Эффективное развитие сельского хозяйства в зоне недостаточного увлажнения определяется надежным функционированием мелиоративных систем, экологически благоприятным состоянием орошаемых земель, наличием необходимых водных ресурсов для орошения, применением обоснованных систем земледелия. Системное управление факторами, обеспечивающими продуктивность сельскохозяйственных угодий, представляет собой сложный экспертно-методический и технологический процесс. Оптимизация процесса возможна за счет использования цифровых технологий, в частности, разрабатываемой геоинформационной веб-системы поддержки принятия решений. Цель исследований заключалась в обосновании концептуальных положений разработки и функционирования геоинформационной системы с веб-платформенной реализацией. Система предназначена для сбора, хранения, анализа и предоставления необходимой для интегрального управления информации, сужения области поиска рационального решения на основании предоставляемых результатов системных исследований, для повышения обоснованности принимаемых решений. Методической основой геоинформационной веб-системы явились результаты многолетних исследований в области информационно-аналитического обоснования экосистемного водопользования в сельском хозяйстве, информационные и цифровые технологии, методы математического моделирования и статистические методы. Разработаны принципы формирования экспертной веб-системы, необходимые для совместного решения экологических, технических и эксплуатационных задач обеспечения устойчивого развития мелиоративно-водохозяйственного комплекса и сельского хозяйства на орошаемых землях. Определены также принципы ее работы, обеспечивающие удобный для пользователей и надежный инструментарий на основе веб- и геоинформационных технологий. Экспертная геоинформационная веб-система имеет модульную структуру, включает в себя измерительно-диагностический, моделирующий, аналитический, служебный блоки. Разработано специальное программное обеспечение «Геоинформационная веб-система поддержки принятия решений по интегральному управлению мелиоративно-водохозяйственным комплексом Республики Калмыкия».

Цель исследований – оценка фитотоксического воздействия нефтепродуктов на всхожесть овса посевного (Avena sativa L.) для дальнейшего подбора мелиорантов в целях повышения всхожести сельскохозяйственной культуры и уменьшения концентраций загрязняющих веществ. Исследования проводились в Пермском крае, на территории, приуроченной к водосборному бассейну реки Кама. Фитотоксичность загрязненной нефтепродуктами почвы оценивалась по всхожести семян, энергии прорастания, росту и развитию корней и побегов. Всхожесть семян оценивалась на 7-й день как процент проросших семян от общего числа высеянных. Анализы по агрохимическому составу почв и содержанию микроэлементов в почвенной влаге проводились каждую неделю в течение месяца в 5 повторностях. Результаты показали, что в почве содержится значительное количество подвижного фосфора и незначительное количество нитратного азота. Исследования по выявлению количества погибших клеток овса длились до 15 суток. Значительное отклонение от контроля наблюдалось при концентрации нефтепродуктов более 500 мг/кг, при этом количество погибших клеток овса составило свыше 30%.

Материально-техническая база мелиоративного комплекса является основой обеспечения любого производственного процесса, во многом определяя эффективность, и имеет свою специфику. Тем не менее в настоящее время ее состояние в целом является неудовлетворительным. Отсутствие эффективных механизмов управления инновациями, недостаточное развитие систем стимулирования наукоемких технологий этой области и низкий уровень мелиоративного спроса на инновационную продукцию сдерживают развитие комплекса. Необходимы переход на передовые, инновационные технологии, создание различных организационных структур, механизмов управления и контроля инновациями, проработка систем стимулирования наукоемких технологий и благоприятной среды для их масштабирования и распространения. Для поддержки, продвижения и реализации инновационных технологий создаются различные структуры, объединяющие науку, производство и образование. Это и агротехнопарки, центры трансфера технологий, бизнес-инкубаторы и службы сельскохозяйственного консультирования. Основная цель исследований заключалась в разработке алгоритма принятия решений по сценарию развития и необходимости модернизации материально-технической базы мелиоративного комплекса. В статье рассмотрена структура материально-технической базы, представлены факторы влияния, принципы совершенствования с позиции технико-технологической модернизации инфраструктурного обеспечения, предложены критерии эффективности оценки при планировании и реализации инноваций. Система показателей должна помогать оценить текущее положение и характеризовать эффективность изменений.

Рассмотрены основные этапы возделывания сои с использованием орошения в засушливых условиях Левобережья Саратовской области. Цель работы – проанализировать технологию возделывания сои на орошении в засушливых условиях Саратовской области, установить оптимальные периоды и нормы полива. Представлена краткая технологическая схема, включающая в себя подготовку почвы, посев, орошение, уборку и послеуборочную доработку сои. В условиях Левобережья Саратовской области необходимо возделывать сою на семенные цели с использованием районированных сортов, строго в соответствии с агротехнологией и на орошении. Критическими для сои фазами развития по чувствительности к недостатку влаги являются фазы цветения-образования бобов-налива семян, длительность которых составляет 1,5‑2 месяца. В этот период влажность почвы в слое 0,5‑0,7 м должна быть не ниже 60‑65%, наименьшая влагоемкость (НВ) – на легких почвах, 70% НВ – на средних, 75‑80% НВ – на тяжелых почвах. При этом необходимо учитывать глубину залегания грунтовых вод, чтобы избежать их смыкания с поливной водой. Суммарная водопотребность с учетом коэффициента использования воды (КИВ) и коэффициента полезного действия оросительной системы (КПД) орошаемых участков составляет для полива сои 296‑518 тыс. м³ за поливной период в зависимости от условий влагообеспеченности вегетационного периода. При этом последний полив, проводимый в условиях саратовского Левобережья в августе, должен осуществляться строго с учетом прогнозируемых погодных условий.

Орошение имеет важное значение при выращивании посадочного материала в плодовых и ягодных питомниках, которые находятся в зоне недостаточного или неустойчивого увлажнения, а также в Центральной части Нечерноземной зоны России, по причине неравномерности распределения осадков в течение сезона. Цель исследований – обоснование необходимости проведения оросительных мелиораций саженцев плодовых и ягодных культур в Центральном Нечерноземье с использованием агрометеорологических данных. Исследования по разработке технологии капельного орошения саженцев плодовых и ягодных культур проводились в условиях Мичуринского сада РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. В исследованиях использовались данные наблюдений (температура воздуха, количество осадков, относительная влажность воздуха), полученные на Метеорологической обсерватории имени В.А. Михельсона, за 2018‑2023 гг. Для оценки обеспеченности отдельных периодов вегетационного периода теплом и влагой производился расчет гидротермического коэффициента Г.Т. Селянинова и коэффициента увлажнения Д.И. Шашко. В результате анализа агрометеорологических данных доказана необходимость проведения орошения в условиях Центральной Нечерноземной зоны России. Количество дней с продуктивными осадками более 5 мм составляет 39% от общего количества дней, в которые выпадали атмосферные осадки, а их распределение в течение вегетационного периода является неравномерным, что может совпадать с жаркими периодами, когда растения характеризуются повышенным водопотреблением.

В гидротехническом и транспортном строительстве находят широкое применение подпорные стены, возведенные из железобетона. Поскольку их тыловые грани закрыты грунтовой засыпкой, контролировать напряженное состояние тыловой рабочей арматуры затруднительно, что в ряде случаев привело к отклонениям в работе конструкций от проекта. В статье рассматриваются подпорные стены уголкового типа. Цель исследований – разработка и апробация инженерной методики определения напряженного состояния в горизонтальных сечениях подпорных стен, выполненных из железобетона. В рамках работы проводились исследования конструкций подпорных стен из железобетона, которые взаимодействуют с грунтами основания и обратной засыпки. При этом с использованием положений строительной механики и теории железобетона была разработана инженерная методика, позволяющая рассчитывать напряженное состояние подпорных стен из железобетона по горизонтальным сечениям. Для апробации предложенной методики расчета были использованы натурные данные инструментальных обследований эксплуатируемых низовых подпорных стен водоприемника ГАЭС (гидроаккумулирующая электростанция) на основе метода разгрузки арматуры применительно к лицевой конструктивной арматуре стен. Разработанная методика была практически реализована для оценки действующих растягивающих напряжений в тыловой рабочей арматуре, а также сжимающих напряжений в бетоне подпорных стен.

Представлены результаты комплексных натурных и расчетных исследований прочности и устойчивости каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС. Цель работы – комплексная оценка состояния каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС, в том числе с прогнозированием ее состояния. Выполнен анализ данных натурных наблюдений, который показал ряд отличий от проектных предпосылок. Анализ данных по осадкам и горизонтальным смещениям марок, установленных на бермах низовой упорной призмы каменно-набросной плотины (КНП) Богучанской ГЭС, показал, что они носят незатухающий характер. На основе разработанной и откалиброванной пространственной, постоянно действующей конечно-элементной модели проведены комплексные расчетные исследования напряженно-деформированного состояния каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС (включая створы, в которых зафиксированы наибольшие осадки и горизонтальные смещения марок, установленных на бермах низовой упорной призмы каменно-набросной плотины) с учетом данных натурных наблюдений, в том числе отклонений от проекта. Расчеты показали, что при фактическом профиле каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС, несколько меньшем, чем по проекту, значение коэффициента запаса устойчивости низового откоса составило 1,32‑1,33. Это превышает нормативное значение, равное 1,25. На этапе прогнозирования состояния каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС на период до 2040 г. расчетное значение коэффициента запаса устойчивости низового откоса может составить 1,25, что равняется нормативному значению (то есть запас минимальный). В настоящее время устойчивость низового откоса каменно-набросной плотины обеспечивается несмотря на отклонения фактических размеров профиля каменно-набросной плотины от проектных величин. При дальнейшем росте осадок, а также горизонтальных смещений марок, установленных на бермах низовой упорной призмы, может измениться устойчивость низового откоса каменно-набросной плотины.

Цель исследований – определение в лабораторных условиях величины и законов распределения донных скоростей волнового потока, при которых наступают различные стадии перемещения частиц и формирования рифелей в зоне пляжных откосов водных объектов АПК. Приведены результаты исследований скоростей, характеризующих режимы движения наносов в волновом потоке, воздействующем на незакрепленные откосы и придонные участки мелководной зоны водоемов и водотоков. Рассматривается влияние искусственной турбулизации потока на характерные скорости потока, в том числе волновой скорости на параметры донных рифелей. Осуществлен анализ влияния искусственной турбулизации на скорости перемещения наносов, даны рекомендации по определению неразмывающей скорости волнового потока при ее отсутствии. Представлена зависимость для определения высоты рифелей. Установлено, что скорости на гребне рифеля возрастают не более чем в 1,7 раза по сравнению со скоростью на ровном дне приурезовой зоны крупного водного объекта.

Авторами статьи впервые предложены комбинированные анкерные сооружения, которые могут быть эффективными и как проволочные анкеры, работающие на выдергивающую нагрузку, и как свайные анкеры, работающие на вдавливающее усилие. Такие сооружения эффективно применять как противооползневые сооружения, опорно-анкерные фундаменты, которые также запатентованы авторами и конструкции которые приводятся в статье. На практике такие сооружения необходимы в качестве фундамента, для столбов линий электропередач, высоких башен, подверженных большой ветровой нагрузке, и для других сооружений. Опора может работать как на вдавливающую нагрузку, так и на выдергивание, в зависимости от конкретных условий. В статье описана методика проведения экспериментальных исследований и представлены их результаты. При проведении исследований в качестве основных факторов были приняты диаметр сваи и конического наконечника, длина свайной части комбинированного анкера, расстояние от конца сваи до конического наконечника. В качестве параметра оптимизации было принято выдергивающее усилие.

Рассмотрена оценка трансформации элементов водного баланса бассейна Волги в зоне формирования у г. Волгограда за весь период ХХ в. и в начале первой половины XXI в. Проведенный ретроспективный сопряженный анализ элементов водного баланса (далее – ЭВБ) бассейна р. Волги основан на использовании достаточно длительных гидрометеорологических массивов исходных данных наблюдений, охватывающих период 1891/1892‑2020/2021 гг. Организованы два различной длительности ряда, в которых отражены значения годовых и сезонных осадков, речного стока, испарения, изменения бассейновых влагозапасов и колебания температуры воздуха холодного и теплого периодов и года в целом. Установлено, что до 1935 г. в многолетнем ходе стока бассейна р. Волги основополагающими факторами являются природные факторы, которые выражаются в характере увлажнения территории, режиме общего испарения с ее поверхности и изменении влагозапасов в почвогрунтах. С 1935 г. на изменение уровня воды в Волге большое влияние оказала деятельность человека, особенно режимы работы Волжско-Камского каскада гидроузлов. Однако антропогенные влияния не затрагивают формирование боковых притоков, которые контролируются 11 водохранилищами Волжско-Камского каскада. Поэтому для ретроспективного сопряженного анализа ЭВБ бассейна р. Волги были использованы 2 условно-естественных временных ряда разной длительности.

В статье рассматривается анализ соотношения объема поверхностного стока, гидропотенциала предгорного ландшафта и общего количества осадков. Проведен критический анализ по известной методике определения количественной оценки поверхностного стока при заданных величинах показателей суммарного осадка и гидрологического потенциала местности ландшафта. Цель работы – выявление двузначности получаемых результатов по известной методике и разработка графоаналитического метода вычисления основных показателей гидрорежима предгорного ландшафта. В качестве базового был использован известный метод CN кривых, используемый для вычисления поверхностного стока в предгорных бассейнах ландшафтов. Разработан графоаналитический метод для вычисления требуемого количества осадков при заданных значениях показателей гидрологического удержания. Предлагаемый метод может быть использован при гидрологических расчетах в целях прогнозирования ожидаемого поверхностного стока участков предгорного ландшафта.

В рамках разработки совершенствования методов комплексного мониторинга опасных русловых и склоновых процессов авторами отрабатывались варианты использования беспилотного летательного аппарата (БПЛА) и профильного программного обеспечения в целях повышения качества материалов натурных обследований селеопасных участков. Достоверность количественного определения параметров селепроявлений является актуальной проблемой при оценке пространственно-временных изменений параметров селевых русел. Цель работы – количественная оценка динамики изменений ландшафта селитебных территорий, подверженных негативному воздействию, путем определения количественных значений морфометрических параметров селевого русла и прилегающей территории до прохождения селевого потока и после него. В частности, определялись объемы унесенного потоком грунта, а также объемы наносов на разных участках транзита селя. Путем сопоставительного анализа результатов программной обработки материалов сьемки квадрокоптером проблемных зон селевого русла были получены значения объемов унесенного грунта (4376 м³ на участке разрушения потоком автодороги) и селевых отложений (выше – 4623 м³, и ниже – 1788 м³ автодорожного моста). Подобная информационная основа незаменима в решении задач обеспечения безопасности населенных пунктов и объектов экономики от негативного воздействия селевых потоков.

Разработка методик первичного диагностирования насосных агрегатов остается актуальной задачей в связи с низкими затратами на оценку состояния оборудования. Целью исследований является анализ результатов постремонтного контроля механической и электрической части гидроагрегатов с использованием термограмм. При проведении исследований использовался тестовый насосный агрегат с контролируемыми дефектами рабочего колеса, муфты, подшипниковыми и уплотнительными элементами. Оценивались минимальные требования к диагностическому оборудованию. Проводился анализ данных как при наличии дефектов, так и после их устранения. Представлены результаты анализа термограмм подшипниковых узлов центробежных насосов и приводных электродвигателей. Указывается, что для эффективного анализа оборудования минимальная разрешающая способность тепловизионной техники должна составлять не более 0,1 град. Это позволяет эффективно проводить анализ постремонтных состояний механической части.

Цель исследований – оценка древесных насаждений на территории сквера у КРК (культурно-развлекательный комплекс) Арена «Уралец» как результата развития объекта озеленения за последние 70 лет его существования в современных границах для выбора оптимальных решений при проектировании реконструкции. В статье приведены результаты исследования видового состава, структуры, санитарного состояния и этапности развития насаждений на территории сквера у КРК комплекса Арена «Уралец» в г. Екатеринбурге. Установлено, что более 56% от количества древесных растений занимают Acer negundo L. и Populus balsamifera L. Рядовые посадки (20% площади) созданы из деревьев рода Populus и рода Malus, в массивах (около 25% площади) использованы Populus balsamifera L. и Fraxinus pennsylvanica Marsh., прочие виды встречаются в группах (55% площади). Санитарное состояние насаждений сильно ослабленное (2,9 балла), наилучшие средние баллы отмечены у наиболее долговечных видов: Larix sibirica Ledeb., Quercus robur L., Tilia cordata Mill. Менее долговечные виды (Prunus maackii Rupr., Pyrus ussuriensis Maxim., Malus baccata L., Populus balsamifera L.) отмирают. Плотность посадок на прокашиваемых участках соответствует рекомендованным нормам, на участках без ухода по причине внедрения Acer negundo L. этот показатель превышен в среднем на 25%. В процессе формирования сквера у КРК «Уралец» было выделено 3 этапа: 1) независимое формирование отдельных участков с интеграцией естественных насаждений; 2) полное преобразование ландшафта центральной части объекта, создание декоративных посадок, формирование единого пространства сквера; 3) дополнение пространства декоративными посадками. При реконструкции сквера, объединившего в себе насаждения различного происхождения и функций, наиболее благоприятна поэтапная реконструкция: от менее долговечных отмирающих видов и с сохранением деревьев Larix sibirica Ledeb., Quercus robur L., Tilia cordata Mill. и Betula pendula Roth.

Цель исследований – изучение современного состояния видового состава и анализ флоры техногенно нарушенной территории Тасеевского месторождения, что послужит информацией для дальнейшего экологического мониторинга. В статье представлены результаты проведенного экологического исследования в районе разработки Тасеевского золоторудного месторождения Балейского района Забайкальского края. Экологический мониторинг проводился на наиболее уязвимом компоненте природной среды с целью обеспечения экобезопасности объекта при реализации строительства комплекса кучного выщелачивания на базе техногенного месторождения отходов Балейской ЗИФ‑1 Забайкальского края. Изучалось современное состояние растительного покрова, проводился анализ флоры техногенно нарушенной территории Тасеевского месторождения. В рамках выполнения локального мониторинга золоторудного месторождения и его окрестностей было выделено 4 типа растительных комплексов: лесной, лугово-степной, прирусловой и синантропный. По результатам проведенных исследований было выявлено удовлетворительное состояние растительных сообществ. Установлен количественный показатель разнообразия, который составляет более 80 видов в границах отвода. Отмечаются виды, занесенные в Красную книгу Забайкальского края, произрастающие на фоновых участках данного месторождения. Зафиксировано изменение естественного растительного покрова на площади техногенно нарушенного ландшафта вследствие проведения промышленных работ: перемещения грунтовых масс, отсыпки и выемки грунта. Территория покрыта хаотичной сетью проселочных дорог, нарушающих грунтово-почвенный покров. Вдоль дорог развита овражная эрозия. Отмечается негативное влияние и снижение рекреационных экосистемных услуг Балейского района ввиду производственной деятельности золоторудных предприятий (недостаточное формирование комфортной для населения окружающей среды). Прослеживается наличие синантропных сообществ на антропогенно нарушенном участке со следами свалок бытового мусора, сброса очистных вод, изменений микрорельефа в ходе промышленной разработки на р. Унда. В целом, несмотря на неблагоприятные факторы, сказывающиеся на растительном покрове, происходит адаптация растений к стрессовым ситуациям, все нарушенные участки способны к самовосстановлению.

В статье рассматриваются актуальность и значимость изучения управления ландшафтами в целях повышения сохранения биоразнообразия и экологически устойчивого использования природных ресурсов. Показана необходимость разработки современных методов мониторинга природной среды посредством ландшафтной индикации. Цель исследований – разработка методологических основ ландшафтной индикации, выделение ее типов и уровней. В результате проведенных исследований определены и охарактеризованы предметный, номологический и модельный типы ландшафтной индикации. На основе системного анализа выделены следующие уровни ландшафтной индикации: оценочный, прогнозный, результирующий, интеграционный. Показано, что ландшафтная индикация может выступать в качестве базового метода оценки природной территории по степени благоприятствования для проведения различных хозяйственных работ. Для решения всего спектра задач отраслевого развития народного хозяйства в ландшафтно-индикационных исследованиях необходимо руководствоваться принципами целостности, комплексности и системности.

Целью исследований явилось установление закономерностей роста и развития видов Salix, произрастающих в городском парке Вольска Саратовской области, под влиянием различных водных источников. Методика исследований опиралась на соответствующие ГОСТы, рекомендации научных учреждений и научных исследований. Дисперсионный анализ годичных приростов 12 видов Salix позволил установить закономерности в зависимости от увлажнения вегетационных периодов 2018, 2019 и 2022 гг. Установлены закономерности роста и развития видов Salix, произрастающих в городском парке Вольска Саратовской области под влиянием различных водных источников. Определено, что в естественных условиях увлажнения значения приростов ивовых ветвей в длину зависят от погодных условий: чем ниже гидротермический коэффициент, тем меньше приросты. Пруд, ручей, грунтовые воды, доступные для корней, увеличивают приросты видов Salix до 78,7%. Дисперсионный анализ двухфакторного опыта установил существенные различия по обоим факторам и их взаимодействию. Регрессионно-корреляционный анализ выявил, что годичные приросты на 83% зависят от погодных условий и вида водного источника. Выявлено, что наилучшими древовидными ивами, произрастающими на территории парка культуры и отдыха в г. Вольске, являются следующие их виды: Salix babylonica var.tortuosa x alba var.recticapus (S. X ‘Sverdlovskaja Isvilistaja 2’ V. Schaburov et I. Beljaeva), Salix schwerinii x dasyclados (S. X ‘Rekord’ V. Schaburov et I. Beljaeva), Salix hybrida «Schater 1», Salix matsudana Koidz., S. Schwerinii x (schwerinii x udensis) (S. x ‘Schwerina Ulutschennaja’ V. Schaburov et I. Beljaeva).

Целью исследований явилось изучение особенностей генеративного развития интродуцированных видов сосны на материале дендрария Горнотаежной станции. Приведены результаты изучения морфологии и качества пыльцы и семян 7 видов сосны в условиях интродукции Приморского края. Показатели жизнеспособности пыльцы и семян являются важнейшими характеристиками развития мужских генеративных структур. Это в свою очередь определяет степень адаптации вида к внешним условиям при интродукции. Морфометрические показатели пыльцы (длину, высоту тела и воздушных мешков) определяли на микропрепаратах, подсчитывали количество аномальных пыльцевых зерен. Жизнеспособность пыльцы определяли путем ее проращивания в 15%-ном растворе сахарозы в термостате при температуре 25 ºС методом «висячей капли». В условиях интродукции обнаружена прямая взаимосвязь количества проросших пыльцевых зерен и интенсивности роста пыльцевых трубок. Всхожесть и энергию прорастания семян определяли по ГОСТ 13056.6‑75. Проращивание осуществляли в чашках Петри на фильтровальной бумаге в термостате при постоянной температуре +24°C. Среди исследуемых видов сосны P. banksiana, P. hamatа и особенно P. sylvestris обладают достаточно большим потенциалом к благоприятному завершению эмбриональной стадии в генеративном процессе. У этих же видов отмечены наилучшие показатели всхожести и энергии прорастания семян. Степень жизнеспособности пыльцы оказывает прямое влияние на формирование полнозернистых семян.

Цель исследований – разработать оптимальные технологические параметры формирования и приемы сезонной эксплуатации фиточайных насаждений хурмы виргинской в целях фитомелиоративного освоения низкопродуктивных песчаных земель региона. В конце прошлого века, в условиях нарастающего изменения климата в Восточном Предкавказье, на экспериментальном полигоне интродукции древесной флоры Ачикулакской НИЛОС ВНИАЛМИ были начаты работы по адаптации в умеренной зоне региона ряда хозяйственно-ценных субтропических культур, в числе которых – и хурма виргинская (Diospiros virginiana. L). Работы проводились в целях фитомелиоративной реабилитации деградированных низкопродуктивных песчаных земель в наиболее термообеспеченной части территории, на песках Терско-Кумского междуречья. Потенциал ее натурализации проявляется не только высокой толерантностью к окружающей среде (жароустойчивость, засухоустойчивость, морозоустойчивость), но и значительной пищевой ценностью наряду с плодами и листьями древесного растения, отличающимися большим содержанием биоактивных веществ (витамины, органические кислоты, минералы и др.). Это обусловливает возможность и перспективу освоения субтропического многолетника в фиточайной культуре выращивания бескофеинового сырья целебного листового напитка. Работа выполнена в 2012‑2020 гг. для разработки эффективных приемов формирования, эксплуатации тизан-насаждений хурмы и утилизации ее листовой массы в ценную органическую продукцию пищевого и лечебного назначения.