Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Оптимизация управления водными ресурсами Нижнего Дона
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
Автореферат диссертации по теме "Оптимизация управления водными ресурсами Нижнего Дона"
На правах рукописи
РГь од
- а 23С0
Косоллпова Наталья Алексеевна
ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ НИЖНЕГО ДОНА
'нециалыюсти: 11.00.11 - "Охрана окружающей среды и рациональное
использование природных ресурсов" 08.00.13- "Экономико-математические методы"
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Новочеркасск - 2000
Работа выполнена в Новочеркасском государственной меииорагшшой
академии
Научные руководители: члеп-корресггопдепт РАСХ11,
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ
B.И. Ольгаренко
кандидат экономических наук, профессор Л.В. Дуканич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,
заслуженный деятель науки и техники ['<1
C. Н. Линсвич
доктор технических наук, профессор О.П. Кисаров
Ведущее предприятие:
Российский научно-исследовательский институт комплексного использования охраны водных ресурсов
Защита состоится "12" мая 2000г. в 10 часов на заседании диссертационно совета К 120.76.01 в Новочеркасской государственной мелиоративной ака; мии по адресу: 346428, г. Новочеркасск Ростовской обл., ул. Пушкинская, 11 аудитория 236.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке академии. Автореферат разослан "12" апреля 2000 г.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью предприятг просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук,
профессор, заслуженный мелиоратор РФ Г.П. Мартыпепкс
ОШЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы диссертации. Принципиальной особенностью соименного этана развития водного хозяйства страны является развитие н /нкпиониропание в пределах речных бассейнов и регионов водохозяйствен-.IX систем (ВХС), объединяющих совокупность источников воды, сооружения 1Я управления ими и водопользователей. Цели функционирования и развития КС должны гарантировать решение задач рационального использования вод-.IX ресурсов и охраны их от загрязнения и истощения, при этом, задачи рацио-шьного использования водных ресурсов являются частью более общей проемы управления ВХС, решению которой посвящены исследования .Е.Лсарина, И.В.Бусатаева, АЛ.Великанова, Г.В.Воропаева, Ф.И.Ерешко, Х.Исмайылова, Д.Н.Коробовой, О.П.Кисарова, Д.В.Коренистова, С.Н.Крицкого, [.Ф.Менкеля, В.И.Ольгаренко, В.И.Пойзнера, Н.Б.Прохоровой, В.Г.Прпжинской, .Я.Ратковича, А.Ш.Резниковского, М.Г.Хубларяна, А.М.Черняева, Б. Б. Шумакова других ученых. Развитие ВХС и усложнение содержания процесса ^правле-1я водными ресурсами, требует сегодня разработки моделей и алгоритмов, эиентнрованных на решение практических задач, стоящих перед бассейновы-п и территориальными органами водного хозяйства и обеспечивающих обра->тку значительных объемов информации, оперативность, многовариант-)сть, оптимальность принимаемых решений.
Цель работы - оптимизация управления водными ресурсами на осиопе (здания и внедрения комплекса моделей и алгоритмов, обеспечивающих по-лшение эффективности принимаемых управляющих решений.
Задачи исследований. Дтя достижения поставленной цели в диссертани-шой работе решались следующие задачи:
- анализ й обобщение результатов исследований в области создания и зименения экономико-математических методов, моделей и систем для управ-гния водными ресурсами;
- разработка моделей и алгоритмов для решения задач управления водами ресурсами бассейна нижнего Дона;
- выполнение с использованием разработанных моделей исследований но денке обеспеченности водными ресурсами участников донского водохозяйст-мшого комплекса (ВХК) с учетом современных приоритетов и взглядов об-
щества на функционирование и перспективы дальнейшего развития ВХС сейна;
- проведение исследований по оптимизации использования opouiai земель на нижнем Дону с учетом фактического водохозяйственного бал существующей схемы орошения, наличия дополнительного ирригациои фонда, технического состояния оросительной сети.
Научная новизна работы:
-разработан комплекс моделей и алгоритмов для управления pamioi ным использованием водных ресурсов, основанных на сочетании оптимиэ онных и эвристических процедур и ориентированных на решение практ ских задач управления водными ресурсами нижнего Дона;
- получены новые результаты о фактической обеспеченности водн ресурсами участников донского ВХК на современном и перспектив (2010,2020г.г.) уровнях развития ВХС;
-разработаны новые предложения по распределению водных pecy¡ между участниками донского ВХК;
-получены новые результаты по оптимизации использования орошай земель в бассейне нижнего Дона с учетом фактической обеспеченности вол ми ресурсами участников донского ВХК;
-выполнена оценка эффективности управления водными ресурсами п него Дона с учетом интересов рыбного хозяйства.
На защиту выносятся:
- комплекс моделей и алгоритмов для управления рациональным испс зованием водных ресурсов бассейна реки;
-технология имитационного моделирования ВХС и показатели обес ченности водными ресурсами участников донского ВХК на современном и п спективных (2010,2020г.г.) уровнях развития системы;
- режим управления Цимлянским водохранилищем, учитываю» требования рыбного хозяйства;
- экономико-математический анализ и предложения по использован орошаемых земель на нижнем Дону.
Практическая значимость и реализация результатов работы:
- усовершенствована технология управления водными ресурсами ниж! го Дона на основе внедрения комплекса моделей и алгоритмов, обесне-
ющих подготовку советующих решений при выборе текущих и оперативных жимов функционирования ВХС;
- разработан режим эксплуатации Цимлянского водохранилища с учетом ебований рыбного хозяйства к объему, режиму и регулярности попусков;
- разработаны предложения по использованию орошаемых земель в бас-Пне нижнего Дона на современном уровне развития донского ВХК;
- результаты исследований внедрены в Донском бассейновом водном давлении, Северско-Донецком бассейновом водохозяйственном объедине-)И, в Российском НИИ комплексного использования и охраны водных ресур-1В с расчетным экономическим эффектом 480 тыс.руб.
Методология н методы исследовании. Методическую основу нсслсдо-(¡шй составляют: теория и методы системного анализа, регулирования стока, >дохозяйственных расчетов, математического моделирования.
Для решения сформулированных в диссертационной работе задач и об-1ботки полученных результатов использовались методы теории оптимальных ;шений, математической статистики, имитационного моделирования.
Личный вклад автора состоит в разработке концептуальной модели гстемы управления водными ресурсами нижнего Дона; разработке комплекса эделей и алгоритмов, обеспечивающих подготовку советующих решений при ,гборе текущих и оперативных режимов функционирования ВХС; выполнении •гсленных экспериментов по оценке обеспеченности водными ресурсами уча-гников донского ВХК и оптимизации использования орошаемых земель в бас-:йне нижнего Дона; участии в подготовке предложений к изменению правил
I
пользования водных ресурсов Цимлянского водохранилища.
Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты дис-¡ртационной работы докладывались на международном симпозиуме «Чистая зда России-97» (Екатеринбург, 1997г.); научной конференции студентов и ас-ирантов НГМА (Новочеркасск, 1998г.); XX научной сессии экономического акультета РГУ (Ростов-на-Дону, 1999г.); международной научной конферен-ни студентов и аспирантов «Ломоносов-99» (Москва, МГУ, 1999г.); пятом еждународном симпозиуме «Чистая вода России-99» (Екатеринбург, 1999); па ченых советах и совещаниях с участием научно-исследовательских и эксплуа-
тационных организаций в Северо-Кавказском НИИ комплексного использ ния и охраны водных ресурсов.
Публикации. По результатам работы опубликовано 10 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключе, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет страниц, включая 25 рисунков, 31 таблицу и приложения на 8 страницах. I лиография содержит 145 наименований работ отечественных и зарубежных торов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной рабе сформулированы цели и задачи исследований, приведены новые научные зультаты, полученные лично автором, а также результаты практической апрс ции разработанных положений.
В первой главе выполнен анализ современного этапа развития водн хозяйства бассейна и проблем управления водными ресурсами, особенностей дохозяйственной системы бассейна - как объекта управления, классифицировг функции и задачи, решаемые бассейновыми органами государственного упр ления водными ресурсами, сформулированы предложения по совершенство нию механизма управления водными ресурсами на основе внедрения соврем ных систем управления в деятельность бассейновых органов управления, при дены цели, структура и функции основных блоков системы поддержки принят решений (СППР).
Особенностью современного этапа развития донской ВХС является на! чие сложного ВХК, объединяющего следующих участников: водоснабже! (коммунально-бытовое, промышленное, сельскохозяйственное), орошаемое зс леделие, гидроэнергетика, водный транспорт, воспроизводство рыбных ресурс (искусственное и естественное), товарное рыбоводство. На правах участник ВХК рассматриваются также экологические проблемы реки и Азовского моря.
Для исследования поведения таких систем, с целью выработки упр; ляющих решений, используются методы математического моделирования применением современных компьютерных технологий. Значительный вклад
шитие методологии математического моделирования в управлении водными :урсами внесен исследованиями. АЛ. Великанова, О.Ф. Васильева, А.Б.Горстко, ,А. Домбровского, И.П. Дружинина, С.Б. Елаховского, Г.Х. Исмайылова, 1. Кисарова, И.И. Мечитова, В.И. Ольгаренко, В.Г. Пряжшгской, A.M. Черняева, in этом, как показывает опыт, разработка и применение отдельных математи-:ких моделей для проведения разовых расчетов не в состоянии кардинально высить эффективность управления водными ресурсами в бассейне. Для этой пи необходима постоянно действующая система, созданная на основе ком-екса взаимосвязанных моделей, обеспечивающих решение широкого круга 1ач управления водными ресурсами, система сбора, хранения и обработки формации, обеспечивающая регулярное решение задач, специальное матема-ческое обеспечение. Анализ результатов исследований отечественных и за-бежных ученых, по вопросам создания современных систем управления, зволил разработать концептуальную модель системы управления водными сурсами бассейна нижнего Дона (рис.1), основанную на рациональном соче-нии технических возможностей современных вычислительных средств и сис-м и способностей специалистов-технологов принимать решения в слабо руктурируемых ситуациях на основе знаний, опыта и интуиции.
Во второй главе рассмотрены разработанные модели и алгоритмы задач кущего и оперативного управления водными ресурсами.
Вопросам создания и применения математических моделей, для целей [еративного и текущего управления водными ресурсами бассейнов рек и дельных водохозяйственных объектов, посвящены труды Ф.И. Ерешко, .В. Кудинова, В.Г. Пряжинской, А.Ш. Резниковского, А.Д. Рикуна, Л. Храновича, A.M. Черняева, C.B. Цветкова и других ученых.
Основным элементом технической схемы, режим функционирования iToporo определяет водохозяйственную ситуацию на нижнем Дону, является имлянское водохранилище. Для анализа политик управления Цимлянским во->хранилнщем разработана имитационная модель, связывающая эндогенные :ременные с экзогенными и управляющими переменными (рис.2).
Моделирование режима Цимлянского водохранилища начинается с 1ализа текущего состояния водохранилища и его прогноза на перспективу,
Концептуальная модель системы управления водными ресурсами бассейна нижнего Дона
-► Водохозяйственная система бассейна нижнего Дона -
Донское бассейновое водное управление
Областной комитет по охране окружающей среды
X
Информационно-справочная подсистема (ИСПС)
Разделы ИСПС ■ Элементы ВХС 1 Гидрология ' Использование водных ресурсов • Качество вод 1 Регулирование стока
Подготовка справочных материалов
Система поддержки принятия решений
Управляющая программа системы
»^Система организации целевых запросов
Формирование задания на проведение расчетов
Система информационно-технологического обеспечения
| Клок информационных технологий |
Базы ^ данньрс
Оперативное и текущее управление
Коптроль состояния ВХС:
состояние водохранилищ; расходы и качество воды в контрольных створах; аварийные ситуации;
гидрологические прогнозы;
Анализ оперативной информации с привлечением ЛПР и выбор состава решаемых задач.
X
Подготовка советующих решений Задачи:
Разработка текущего плана управления водными ресурсами (половодье, межень, текущий год).
Оперативное управление водными ресурсами в соответствии с водохозяйственной обстановкой.
Управление режимом работы Цимлянского водохранилища в экстремальных ситуациях.
X
Экспертиза решений
Библиотека решений
2
Цераюзпивюеппашроеание
Сценарии перспективного
развития ВХС --
Численный анализ сценариев перспективного развития ВХС Задачи:
• Анализ водохозяйственной обстановки и качества вод в бассейне
• Анализ обеспеченности водными ресурсами участников ВХК на различных уровнях развития ВХС
• Анализ правил управления водохранилищами
• Оценка эффективности политик управления водными ресурсами
• Оптимизация использования орошаемых земель в бассейне
ИМИТАЦИОННАЯ видиАшяис 1 ьенплл гаидьло J шяилыиш ^
Экзогенные, эндогенные переменные, параметры и управления модели: х- расчетный интервал времени, 1- номер расчетного водохозяйственного участка; Х'ч - использование воды ^м агрегированным водопользователем за интервал времени (4=1 соответствует Цимлянскому водохранилищу); V, - попуск из водохранилища; О* - расходы воды в расчетных створах; А\У, - текущее изменение объема Цимлянского водохранилища; - текущее наполнение и уровень воды в водохранилище; Лг - текущее значение суммарных потерь
воды из водохранилища; У^ - текущее значение величины возвратных вод; Pj - нормативная обеспеченность у'-го водопользователя; -сток р.Дон во входном створе Цимлянского водохранилища; С?/ - боковая приточность; 0СХ'Я - остаточный сток р.Северский Донец; нормативная потребность в воде у'-го агрегированного водопользователя ; ) - правила корректировки нормативного водопотребления; Р(№х ) или Р(г,Н) - диспетчерские правша управления водохранилищем; Е (1'1Т ) - специальные правила управления водохранилищем; ЯТ(}Уп ,Р0) - правила назначения рыбохозяйственных попусков; $1{\Уа ,Рд ) - правша назначения навигационных попусков; ХД)^ ,Рд ) - правила назначения санитарных попусков, (Удду > %ио > ^ФЛУ ' объем Цимлянского водохранилища, соответствующий отметкам НПУ, УМО и
ФПУ; N — 1{Н), Н ~ £~ 5 = С(Г'/) - кривые связи объемов, уровнен и площадей водохранилища; V"""(т) - максимально-
допустимый попуск из водохранилища. Рис. 2
при этом оценка прогнозной ситуации получает качественную характерист "нормальная" или "экстремальная" (рис. 3).
Схема моделирующего алгоритма задач текущего и оперативного управления Цимлянским водохранилищем
Рис.3
В годы с низким стоком и незначительными запасами водных ресурсов водохранилище решается задача минимизации суммарных ущербов, связанных перебоями нормального режима водопользования. Анализ существующих по/ ходов и моделей, в сочетании со спецификой процесса управления водными рс сурсами в бассейне нижнего Дона, позволил сформулировать задачу оператш ного управления Цимлянским водохранилищем в условиях низкого стока в вид задачи двухэтапного стохастического программирования, для поиска оптималь
ого предварительного плана которой решается следующая детерминированная адача:
тиг
х, .у,
^(Х:1) + <р1{у1)
(1)
ё,(Х,) = 0 (2)
X, < X, Х„у,>0
це .V, = (х,',...,х,Л' ),уг переменные модели, соответственно: объем водных ресур-ов, выделяемых участникам ВХК и попуск го Цимлянского водохранилища за нтервал ?; X, = (х\ ) - требования участников ВХК к объему водных есурсов; Р/(Х,)- функция ущерба_/-го участника ВХК; ф,(}',)- функция "по-ледействия", характеризующая величину суммарного ущерба на интервале '+/,7] при выборе планаХ, на интервале ?; }\(Х,,у,) соответственно во-
обалансовые и технологические ограничения; Ъ,- правая часть ограничений, поученная после переноса всех переменных в левую часть.
Целью задачи регулирования высоких половодий на нижнем Дону явля-гся разработка оптимальной политики управления Цимлянским водохранили-1ем, обеспечивающей минимальное подтопление хозяйственно-освоенной час-и поймы. Задача сформулирована в виде задачи линейного программирования ограничениями, отражающими следующие технологические требования, редъявляемые к режиму водохранилища: максимально возможно уменьшить одтопление хозяйственно-освоенной части поймы за счет срезки максималь-ого пика гидрографа половодья при одновременном, полном удовлетворе-ии максимальных потребностей участников ВХК; наполнить Цимлянское во-охранилище к концу половодья до отметки полного водохранилища; график опусков в нижний бьеф водохранилища должен соответствовать естественно-|у гидрографу половодья по основным элементам; максимально полезно ис-ользовать избыточный сток в интересах участников ВХК.
В третьей главе приведены результаты исследований по вопросам авто-[атизации процесса создания имитационных водохозяйственных моделей, пла-[ирования экспериментов по выбору эксплуатационных правил функциониро-
вания ВХС, приведены результаты численных расчетов на имитационной дели по оценке обеспеченности водными ресурсами участников донского В на современном и перспективных уровнях развития ВХС.
Значительный вклад в развитие методологии имитационного модели вания ВХС внесен исследованиями А.Л.Великанова, Ю.А. Домбровскс Г.Х. Исмайылова, Д.Н.Коробовой, В.Н. Шнайдмана, В.Л. Шустовой.
Проблема обеспеченности водными ресурсами участников донского В последний раз исследовалась в начале 80-х годов. Однако, за прошедший пе] од существенно изменились взгляды на дальнейшее развитие комплекса ц i техническую схему, тенденции в использовании водных ресурсов, требова} отдельных участников ВХК к объему, режиму и надежности использоваг водных ресурсов.
Основные цели численного эксперимента на имитационной модели В. бассейна р.Дон: оценка фактической обеспеченности водными ресурсами у стников ВХК; оценка влияния вариантов рыбохозяйственных правил назна> ния попусков на обеспеченность водными ресурсами участников ВХК; уто1п ние правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища.
Для оценки обеспеченности водными ресурсами основных участник донского ВХК расчеты выполнены по всему бассейну р.Дон, при этом, разв тие водопотребления в бассейне принималось на основе установленных лим тов на воду, рекомендаций ранее утвержденных схем, предложений и требов ний по водообеспеченности со стороны отдельных водопользователей. Анал) выполненных расчетов показал, что в условиях весьма ограниченных воднь ресурсов, фактически сложившейся водохозяйственной обстановки, гидролог; ческого и санитарного режимов нижнего Дона, противоречивых требован! водопользователей, невозможно выполнение современных требований учас ников донского ВХК к объему и надежности водообеспечения, необходим п( иск компромиссного варианта распределения водных ресурсов в минимальнс степени ущемляющий интересы водопользователей (табл. 1). Дальнейшее ра витие участников ВХК в пределах выделенного лимита водных ресурсов доля но осуществляться только за счет высвобождения водных ресурсов в результат
внедрения новых технологий, реконструкции оросительных систем, снижения потерь и других водосберегающих мероприятий.
Таблица 1
Расчетные значения показателя обеспеченности водными ресурсами участников ВХК нижнего Дона по рекомендуемому варианту, %.
Нормативная или Уровни развития
п Участники ВХК заявленная обеспе- современ- 2010г. 2020г.
ченность ныи
Водоснабжение >95 100 100 100
Орошение рисовых севообо-
ротов 90 93,1 93,1 93,1
1 Глубина ограничения норма-
тивного водопотребления - 25 25 25
Орошение нерисовых сево-
оборотов 75 72,4 72,4 72,4
.1 Глубина ограничения норма-
тивного водопотребления - 46,3 40 40.8
к Рыбохозяйственные пруды 75-90 93,1 93,1 93,1
1. Санитарная проточность
• нормальная 250 м3/с 80 82,8 82,8 82,8
• гарантированная 170 м3/с 95 93,1 94,8 93,1
). Навигационный расход
• нормальный 400 м3/с 85 77,6 77,6 81,0
• гарантированный 360 м3/с 95 82,8 81,0 87,9
Рыбохозяйствениые попуски:
• объемом 14,4 км3 50 29,3 31 29,3
• объемом 12,2 км3 60 36,2 34,5 32,8
• объемом 10,9 км3 75 39,7 41,4 37,9
• объемом 5,0 км3 80 67,2 67,2 67,2
• объемом 2,3 км3 95 100 100 100
Остаточный сток в море, км3 - 19,8 20,0 19,7
Полученные параметры компромиссного варианта стали основой при разработке режима эксплуатации Цимлянского водохранилища, учитывающего требования рыбного хозяйства к объему, режиму и регулярности попусков.
В четвертой главе на основе уточненных объемов водных ресурсов, выделяемых участникам ВХК, выполнены исследования по оптимизации использования орошаемых земель на нижнем Дону, определены возможные резервы дополнительных водных ресурсов (без увеличения изъятия их из нсточ-
ника) для основного, по объему безвозвратного водоштребления, водопол вателя - орошаемого земледелия.
Значительный вклад в методологию экономико-математического анги проблемы развития орошения внесен: Е.П. Галяминым, М.С. Григоров Г.Х. Исмайыловым, В.А. Кардашом, О.П. Кисаровым, И.П. Кружилин В.И. Ольгаренко, В.Р. Письменским, Ю.П. Поляковым, В.Г.Пряжинсл В .В. Шабановым, Б.Б .Шумаковым и другими учеными.
Анализ условий, характеризующих орошаемое земледелие в бассе нижнего Дона, выявил возможность поиска эффективного решения по испс зованию орошаемых земель и водных ресурсов. При разработке сценария ч ленных расчетов ставилась задача определить потенциальные возможно производства различных видов продукции растениеводства, в зависимости наличия имеющегося ирригационного фонда, выделенного лимита водных сурсов, а, также, изменений в структуре производимой продукции.
Экономико-математическая постановка задачи оптимального исполь вания орошаемых земель в бассейне предполагает возможность последо тельной оптимизации по нескольким критериям: на максимум производства дельных видов сельскохозяйственных культур или их групп (в натурально? стоимостном выражении); на минимум водных ресурсов, используемых на I полнение программы по выпуску задаваемых объемов производства отдельн видов культур или их групп; на максимум валового или чистого дохода от п] изводства продукции растениеводства (3).
X X X X (Чч1/%)*ч1, I
' 1 Г I,
X X Ушг тах, X X X X Ул хы, ->тах
' 1 ' 1 г К
Основные блоки ограничений: по водным ресурсам (4),(5); по ирригаг онному фонду (6); продуктовые ограничения по различным видам сельско> зяйственных культур или их групп: (зерновые, рис, овощные, кормовые, п; дово-ягодные) (7); по трудовым ресурсам (8); технологические ограничения
цоле севооборотов в составе сельскохозяйственных угодий для отдельных систем (9) и ограничения по доле отдельных культур в севообороте (10).
(4)
' ./' г 1г
Е Е (чш/щ)Ц1г (5)
Г 'г
Е Е хШг * /б[1;1],М1;Л, (6)
Г 1г
ЕЕ У91гха'г-П1 (7)
ЕЕ'ИОЛ27) I е[1,1],у €[1,«, (В)
' /г
/е[1;1];76[1;Л, (9)
Г1г Е хУг * Чг - Аг Е ¿е11;Ч;>[1;Л; (Ю)
¡г Iг
где / - номер водохозяйственного участка; у - номер оросительной системы (ОС); х0,г - переменные модели, площадь орошения под /-ой культурой в г-ом севообороте; - оросительная норма /-ой культуры; (К-лимит воды, определенный водохозяйственным балансом для орошаемого земледелия: щ -КПД /-ой ОС; Му -лимит воды для _/'-ом ОС, определяемый техническими параметрами системы; Ji-кoличecтвo ОС на /-ом участке; £>/// - чистый доход от производства /-ой культуры; у - наличный ирригационный фонд ]-ой ОС; Уу[г - урожайность /-ой культуры; Я/ - параметрически изменяемое задание на выпуск /-ой культуры; - удельные затраты труда на возделывание I-ой культуры; 7} - «лимиты» трудовых ресурсов в зоне_/-ой ОС; аг — доля г-го севооборота, принимаемая на основе региональной системы земледелия; /3,г,пг - соответственно максимальная и минимальная доли культур в г-ом севообороте.
Разработанная экономико-математическая модель использована при подготовке предложений по оптимизации использования орошаемых земель в составе перспективного плана развития ВХС нижнего Дона (рис.4).
Схема расчетов по оптимизации использования орошаемых земель в бассейне нижнего Дона
Рис.4
С целью определения потенциально-возможных объемов произволе основных сельскохозяйственных культур последовательно решалась зад; (3)-(10) с критерием на Мах производства различных видов продукции на ществующих орошаемых площадях, в пределах выделяемого лимита водн ресурсов. Результаты расчетов приведены на рис.5.
Возможные объемы и структура производства
продукции
—О— Зерно -О- Рис —£г- Корма 1 Овощи ■ Плоды
1 2 3 4 5 6
Зерно 502 499 312 389 311 328
Рис 101 101 32 39 39 39
Корма 184 320 501 163 90 170
Овощи 39 39 39 461 1547 38
Плоды 16 16 16 16 16 141
Варианты
Рис. 5
На основе полученных результатов выбран вариант использования оро-шемых земель нижнего Дона, который обеспечивает полное использование сего ирригационного фонда и соответствует перспективному направлению спользования орошаемых земель. В таблице 2 дана характеристика предла-аемого варианта решения задачи и его анализ при изменении целевой направ-енности использования орошаемых земель.
Таблица 2
Результаты оптимизационных расчетов по анализу вариантов
специализации растениеводства на орошаемых землях нижнего Дона.
варианты Целевая ФУНКЦИЯ (ц.ф.) Величина ц. ф. по рас счету Площадь орошения, тыс. га Водо-потребление, млн. м! Производство продукции Примечания
Вид продукции Количество, тыс. т
01ГГ. вариант Мах зерна и риса 511 234,8 1960 зерна в т.ч. риса кормов овощей плодов 511 100 300 600 50 Максимальное производство зерна и риса составляет 511тыс. т. при выполнении задания по рису-100 тыс.т.. кор-мам-300 тыс.т., овощам-МО тыс.т. и илолам-50 тыс.т. Ирригационный фонд использован полностью -234,8 тыс. га.
1 Мах кормов 208 234,8 1934 зерна в т.ч. риса кормов овощей плодов 600 100 208 600 50 Максимальное производство кормов - 208 тыс. т. Полностью использован ирригационный фонд -234,8 тыс. га. Увеличение задания по производству зерна на 89 тыс. т, привело к уменьшению производства кормов практически на такую же величину - 92 тыс. т.
2 Мак кормов 310 234,8 1964 зерна в т.ч. риса кормов овощей плодов 500 100 310 600 50 Максимальное производство кормов - 310 тыс. т. Полностью использован ирригационный фонд -234,8 тыс. га.
3 Мах кормов 403 234,8 1990 зерна в т.ч. риса кормов овощей плодов 400 100 403 600 50 Максимальное производство кормов - 403 тыс. т., полностью использован ирригационный фонд -234,8 тыс. га. Уменьшение задания по производству зерна на 100 тыс. т, привело к увеличению производства кормов практически на такую же величину - 93 тыс. т.
4 Мах кормов 436 218 1934 зерна в т.ч. риса кормов овощей плодов 300 100 436 600 50 Максимальное производство кормов - 436 тыс. т., ирригационный фонд использован пе полностью -218 тыс. га.(95%) Уменьшение задания но производству зерна на 100 тыс. т, привело к увеличению производства кормов на-33 тыс. т. Остался резерв плошади орошения - 16 тыс. та.
Исследования оптимального варианта использования орошаемых плоь дей в бассейне нижнего Дона при уменьшении выделяемого лимита водн ресурсов показали, что площадь орошения остается неизменной до лимита 13 млн. м3 воды, снижение производства зерна начинается при достижении лим! 1310 млн. м3, снижение производства риса происходит сразу при уменьшен лимита и идет до границы, определяемой севооборотными требования: (рис.6).
Изменение производства продукции и размера орошаемых площадей при изменении лимита водных ресурсов
% 100 &
4 5 6
варианты
Зерно
•Площадь —О—Вода
■Рис
Вода, млн.м3 Площадь, тыс .га Производст;
зерно, тыс.т в т.ч. ты<
1960 235 511
1860 235 511
1760 235 511
1660 235 511
1560 235 511
1460 235 511
1360 235 511
1260 229 485
1160 198 364
Рис.6
Увеличение производства сельскохозяйственной продукции на ор шаемых землях, без дополнительного изъятия воды из источника или сокр щение водопотребления может быть достигнуто за счет реконструкции 0( направленной на повышение КПД. В качестве объекта для оценочнь расчетов была принята зона ДМК, где сосредоточен основной масс* орошения в бассейне. В настоящее время средневзвешенный КПД ОС в зог ДМК составляет 0,63. Проектными проработками установлено, что технич> ские приемы реконструкции позволяют довести КПД ОС до величины 0,85, те самым высвобождается более 440 млн. м3 воды. На рис.7 представлены резул! таты численных расчетов на оптимизационной модели (3)-(10), иллюстр! рующие резерв водных ресурсов для целей увеличения производства сельскс хозяйственной продукции в зависимости от КПД ОС в зоне ДМК.
Экономия водных ресурсов при повышении КПД ОС в зоне ДМ К
550
500 "й 450 ¡5 400 350 к 300 g 250 g 200 g 150 % 100 S 50
----------- --------------- ------------- ----------- -----------
--------- ^447.9
368
---------------
488.7
— -
#8.8_ ----------- ------------ ---------------
5.9
0.6
0.65 0.7 0.75 0.8
КПД ОС в зоне ДМК Рис.7
0.85
0.9
В пятой главе для предлагаемого режима управления Цимлянским водо-:ранилищем приводится оценка эффективности воспроизводства основных видов (онских промысловых рыб при соблюдении расчетной регулярности рыбохозяй-твенных попусков, а также оценка экономического эффекта внедрения модели (перативного управления водными ресурсами при пропуске высоких половодий.
По данным исследований ученых Азовского НИИ рыбного хозяйства АзНИИРХ)-С.П. Воловика, В.Г. Дубининой, C.B. Козлитиной, Г.Г. Корниенко, Э.В. Макарова зарегулирование стока р.Дон крайне неблагоприятно сказалось ia размножении проходных и полупроходных рыб, прежде всего, осетра, удака, леща и сазана, а следствием безвозвратного изъятия воды в бассейне >. Дон явилось повышение солености воды в Азовском море, в т.ч., и в Таганрогском заливе. После зарегулирования речного стока верхняя граница, ак называемых, урожайных поколений осетра, судака и леща стала ниже [исленности неурожайных поколений до зарегулирования. Отрицательные юследствия зарегулирования стока могли быть существенно меньше, т.к. начительная регулирующая емкость Цимлянского водохранилища создавала геобходимые предпосылки для управления водным режимом нерестилищ с 'четом основных экологических требований размножения рыб и
функционирования экосистемы Азовского моря. Сегодня, в услов! сложившейся структуры водохозяйственного комплекса бассейна и требова! его участников к водным ресурсам, проблемы рыбного хозяйства мо рассматриваться только в совокупности с интересами других участников В) Решение проблем рыбного хозяйства в этих условиях можно искать только условиях компромиссов, обеспечивающих удовлетворение требоват основных участников ВХК.
При оценке эффективности рекомендуемого режима управлег Цимлянским водохранилищем за базу для сравнения был принят "идеальнь вариант состояния системы, соответствующий отсутствию в бассейне крупн гидроузлов и значительного изъятия стока. В качестве показателей г сравнении вариантов принимались величины изменения запаса промыслов рыб и вероятность появления урожайных и высокоурожайных поколений.
В таблицах 3, 4 приведены значения показателей численности популяц и вероятности появления разных типов урожайности поколений промыслов] рыб, опубликованные АзНИИРХ, и значения аналогичных показателей, по; ченные в результате расчетов на модели при соблюдении разработанного I жима управления водными ресурсами Цимлянского водохранилища.
Оценка результатов водохозяйственных расчетов показала, что п соблюдении предлагаемых правил рыбохозяйственных попусков имеют благоприятные перспективы улучшения состояния запасов основш промысловых проходных и полупроходных рыб бассейна, причем, повышает количество средне- и урожайных поколений.
Следует подчеркнуть, что предлагаемое решение рыбохозяйственш вопросов не удовлетворяет полностью требованиям рыбного хозяйства водным ресурсам бассейна, но на цели воспроизводства рыбных ресурс! нижнего Дона и Азовского моря выделяется максимально возможный, щ современной структуре ВХК, объем водных ресурсов.
Оценка экономического эффекта от внедрения модели оперативно управления водными ресурсами выполнена по результатам ретроспективно!
Численность поколений судака, леща (млн.шт) и осетра (тыс.шт) для разных периодов
Показатель Урожайности Судак Лещ Осетр
19251951 19551991 Расчетный вариант 19301951 19551991 Расчетный вариант 19201951 19521991 Расчетный вариант
Высокоурожайный >115 >34 >80 >165 >27 >110 >550 >510 >520
Урожайный 85-114 9-34 50-80 120-165 18-27 40-110 240-550 200-510 220-530
Среднеурожайный 45-84 2,5-9 26-50 65-120 1,5-18 17-40 100-240 43-100 57-150
Низкоурожайный <45 <2,5 <26 <65 <1,5 <17 <100 <43 <69
Таблица 4 ~
Вероятность появления разных типов урожайности поколений рыб
Размер рыбохо-зяйственного попуска не менее, км3 Расчетная обеспеченность, % Показатель урожайности Судак Лещ Осетр
базовый Расчетный вариант базовый Расчетный вариант базовый Расчетный вариант
14,2 26 Высокоурожайный 0,65 0,11 0,44 0,08 0,15 0,01
12,2 31 Урожайный 0,19 0,18 0,13 0,11 0,23 0,04
10,6 37 Среднеурожайный 0,13 0,24 0,33 0,16 0,56 0,16
Низкоурожайный 0,03 0,47 0,10 0,65 0,06 0,79
Возможная численность популяции, млн. шт. 360 70 345 110 9,3 6,6
Возможный промысловый возврат, млн. шт. 6,0 1,8 14,8 2,7 0,029 0,0086
анализа пропуска половодья 5%-ой обеспеченности на нижнем Дону весн 1994г. Расчет пропуска половодья осуществлялся на модели, с учетом прогш ных объемов весеннего половодья на нижнем Дону на даты поступления уте ненных параметров половодья. Вычисление площадей затопления произво; лось для фактического и расчетного режимов пропуска половодья в разре административных районов по двум участкам: плотина Цимлянского водох| нилища-устье р.Сев. Донец и устье р.Сев. Донец-устье р.Дон (рис.8).
Распределение площадей затонлення по административным районам
Ростовской области
1 Цимлянский
I Волгодонской
3 Константинове!
4 Семикаракорск
"3 Усть- Донецкий
6 Багаевский
7 Октябрьский
8Аксайскин
5 Азовский
10 Мясннковскш
II Неклнновскцй
12 г.Волгодонск
к I____________г.Новочеркасс
Г-Ростов
г г 1 1 1 1 1 15 г.Батайск 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16г.Азов Административные районы (порядковые номера)
Рис. 8
Расчет эффекта, связанного с уменьшением величины ущерба (У) от з топления хозяйственно-освоенной части поймы при выборе (с использовани( разработанной модели) оптимального режима сработки-наполнения Цимля ского водохранилища, осуществлялся по следующей формуле:
36000-1
<0 и 32000-
1 28000
и 24000
О н 20000-
ГО п 16000^
Й го И 12000
я о С! 8000
а 4000^
где С,-оценка удельного ущерба на единицу площади затоплеши хозяйственно-освоенной части поймы в ¡-ом административном рано! тыс.руб/га, по фактическим данным 1994г.; - суммарная фактическая
расчетная площади затопления в 1-ом районе, га.
В соответствии с (11) суммарный эффект, связанный со снижением вел! чины ущерба составил У= 6,8 млн.руб.
23
ВЫВОДЫ
1. Сложность современных ВХС, усиление их влияния на социальпо-эко-омическую и природную системы требуют разработки новых подходов к правлению водным хозяйством, основанных на применешш математических [етодов и моделей, баз данных, СППР, ориентированных на участие ЛПР в роцессе подготовки управляющих решений.
2. Методология создания современных систем управления водными ре-урсами формируется на основе анализа и теоретического обобщения накоп-енного опыта, принципов, методических подходов, моделей и методов, алго-итмов и программных средств, что в дальнейшем позволит использовать эти лемепты в качестве ядра создаваемых систем управления водными ресурсами.
3. В результате выполненных исследований разработаны и внедрены в [рактическую деятельность ДБВУ модели и алгоритмы, обеспечивающие по-ышение эффективности управления водными ресурсами нижнего Дона.
4. Разработан режим управления Цимлянским водохранилищем с учетом ребований рыбного хозяйства, обеспечивающий достижение следующих зна-ении показателя расчетной обеспеченности водными ресурсами участников 5ХК: промышленное водообеспечение и ТЭС- 95%.; орошаемое земледелие, .т.ч. рисовые севообороты - 93%; нерисовые севооборты- 72,4%-73,4%; прудовое рыбное хозяйство - 93 % . Рыбохозяйственные попуски в створе ст. Раз-[орская: объемом 14,4 км3- 29-31%; объемом 12,2 км3 -32-36%; объемом 10,9 :м3- 37-40%; объемом 5 км3 - 67%. Нормальные судоходные расходы (400 м3/с) шже Кочетовского гидроузла имеют расчетную обеспеченность- 78-81%, гарантированные (360 м3/с)- 81-88%. Поддержание нормального санитарного ре-<има на нижнем Дону достигается за счет увеличения санитарных попусков из Цимлянского водохранилища: нормального до 230 м3/с с обеспеченностью 13%, гарантированного до 150 м3/с с обеспеченностью 93-95%. Остаточный ток р. Дон в Азовское море составляет на современном уровне 19,8 км3 и п [ерспекгиве до 20 км3 в среднем за многолетие. Проведенные расчеты позволи-1и обосновать компромиссный вариант распределения водных ресурсов между 'частниками ВХК без значительного снижения показателей обеспеченности ппосителыю их нормативных значении.
5. Расчетами по оптимизации использования орошаемых земель на н нем Дону установлено: объем производства овощных культур, может б: принят на уровне между ранее достигнутым (800 - 1000 тыс.т) и совремеш; (300 - 400 тыс.т), площади под овощными культурами могут быть увеличен два - три раза, что соответствует как природно-климатическим условиям гиона, так и потребности в этом виде продукции на внутреннем рынке стра объем производства кормов рекомендуется принять между ранее достигнут и фактическим; расширение посевов зерновых явилось следствием сокращу животноводства и повышенного товарного спроса на зерно, это явление в менное, и следует ожидать изменения тенденции в пользу более энергоем: культур, возделываемых на орошаемых землях; уменьшение площадей су1 ствующих насаждений плодов и винограда определяется фактическим нали ем многолетних насаждений и представляется нецелесообразным.
6. Экономико-математическим анализом по оптимизации использова! орошаемых земель на нижнем Дону установлены возможные резервы эконо.\ водных ресурсов в бассейне - при доведении КПД нижнедонских ОС до 0 экономия составит 440 млн. м3 воды, что позволяет сократить суммарный о! ем забора воды на орошение на 20-25%.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Комплекс разработанных моделей и алгоритмов для управления В1 ными ресурсами нижнего Дона предлагается внедрить в качестве основы г создании систем управления водными ресурсами в бассейнах других рек.
2. Режим управления Цимлянским водохранилищем рекомендуется ] пользовать при оперативном управлении водными ресурсами нижнего Дона.
3. Предложения по оптимизации использования орошаемых земель ни него Дона рекомендуется использовать при разработке перспективного плг развития донского ВХК.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах
1. Проблемы управления водными ресурсами в бассейне Нижнего До //докл. международного симпозиума «Чистая вода России-97», 25-28 нояб 1997 г.- Екатеринбург, 1997. - С. 98-99 (в соавторстве).
2. Система поддержки принятия решений по управлению водными ресур-ами бассейна крупной реки //докл. третьего международного конгресса: «Во-а: экология и технология», 26-30 мая 1998г.- Москва, 1998.-С. 54-55 (в соав-орстве).
3. Система поддержки принятия решений - как инструмент анализа водо-озяйственной политики // Мелиорация антропогенных ландшафтов. Сб. на-чн.тр./НГМА. Новочеркасск, 1998. - Т.5 - С. 6-13 (в соавторстве).
4. Региональные проблемы комплексного использования и охраны вод-[ых ресурсов: Учебное пособие. - Новочеркасск, НГМА, 1998,- С. 53-69 (в со-вторстве).
5. Моделирование водохозяйственных балансов: Учебное пособие. - Но-очеркасск, НГМА, 1999.- С. 44-58. (в соавторстве).
6.Экономико-математическая модель оптимального использования оро-иаемых площадей в бассейне реки // докл. международной научной конферен-(ии студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов- 99», 19-24 апре-я, 1999г.-Москва, 1999.- С. 17-18
7. Исследование обеспеченности водными ресурсами участников донного водохозяйственного комплекса //докл. международной конференции Экология, экономика, информатика".- Ростов-на-Дону, 1999. -2с.
8. Управление водохозяйственными системами: Учебное пособие.- 11о«о-еркасск, НГМА, 1999.- С. 99-113. (в соавторстве).
9. К изменению правил использования водных ресурсов Цимлянского одохранилшца на р.Дон // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, правление.- 1999.- Т.1 №5 - С. 461-481 (в соавторстве)
10. Россия: речные бассейны - Екатеринбург, Изд-во "Аэрокосмология", 999.-С. 273-289
Подписано в печать 10„04.2000? Тираж 100 жп. Заказ .'Г: 78 Типография НП.1А , г.Новочеркасск , ул.Пуикшская III
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Косолапова, Наталья Алексеевна
ВВЕДЕНИЕ.
1. ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС И ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ В БАССЕЙНЕ Р. ДОН.
1.1 Водохозяйственный комплекс и задачи совершенствования управления водными ресурсами в бассейне.
1.2 Структура и функции системы управления водными ресурсами.
1.3 Выводы.
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ.
2.1 Основные модели и процедуры решения задач текущего и оперативного управления водными ресурсами.
2.2 Модель управления режимом Цимлянского водохранилища.
2.2.1 Управление водохранилищем при дефиците водных ресурсов
2.2.2 Модель управления водохранилищем при пропуске высоких половодий.
2.3 Выводы.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВАРИАНТОВ РАЗВИТИЯ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА (ВХК) БАССЕЙНА.
3.1 Планирование имитационного эксперимента по исследованию обеспеченности водными ресурсами участников ВХК.
3.2 Методика проведения машинного эксперимента.
3.3 Анализ результатов имитационного эксперимента по оценке обеспеченности водными ресурсами участников донского ВХК
3.4 Выводы.
4. ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ В
БАССЕЙНЕ РЕКИ.
4.1 Модель оптимального использования орошаемых земель в бассейне
4.2 Исследование оптимального варианта использования орошаемых земель в бассейне нижнего Дона
4.3 Выводы.
5. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
5.1 Рыбохозяйственная эффективность водохозяйственной политики в бассейне нижнего Дона.
5.2 Оценка экономической эффективности управления водными ресурсами при пропуске высоких половодий.
5.3 Выводы.
ВЫВОДЫ.
Введение Диссертация по географии, на тему "Оптимизация управления водными ресурсами Нижнего Дона"
Актуальность темы исследований. Развитие экономики России неразрывно связано с рациональным использованием природных богатств страны, среди которых одно из важнейших мест занимают водные ресурсы, необходимые для удовлетворения социальных и производственных нужд населения и хозяйства. Однако сегодня в некоторых регионах России с развитым агропромышленным потенциалом объемы изъятия водных ресурсов стали сопоставимы с их наличными объемами. Следствием такого положения является дефицитность водохозяйственного баланса, усугубляемая продолжающимся сбросом недостаточно очищенных сточных вод в поверхностные водные источники. Принципиальной особенностью современного водного хозяйства страны, является формирование и развитие в пределах отдельных речных бассейнов и регионов водохозяйственных систем (ВХС), объединяющих совокупность источников воды, сооружения для управления ими и водопользователей. Цели функционирования и развития ВХС, должны гарантировать решение задач рационального использования водных ресурсов и охраны их от загрязнения и истощения, при этом, проблема рационального использования водных ресурсов является частью более общей проблемы- управления ВХС, решению которой посвящены исследования А.Е.Асарина, И.В.Бусалаева, А.Л.Великанова, Г.В.Воропаева, Ф.И.Ерешко, Г.Х.Исмайылова, Д.Н.Коробовой, ОЛХКисарова, Д.В.Коренистова, С.Н.Крицкого, М.Ф.Менкеля, В.И.Ольгаренко, В.И.Пойзнера, Н.Б.Прохоровой, В.Г.Пряжинской, Д.Я.Ратковича, А.Ш.Резниковского, М.Г.Хубларяна, А.М.Черняева, Б. Б. Шумакова и других ученых.
Сложность структуры современных ВХС, требует разработки адекватных методов управления, основанных на применении современной методической базы, математических моделей и методов, технических средств, обеспечивающих обработку значительных объемов информации, оперативность, многовариантность, оптимальность принимаемых решений.
Объектом исследования является водохозяйственная система бассейна р. Дон, предметом исследований -процесс управления водными ресурсами.
Цель работы - оптимизация управления водными ресурсами на основе создания и внедрения комплекса моделей и алгоритмов, обеспечивающих повышение эффективности принимаемых управляющих решений.
Задачи исследований. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:
- анализ и обобщение результатов исследований в области создания и применения экономико-математических методов, моделей и систем для управления водными ресурсами;
- разработка моделей и алгоритмов для решения задач управления водными ресурсами бассейна нижнего Дона;
- выполнение с использованием разработанных моделей исследований по оценке обеспеченности водными ресурсами участников донского водохозяйственного комплекса (ВХК) с учетом современных приоритетов и взглядов общества на функционирование и перспективы дальнейшего развития ВХС бассейна;
- проведение исследований по оптимизации использования орошаемых земель на нижнем Дону с учетом фактического водохозяйственного баланса, существующей схемы орошения, наличия дополнительного ирригационного фонда, технического состояния оросительной сети.
Научная новизна работы:
-разработан комплекс моделей и алгоритмов для управления рациональным использованием водных ресурсов, основанных на сочетании оптимизационных и эвристических процедур и ориентированных на решение практических задач управления водными ресурсами нижнего Дона;
- получены новые результаты о фактической обеспеченности водными ресурсами участников донского ВХК на современном и перспективных (2010,2020г.г.) уровнях развития ВХС;
-разработаны новые предложения по распределению водных ресурсов между участниками донского ВХК;
-получены новые результаты по оптимизации использования орошаемых земель в бассейне нижнего Дона с учетом фактической обеспеченности водными ресурсами участников донского ВХК;
-выполнена оценка эффективности управления водными ресурсами нижнего Дона с учетом интересов рыбного хозяйства.
На защиту выносятся:
- комплекс моделей и алгоритмов для управления рациональным использованием водных ресурсов бассейна реки;
-технология имитационного моделирования ВХС и показатели обеспеченности водными ресурсами участников донского ВХК на современном и перспективных (2010,2020г.г.) уровнях развития системы;
- режим управления Цимлянским водохранилищем, учитывающий требования рыбного хозяйства;
- экономико-математический анализ и предложения по использованию орошаемых земель на нижнем Дону.
Практическая значимость и реализация результатов работы:
- усовершенствована технология управления водными ресурсами нижнего Дона на основе внедрения комплекса моделей и алгоритмов, обеспечивающих подготовку советующих решений при выборе текущих и оперативных режимов функционирования ВХС;
- разработан режим эксплуатации Цимлянского водохранилища с учетом требований рыбного хозяйства к объему, режиму и регулярности попусков;
- разработаны предложения по использованию орошаемых земель в бассейне нижнего Дона на современном уровне развития донского ВХК;
- результаты исследований внедрены в Донском бассейновом водном управлении, Северско-Донецком бассейновом водохозяйственном объединении, в Российском НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов с расчетным экономическим эффектом 480 тыс.руб.
Методология и методы исследований. Методическую основу исследований составляют: теория и методы системного анализа, регулирования стока, водохозяйственных расчетов, математического моделирования.
Для решения сформулированных в диссертационной работе задач и обработки полученных результатов использовались методы теории оптимальных решений, математической статистики, имитационного моделирования.
Личный вклад автора состоит в разработке концептуальной модели Системы управления водными ресурсами нижнего Дона; разработке комплекса моделей и алгоритмов, обеспечивающих подготовку советующих решений при выборе текущих и оперативных режимов функционирования ВХС; выполнении численных экспериментов по оценке обеспеченности водными ресурсами участников донского ВХК и оптимизации использования орошаемых земель в бассейне нижнего Дона; участии в подготовке предложений к изменению правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища.
Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты диссертационной работы докладывались на международном симпозиуме «Чистая вода России-97» (Екатеринбург, 1997г.); научной конференции студентов и аспирантов НГМА (Новочеркасск, 1998г.); XX научной сессии экономического факультета РГУ (Ростов-на-Дону, 1999г.); международной научной конференции студентов и аспирантов «Ломоносов-99» (Москва, МГУ, 1999г.); пятом международном симпозиуме «Чистая вода России-99» (Екатеринбург, 1999); на ученых советах и совещаниях с участием научно-исследовательских и эксплуатационных организаций в Северо-Кавказском НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов.
Публикации. По результатам работы опубликовано 10 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 178 страниц, включая 25 рисунков, 31 таблицу и приложения на 8 страницах. Библиография содержит 145 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.
Заключение Диссертация по теме "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", Косолапова, Наталья Алексеевна
ВЫВОДЫ
1. Сложность современных ВХС, усиление их влияния на социально-экономическую и природную системы требуют разработки новых подходов к управлению водным хозяйством, основанных на применении математических методов и моделей, баз данных, СППР, ориентированных на участие ЛПР в процессе подготовки управляющих решений.
2. Методология создания современных систем управления водными ресурсами формируется на основе анализа и теоретического обобщения накопленного опыта, принципов, методических подходов, моделей и методов, алгоритмов и программных средств, что в дальнейшем позволит использовать эти элементы в качестве ядра создаваемых систем управления водными ресурсами.
3. В результате выполненных исследований разработаны и внедрены в практическую деятельность ДБВУ модели и алгоритмы, обеспечивающие повышение эффективности управления водными ресурсами нижнего Дона.
4. Разработан режим управления Цимлянским водохранилищем с учетом требований рыбного хозяйства, обеспечивающий достижение следующих значений показателя расчетной обеспеченности водными ресурсами участников ВХК: - промышленное водообеспечение и ТЭС- 95%.;
- орошаемое земледелие, в.т.ч. рисовые севообороты - 93%;
- нерисовые севооборты- 72,4%-73,4%;
- прудовое рыбное хозяйство - 93 % .
Рыбохозяйственные попуски в створе ст. Раздорская:
- объемом 14,4 км3- 29-31%;
- объемом 12,2 км3 -32-36%;
- объемом 10,9 км3- 37-40%;
- объемом 5 км - 67%.
Нормальные судоходные расходы (400 м3/с) ниже Кочетовского гидроузла имеют расчетную обеспеченность- 78-81%, гарантированные (360 м3/с)- 81-88%. Поддержание нормального санитарного режима на нижнем Дону достигается за счет увеличения санитарных попусков из Цимлянского о водохранилища: нормального до 230 м/с с обеспеченностью 83%, гарантированного до 150 м /с с обеспеченностью 93-95%.
Остаточный сток по Дону в Азовское море составляет на современном уровне 19,8 км3 и в перспективе до 20 км3 в среднем за многолетие.
Проведенные расчеты позволили обосновать компромиссный вариант распределения водных ресурсов между участниками ВХК без значительного снижения показателей обеспеченности относительно их нормативных значений.
5. Расчетами по оптимизации использования орошаемых земель на нижнем Дону установлено: объем производства овощных культур, может быть принят на уровне между ранее достигнутым (800 - 1000 тыс.т) и современным (300 - 400 тыс.т), площади под овощными культурами могут быть увеличены в два - три раза, что соответствует как природно-климатическим условиям региона, так и потребности в этом виде продукции на внутреннем рынке страны; объем производства кормов рекомендуется принять, как и по овощам, между ранее достигнутым и фактическим; расширение посевов зерновых явилось следствием сокращения животноводства и повышенного товарного спроса на зерно, это явление временное, и следует ожидать изменения тенденции в пользу более энергоемких культур, возделываемых на орошаемых землях; уменьшение площадей существующих насаждений плодов и винограда определяется фактическим наличием многолетних насаждений и представляется нецелесообразным.
6. Экономико-математическим анализом по оптимизации использования орошаемых земель на нижнем Дону установлены возможные резервы экономии водных ресурсов в бассейне - при доведении КПД нижнедонских ОС до 0,85 экономия составит 440 млн. м3 воды, что позволяет сократить суммарный объем забора воды на орошение на 20-25%.
Библиография Диссертация по географии, кандидата технических наук, Косолапова, Наталья Алексеевна, Новочеркасск
1. Великанов A.JI. Водохозяйственные системы и расчетная обеспеченность // Проблемы изучения и комплексного использования водных ресурсов. -М.: Наука, 1978. С.162-174.
2. Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Моделирование водохозяйственных систем аридной зоны СССР. М.: Наука, 1984. - 312 с.
3. Воропаев Г.В. Единая водохозяйственная система страны. // Водные ресурсы. 1976. - N 6. - С.99-100.
4. Воропаев Г.В. Проблемы перераспределения водных ресурсов страны и его моделирование. //Гидротехника и мелиорация. 1976. - N9. - С.5-13.
5. Великанов А.Л., Озиранский Ю.С. Составление перспективных водохозяйственных балансов с учетом управления водными ресурсами //Водные ресурсы." 1985.-N2.-C.5-14.
6. Региональные проблемы использования водных ресурсов.- Новочеркасск, 1998.-253с.
7. Схема комплексного использования и охраны водных ресурсов СССР до 2005 г. Бассейн р.Дон. Ростов н/Д: Южгипроводхоз, 1988 г.
8. Маслов Б.С., Минаев И.В., Гудер К.Б. Справочник по мелиорации. -М.: Росагропромиздат, 1989.
9. Ясониди O.E., Гостищев В.Д. О коэффициенте полезного действия оросительных систем на юге России.// сб. Актуальные вопросы мелиорации и использования природных и техногенных ландшафтов.- Новочеркасск, 1998.-С.42-46
10. Основные положения правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища на р.Дон. М.: Госземводхоз РСФСР, 1965.
11. Бронфман А.М., Хлебников Е.П. Азовское море. Основы реконструкции.-Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 271 с.
12. Воловик С.П., Макаров Э.В., Семенов А.Д. Азовское море:возможен ли выход из экологического кризиса.//сб. Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азовского бассейна.-Ростов н/Д, Полиграф, 1996.-С 115-128.
13. Рациональное использование водных ресурсов Азовского моря. /Под ред. И.И. Воровича.-М.: Наука. 1981.-360с.
14. Гаргопа Ю.М. Оценка предельных экологически допустимых изъятий речного стока в бассейне Азовского моря.// сб. Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азовского бассейна.- Ростов н/Д, Полиграф, 1996.-С 115-128.
15. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды ростовской области в 1998 году"- Ростов н/Д, Изд-во "АУФ", 1999.-290с.
16. Водный кодекс Российской Федерации.// Российская газета. 1995. - 23 нояб.; 25 нояб.
17. Черняев A.M. Управление водными ресурсами в агропромышленном регионе. JL: Гидрометеоиздат, 1987. - 247 с.
18. Модели оптимального развития ВХС промузла / Черняев A.M., Асонов, A.M., Ширяк И.М. и др.//Водные ресурсы.-1990.- N1.- С.142-154.
19. Черняев A.M. Теоретические предпосылки оптимального управления водными ресурсами и пути решения проблемы водообеспечения //Охрана природных вод Урала. Свердловск: Ср.-Ур.кн.изд-во, 1984. - N15. - С.3-13.
20. Черняев A.M. и др. Управление водными ресурсами в бассейне реки. -Екатеринбург: РосНИИВХ, 1993.
21. Черняев A.M., Черняева JI.E. Методологические основы комплексного использования водных ресурсов Урала//Тр. БашФАН СССР, 1980. С. 37-42.
22. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Экспертные оценки в принятии плановых решений. М.: Экономика, 1976. - 79 с.
23. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1974. - 159 с.
24. Евланов Л.Г., Кутузов В.А. Экспертные оценки в управлении. М.: Экономика, 1978. - 133 с.
25. Великевич П.А. Автоматизированная система составления схем комплексного использования и охраны вод. 1 очередь //Современные проблемы планирования и управления водохозяйственными системами: Тезисы всесоюзной конференции. Новочеркасск, 1990. - С. 17-18.
26. Проект методики расчета водохозяйственного баланса на ПЭВМ применительно к задачам Роскомвода: Отчет о НИР / СевКавНИИВХ, ТОО "Фирма "РИО". Москва, 1993. - 112 с.
27. Великанов AJL, Коробова Д.Н., Синицин Н.И. Алгоритм оптимального распределения водных ресурсов на ЭВМ для сложных водохозяйственных систем // Проблемы регулирования и использования водных ресурсов. М., 1973. -С.92-104.
28. Великанов А.Л., Коробова Д.Н. Применение метода динамического программирования к распределению водных ресурсов //Проблемы изучения и использования водных ресурсов. М.: Наука, 1972. - С. 101-108.
29. Гангардт Г.Г., Замахаев B.C. Методические основы составления Генеральной схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов СССР на период до 2000 г. // Труды Гидропроекта. 1975.-С6. 44. - С. 19-72.
30. Дружинин И.П., Пряжинская В.Г., Рыскулов Д.М. Математическая модель развития водного хозяйства страны //Тр.Ин-та системного анализа. 1975.- Т. 2.-С.120-133
31. Райнин В.Е. Моделирование и оптимизация развития орошения. //Автореф. д-ра техн.наук.-М,1988.
32. Великанов А.Л., Коробова Д.Н., Пойзнер В.И. Моделирование процессов функционирования водохозяйственных систем. М.: Наука, 1983. - 105 с.
33. Великанов А.Л., Коробова Д.Н., Пойзнер В.И. Проблемы управления современными водохозяйственными системами и методы их решения // Научные основы рационального использования, охраны и управления водными ресурсами. Часть 1.-М.: Изд-воМГУ,1983. С.29-40.
34. Системный подход к исследованию проблемы межбассейновой переброски стока (на примере переброски части стока северных рек СССР в Волгу) / А.С.Березнер, Н.Н.Моисеев, Ф.И.Ерешко, А.В.Лотов //Водные ресурсы. 1981.- N 1. С.5-22.
35. Оптимизация режимов комплексного использования водных ресурсов/ Фельдман М.П., Елаховский С.Б., Кудинов А.Г. и др. //Выбор режима и параметров гидроузлов комплексного использования водных ресурсов. М., 1969. -С.5-30.
36. Мечитов И.И. Оптимизация распределения водных ресурсов с учетом загрязнения воды //Информационный бюллетень по водному хозяйству. М., 1978. - Вып.1(21). - С.16-19.
37. Пряжинская В.Г., Хранович И.Л. Система оптимизационных моделей развития водного хозяйства региона //Водные ресурсы. 1979. - N 3. - С.20-66.
38. Пряжинская В.Г., Хранович И.Л., Шнайдман В.М. Согласование решений в системе моделей развития водного хозяйства региона //Методы системного анализа в мелиорации и водном хозяйстве. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. -С.75-87.
39. Основы методики оптимизации распределения водных ресурсов на примере бассейна р.Амударьи//Мечитов И.И., Корнаков Г.И., Гершкович М.И. и др. Ташкент; Тбилиси: Изд-во АН ГССР, 1968. - 249 с.
40. Рикун А.Д., Черняев A.M., Ширяк И.М. Методы математического моделирования в оптимизации водохозяйственных систем промышленных регионов. М.: Наука, 1991. - 160 с.
41. Кузин А.К. Разработка системы водоохранных мероприятий по речному бассейну //Водные ресурсы. 1985. - N 2. - С.20-30.
42. Кузин А.К., Станишевский С.А. Макрозадачи оптимального управления качеством воды //Управление качеством природных вод. Харьков, 1980. -С.45-50.
43. Кумсиашвили Г.П., Родзиллер И.Д. Оптимальное распределение ресурсов при осуществлении водоохранных мероприятий //Проблемы охраны вод. Харьков, 1980. - Вып. 5.
44. Оптимизация системы водоохранных мероприятий /И.В.Гордин, А.Г.Кочарян, Н.П.Воробьева, А.Н.Жиркевич //Водные ресурсы. 1979. - N 5. -С.125-136.
45. Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Принципы построения имитационной модели и опыт ее применения для водохозяйственных систем бассейнов рек Амударьи и Сырдарьи //Водные ресурсы. 1980. - N 4. - С.55- 71.
46. Домбровский Ю.А., Шустова В.Д. Использование имитационной модели для оптимизации управления водохранилищем // Водные ресурсы. 1984. -N4.-С. 12-22.
47. Елаховский С.Б., Шарашкина И.С., Сорокина С.И. Эксплуатационная задача комплексного использования водных ресурсов на нижнем участке Волги //Оптимизация параметров и режимов компонентов водохозяйственного комплекса. М., 1973. - С.201-223.
48. Сыров Ю.П. Оптимизация режимов ГЭС в системах при вероятнойвформе информации по стоку // Известия АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. 1965.- № 6.
49. Черняев A.M., Черняк В.Я., Шолохович В.Ф. Модель и задачи оптимального управления эксплуатацией сложных водохозяйственных систем. // Охрана природных вод Урала.-Свердловск,1982. N12. С. 104-110.
50. Мартинес Б. Оптимальное управление системой водохранилищ // Информационный бюллетень по водному хозяйству. М., 1978. - Вып. 1(21). -С.40-45.
51. Методика расчета рационального режима управления Сырдарьинским ирригационно-энергетическим комплексом /Ю.А.Архангельский, JI.B. Дунин-Барковский, М.З.Борщевский и др. //Водные ресурсы. 1975. - N1. - С.
52. Кудинов A.B. Оптимальное распределение и компенсация дефицитов водных ресурсов при комплексном их использовании //Тезисы докл.Всесоюзн. симпозиума "Оптимизация режимов и параметров гидроэлектростанций и водохозяйственных систем. М., 1973. - С. 190-195.
53. Кун Л.А., Чернятин В.А., Подольский Е.М. Модель оптимального регулирования, использования и охраны водных ресурсов речного бассейна //Водные ресурсы. 1976. - N 2. - С.56-72.
54. Меньшиков И.С., Меньшикова О.Р. Методы оптимального управления и дифференциальных игр в задачах управления каскадом водохранилищ. -М.
55. Комплексное использование и охрана водных ресурсов /Под ред.О.Л. Юшманова. М.: Агропромиздат, 1985. - 303 с.
56. Бусалаев И.В. Сложные водохозяйственные системы. Алма-Ата: Наука, 1980. - 231 с.
57. Системный подход к управлению водными ресурсами /Под ред.А.Бис-васа. М.: Наука, 1985. - 392 с.
58. Jacoby H.D. Loucks D.P. Combined use of Optimization and Simulation Models in River Basin planning. Water Resour.Res., 1972, 8, N6, p. 1401-1414.
59. Ван Гиг Дж. Прикладная общая теория систем. М.: Мир, 1981. - Т. 1. - 336 е., Т. 2. - 736 с.
60. Поспелов Д.А. Большие системы. Ситуационное управление. М.: Знамя, 1975. - 64 с.
61. Растригин Л.А. Современные принципы управления сложными объектами. М.: Сов.радио, 1980. - 232 с.
62. Ольгаренко В.И., Косолапова H.A. Система поддержки принятия решений как инструмент анализа водохозяйственной политики.// сб. Мелиорация антропогенных ландшафтов.-Новочеркасск, 1998.-С.6-13.
63. Косолапов А.Е., Кувалкин A.B., Косолапова H.A. Система поддержки принятия решений в управлении водными ресурсами бассейна крупной реки.// тезмсы докладов международного симпозиума «Чистая вода России-97»,- екатеринбург 25-28 ноября 1997г.
64. Справочник проектировщика систем автоматизации управления производством /Под ред.Г.Л.Смилянского. -М.: Машиностроение, 1971.-423 с.
65. Шимерин Д.Г., Мясников В.А. Автоматизированные и автоматические системы управления. М.: Энергия, 1975.
66. Временные руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем управления водохозяйственными комплексами бассейнов рек (АСУБ). М.: Минводхоз СССР, 1978. -39 с.
67. Хвилецкий Л.О. О классификационном стандарте на АСУ ТП //Приборы и системы управления. 1976. - N3. - С.5-7.
68. Глушков В.М. Введение в АСУ. Киев: Техника, 1974.
69. Синяк B.C., Агаджанян С.И. Информационное обеспечение ОАСУ. -М.: Статистика, 1976. 136 с.
70. Соглашение по совместному использованию, воспроизводству и охране водных ресурсов в бассейне р.Дон/ДБВО. Ростов-на-Дону, 1994. - 247 с.
71. Правила охраны поверхностных вод от загрязнения (типовые положения). М., 1991. - 37 с.
72. Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами. М.: Минздрав, 1975. - 30 с.
73. Единые критерии качества воды. М.: СЭВ, 1982. - 70 с.
74. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения.-М., 1988. С.
75. Управление водохозяйственными системами, /под ред. д.т.н. проф. А.Е. Косолапова.- Новочеркасск 1999г.- с.
76. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления водохозяйственными системами. М.: Наука, 1982. - 271 с.
77. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления речным стоком. М.: Наука, 1981. - 255 с.
78. Уточнения правил использования водных ресурсов бассейна р. Дон с учетом интересов рыбного хозяйства.
79. Временные методические рекомендации по оперативному прогнозированию загрязненных рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 102 с.
80. Разработать оперативные методы прогноза химического загрязнения рек с учетом стока с загрязненных территорий.- Отчет о НИР / ГХИ. Ростов-на-Дону, 1991. - 50 с;
81. Нейлор Г.Г. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем. М.: Мир, 1975. - 500 с.
82. Шенон Р. Имитационное моделирование исскуство и наука. - М.: Мир, 1978. - 424 с.
83. Великанов А.Л., Пойзнер В.И. Методика исследования режимов водохозяйственной системы на имитационной модели //Информационный бюллетень по водному хозяйству. М., 1978. - N 1(21). - С.56-63.
84. Великанов А.Л., Пойзнер В.И. О применении статистических испытаний для оптимизации параметров водохозяйственных систем //Водные ресурсы. 1976.-N4.-C.58-64.
85. Biswas А.К. Mathimatical Models and Their Use in Water Resources Decision Making.- In: Proceedings of the 14th Cong ress, International Association for Hydraulic Research, Paris, France, 1971, P 241 - 248. - v5.
86. Байрамуков Ш.А. Использование имитационной модели при выборе режима функционирования Объединенной Ставропольской водохозяйственной системы. //Известия Северо-Кавказского научного центра Высшей школы. Сер.техн.науки, 1986.
87. Цветков Е.В. Расчет оптимального регулирования стока водохранилищами гидроэлектростанций на ЦВМ. М.: Энергия, 1967.
88. Цветков Е.В. Эксплуатационные и проектные задачи регулирования речного стока. // Проблемы гидроэнергетики и водного хозяйства. Алма-Ата:
89. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - Вып.2.- 4.II. - 183 с.
90. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - Вып.6.- 4.1. - 383 с.
91. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - Вып.6. - 4.II. - 266 с.
92. Наставления по службе прогнозов. Раздел 3. Служба гидрологических прогнозов. Часть 1. Прогнозы режима вод суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. -С.53-64.
93. Построение расчетных гидрографов паводочного стока //Ресурсы поверхностных вод СССР. JL: Гидрометеоиздат, 1967. - Т.6. - Вып.З. - С.295-313
94. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность. Том 7. Донской район. JL: Гидрометеоиздат, 1964. - 267 с.
95. Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 7. Донской район. JL: Гидрометеоиздат, 1973. - 460 с.
96. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Водохозяйственные расчеты. Л.: Гидрометеоиздат, 1952. - 392 с.
97. Резниковский А.Ш., Рубинштейн М.И. Диспетчерские графики работы каскадов гидроэлектростанций и приемы их построения //Оптимизация параметров и режимов компонентов водохозяйственного комплекса. М. - 1973. -С.224-247.
98. Резниковский А.Ш., Рубинштейн М.И. Диспетчерские правила управления режимами водохранилищ. М.: Энергоатомиздат, 1984. - С.4-105.
99. Резниковский А.Ш., Рубинштейн М.И. Управление режимами водохранилищ гидроэлектростанций. М.: Энергия, 1974. - 171 с.
100. Коробова Д.Н., Пойзнер В.И. О построении диспетчерских графиков работы водохранилищ //Водные ресурсы. 1986. - N 2. - С.151-165.
101. Ляпичев П.А. Методика регулирования стока и водохозяйственных расчетов. М.: Стройиздат, 1972. - 272 с.
102. Маматканов Д.Н., Дружинин И.П. К вопросу о построении обобщенных графиков для расчета многолетнего регулирования стока рек //Проблемы гидроэнергетики и водного хозяйства КазССР. Алма-Ата: Изд-во АН СССР, 1973. - Вып. 1-С.
103. Плешков Я.Ф. Регулирование речного стока. JL: Гидрометеоиздат, 1975.- 560 с.
104. Сванидзе Г.Г. Математическое моделирование гидрологических рядов. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 296 с.
105. Сванидзе Г.Г. Основы расчета регулирования речного стока методом Монте-Карло. Тбилиси: Мецниереба, 1964. - 272 с.
106. Картвелишвили Н.А. Стохастическая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.- 167 с.
107. Юдин Д.Б. Математические методы управления в условиях неполной информации. М.:Сов.радио, 1974. -400с.
108. Ермольев Ю.М., Некрылова З.В. Метод стохастических градиентов и его применение. // В кн. "Теория оптимальных решений".- Киев, ИК АН УССР, 1967.-С.24-47
109. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975. - 512 с.
110. Кюнци Г. , Крелле В. Нелинейное программирование.-М.: Сов. радио, 1965.-303с.
111. Юдин Д.Б., Гольдштейн Е.Г. Линейное программирование. М.:Гос. Изд-во физ.-мат.лит., 1963. 776 с.
112. Временные методические указания по проведению расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1983.-52 с.
113. Крамер Г. Математические методы статистики.-М.: Мир, 1975.-647с.
114. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами.-М.: Мир, 1973.-957с.
115. Руководство по определению ущерба от залповых сбросов сточных вод.-Киев, Ин-т экономики промышленности АН УССР, 1978.
116. Методическое руководство по составлению водохозяйственных балансов и ведению водного кадастра.-М.: СЭВ, 1981г.
117. Великанов А.Л. Экономическое обоснование расчетной обеспеченности в водохозяйственных комплексах //Оптимизация параметров и режимов компонентов водохозяйственного комплекса. М., 1973. - С.63-92.
118. Бестужева К.Н. Выбор оптимального водопотребления компонентов и его обеспеченности в проектируемых водохозяйственных комплексах //Оптимизация параметров и режимов компонентов водохозяйственного комплекса. -М., 1973. С.63-92.
119. Горулева Л.Г. Особенности выбора заменяющих (дополняющих) объектов в условиях дефицита водных ресурсов //Тез.докл.Всесоюзн.симпозиума "Оптимизация режимов и параметров гидроэлектростанций и водохозяйственных систем". М., 1973. - С. 184-189.
120. Великанов А.Л. Научно-технические основы определения обеспеченной отдачи гидроэлектростанций и водохозяйственных систем: Автореферат . д-ра техн. наук: 05.14.10 ГЭС и гидроэнергетические установки, 05.14.09 Гидравлика и инженерная гидрология. Л, 1984.
121. Коробова Д.Н., Пойзнер В.И. Некоторые вопросы разработки математических моделей для водохозяйственных исследований //Проблемы изучения и комплексного использования водных ресурсов. М.: Наука, 1978. - С.162-174.
122. Мечитов И.И. Об оптимальном распределении воды на ирригацию при ее дефиците.-Тбилиси: Изд-во Ин-та науч.-техн.информ. и пропаганды. 1966. -38 с.
123. Пряжинская В.Г., Афанасьев В.И. Модели оптимизации использования водно-земельных ресурсов //Экономические проблемы природопользования. -М.: Наука, 1981.- С.78-91.
124. Кардаш В.А., Пряжинская В.Г. Линейная модель внутрихозяйственной организации использования оросительных систем //Экономика и математические методы. 1966. - Т.2. - Вып.З. - С.451-454.
125. Кардаш В.А., Рапопорт Э.О., Фелингер Н.С. Оптимизация водохозяйственных систем в условиях неустойчивого увлажнения //Водные ресурсы. 1983. -N 1. - С.35-41.
126. Кисаров О.П. Планирование размещения орошаемых земель в условиях рынка// Методы системного анализа в проблемах рационального использования ресурсов. М.:ВЦ АН СССР, 1977.
127. Кисаров О.П. Система моделей перспективного планирования ирригации: Дисс. . д-ра техн. наук: 080013. Защищена 15.06.75. Новосибирск, 1975. - 241 с.
128. Пряжинская В.Г., Шнайдман В.М., Письменский В.Р. Математическое моделирование регионального ирригационного водопотребления //Водные ресурсы. 1981.-N 2. - С.22-31.
129. Орошение. Справочник./ Под ред. Б.Б. Шумакова.-М.: ВО "Агропромиздат" 1990.- 415с.
130. Натальчук М.Ф., Ольгаренко В.И., Сурин В.А. Эксплуатация гидромелиоративных систем //Учебник для студентов ВУЗов- М.: "Колос" 1995.-320с.
131. Ольгаренко В.И. Научные направления совершенствования гидромелиоративных систем с учетом экологического фактора // Мелиорация и водное хозяйство.- 1995.-№6.-С.4-6
132. Ольгаренко В.И., Ольгаренко Г.В. Ретроспективный анализ конструкций ГМС на основе закона стадийного развития технических объектов // Мелиорация и водное хозяйство.- 1998.-№1.- С. 40-41
133. Ольгаренко В.И., Ольгаренко Г.В. Концепция создания экологически ориентированных гидромелиоративных систем //Волгоград: Изд-во РАСХН, 1999.- С. 130-139
134. Ольгаренко В.И., Косолапова H.A. Водные ресурсы и проблемы перехода к устойчивому водопользованию // Актуальные вопросы мелиорации и169использования природных и техногенных ландшафтов.- Новочеркасск, 1998.-С. 19-21
135. Баскакова Т.Е., Корнеев A.A. Результаты размножения осетра в условиях зарегулирования стока Дона.// Сб. Воспроизводство рыбных запасов Каспийского и Азовского морей.М.: ВНИРОД984.-С.54-62
136. Бронфман A.M., Дубинина В.Г., Макарова Г.Д. Гидрологические и гидрохимические основы продуктивности Азовского моря.- М.:Пищевая промышленность, 1979.-С.288
137. Дубинина В.Г. Рациональное использование водных ресурсов Дона с учетом рыбохозяйственных требований // Водные ресурсы.- 1978.-№ 3.-С.67-82
138. Воловик С.П. Основные черты преобразований экосистемы Азовского моря в связи с развитием народного хозяйства в его бассейне // Вопросы ихтиологии.- 1986.-Т.26, вып.1.-С.39-47
139. Дубинина В.Г., Козлитина C.B. Применение математических моделей при обосновании требований рыбного хозяйства к водным ресурсам Нижнего Дона: Сб. науч.тр. М.: ВНИРОД976.- Т.118.-С.27-32.
140. Директор Российского научно-шского института ^^„дяЩ^использования,-к л/сК'т»р^раны^шдрк ресурсо^ШЕР Р<1. А.М. Ч^няев 1999г.1. Акт внедрения
141. Наименование организации* где внедрено мероприятие
142. Российский научно-исседовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (РосНИИВХ), Министерство природных ресурсов Российской Федерации.
143. Наименование объекта внедрения.
144. Базовая имитационная водохозяйственная модель ВХС бассейна реки.
145. Наименование мероприятия, по какому плану, внедрялось.
146. Наименование научной организации, проводившей научную разработку и опытное внедрение мероприятия.
147. Сроки разработки и внедрения мероприятия. 1996-1999гг.
148. Краткая характеристика и новизна, внедряемого мероприятия.
149. Эффективность внедряемого мероприятия.
150. Представитель РосНИИВХ, Руководитель темы, начальник отдела управления воднымиресурсами, д.э.н., профессор1. Н.Б. Прохороваерждаюко-Донецкогоозяиственного1. Е. Антоненко 1999г.1. Акт внедрения
151. Наименование организации, где внедрено мероприятие.
152. Северско-Донецкое бассейновое водохозяйственное объединение (СДБВО) Госводхоза Украины.
153. Наименование объекта внедрения.
154. Система поддержки принятия решений по управлению водными ресурсами бассейна реки Северский Донец.
155. Наименование мероприятия, по какому плану внедрялось.
156. Наименование научной организации, проводившей научную разработку и опытное внедрение мероприятия.
157. Сроки разработки и внедрения мероприятия. 1995- 1999гг.
158. Краткая характеристика и новизна внедряемого мероприятия.
159. Утверждаю альника Донского Ьзого водного управления1. Н.А.Янгулова1999г1. Акт внедрения
160. Наименование организации, где внедрено мероприятие.
161. Донское бассейновое водное управление (ДБВУ) Министерства природных ресурсов Российской федерации.
162. Наименование объекта внедрения.
163. Система поддержки принятия решений для управления водными ресурсами в бассейне нижнего Дона.
164. Наименование мероприятия, по какому плану внедрялось.
165. Наименование научной организации, проводившей научную разработку и опытное внедрение мероприятия.
166. Сроки разработки и внедрения мероприятия. 1995-1999гг.
167. Краткая характеристика и новизна внедряемого мероприятия . .
168. Экономическая эффективность внедряемого мероприятия.
169. Представитель разработчика: Л /
170. Замдиректора по научной работе .¿/^—^ / СевКавНИИВХ, д.т.н., профессор1. Л.Бондаренко
171. Наименование организации, где внедрено мероприятие.
172. ГУ-Южный специализированный научный центр по проектированию объектов мелиорации й сельскохозяйственного водоснабжения "Южводпроект"
173. Наименование объекта внедрения.
174. Модель оптимального использования орошаемых земель в бассейне реки.
175. Наименование мероприятия, по какому плану внедрялось.
176. Наименование научной организации, проводившей научную разработку и опытное внедрение мероприятия.
177. Северо-Кавказский филиал Российского НИИ комплексного использования и охраны водных ресурсов (СевКавНИИВХ). Исполнитель раздела ассистент кафедры экономической кибернетики Ростовского государственного университета Косо-лаповаН.А.
178. Сроки разработки и внедрения мероприятия. 1998-1999гг.
179. Краткая характеристика и новизна внедряемого мероприятия.
180. Экономическая эффективность внедряемого мероприятия.
181. Представитель разработчика:
182. Замдиректора по научной работе СевКавНИИВХ, д.т.н., профессор1. В.Л.Бондаренко
-
Косолапова, Наталья Алексеевна
-
кандидата технических наук
-
Новочеркасск, 2000
-
ВАК 11.00.11
- Управление водопользованием в условиях трансграничного речного бассейна
- Оценка токсического загрязнения водной экосистемы Нижнего Дона за многолетний период
- Экологические принципы использования и управления водными ресурсами южных рек России
- Водный режим рек бассейна Дона в условиях меняющегося климата
- Совершенствование процесса управления водными ресурсами бассейна реки на основе автоматизированных информационно-советующих систем
