Ежегодно на насосных станциях (НС) ирригационных систем Республики расходуется до 8 млрд. кВт/ч, не считая дизельного топлива. В Минсельводхозе РУз принято решение уменьшить расход электроэнергии на НС до 7,5–7,6 млрд. кВт/ч, в основном, за счет энергосберегающих режимов и оптимизации управления системами машинного водоподъема (СМВ). Отсутствие приоритетных работ по указанной проблеме делает невозможным оптимизацию режимов НС на современном уровне эксплуатации. По данным Научно-исследовательского института ирригации и водных проблем (НИИИВП) эксплуатационный КПД НС ниже расчетных значений на 5–7 %, эксплуатационные требования выполняются на 25–30 % [1, 2, 3].Основными причинами этого является [4]:- высокое содержание абразивных частиц и плавника в перекачиваемой воде тяжелые климатические условия, связанные с высокой температурой воды и воздуха;- значительные габариты и скорости течения воды в элементах проточного тракта, большие подачи воды и электрические мощности агрегатов, сложные переходные процессы, сопутствующие их эксплуатации;- конструктивные недостатки гидравлических машин и гидротехнических сооружений, в том числе не эффективные системы технического водоснабжения;- отсутствие научно-обоснованных методических, нормативных и других технических документов по управлению рабочим процессом насосных агрегатов (НА) и сооружений.Согласно Графика разработки нормативных документов по мелиоративному улучшению орошаемых земель и рациональному использованию водных ресурсов по Постановлению Кабинета Министров Республики Узбекистан разработан и утвержден на научно-техническом совете (НТС) Минсельводхоза РУз проект ВСН «Реконструкция насосных станций. Нормы проектирования».Необходимость энергосберегающих мероприятий для НА обосновывается обычно технологическими и экономическими факторами. В настоящее время выявляются экологические аспекты проблемы. Крупные НА являются весьма энергоемкими объектами. Они ежегодно расходуют примерно 20 % вырабатываемой электроэнергии, что для СНГ составляет около 300 млрд. кВт час в год.Производство электроэнергии оказывает вредное влияние на окружающую среду. Распространение энергосберегающих систем позволит сэкономить в СМВ Республики 70-80 млн. кВт/ч в год, то есть примерно 1 % необходимой электроэнергии. Это значит, что при ежегодном приросте выработки электроэнергии в 3–4 % ввод новых энергетических мощностей может быть снижен на 1/3. Вследствие этого будет предотвращено сжигание 1,8–2 млн. тонн условного топлива или 2–3 млн. тонн реального угля. Таким образом будет получен существенный эффект за счет уменьшения вредных выбросов в воздух и воду. Кроме того, эти системы снижают вероятность возникновения гидравлических ударов, предотвращают разрушение трубопроводов и, как следствие, излив воды на поверхность земли и в водоемы.Важным следствием применения энергосберегающих мероприятий при реконструкции НС является повышение единичной мощности регулируемых НА и уменьшение их количества, что дает дополнительную экономию энергии и сокращает технологические объемы зданий НС на 15–20 %.Авторы разрабатывают мероприятия энергосберегающих режимов подвода воды к каскадам крупных НС при уменьшении плавника, взвешенных и донных наносов.Каршинской магистральный канал (КМК) с каскадом НС имеет водозабор бесплотинного типа, при котором уровни в реке определяют уровни в канале, подводящем воду к НС-1 и режимы ее эксплуатации [5].Нормальная эксплуатация НС-1 требует соблюдения (по кавитационным условиям насосов) определенных уровней в нижнем бьефе (УВНБ), ниже которых работа насосов не допускается. При невысоких горизонтах в Амударье это условие определяет, в основном, величину максимального водозабора НС-1, а следовательно, и возможную наибольшую подачу всего каскада.Получение натурных соотношений Амударья - подводящий канал - НС-1, определяющих подачу каскада, имеет важное значение для эксплуатации КМК [6, 7].Кавитационные качества насосов определяют максимально возможную подачу НС-1 для горизонта в Амударье в точке водозабора (мыс Пулизиндан) 95 % обеспеченности, т.е. 43,4 м в условных отметках. Если отметка в р. Амударье или, что одно и то же, у нулевого пикета канала ПК0, то разность  дает максимальную величину располагаемого напора на преодоление сил трения при течении на всем участке канала. Последние, как известно, при фиксированной геометрии канала и шероховатости являются только функцией расхода, т.е.  следовательно, для граничных условий – условий ,-  – величина  однозначно определяет максимальную пропускную способность подводящего канала, выше которой НС-1 воду подавать не могут.Основная трудность планирования энергосберегающих режимов заключается в построении адекватной математической модели действующей системы.При рассмотрении того влияния, которое оказывают вредные процессы на параметры НА, следует учитывать, что “обратную связь”, существующую между состоянием НА и теми процессами, которые в ней протекают. Основными задачами комплексного анализа региональных условий работы сопрягающих сооружений НС с переходными процессами являются выявление изменений процессов при защите комплексов НС, установление факторов, определяющих риск опасности НС при неустановившемся движении воды в аванкамерах и водоприемниках, проверка экспериментальным путем соответствие математической модели для прогноза значений характеристик НС физической картине явлений.Взаимодействие НА с протекающими в ней процессами можно представить в виде замкнутой системы (рис. 1).   НА  Выходные параметры Быстро протекающие процессы Процессы средней скорости Медленно протекающие процессы  Внешние воздействия  Рис. 1. Процессы, действующие на НА при эксплуатации Статический напор ( ), определяется исходя из уравнения неразрывности (имея ввиду процессы заполнения и опорожнения сооружений) как                 (1)где  – подача насоса;  – расход водовыпуска НС;  – площадь свободной поверхности воды.И в частном случае, когда водовыпуск не включен в работу:                       (2)                     (3)где  – длина проточного тракта;  –площадь проточного тракта.Величинами потерь обычно пренебрегают в расчетах, в случае если они не превышают5–10 % от .Уравнение вращения ротора НА имеет вид:                  (4)или                 (5)где –  момент инерции вращающихся масс;  – угловая скорость вращения;  – момент сопротивления;  – постоянная инерция агрегата.Для совместного решения уравнений (1)-(5), которые описывают переходный процесс, задаются начальными и краевыми условиями.Начальные условия – определяются по параметрам НС до начала переходного процесса. Основными краевыми условиями являются в сечении насоса движение воды, которое определяется его расходной характеристикой и представлено зависимостью .Гидравлические потери напора по длине и местные потери представляются в виде фиктивных диафрагм, расположенных в их действительном месте.При этом краевые условия в сечении с диафрагмой: ;               (6)где  – коэффициент, учитывающий потери напора по длине или местные потери напора.Идентификация модели осуществляется методом последовательных приближений с применением результатов натурных измерений расходов. Дальнейшие работы продолжаются по расширению и идентификации расчетной схемы узла НС, разработке вариантов управления СМВ с введением в схему новых средств регулирования и оптимизацией работы элементов НС.Решение задач эффективного управления для таких масштабных сложных объектов как крупные НС невозможно без оперативного контроля, основанного на применении глобальной информационно – измерительной системы, организованной на современной компьютерной базе.На первом этапе оперативная информационно-измерительная система используется для анализа режимов работы, в дальнейшем, по мере ввода в действие стационарных средств измерения и автоматизации процесса сбора и обработки информации, предполагается перевод системы режим «советчика» для использования ее в режиме оперативного управления с автоматизацией отдельных звеньев управления УВНБ.Разработанное в настоящее время в ТашГТУ программное позволяют осуществлять расчеты сложных систем подачи воды в режиме реального времени с применением проектных станционных приборов на пультах управления НС.В техническом плане необходимо разработать научные основы энергосберегающих режимов, их региональных особенностей (особенно в условиях реконструкции и реновации крупных НС), установить обоснованные объемы водоподачи НС, обеспеченные техническим состоянием оборудования с учетом оптимального уровня резервирования, устранение переподъемов воды на НС, допущенных в пусковые периоды и из-за отклонения фактических режимов от проектных, провести исследования по использованию нетрадиционных источников энергии.Авторы предлагают для реализации указанных целей и задач использовать создаваемые ими оригинальные конструкции сооружений по всей длине гидротехнического узла НС.Разработка методики определения потребности водоподъема для СМВ, ее математическое выражение и реализация энергосберегающей модели управления режимами работы на одной из реальных систем позволит получить не менее 6–7 млн. кВт-ч экономии на каждом крупном каскаде НС.Выводы. Актуальность и новизна исследований определяются их ориентацией на мобилизацию резервов энергосбережения, не нашедших применения в силу ограниченных возможностей традиционных принципов, управления технологическими режимами СМВ. Необходимо определить целесообразность эксплуатации НС при снижении рабочих параметров (в первую очередь КПД) ниже расчетных.