Плавающий насос + Оросительные трубы (усиленные фиброармированным пластиком) + Бустерная станция + Стержневые ирригационные установки
Типовая водозаборная станция
Из-за высокой стоимости строительства водозаборных сооружений, подобные проекты в основном финансируются и реализуются правительствами стран.
Правительства различных стран зачастую вынуждены строить серии насосных станции в засушливых районах для перераспределения водных ресурсов между населением.
На изображениях ниже представлены засушливые территории недалеко от реки Нил в Судане.
Недостатки типовых водозаборных станций
1. Большие масштабы строительства
2. Высокие требования к инфраструктуре
3. Сложная установка и отладка
4. Крупные капитальные вложения
НАША ЦЕЛЬ заключается в том, чтобы обеспечить водой территории и нуждающееся в ней население по максимально низкой цене, благодаря установке высококачественного оборудования. Ниже представлены технические решения нашей компании, отличающиеся низкой стоимостью и простотой установки.
Интеллектуальные системы орошения Rainfine:
1. Плавучие насосные станции
2. Оросительные трубы, усиленные фиброармированными пластиками
3. Бустерные насосные станции
4. Круговые дождевальные машины
Плавучие насосные станции
Плавучая насосная станция «Wu-Wang»
1. Станция была построена в Китае в 2000 году
2. Станция оборудована 25-ю насосами производительностью 2.8 куб. м/сек каждый (общая мощность станции 70 куб. м/сек)
3. Высота головной насосной станции 4 м
4. Не требуются геодезические изыскания
5. Малый объём общестроительных работ
6. Забор чистой воды с верхних слоёв водоёмов
7. Большая скорость строительства (не более 4 месяцев)
8. Возможность установки в любом месте вдоль реки
9. Низкий объём капитальных вложений по сравнению с типовыми водозаборными станциями
Преимущества плавучих насосных станций
1. Возможность установки в любом месте вдоль реки
2. Не требуются геодезические изыскания
3. Невысокие требования к инфраструктуре
4. Типовые элементы заводского изготовления
5. Быстрое строительство и ввод в эксплуатацию
6. Безопасная и надёжная эксплуатация
7. Низкая стоимость обслуживания
8. Низкий объём капитальных вложений (не более 20% от суммы на возведение типовых водозаборных станций)
Оросительные трубы, усиленные фиброармированными пластиками
(установка у источника забора воды)
Для проекта потребовались трубы диаметром 1400 мм и длиной 16 км, усиленные фиброармированным пластиком (FRP), которые использовались для подключения насосной станции к резервуару.
Оросительные трубы, усиленные фиброармированными пластиками
(земляные работы по прокладке канала)
Длина: 16 км; Диаметр: 1400 мм; 1.6 МПа; Потери на трение: <1м/км
Параметры земляных работ при укладке трубопровода
Ширина труб DN1400: 2450 мм
Объем земляных работ для прокладки 1 метра трубопровода: 8 м3
Объем земляных работ для прокладки 16 км трубопровода: 16000×8=128000 м3
1. Погрузка на грузовик
2. Разгрузка на месте работ
3. Разработка траншеи
4. Укладка труб
Машины и оборудование, необходимые для прокладки трубопроводов
Экскаватор: 2 шт.
Автокран 16 тонн: 1 шт.
Грузовик: 3 шт.
Стоимость морской перевозки труб из Китая в Судан
1. Стоимость фрахта контейнера 40 футов из Китая в Судан: 2,300 USD.
2. Один контейнер вмешает только одну трубу, длиной 12 м.
3. Стоимость морской перевозки составила: 16,000м / 12м x 2,300USD = 3,068,200USD.
4. Стоимость морской перевозки одного метра трубопровода равна: 2,300USD / 12м = 191.00 USD
5. Стоимость перевозки внутри страны для отгрузки в ближайшем морском порту Китая и транспортировки из Суданского порта назначения до места установки (Alrawabi) оказалось довольно высокой (примерно равной стоимости морского фрахта).
6. Таким образом, доставка одного метра трубопровода отличается высокой стоимостью (лишь немногим дешевле доставки аналогов из Турции или Египта).
Подготовка оборудования и комплектующих систем орошения к отправке в Судан.
Производство оборудования: 12 × 40' HC
Испытания оборудования: 2 × 40’ HC
Бустерная насосная станция в контейнерном исполнении
Представленное оборудование размещается в 2-х контейнерах (40 футов).
В каждом контейнере располагается по 4 насоса, собранных на территории завода.
В каждом контейнере располагается по 4 насоса, собранных на территории завода.
В качестве привода насоса используется дизельный двигатель.
Преимущества бустерных насосных станций
1. Фабричное производство и сборка
2. Гарантия высокого качества оборудования
3. Низкая стоимость транспортировки в стандартных контейнерах
4. Для управления процессами не требуются профильные специалисты
5. Невысокие затраты на установку и отладку оборудования
6. Низкая стоимость обслуживания
7. Возможность перемещения в будущем
Устройство каналов и фильтров
Разработка канала
Система фильтрации
Бетонная перегородка для предупреждения заиления канала
Отводящий канал для дноуглубительных работ, которые должны проводиться не реже раза в год.
Водослив между магистральным каналом и песколовкой, который препятствует проникновению ила в водохранилище.
Геомембрана из HDPE (ПЭВД) используется для прокладки дна водоканала, чтобы избежать протечку и избежать попадание посторонних элементов.
Проект системы орошения в Судане
При определении места возведения канала
был выбран участок в нижней части представленного плана.
Общая длина: 5.51 км;
Высшая точка канала: 393 м над уровнем моря;
Низшая точка канала: 363 м над уровнем моря;
Перепад высот: 30 м.
Длина первого отрезка представленного магистрального трубопровода составила 5,51 км с 31 ирригационный кругом.
Длина второго отрезка трубопровода составила 3,16 км.
Высшая точка канала: 413 м над уровнем моря;
Низшая точка канала: 393 м над уровнем моря;
Перепад высот: 20 м.
Первый сегмент трубопроводной системы канала с 32 ирригационными кругами.
Первый сегмент трубопроводной системы канала с 32 ирригационными кругами.
План проекта:
1. Возведение плавучих насосных станций (подобных станции «Wu-Wang»).
2. Расчетная подача станции для 64 ирригационных кругов должна составлять 12 800 куб.м / ч ( 3,47 куб.м / с).
3. Высота опорной башни первого сегмента системы − 40 м, сток составляет 6,400 куб. м/ч (1.78 куб.м/с) для 32 ирригационных кругов. Высота опорной башни второго сегмента − 30 м, сток − 6,400 куб. м/ч (1,78 куб.м/с) для 32 ирригационных кругов.
4. Общее энергопотребление двух этапов составляет около 3,9 МВт.
5. Каждый бустерный насос обеспечивает подачу воды на 8 ирригационных кругов. Итого для 64 ирригационных кругов требуется 8 бустерных насосных станций.
Стоимость проекта Alrawabi (плавучая насосная станция) Стоимость оборудования:
1. Головная насосная станция: 1,000,000 USD: 3 насоса × 1.78 куб.м/с; Главный насос (40 м): 3 × 700 кВт / 10 кВ (плавающего типа);
2. Бустерная насосная станция: 900,000 USD: 3 насоса × 1.78 куб.м/с; Главный насос (30 м): 3 × 600 кВт / 10 кВ (плавающего типа);
3. Контейнерные насосы: 900,000 USD 200 куб.м/ч × 8 насосов × 8 контейнеров = 12800 куб.м/ч (3.6 куб.м/с);
4. Трубы (усиленные FRP) и оборудование отгрузки: 300,000 USD;
5. Труба (8.67 км): 420.00 USD/м × 8.67 км = 3641400 USD; трубы усиленные FRP (0.6 МПа): 1,400 мм × 20.5 мм, 186 кг/м
Итого: 6740000 USD Примечание: Стоимость разработки канала и строительства плотины не входит в приведенную выше калькуляцию.
Расход электроэнергии на 1 куб. м воды:
Общий расход электроэнергии оросительной системы составляет:
Главная насосная станция: 3 × 700 кВт = 2,100 кВт
Бустерная станция: 3 × 600 кВт = 1,800 кВт
Общая требуемая мощность: 2,100 кВт + 1,800 кВт = 3,900 кВт
Стоимость электроэнергии в Судане: 0,20 SDG (Суданский фунт) / кВт∙ч
Стоимость часа работы оборудования: 3,900 кВт × 0.20 SDG/кВт∙ч = 780.00 SDG
Расход воды за час: 2,10 куб.м/с × 3 насоса × 3600 сек = 21 600 куб.м
Стоимость подачи 1 куб.м воды: 780 SDG / 21 800 куб.м = 0,036 SDG /куб.м (или 0,0045 USD/куб.м)
Таким образом, это расходы гораздо ниже, чем при использовании дизельных систем.
Стоимость оборудования на 1 куб. м воды:
1. Общий объем инвестиций в оборудование: 6 740 000 USD;
При окупаемости проекта через 6 лет, сумма капитальных вложений за один год составит: 6 740 000 USD /6 = 1 123 333 USD;
2. Объём расхода воды за год: 1,78 куб.м/с × 3 насоса × 3600 сек × 24 ч × 300 дней = 138 412 800 куб.м;
3. Удельные капитальные вложения в стоимости подачи 1 куб.м воды: 1 123 333 USD / 138 412 800 куб.м = 0,008 USD/куб.м.
Стоимость оборудования и потребления электроэнергии на 1 куб. м воды:
Итоговая стоимость (капитальные вложения + расход электроэнергии) 0.008 USD × 8 (курс) + 0.036 SDG= 0.10 SDG/куб.м;
Расчёт удельной стоимости воды при выращивании люцерны:
При расходе 1000 куб.м воды на выращивание 1 тонны люцерны:
Стоимость 1 куб.м воды в SDG: 0.10 SDG × 1000 = 100.00 SDG
Курс доллара США к Суданскому фунту: 1 USD = 8 SDG
Стоимость 1 куб.м воды USD: 100SDG/8 = 12.50 USD
При рыночной стоимости люцерны 320.00 USD/тонна:
Удельная стоимость воды на выращивание 1 тонны люцерны составляет: 12.5 USD / (320/100) = 4%
Кроме того, мы можем рассчитать стоимость подачи воды из скважин с использованием систем орошения с дизельными насосами.
Расчёт удельных эксплуатационных издержек работы дизельных насосных установок для орошения
Стержневая ирригационная установка с дизельным приводом.
Удельный расход топлива на 1 куб. м воды:
1. Мощность дизельного двигателя для системы орошения площадью 50 га составляет 140 кВт, расход дизельного топлива равен 36 л/ч
2. Стоимость дизельного топлива в Судане: 0,60 USD/л
3. Стоимость часа работы оборудования: 36 л/ч × 0.60 USD = 21.00 USD
4. Объём подачи воды в час: 200 куб.м/ч
5. Стоимость подачи 1 куб.м воды: 21.00 USD / 200 куб.м = 0.11 USD
6. Удельный расход топлива исходя из стоимости электроэнергии (0,0045 USD/куб.м) составляет: 4%
Стоимость оборудования на 1 куб. м воды:
1. Стоимость приобретения дизельного двигателя и бурения скважин составляет 180,000 USD на одну систему орошения
2. При окупаемости проекта через 6 лет, сумма капитальных вложений за один год составит: 180,000 USD / 6 = 30,000 USD
3. Объём расхода воды за год: 200 куб.м/ч × 24 ч × 300 дней = 1 440 000 куб.м/ч
4. Удельные капитальные вложения в стоимости подачи 1 куб.м воды: 30 000 / 1 440 000 = 0,028 USD / куб.м/ч
5. Удельные капитальные вложения в стоимости подачи 1 куб.м воды плавучей насосной станцией составляет 0,008 USD/куб.м, что составляет 28% от аналогичного показателя стержневых ирригационных установок с дизельным приводом.
Стоимость оборудования и расход топлива на 1000 куб.м воды:
1. Общая стоимость подачи 1 куб.м воды: 0,028 USD + 0.11 USD = 0,138 USD/куб.м
2. Общая стоимость подачи воды для выращивания 1 тонны люцерны (при расходе 1000 куб.м воды на выращивание 1 тонны бобовой культуры): 0,138 USD/куб.м × 1000 = 138.00 USD.
Расчёт удельной стоимости воды при выращивании люцерны:
При рыночной стоимости люцерны 320.00 USD/тонна:
Удельная стоимость воды на выращивание 1 тонны люцерны составляет: 138USD / (320/100) = 43%
При этом у систем орошения с плавающими насосами аналогичный показатель равен 4%.
Заключение
Ключевые аспекты проекта:
1) Оросительные системы с плавающими насосами обеспечивают значительное снижение суммы капитальных вложений при более быстрой окупаемости проекта;
2) Трубы, усиленные фиброармированным пластиком (FRP) могут быть изготовлены на месте реализации проекта, существенно сокращая издержки, благодаря исключению транспортных расходов;
3) Бустерные насосы отличаются контейнерным исполнением, не требуют сборки в месте назначения, упрощая процесс установки;
4) Низкий удельный расход воды при выращивании сельскохозяйственных культур;
5) Удельная стоимость воды на выращивание 1 тонны люцерны при использовании систем орошения с дизельными насосами составляет 43% (от рыночной стоимости люцерны);
6) Удельная стоимость воды на выращивание 1 тонны люцерны при использовании систем орошения с плавающими насосами составляет лишь 4% (от рыночной стоимости люцерны);
7) Большие возможности для развития растениеводства в засушливых районах Африки других частей света.
