Эффективность использования орошаемых земель и получение проектных урожаев сельскохозяйственных культур связаны с техническим состоянием ГТС мелиоративного комплекса, обеспечивающих управление расходами стока паводков и заборами воды на орошение, которое по различным экспертным оценкам характеризуется удовлетворительным и неудовлетворительным для большинства сооружений. Цель исследований заключалась в разработке мероприятий по повышению водообеспеченности Верхне-Кубанской оросительной системы Краснодарского края путем реконструкции гидроузла на Новокубанском канале. Проведен анализ многолетних данных по стоку р. Кубань, выполнены обследование и топографические изыскания гидроузла Новокубанского канала. По результатам исследований отмечено, что в 2022 г. при годовом плане подачи воды потребителям 12,12 млн м3 фактический водозабор составил 5,87 млн м3, из них на орошение – 5,28 млн м3, а из 8,32 тыс. га орошаемых земель было полито всего 3,31 тыс. га. Установлено, что затворы водорегулирующего сооружения находятся в неисправном состоянии, ввиду чего канал при паводках несет непроизводительные расходы, а аварийный сброс создает подпоры в русле канала, провоцируя возникновение чрезвычайных ситуаций. Разработан план мероприятий по реконструкции гидроузла, включающий в себя строительство железобетонного водоприемника с устройством шлюзов-регуляторов с плоскими затворами на основном русле канала и сбросном канале с заменой водопропускных труб. Данные ремонтно-восстановительные работы будут способствовать повышению безопасности эксплуатации Новокубанского канала и водообеспеченности Верхне-Кубанской оросительной системы, вовлечению в оборот существующих и введению новых орошаемых земель, расширению структуры посевов высокорентабельных сельскохозяйственных культур, отзывчивых на орошение.

Цель исследований – изучение влияния свободной порозности и водоотдачи на явление фильтрации воды через земляное русло канала. При проведении исследований использованы теоретические методы расчета фильтрации в каналах с земляным дном. В статье представлен расчет потерь фильтрационного расхода на 1 км длины при устойчивой свободной поверхности для различных типов поперечного сечения канала, рассмотрены основные формулы, доказывающие, что расход воды меняется с изменением поперечного сечения канала, показано изменение устойчивости откосов канала, представлен проверочный расчет канала на фильтрационную прочность в соответствии с экстремальными градиентами давления, Рассмотрена необходимость сравнения превышения критического градиента давления фильтрации с допустимым градиентом давления.  Представлено соотношение между полной, капиллярной и наименьшей влагоемкостями и водоотдачей в толще почвогрунтовов, рассмотрены зависимость свободной порозности от уровня грунтовых вод, изменение водопроницаемости почвогрунтов с течением времени. В результате исследований собран материал влияния свободной порозности и водоотдачи на движение воды в почвогрунтах и влияния на повышение уровня грунтовых вод в зоне влияния каналов, представлена методология влияния свободной порозности и водоотдачи на процессы, происходящие в почвогрунтах оросительных каналов в земляном русле, что позволит использовать его для моделирования данных процессов на ЭВМ. Свободная порозность и потери воды играют важную роль на первом и втором этапах фильтрации воды из каналов. Обобщен имеющийся материал о процессах, происходящих в почвах, и его применении для дальнейшей разработки программ, описывающих и использующих теоретические данные на практике.

Цель исследований – нахождение, прогнозирование и регулирование температурно-влажностного режима почвы для условий лучистого отопления культивационных сооружений с применением потолочных инфракрасных излучателей темного типа. В работе без промежуточных математических преобразований представлена общепринятая система дифференциальных уравнений (как в размерном, так и в безразмерном видах), учитывающая основные и перекрестные процессы тепломассопереноса в дисперсных средах. Для данной системы уравнений рассмотрено частное аналитическое решение, которое учитывает не только основные, происходящие независимо друг от друга явления тепломассопереноса, но и влияние переноса водяных паров на формирование температурного поля слоя почвы. На примере фрезерного торфа представлены результаты решения данной задачи в виде одномерных нестационарных полей температуры и влагосодержания. С учетом заданных условий однозначности (геометрических, физических, начальных и граничных условий) установлено, что достижение требуемых значений влагосодержания и температуры произойдет через 6 ч. При этом изменение влагосодержания практически отсутствует в течение рассматриваемого периода на координатном отрезке z ∈[0;6,0] см. Решение математической задачи, реализованное в программной среде, позволяет контролировать тепловой и влажностный режимы почвы путем регулирования теплового потока на ее поверхности (в случае очевидной зависимости между величиной теплового потока и интенсивностью испарения с поверхности почвы). В силу того, что предложенное в статье решение является частным и не учитывает термодиффузию в слое почвы, то есть влияние разности температур на перенос влаги, представляется целесообразным и имеет научный интерес рассмотрение в дальнейшем общего решения системы дифференциальных уравнений взаимосвязанного тепломассопереноса.

Целью исследований являлась оценка уровня загрязненности почв и грунтовых вод водосборной площади малой реки. Для этого территория была районирована по целевому назначению земель и выявлено 4 категории: земли сельскохозяйственного назначения; земли водного фонда; земли лесного фонда; земли сельских поселений. Для оценки влияния каждой категории на загрязненность почв и вод были намечены створы по руслу малой реки. При исследовании определялись физико-химические и микробиологические показатели. Результаты исследований показали, что ввиду чрезмерной антропогенной нагрузки в грунтовых водах наблюдаются загрязнения по таким элементам, как фосфаты и нитраты. Кроме того, в почве наблюдается повышенный уровень содержания фосфора и общей закономерностью является содержание азота, фосфора, калия, а также то, что общая численность почвенных микроорганизмов снижается от истока к устью.

Представлены результаты вегетационного и полевого опытов по влиянию условий влагообеспеченности на продуктивность и кормовую ценность сои сорта Магева. Установлено, что условия влагообеспеченности являются важным фактором в регулировании уровня симбиотической азотфиксации и продукционного процесса у сои. Повышение предполивной влажности почвы с 40 до 60% ППВ (предельная полевая влагоемкость) позволяет существенно повысить продуктивность культуры: урожайность – с 4,11 до 7,64 г/сосуд; сбор белка с урожаем семян – с 8,04 до 16,50 г/сосуд; незаменимых аминокислот – с 5,22 до 10,70 г/сосуд, или в 1,81-2,05 раза; сбор жира – с 2,34 до 4,37 г/сосуд, или в 1,68-1,85 раза; сбор кормовых единиц – с 28,77 до 53,48 г/сосуд, или в 1,69-1,86 раза. В полевом опыте при оптимальной тепло- и влагообеспеченности урожайность составляет 2,71 т/га, уровень симбиотической азотфиксации достигает 208 кг/га, что покрывает 96% потребности растений в азоте. Избыточная и особенно недостаточная влагообеспеченность существенно снижает показатели продуктивности: урожайность – в 1,08-1,84 раза; сбор белка – в 1,14-1,62 раза; сбор незаменимых аминокислот – в 1,13-1,60 раза; лизина – в 1,12-1,61 раза; сбор жира – в 1,04-1,42 раза, ненасыщенных жирных кислот – в 1,03-1,41; сбор кормовых единиц – в 1,101,80 раза; уровень симбиотической азотфиксации – до 33-79%, или в 1,29-2,90 раза.

Рассмотрены особенности применения комбинированных технологий при проведении мониторинга на примере Симферопольского водохранилища, а именно низкочастотная технология электромагнитного поля (VLF) и численное моделирование опасных конструктивных нарушений. Появляется возможность обнаружения разуплотнений грунтового основания сооружения. Когда поле находит объект в грунте, который проводит электричество, обнаруживается собственное магнитное поле гидротехнического сооружения, а именно разуплотнения и просадки. На основании проведенных исследований было выполнено численное моделирование плотины Симферопольского водохранилища при различных опасных конструктивных и приобретенных за длительный период эксплуатации дефектов. Следует отметить, что за период эксплуатации на комплексе гидротехнических сооружений Симферопольского водохранилища капитальный ремонт и реконструкцияне проводились. Были численно рассчитаны конструктивные особенности работы зуба в теле плотины. Получены эпюры напряжений и деформации. На основании проведенных расчетов для уменьшения потерь воды на фильтрацию в левом борту плотины предусматривается устройство цементационной завесы. Установлено, что в зависимости от глубины залегания водоупорных пород высота цементационной завесы является различной. По материалам рекогносцировочного обследования и выполнениях расчетов, полевых работ и лабораторных испытаний можно сделать вывод об устойчивости сооружения при сохранении нынешней интенсивности эксплуатации.

Сопряжение бетонной плотины с каменно-набросной плотиной является наиболее ответственным участком напорного фронта Богучанской ГЭС. Важнейшей особенностью Богучанской ГЭС является наличие противофильтрационного элемента – асфальтобетонной диафрагмы, которая выполняется по специальной технологии из литой гидротехнической асфальтобетонной смеси, укладываемой в разогретом состоянии. От состояния узла сопряжения асфальтобетонной диафрагмы с секцией № 34 бетонной плотины (в том числе от состояния контактного шва между ними) зависит безопасность напорного фронта гидроузла. После начала наполнения водохранилища в 2012 г. было зафиксировано раскрытие контактного шва между АБД и секцией № 34 бетонной плотины, также отмечалась осадка АБД относительно секции № 34 бетонной плотины. В настоящее время раскрытие контактного шва и осадки нельзя назвать стабилизированным. Целью исследований являлось расчетное определение напряженно-деформированного состояния сопряжения бетонной и каменно-набросной плотин Богучанской ГЭС. На основе пространственной конечно-элементной модели сопряжения бетонной плотины с каменно-набросной плотиной, с учетом данных натурных наблюдений и отклонений от проектных предпосылок, были выполнены расчеты напряженно-деформированного состояния. Результаты расчетов показали, что контролируемые величины не превышают критериальных значений.

Предмет исследований – железобетонные уголковые подпорные стены, широко используемые в гидротехническом строительстве. Оптимизация формы вертикальной консоли угловых подпорных стен является важной для уменьшения внутренних усилий и повышения устойчивости конструкций. При замене плоских панелей пространственными конструкциями в консоли уменьшаются изгибающие моменты; преимущественная работа конструкций на сжатие или растяжение позволяет уменьшить их толщину за счет более эффективного использования материалов. Целью исследований явилось определение оптимальной формы и характера армирования вертикальных консолей подпорных стен в зависимости от их высоты. Исследования проводились в сертифицированном программном комплексе «ЛИРА-САПР 2021». Разработаны расчетные модели уголковых подпорных стен с консолями в виде многоволновых цилиндрических оболочек и складок. В местах сопряжения волн и граней складок предусмотрены стойки, защемленные в грунте. Выполнены сравнительные расчеты конструкций в программном комплексе «ЛИРА-САПР 2021». Проанализированы результаты расчетов. Сделаны выводы по оптимизации конструкций подпорных стен с вертикальной консолью в виде оболочек и складок. Исследования показали, что при высоте подпорной стенки до 3 м более рациональной по расходу материалов является подпорная стена с консолью в виде многоволновой оболочки. При высоте более 3 м рациональными становятся подпорные стены с консолью в виде складок с вертикальными стойками в местах сопряжения граней. Для консолей в виде оболочек рекомендуется двойное армирование с увеличением площади арматуры в нижней части и на участках сопряжения смежных волн. Для консолей в виде складок рекомендуется также двойное армирование, но дополнительная арматура требуется лишь в зоне сопряжения панелей с фундаментной плитой.

В статье рассматривается новый тип двухступенчатого перепада авторской разработки и расчет его конструкции на упругом основании. Целью исследований явилось обоснование  выбора расчетной схемы и методики статического расчета на прочность новой конструкции двухступенчатого перепада на искусственном упругом основании. Перепад предназначен для регулирования размываемых участков малых рек в условиях предгорных зон. Предлагаемая рамная конструкция сооружения на искусственном габионном основании позволяет решить вопросы устойчивости, взаимодействия сооружения с потоком и безопасной фильтрации под сооружением. Несущее основание перепада представляет собой систему перекрестных железобетонных балок на упругом основании, что позволяет использовать методику расчета ленточных монолитных фундаментов. Предложен эффективный подход к исследованию напряженно-деформированного состояния его несущих элементов. По результатам проведенных исследований определены задачи и методика расчета основных параметров перепада, обеспечивающих надежность и эффективность работы сооружения.

Цель исследований – изучение внутригодового распределения уровней воды с учетом ледовой обстановки. Выполнена оценка повторяемости ледовых явлений на гидрологических постах с высокой повторяемостью превышения уровня отметки опасного гидрологического явления (ОГЯ) и неблагоприятного гидрологического явления (НГЯ). Рассчитаны значения величины превышения высшего уровня воды над установленными критическими уровнями воды ОГЯ или НГЯ. Выявлено, что на территории изучаемого региона превышение отметочного и ОГЯ происходит не только в период весенних половодий, заторов льда, но и при подвижках льда, осеннем и весеннем ледоходе и даже при несплошном ледоставе. Недоучет уровенного и ледового режима существенно осложняет реализацию мероприятий по предотвращению и минимизации негативных последствий и ущерба от опасных ледовых гидрологических явлений.

Цель исследований заключалась в том, чтобы на основе статистической оценки изменения климатических показателей природной системы речных бассейнов в условиях изменяющегося климата определить возможные изменения границ природно-географических зон.  Объект исследований – водосбор бассейна реки Асса-Талас. На основе многолетних климатических данных создана база исследований по 8 метеорологическим станциям, расположенным в различных природно-географических зонах водосбора бассейна реки Асса-Талас, получена линейно-корреляционная модель климатических показателей. Они позволяют определить темп прироста сумм температур воздуха, радиационного баланса, испаряемости с открытой водной поверхности или с избыточно увлажненной почвы в биологически активный период года, годовых атмосферных осадков, коэффициента естественного увлажнения и гидротермический индекс сухости, выполняющих важные средообразующие и экологические функции. Результаты исследований показали, что в целом во всех природно-географических зонах водосбора бассейна реки Асса-Талас сумма температур воздуха, радиационный баланс, испаряемость и гидротермический индекс сухости имеют положительный темп прироста, а годовые атмосферные осадки и коэффициент естественного увлажнения – отрицательные, способствующие формированию положительного темпа прироста дефицита водопотребления сельскохозяйственных угодий и сдвига границ природных зон, что является сигналом безопасности сельскохозяйственной деятельности.

Цель исследований заключалась в изучении современных проблем водопользования для бассейна реки Барада (Сирия) на основе анализа гидрологических характеристик естественных водных ресурсов и составлении прогнозов использования водных ресурсов на перспективу. Для решения поставленной цели использовались методы построения теоретической кривой обеспеченности на основе средних многолетних данных стока реки Барада в Сирии, а также прогнозный метод на основе ретроспективных данных и балансовый метод по оценке водохозяйственной ситуации и лимитирующего периода по водности реки в течение года. Оценка условий использования воды и периодов водности выполнена для лет 90%-ной обеспеченности по стоку реки для сельского хозяйства на базе орошения и для лет 75%-ной обеспеченности по стоку реки для остальных отраслевых водопользователей. Выполнена оценка водных ресурсов и проведен анализ особенностей использования вод реки Барада с учетом местных условий. В водохозяйственных балансах учтены диффузные стоки с территорий. Выполнены оценки загрязненности речного стока по классу качества воды. Даны рекомендации по восстановлению качества воды в реке для разных лет по водности. В составе рекомендаций учтено использование сорбентмелиорантов для очистки диффузного и дренажного стока с эффективностью до 90%.

Статья посвящена разработке методов оценки состояния начального развития лесопарковых зон, создаваемых в пригородных зонах. Цель исследований: рассмотреть возможность введения мультипликативного показателя, в равной степени учитывающего указанные показатели, исследовать его экстремальные характеристики для гомогенных и гетерогенных земельных участков. Рассмотрена взаимосвязь фактора C из универсального уравнения почвенных потерь и веса сухой биомассы лиственных деревьев, которые в свою очередь находятся в регрессионной зависимости от NDVI (Normalized difference vegetation index, Нормализованный вегетационный индекс) – числового показателя качества и количества древесной растительности на участке. Для оценки начального состояния развития городской лесопарковой зоны предложены два критерия. Показано, что первый критерий имеет минимум при некотором значении NDVI. Второй критерий представлен в виде функционала, содержащего функцию взаимосвязи NDVI и фактора C. Определено, что экстремаль этого функционала имеет вид функции обратной зависимости NDVI и фактора C. Реальное существование такой обратной зависимости между NDVI и C. Открывает новые возможности для использования этого функционала в метрологии.

Исследования проведены с целью выявления лесоводственных и таксационных особенностей насаждений в Барнаульском лесничестве Алтайского края, расположенном в пригородной зоне г. Барнаула. Были выбраны участки лесного фонда на разном расстоянии от черты г. Барнаула: в зоне густой сети дорог и населенных пунктов (0-15 км) и в зоне менее интенсивной инфраструктуры (37 км). С использованием методов экологических профилей, вариационной статистики, сравнительного анализа, лесной таксации обработаны таксационные материалы 32 лесных кварталов, включающие в себя данные 718 лесотаксационных выделов. Используя двухфакторный дисперсионный анализ установили, что отдельные изученные показатели лесных насаждений (средняя высота, полнота, класс бонитета и запас на 1 га) имеют зависимость от типа леса. Таксационные показатели древостоев в пригородном массиве (кроме среднего запаса на 1 га) не имеют достоверной зависимости от черты г. Барнаула. Дисперсионный анализ применительно к естественному возобновлению главной породы показал, что средняя высота и густота зависят от типа леса, а удаление от черты города влияет только на среднюю густоту. Высокие значения встречаемости (65,4-89,5%) подроста отмечены в свежем бору, в травяном бору ниже (15,5-48,4%), но встречаемость увеличивается по мере удаления от города в обоих типах леса. Клен ясенелистный находит свою экологическую нишу преимущественно в травяном бору, вытесняя местные виды растений, препятствуя естественному возобновлению сосны. Предварительно установлено, что параметры лесных насаждений в пригородных сосняках Барнаула зависят от типа леса, проявляя разную структурную и позиционную устойчивость по отношению к антропогенным факторам.

Цель исследований – изучить влияние корневой подкормки препаратами Эпин-Экстра, Циркон, Крезацин на морфометрические показатели (высоту стволиков, диаметр корневой шейки, длину корней и сухую массу) двулетних сеянцев кедра корейского в условиях Приморского края. Объект исследований представлен двулетними сеянцами кедра корейского (Pinus koraiensis Siebold et Zucc.), выращенными в условиях лесного питомника в ГТС (Горнотаежной станции) – филиале ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН Приморского края. Изучено влияние стимуляторов Циркон, Крезацин, Эпин-Экстра на биометрические показатели сеянцев. Стимуляторы использованы в виде корневой подкормки в разных концентрациях растворов. Оценены высота стволиков и длина корней, диаметр корневой шейки, а также сухая масса. Выявлено, что применение подкормки в виде отмеченных стимуляторов при концентрации растворов 0,01% обеспечивает лучшее нарастание надземной части кедра корейского. Отмечено, что активизируется развитие корней. Установлено, что в период исследования высота находилась на уровне от 8,1 до 12,9 см, диаметр шейки корня составлял от 3 до 3,5 мм, длина корней – от 10,8 до 14,2 см, сухая масса – от 1,1 до 1,62 г. Обнаружено повышение показателей (в сравнении с образцами контрольной группы), соответственно, на 28,6-104,8; 30,1-71,1; 11,1-29,6 и 57,1-131,4%. Согласно действующим Правилам лесовосстановления (приказ Минприроды России от 4 декабря 2020 г. № 1014) сеянцы кедра корейского в условиях Дальнего Востока достигают стандартных размеров через 2-3 года. В наших опытах сеянцы, обработанные стимулятором роста Циркон, подкормленные раствором концентрацией 0,01%, достигли возраста качественности посадочного материал через 2 года.

Цель исследований – изучение роста и развития сеянцев вяза приземистого под влиянием препарата «Биофулен торфогель». Вяз приземистый (Ulmus pumila L.) обладает повышенной устойчивостью к засухе, декоративностью и защитными свойствами. В ходе опыта авторами испытывалось гуминовое удобрение-биостимулятор роста «Биофулен торфогель», которое в своем составе содержит азот, фосфор, калий, гуминовые и фульвовые кислоты, обеспечивающие растение всеми необходимыми элементами питания в период активного роста. Выявлено, что «Биофулен торфогель» оказывает положительное влияние на сеянцы вяза приземистого, увеличивая их биометрические параметры в сравнении с контролем в несколько раз. Погодные условия 2020 и 2022 гг. были более мягкими, в результате чего вес корня и листвы исследуемых растений под вилянием препарата оказались выше, чем в 2021 г. Установлено, что регулирование времени замачивания семян в препарате «Биофулен» позволяет получить сеянцы вяза различного размера. Дополнительная обработка листьев биостимулятором роста позволяет увеличить фитомассу, что в свою очередь ускоряет процессы фотосинтеза, увеличивает содержание хлорофиллов и размеры кроны дерева. Установленные по фазам роста и развития растения нормы орошения дополняют действие гуминового удобрения и позволяют обеспечить работы по агролесомелиоративному обустройству засушливого региона посевным и посадочным материалом необходимого ассортимента долговечных быстрорастущих, засухо- и солеустойчивых древесных видов и форм. Ускоренное выращивание посадочного материала в свою очередь обеспечит стабилизацию и улучшение экологической обстановки в Волгоградской области, испытывающей губительное воздействие суховеев, засух, пыльных бурь и водной эрозии. Стимулирование роста растений позволит отобрать и размножить ценный генофонд основных лесообразующих пород засушливой зоны.

Приведены данные фитоценотических исследований саксауловых лесов Северных Кызылкумов в определенных лесорастительных условиях. Описано 10 растительных сообществ. Установлено преобладание сообществ с участием Haloxylon aphyllum (Minkw.) Iljin (5 сообществ) и смешаносаксауловых сообществ из Haloxylon aphyllum и Haloxylon persicum Bunge ex Boiss & Buhse (4 сообщества), единично – белосаксаулового сообщества из Haloxylon persicum. Саксауловые сообщества – редкостойные, с небольшим количеством подроста саксаула. Виды нормально развивались, но не достигали своих обычных размеров, проходили весь цикл своего развития, плодоносили. Таксономический анализ флоры показал наличие 41 вида из 31 рода и 15 семейств. Общее проективное покрытие всех растений в сообществах колебалось от 30 до 100%. Выделены группы видов растений по хозяйственной ценности. Приведенные результаты исследований могут быть использованы для оценки структурных экологических и морфологических изменений в природных и антропогенных условиях среды других регионов Казахстана и иных стран.

Установление закономерностей роста 57-летних лиственницы сибирской и ясеня ланцетного в противоэрозионных лесных полосах явилось целью исследований. Насаждения изучались методами лесной таксации согласно ОСТ 56-69-83 и учебному пособию, изданному в Санкт-Петербургском лесотехническом университете. Применялись также частные методики К.К. Высоцкого, С.С. Пятницкого. Экспериментами установлен опережающий рост лиственницы (главная порода) и ясеня (сопутствующая порода) в стокорегулирующей лесной полосе, усиленной водозадерживающим валом, по сравнению с приовражной за счет поверхностного стока, накапливаемого в пруду вала. Показатель напряженности роста лиственницы увеличивается с возрастом на 2,95 см/см2, а продуктивность камбия снижается в стокорегулирующей лесной полосе на 0,9 дм3/м2, в приовражной соответственно на 3,40 см/см2 и 0,73 дм3/м2, что связано с меньшим содержанием влаги в почве. В приовражной лесной полосе почвенные влагозапасы за многолетний период наблюдений в среднем составили 49,0-61,1% наименьшей влагоемкости, в стокорегулирующей с валом – 56,7-72,3%, что дополнительно накопило 34,2-49,7 мм влаги в слое 1,5 м почвогрунта. Бонитет лиственницы при усилении лесной полосы валом на 1 класс превышает бонитет приовражной полосы. Следует отметить, что лиственница сибирская – более высокопродуктивная порода по сравнению с дубом черешчатым на 1-2 класса бонитета в идентичных условиях с почвами на опоке согласно ранее (2021 г.) опубликованным нашим данным. Коэффициенты детерминации связи роста в высоту лиственницы сибирской, произрастающей в стокорегулирующей и приовражной лесных полосах, от показателей возраста, напряженности роста, продуктивности камбия составляют 0,92-0,98, что указывает на тесную взаимосвязь. Лиственница сибирская, как главная порода, рекомендуется в защитных лесных насаждениях, особенно на коренных породах.