melioracyjnych. Jako przykład oceny działania systemu drenarskiego przyjęto rzeczywisty projekt wdrażany na ziemiach przedsiębiorstwa rolniczego „May Day” usytuowanego w systemie drenarskim „Ikva” regionu Równe. W warunkach panujących na badanym obiekcie (dekadowe średnie warunki przepływu wód w uprawie wieloletnich traw, zbóż ozimych i ziemniaków) oszacowana długość sezonu wegetacyjnego wynosiła 214 dni (100%), przy czym przez 60% tego czasu woda była drenowana. Efektywność zależała w 39% od czynników ekologicznych, 15,5% – technologicznych i 5,5% – ekonomicznych. Długość operacji krytycznych (przekraczających wartość planowaną) była mniejsza niż 5%. Prezentowane podejście umożliwia ocenę drenażu ze wstępnie ustalonymi szczegółowymi parametrami w warunkach budowy lub renowacji systemów odwadniających o różnym stopniu wydajności. Może być zatem wykorzystane w złożonych obliczeniach prognostycznych i optymalizacyjnych jako wsparcie projektów rolniczego drenażu z uwzględnieniem zmienności naturalnych warunków agrotechnicznych i melioracyjnych konkretnego obiektu.

Słowa kluczowe

EN

agricultural drainage; complex model; effectiveness; parameters

PL

odwadnianie rolnicze; parametry; wydajność; złożony model

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 40
• Strony: 149--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rokochinskiy Anatoliy

• National University of Water and Environmental Engineering, 11 Soborna St., 33028 Rivne, Ukraine

autor

Volk Pavlo

• National University of Water and Environmental Engineering, 11 Soborna St., 33028 Rivne, Ukraine

autor

Pinchuk Oleg

• National University of Water and Environmental Engineering, 11 Soborna St., 33028 Rivne, Ukraine

autor

Turcheniuk Vasyl

• National University of Water and Environmental Engineering, 11 Soborna St., 33028 Rivne, Ukraine

autor

Frolenkova Nadiia

• National University of Water and Environmental Engineering, 11 Soborna St., 33028 Rivne, Ukraine

autor

Gerasimov Ievgenii

• National University of Water and Environmental Engineering, 11 Soborna St., 33028 Rivne, Ukraine

Bibliografia

• LOUCKS D.P., VAN BEEK E., StediNger J. R., DIJKMAN J.P., VILLARS M.T. 2017. Water resources systems planning and management: An introduction to methods, models and applications [eBook]. Springer. ISBN 978-3-319-44234-1 pp. 635. DOI 10.1007/978-3-319-44234-1.
• MARTYNIUK P.M., KUTIA T.V., OSTAPCHUK O.P., PINCHUK O.L. 2018. Filtration equation and movement of the wetting interface in case of pressure pipeline breakthrough under the conditions of variable porosity. JP Journal of Heat and Mass Transfer. Vol. 15. Iss. 2 p. 281–293.
• MIODUSZEWSKI W., KOWALEWSKI Z., ŻURAWSKI R., STANKIEWICZ J. 2010. Drainage system in the Kampinos National Park. Journal of Water and Land Development. No. 14 p. 83–95. DOI 10.1515/jwld-2017-0056.
• ROKOCHINSKIY A., VOLK P., PINCHUK O., MENDUS S., KOPTYUK R. 2017. Comparative evaluation of various approaches to the foundation of parameters of agricultural drainage. Journal of Water and Land Development. No. 34 p. 215–220.
• ROKOCHINSKIY A.M., MURANOV V.G., TYMEYCHUK O.Y., VOLK P.P., MENDUS S.P., KOPTYUK R.M. 2013. Naukovo-metodichnі rekomendacіi do obgruntuvannya optimal'nikh parametrіv sіl's'kogospodars'kogo drenazhu na osushuvanikh zemlyakh za ekonomіchnimi ta ekologіchnimi vimogami [Scientific guidelines to justify the optimal parameters of agricultural drainage on drained lands for economic and environmental requirements]. Rivne. NUVGP pp. 34.
• ROKOCHINSKIY A.M. 2010. Naukovі ta praktichnі aspekti optimіzacії vodo regulyuvannya osushuvanikh zemel' na ekologo-ekonomіchnikh zasadakh: Monografіya [The scientific and practical aspects optimization of water regulation drained lands on environmental and economic grounds. Monograph]. Rivne. NUVGP. ISBN 978-966-327-141-5 pp. 351.
• SHKINKIS C.N. 1981. Gidrologicheskoe dejstvie drenazha [Hydrological effect of drainage]. Leningrad. Gidrometeoizdat pp. 312.
• SMEDEMA L.K., VLOTMAN W.F., RYCROFT D. 2004. Modern land drainage: Planning, design and management of agricultural drainage systems. CRC Press. ISBN 9058095541 pp. 462.
• VAN DER MOLEN W.H., MARTÍNEZ BELTRÁN J., OCHS W.J. 2007. Guidelines and computer programs for the planning and design of land drainage systems. FAO Irrigation and Drainage Paper. No. 62 pp. 228.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).