Physical and chemical bases of estimation previous to defect states steel components at fatigue loading

The article demonstrates that during operation under the influence of static or alternating loads is changed physical and chemical properties of the steel, which leads to increased fragility. A new approach to assess of previous to defect the state steel components on the basis of changes in the structural looseness. On the basis of monitoring structural changes in metals during their operation may be effective system of residual life assessment

КОНЦЕПТУАЛЬНІ ЗАСАДИ УПРАВЛІННЯ ПОЛИВАМИ ПРИ ЗРОШЕННІ

The conceptual principles of watering control under irrigation using decision support systems are outlined. Based on the analysis and research of foreign and domestic authors, it has been proven that the effectiveness of watering control depends to a large extent on the methodological approaches used to determine the terms and rates of watering in various decision support systems. It is shown that the most complete potential of varieties and hybrids of various types of crops under irrigation can be realized when establishing and implementing irrigation regimes ensuring the moisture supply of the soil root layer in a narrow range of high humidity (close to field water-holding capacity (FWHC) during the entire growing season. It was grounded that the implementation of such irrigation regimes is possible only by applying decision support systems using GIS technologies, which combine hydrogeological models for calculation and forecasting of watering terms and rates, based on the use of soil moisture potential as a criterion of moisture supply availability for plants and Earth remote sensing data (ERSD). Such a combination makes it possible to analyze and apply measurement and forecasting data to the areas not covered by ground observations and provides highly efficient ecologically safe irrigation providing high irrigation water productivity and ecological safety of irrigation. The implementation of these principles in the practice of irrigation management ensures the yield of irrigated crops as of 0.85-0.90 of the potential of modern varieties and hybrids, while simultaneously reducing the consumption of irrigation water per unit of yield, as well as minimizing or eliminating losses of irrigation water due to infiltration, development of flooding processes, salinization, and secondary salinization of soils.Викладено концептуальні засади управління поливами при зрошенні з використанням систем підтримки прийняття рішень. На основі аналізу та досліджень закордонних та вітчизняних авторів доведено, що ефективність управління поливами визначальною мірою залежить від методологічних підходів, які використовують для визначення строків і норм поливу в різноманітних системах підтримки прийняття рішень. Показано, що найповніше потенціал сортів і гібридів різних видів сільськогосподарських культур в умовах зрошення може бути реалізований за умови формування та реалізації режимів зрошення, якими забезпечується підтримання вологозабезпечення кореневого шару ґрунту у вузькому діапазоні високої вологості (близькому до НВ) протягом всього періоду вегетації. Обґрунтовано, що реалізувати такі режими зрошення можливо лише за умови застосування систем підтримки прийняття рішень із використанням ГІС технологій, в яких поєднані гідрогеологічні моделі розрахунку та прогнозування строків і норм поливу, що базуються на використанні потенціалу ґрунтової вологи як критерію рівня вологозабезпечення та її доступності для рослин і даних дистанційного зондування землі (ДЗЗ). Таке поєднання дає можливість аналізу та розповсюдження даних вимірювань та прогнозування на ділянки, які не охоплено наземними спостереженнями та забезпечує можливість високоефективного еколого-безпечного зрошення за максимального рівня продуктивності поливної води та екологічної безпеки зрошення. Реалізація зазначених принципів у практику управління зрошенням забезпечує отримання врожайності зрошуваних сільськогосподарських культур на рівні 0,85-0,90 від потенціалу сучасних сортів та гібридів за одночасного зниження витрат поливної води на одиницю врожаю, а також мінімізацію або повне виключення втрат поливної води на інфільтрацію, розвитку процесів підтоплення, вторинного осолонцювання та засолення ґрунтів

ПРОБЛЕМИ ТА ОСНОВНІ НАПРЯМИ РОЗВИТКУ ЗРОШЕННЯ ТА ДРЕНАЖУ В УКРАЇНІ В УМОВАХ ЗМІН КЛІМАТУ

Climate change has caused rapid soil dehydration in Ukraine; therefore sustainable agriculture will only be possible applying throughout irrigation or water regulation. Meanwhile, the use of the irrigation and drainage systems potential remains extremely unsatisfactory. In 2019, 532,000 ha were actually irrigated, and water regulation was performed on less than 300,000 ha. The purpose of the research. To analyze the existing state and substantiate the areas of the irrigation and drainage sector development to ensure the sustainable agriculture in the face of a changing climate. Materials and methods of the research. In the work, a set of methods was used: analytical, expert evaluations, surveys, comparisons and analogues, experimental. Observation data from the state meteorological stations network were used to evaluate hydrothermal conditions and the data from the network of hydrological posts of Ukrhydrometcentre were used to evaluate the river condition. To assess the technical condition of the engineering infrastructure, methodological approaches were used in accordance with the requirements of the international and European standards and the normative documents currently in force in Ukraine. To identify the possible ways and mechanisms to restore the irrigation and drainage systems potential, the reasons of the existing state were analyzed and it was determined that the uncompleted land and economic reforms, imperfections in the existing legislation and state support mechanisms, especially in the sector management, caused the long-year underfunding of irrigation and drainage facilities operation and restoration and resulted in the crisis situation in the sector. Conclusions. Based on the study of the world experience and the carried out research, it was established that the restoration and development of irrigation and drainage in Ukraine are possible only along with the implementation of a legal and institutional reform to introduce decentralization, improvement of the existing legislation, modernization of irrigation and drainage systems through the development and implementation of investment projects for restoration and development of irrigation and drainage systems, creation of attractive investment environments, development and introduction of a financing mechanism to cover management, operation and maintenance costs based on a new tariff formation system, introduction of the scientific support and staffing system for the land reclamation sector. The basis for the deployment of irrigation and drainage restoration should be the "Irrigation and Drainage Strategy in Ukraine until 2030", and the appropriate plan of measures, formed on the basis of fundamentally new institutional, scientific, technical and technological, economic, organizational, social and environmental approaches, should become a tool for achieving the goals of the "Strategy ...". Successful implementation of the goals of irrigation and drainage restoration in Ukraine will create the conditions to sustainable and profitable agricultural production in the face of climate change, to restore irrigation on the area of about 1,0 to 1,2 mln. ha and drainage on the area of 1,0 mln. ha and to additionally get up to 10 mln. tons of grain, 8-10 mln. tons of fruit, berries and vegetables annually.В роботі наведено результати аналізу сучасного стану, встановлені основні проблеми та напрями розвитку зрошення та дренажу в Україні в умовах змін клімату. Виконаний комплексний аналіз даних метеоспостережень засвідчив, що темпи зростання середньорічної температури повітря в Україні за останні 10 років перевищують 0,6оС, за практично незмінної кількості опадів, і якщо ці темпи збережуться, то у 2050 р. площа ріллі з дефіцитом кліматичного водного балансу 150 мм і більше зросте порівняно з 2016 р. на 3,7 млн.га і досягне 21,78 млн.га, а у 2100 р. – 26 млн. га ріллі. Кліматичні зміни зумовили розвиток процесу прогресуючого зневоднення грунтів, внаслідок чого стале землеробство на всій території України буде можливим лише за умови зрошення або водорегулювання. Водночас існуючий стан використання потенціалу зрошувальних та дренажних систем є вкрай незадовільним. У 2019 р. фактично поливалось 532 тис.га, а двобічне водорегулювання здійснювалось на площі менше 300 тис.га. Для пошуку шляхів та механізмів відновлення потенціалу зрошувальних та дренажних систем виконано аналіз причин існуючого стану та встановлено, що кризова ситуація в галузі сформувалась унаслідок багаторічного недофінансування робіт з експлуатації та відновлення, через незавершеність реформування земельних та економічних відносин, недосконалість існуючого законодавства та механізмів державної підтримки, особливо моделі управління галуззю. За результатами досліджень розроблено наукові засади відновлення зрошення і дренажу в умовах змін клімату, що передбачають проведення правових та інституційних реформ на засадах децентралізованого управління із залученням водокористувачів, удосконалення існуючого законодавства, модернізацію зрошувальних та дренажних систем, створення сприятливих умов для залучення інвестицій, впровадження механізму фінансування витрат на управління, обслуговування та експлуатацію на основі нової системи утворення тарифів, впровадження системи наукового та кадрового забезпечення меліоративної галузі