В.Н.Кондратьев, доктор технических наук, профессор

Т.Г.Свиридович, кандидат технических наук

РУП «Институт мелиорации» г. Минск, Беларусь

Ключевые слова: технологии укрепления русловой части откосов каналов, травяные армированные ковры, технико-экономические показатели технологий, затраты труда, производительность, удельная энергоемкость и металлоемкость технологического процесса, исходные данные, эффективность, рыночная экономика.

Введение

В предлагаемой статье рассматриваются основные технико-экономические и ресурсно-энергетические показатели технологий защиты земляных сооружений от водной и ветровой эрозии армированными травяными коврами [1-5].

Мы отмечаем, что в звене этих новых технологий положительно решаются и вопросы социального, природоохранного, экологического характера [5].

При защите откосов и русел каналов от воднойэрозии армированными травяными коврами – биополотном, созданным совместно БелНИИМиЛ и БелФА, выявлены следующие основные особенности технологического процесса [4,5,8]:

• ▪ технологические операции по укладке биополотна, в отличие от одерновки, могут быть легко механизированы;
• ▪ значительно снижаются затраты труда и времени, а также транспортные расходы.

Основные экологические преимущества биополотна:

• ▪ не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду во время и после укладки его на почвогрунт;
• ▪позволяет отказаться от применения одерновки откосов в мелиорации, сопровождающейся оголением сенокосно-пастбищных угодий;
• ▪предотвращает перенос радионуклидов дерниной в каналы;
• ▪ выпускается как продукт, способный к биологическому разложению, полуразложению и на неразлагаемой основе;
• ▪ продукты разложения не представляют опасности для окружающей среды;
• ▪в нормальных условиях эксплуатации, хранения и транспортировки не является токсичным, не выделяет вредных продуктов для здоровья человека.

Биополотно может применяться в дорожном строительстве, лесном и сельском хозяйстве, для озеленения городов и поселков, выращивания семенами цветов и, кустарниковой растительности [6,7].

Результаты и обсуждение

Актуальной задачей являются вопросы оценки экономической эффективности рассматриваемых технологий с применением разработанных новых машин и средств механизации [1,10].

Внедрение рыночных отношений в Республике Беларусь не позволяет дать стабильную оценку всем разработанным вариантам технологий [1-5] и отдельным операциям, входящим в технологический процесс. Поэтому оценку экономической эффективности применения разработанных технологий и отдельных операций в условиях рыночных ситуаций будем производить по методике, принятой для строительных, дорожных и мелиоративных машин, а также методикам расчета кандидата экономических наук К.Л.Куриленок [6,7] и в ценах 1991 года. При выборе базового варианта технологии укрепления русловой части откосов каналов проанализированы аналогичные операции технологии укрепления откосов каналов торфодерновыми коврами, разработанной Украинским государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом «Укргипроводхоз», широко используемой в мелиорации бывшего СССР.

Нормативные значения качественных, технико-экономических показателей технологии-аналога взяты из методических указаний, справочной и научной литературы [1-5,11].

В нашем случае основными расчетными показателями экономической оценки вариантов новой технологии были производственные факторы технологических циклов укрепления откосов каналов, приведенные в статьях [1-8].

Следовательно, нами были определены затраты на единицу площади укрепляемого откоса i-ой машиной на j-ой операции, прямые затраты труда в расчете на один гектар, производительность труда, коэффициент изменения производительности агрегатов, удельные приведенные затраты, удельные текущие затраты, трудозатраты на единицу площади укрепляемого откоса, удельная энергоемкость и металлоемкость технологической операции, капиталовложения на единицу площади укрепляемого откоса, время работы в году i-ой машины, на j-ой операции.

Исходные данные для расчетов приведены в таблицах 1, 2. Расчет капитальных затрат на j-ой операции производим по формуле (1):

(1)

где З_сп – затраты на создание и производство техники, руб.;

К_б – коэффициент, учитывающий затраты на доставку техники и монтаж.

Таблица 1 – Исходные данные базовой технологии для расчета экономической эффективности применения новых вариантов технологий укрепления откосов каналов непроросшими травяными коврами

Вид работ	Марка машины	Рабочий орган	Грузоподъемность, кг	Мощность двигателя, кВт	Масса, кг	Производительность
1	2	3	4	5	6	7
1. Выбор и выравнивание полигона	трактор ДТ-74		—	55,14	5380
		бульдозер	—		8900	256 м3/ч
2. Укатка полигона тяжелым водоналивным катком	трактор ДТ-74		—	55,14	5380
		водоналивной каток СКГ-2	емкость 100 л 6 штук	—	880	2,4 га/ч
3. Устройство дорог и площадок с твердым покрытием для разворота; площадок для хранения фрезерной торфокрошки, выращивания ковров; дорожек шириной 0,5 м между ними; складов для хранения семян и удобрений	трактор ДТ-74		—	55,14	538.0
		каток	—	—	880	2,4 га/ч
	автокран ЛАЗ-690А		1000-3000 кгс	110,3	6900	—
		бульдозер	—	—	8900	256 м3/ч
4. Установка дождевальной машины	УДС-25 или «Волжанка»	—	—	13,23	5420	0,77 га
5. Заготовка и укладка на площадке деревянных брусков размером 3,4*5*3,5 см в рамки 7,1*1,5 м	вручную	—	—	—	—	—
6. Укладка стеклохолста (один слой) на основание площадки	вручную	—	—	—	—	—
7. Загрузка прицепа торфокрошкой и навозом	трактор МТЗ-52	—	—	40,44	2950	—
		ПГ-0,2	220		1275	40 т/ч
	трактор Т-40	—	—	36,76	2380
8. Засыпка торфокрошки в рамки, уложенные на площадках и разравнивание торфокрошки (вручную)	трактор Т-40	—	—	—	—	0,4 га/ч
9. Поверхностный посев травосмеси по полосам	трактор Т-40	—	—	36,76	2380	—
		сеялка СЗТ-3,6	—	—	1720	3,6 га
10. Укладка стеклохолста после посева семян	вручную	—	—	—	—	—
11. Полив и внесение удобрений (совместно с поливом)	ДКШ-64 «Волжанка»	—	—	—	5420	0,77 га
12. Скатывание ковров в рулон (после 30 дней)	вручную на металлическую трубу	d=60-80 мм				0,02 га/ч
13 Погрузка рулонов травяного ковра на автомашину и транспортировка их на укрепляемый объект	ЛАЗ-690А (ЗИЛ-130)	—	1000-3000 кгс	110,3	6900	—
14. Разгрузка рулонов ковра на укрепляемых объектах	ЛАЗ-690А	—	1000-3000 кгс	110,3	6900	—
15. Полив поверхности откоса канала перед укладкой травяных ковров	вручную	—	—	—	—	—
16. Укладка травяного ковра на поверхность откоса	вручную	—	—	—	—	25 м2/ч
17. Полив водой уложенных на откосы канала ковров	трактор ДТ-75	—	—	58,8	6000	—
	ДДН-70	—	—	—	700	0,78 га/ч

Таблица 2 – Исходные данные для расчета экономической эффективности применения новых вариантов технологий укрепления откосов каналов

Наименование показателей	Единица измерения	Значение показателей
		НО-10	П0-2А	KM-82	МИК-500
Базовый трактор	—	ДТ-75МБ	MTЗ-80	МТЗ-82	МТЗ-80
Масса трактора	т	7,19	3,05	5,100	3,05
Оптовая цена трактора	руб.	5085	3987	5350	3987
Мощность двигателя	кВт	58,10	55,10	55,10	55,10
Себестоимость техники рабочего органа	руб.	3298	3596,54	867	—
Отчисления на капитальный ремонт:
трактора	%	6	6	6	6
рабочего органа	%	5	5	5	5
Оптовая цена рабочего органа	руб.	3298	3596,54	2410	6900
Масса рабочего органа	т	0,64	2,0	0,25	2,932
Часовая эксплуатационная производительность	м2/ч	0,70	3000	32м3/ч	0,02 га/ч
Гамма-процентный ресурс до капитального ремонта трактора	мотто-ч	6000	6000	11000	6000
Гамма-процентный ресурс до капитального ремонта рабочего органа	мотто-ч	3000	4500	11000	8000
Объем гидросистемы	дм3	260	40	200	60
Периодичность смены масла в гидросистеме	ч	960	1500	1000	1500
Срок службы рабочего органа	лет	5	8	7	5
Удельный расход топлива	г/л.с.ч	185	185	185	185
Количество обслуживающего персонала	чел	3	2	1	2

Оптовую цену новой техники определяли по формуле (2):

(2)

где С – полная себестоимость новой техники;

С_мз — себестоимость за минусом прямых материальных затрат;

Р – норматив рентабельности.

Годовую эксплуатационную производительность определяли по формуле (3):

(3)

где В_т — часовая техническая производительность;

К_т — коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной;

Т_ч — количество машино-часов работы техники в год;

К_Пр— коэффициент, учитывающий простои техники, не учтенные в часовой эксплуатационной производительности.

Количество машино-часов в год определяли по формуле (4):

(4)

где Т_ф – годовой фонд рабочего времени;

t_cм – средняя продолжительность смены;

Д_Р – простои во всех видах ТО и TP;

T_oб – продолжительность работы техники на одном объекте;

d_n – продолжительность одной перебазировки.

Простои во всех видах ТО и TP определяли по формуле (5):

(5)

где d_pi, d_ni – продолжительность пребывания техники в i-том ремонт или ТО и продолжительность ожидания ремонта и доставки в ремонт обратно;

а_i – количество i-х видов ремонта или ТО за межремонтный цикл;

Т_ц – межремонтный цикл.

Годовые текущие затраты определяли по формуле (6):

(6)

S_ап – затраты на заработную плату рабочих, занятых управлением машиной;

S_кр – затраты на капитальный ремонт;

S_ар – затраты на ТО и TP;

S_т – затраты на топливо;

S_см – затраты на смазочные материалы;

S_мг – затраты на масло для гидросистемы;

S_пб – затраты на перебазировку;

S_ш – затраты на шины.

Расчет составляющих годовых текущих затрат производился согласно методике, изложенной в [11].

Годовые текущие затраты приведены в таблице 3.

Экономический эффект от применения одной машины в течение года определяли по формуле (7):

(7)

где Z_y – удельные приведенные затраты на единицу продукции, руб/га;

В – годовая эксплуатационная производительность.

В дальнейшем буквенные обозначения величин с одним штрихом относятся к базовой технике, с двумя — к новой технике.

Народнохозяйственный экономический эффект за срок службы одной машины определяли по формуле (8):

(8)

где F — коэффициент суммирования годовых эффектов за срок службы новой техники с учетом фактора времени. Удельные приведенные затраты определяли по формуле (9):

(9)

где Z – приведенные затраты;

В – годовая эксплуатационная производительность. Приведенные затраты определяли по формуле (10):

(10)

где И – годовые текущие затраты без учета отчислений на реновацию;

Р – доля отчислений на реновацию;

Е_н – нормативный коэффициент;

З_к – капитальные затраты;

K_э – сопутствующие капитальные вложения.

Годовые затраты труда определяли по формуле (11):

(11)

где Б – количество рабочих в экипаже;

Ч_Р – суммарная трудоемкость всех видов ремонтов и обслуживаний за межремонтный цикл;

П_нб – количество перебазировок техники за год;

Ч_дм – трудоемкость демонтажных работ;

Ч_мн – трудоемкость монтажных работ;

Ч_п – трудоемкость перевозки;

Ч_ду – трудоемкость установки дополнительных устройств.

Экономию по затратам труда определяли по формуле (12):

(12)

где Т_раб. – годовой фонд времени одного производственного рабочего в часах.

Годовые затраты металла определяли по формуле (13):

(13)

где G – масса техники;

К_м – коэффициент использования материалов;

Т_сл – срок службы.

Экономию по затратам материала за год определяли по формуле (14):

(14)

Расчет годовой экономии топлива производили по формуле (15):

(15)

где W_{т – часовой расход топлива;}

β – коэффициент повышения производительности новой техники по отношению к базовой. Результаты расчетов представлены в таблице 3.

Металлоемкость технологического процесса определяли по формуле (16):

, где (16)

G_i – масса техники на i-ой операции, т;

K_i – коэффициент учитывающий долю работы машины на i-ой операции;

П_эг – эксплуатационная производительность, га/ч.

Таблица 3 – Технико-экономические показатели механизированных технологических процессов укрепления откосов каналов армированными непроросшими травяными коврами

Наименование показателя	Единица измерения	Базовый вариант (БТ)	Новые варианты (НТ)
			I см. [5]	II см. [5]	III см. [5]	IV см. [5]
1	2	3	4	5	6	7
Капитальные затраты	руб.	59295	22481,9	27882	3681,3	7936,9
Текущие затраты	руб.	59649	9889	13080	21161	3733
Годовые приведенные затраты	руб.	67241,5	17937,02	26588	33882	5687
Удельные текущие затраты	руб/га	3097	389,3	617	998,1	294
Удельные капитальные затраты	руб/га	3076,3	885,1	1315,2	1736,46	624,9
Удельные приведенные затраты	руб/га	3955,4	706,2	1254,2	1598,2	447,8
Годовая производительность	га	17	25,4	21,2	21,2	12,7
Трудоемкость	чел.ч/га	195,16	31,72	62,15	141,85	171, 5
Затраты труда на единицу продукции	чел.ч	3317,7	805,7	1317,6	3007,2	2677,9
Металлоемкость технологического процесса	тч/га	4233,3	607,7	875,2	754,12	336,7
Удельная энергоемкость технологического процесса	кВт.ч/га	30438	5610	8816	8936	3673,4
Уровень интенсификации технологического процесса	%	—	78	66	68	82
Годовая экономия по затратам труда	чел.	—	2,18	1,50	0,59	0,013
Годовая экономия по затратам топлива	т	—	19,02	15,26	13,68	0,389
Годовая экономия по затратам металла	т	—	29,84	RQ	24,83	18,02
Обобщенный коэффициент энергозатрат		—	0,22	0,34	0,32	0,18
Годовой экономический эффект применения технологии	руб/га		82529,7	57266,5	49972,6	44546
Количество машино-часов работы техники в году	машино-ч	1130	1130	1130	1130	1130
Средняя эксплуатационная производительность	га/ч	0,02	0,03	0,025	0,025	0,015
Коэффициент изменения производительности НТ по сравнению с БТ		—	1,25	1,25	1,25	0,75

Удельную энергоемкость технологического процесса рассчитываем по формуле (17):

(17)

где N_i — мощность двигателя i-ой машины на i-ой операции.

Затраты труда на единицу укрепленной площади, армированными непроросшими травяными коврами определяли по формуле (18):

(18)

где Q_i— удельный объем работ, ч;

m_i— количество рабочих, обслуживающих агрегат на j-ой операции.

Трудоемкость технологического процесса рассчитывали по формуле (19):

(19)

где Q — годовой объем работ, га.

Эксплуатационную производительность определяли из выражения:

где (20)

m – количество рабочих, обслуживающих агрегаты.

Энергетический анализ вариантов новых технологий производили по методике доктора технических наук М.М.Севернева [11]. Наиболее экономичный вариант новой технологии будем оценивать обобщенным коэффициентом энергозатрат.

В таблице 4 приведен энергетический анализ разработанных вариантов технологий и средств укрепления откосов каналов непроросшими травяными коврами. Из таблиц 3, 4 следует, что применение этих технологий позволяет снизить затраты труда на один гектар укрепленных откосов в 1,14…6,15 раза, удельные текущие затраты – в 3,10…7,95 раза, удельные приведенные затраты – в 2,47…8,80 раза, удельную энергоемкость технологического процесса – в 3,40…8,28 раза, удельную металлоемкость – в 4,8…8,3 раза. Экономия топлива составляет 18,02…29,84 т, экономический эффект – 4 4546…82829 руб. в год. Уровень интенсификации технологических процессов равен 66…82%. При этом надо отметить высокие показатели защиты откосов каналов и других элементов гидросооружений от ветровой и водной эрозии [3-5].

Таблица 4 – Энергетический анализ технологии и средств укрепления откосов каналов армированными непроросшими травяными коврами

Наименование показателя	Единица измерения	Базовая технология (БТ)	Новые варианты технологий
			I [5]	II [5]	III [5]	IV [5]
Прямые удельные затраты энергии	МДж/га	109576,8	20196	31737,6	32169,6	13224,2
Затраты, овеществленные при производстве энергоносителя (топлива)	МДж/га	76582	14114,7	22181	22483	9243
Энергоемкость средств механизации	МДж/га	117964,4	32579	50653,2	43645,5	32478
Энергозатраты живого труда	МДж/га	567	252	352,8	302,4	504
Полная энергоемкость технологического процесса	МДж/га	304790,2	67141,7	104924,6	98600,5	55449,2
Обобщенный коэффициент эффективности	Кэ		0,22	0,34	0,32	0,18
Уровень интенсификации технологического процесса	%		78	56	68	82

Приведенные выше показатели получены при условии выполнения оптимального объема работ, определенного путем решения целевой функции оптимизационной модели и уравнений системы ограничений [11].

Для отражения динамики изменения полученных экономических показателей используем методику определения эффективности капиталовложений в условия рынка [6-9].

Учитывая небольшой объем денежных средств на разработку предлагаемых технологий, целевую установку на получение максимального эффекта от использования капиталовложений и отличие вариантов технологий друг от друга текущими затратами, оценочными показателями целевой установки возьмем абсолютные критерии: интегральный эффект за расчетный период и суммарные дисконтированные затраты по технологиям.

При базовой ставке процента, равной 0,15, коэффициент приведения к началу расчетного периода равен 3,7845, ликвидной стоимости средств механизации – 10%, налог на прибыль – 20% и на добавленную стоимость по ставке – 20%, суммарные дисконтированные затраты по вариантам предлагаемых технологий, интегральный эффект и другие показатели оценки эффективности капиталовложений приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Показатели оценки эффективности капиталовложений от внедрения предлагаемых технологий в условиях рынка

Наименование показателя	Единица измерения	Базовая технология (БТ)	Новые варианты технологий
			I [5]	II [5]	III [5]	IV [5]
1	2	3	4	5	6	7
Суммарные дисконтированные затраты (Зн)	руб.	256332,4	54679,9	70530,4	106084	201094,4
Интегральный эффект(Эн)	руб.	—	201652,6	185802,4	150244,8	55235
Коэффициент годы приведения к началу периода по времени (αт)	годы	—	3,7845	3,7845	3,7845	3,7845
Годовой доход от капиталовложений (Дг)	руб.	—	59219,03	56463,04	49427,35	16692,27
Срок окупаемости капиталовложений (Ток)	годы	—	0,3793	0,4938	0,7447	0,4755

Из анализа полученных показателей следует, что предлагаемые варианты технологий укрепления нижней части откосов каналов эффективны относительно базовой технологии.

Заключение

1. Анализом экономической эффективности применения технологий укрепления откосов и русловой части каналов армированными непроросшими коврами подтверждены высокие технико-экономические, ресурсо-энергетические, экологические показатели технологий защиты гидросооружений от разрушений водной и ветровой эрозией.

2. В перспективе предлагаемые технологии можно широко применять во всех регионах мелиоративных систем Беларуси при выполнении работ по агромелиорации и ремонту, реконструкции, технологическому уходу за дренажной сетью и другим работам.

3. Для внедрения предлагаемых технологий в условиях рынка необходимо разработать нормативные документы, регламентирующие геологические характеристики мелиоративной системы объекта, вида грунта и деформаций и др.

Summary

Кондратьев В.Н., Свиридович Т.Г.

К вопросу экономической эффективности, применения разработанных вариантов технологий укрепления откосов и русловой части каналов армированными непроросшими травяными коврами.

В статье авторы дали общую методику расчета технико-экономических и ресурсо-энергетических показателей для технологий защиты от водной и ветровой эрозии земляных гидросооружений армированными травяными коврами.

Библиографический список

1. Кондратьев В.Н., Свиридович Т.Г., Панков Я.В. Обоснование технологических режимов и конструктивных параметров перемешивающего устройства. // Мелиорация. – 2014. — №1(71). – С.132-146.

2. Кондратьев В.Н., Свиридович Т.Г. Теоретическое обоснование количественного состава биосмеси для изготовления армированных непроросших травяных ковров. // Мелиорация. – 2014. — №2(72). – С.89-102.

3. Кондратьев В.Н., Свиридович Т.Г. Результаты исследований свойств составных элементов армированных непроросших травяных ковров. // Изобретатель. – 2014. — №12(180). – С.29-36.

4. Кондратьев В.Н., Свиридович Т.Г. Результаты теоретических и экспериментальных исследований показателей качества защитных свойств армированного дернового покрова. // Изобретатель. – 2015. – № 4(184). – С.41-46 (научные публикации).

5. Кондратьев В.Н., Свиридович Т.Г. Обобщение результатов экспериментальных исследований укрепления откосов и русловой части каналов армированными травяными коврами. // Мелиорация. – 2015. — №1(73). – С.171-188.

6. Кондратьев В.Н., Куриленок К.Л. К расчету экономической эффективности технологий укрепления земляных гидросооружений биополотном / Мелиорация переувлажненных земель. – Сборник научных работ. Том XLVI. – 1999. – С.154-162.

7. Кондратьев В.Н., Куриленок К.Л. К вопросу ценообразования на мелиоративные работы при использовании новых технологий в условиях рынка / Мелиорация переувлажненных земель. – Сборник научных работ. Том XLVI. – 1999. – С.217-222.

8. Кондратьев В.Н., Свиридович Т.Г. Биополотно для укрепления земляных инженерных сооружений. / Повышение эффективности мелиорации сельскохозяйственных земель. – Доклады международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию Института мелиорации и луговодства НАН Беларуси и 95-летию со дня рождения академика С.Г. Скоропанова. – Минск, 20-22 сентября 2005 г. – С.160-161.

9. Финансовый менеджмент: теория и практика / Под ред. Е.С.Стояновой. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Перспектива. 1997. – С.248-259.

10. Разработать проект программы по разработке, освоению и производству высокоэффективных мелиоративных машин и механизмов на 2006-2010 гг.: отчет о НИР (Институт мелиорации и луговодства НАН Беларуси; рук. В.Н. Кондратьев. – №ГР 20051479. – Минск, 2005. – 51с.

11. Свиридович Т.Г. Технология укрепления русловой части каналов армированными коврами: дис. канд. техн. наук / Т.Г. Свиридович. – Минск, 1998. – 303 с.