Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование методов принятия технических решений при проектировании гидромелиоративных систем

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов принятия технических решений при проектировании гидромелиоративных систем"

НОВОЧЕРКАССКИЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. А. К. КОРТУНОВА

На правах рукописи

САВЧЕНКО Валерий Тимофеевич

УДК 626.8-)-556.012

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРИНЯТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ

(На примере оросительных систем Сибири)

Специальность 06.01.02 — «Мелиорация и орошаемое

земледелие»

А и т о р е ф е р а т диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 1991

Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации (СибНИИГиМ) и в Научно-производственном объединении «Югмелиорация» (НПО «Югмелн-орация»).

Научные руководители:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

B. Н. ЩЕДРИН,

доктор географических наук, ведущий научный сотрудник

C. П. НИКИТИН.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор О. П. КИСАРОВ, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Д. С. ГУЗЫКИН.

Ведущая организация —

Красноярский государственный институт по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства «Красно-ярекгипроводхоз» (г. Красноярск).

Защита состоится «., часои

на заседании специализированного Совета К. 120.76.01 при Новочеркасском ордена «Знак Почета» инженерно-мелиоративном институте им. А. К. Кортунова.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат

Научный секретарь специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор

Г. Н. МАРТЫНЕ»КО

ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тс-^и. Пэра ход экономики страны на рыночные отношения ставит перед ь'-эдиорааиоЗ и водным хозяЗатвоы ряд спепЕфгчеоках проблзм, связашшх с необходпмоотьв освоения новых источников финансирования, поиском путей ошшншя затрат в строительства, обзепэчэ-ваем рентабельности сельскохозяйственного производства.

Мелиоративные системы, поотроенные в последние 20-25 лзт, характеризуются большой капиталоемкость!) и, как правило, низкой рентабельностью. Создание таких объектов было обусловлено затратной оио-геыой $ор;,?ировашгя экономических показателей и безвозвратного бпд-гэтного финансирования мелиоративного строительства. Указанные обстоятельства стали также причиной преимущественно экстенсивного формирования технических решений в проектах мелиоративных оигзтен, баз использования в проектировании формализованных гязтодов, основанных на системном подходе. Широкое распространенЕе подучило заигютвова-ниэ решения и конструктивных элементов при строительстве гидромелиоративных систем без анализа возможных эколого-эконокаческих поолэд-отвий в слоеных уоловиях Сибири.

Следовательно, создание методической и нормативной баз проектирования, совершенствование его технология, обеопечяващггх удесев-лзние проектов при сохранении заданных зкеплуатапзонных параметров и формирование в них новых технических решений, существенно удучаа-вдих эколого-экономические качества объектов и оиотеи, является важной задачей.

Цель и задачи иоследований. Пелыэ иоолэдовэяий является оовер-тнетвованее методологии проектирования мелиоративных объектов и систем. Достикенае этой пеля связано о постановкой и решением олз-дувиих задач:

- Исследовать существующие методы проектирования гндроюлио-

ратнвных снотем.

- Выявить опепифилу гидромелиоративных систем как объекта проектирования и разработать методологию формирования их облика и структуры.

- Обооновать применение методов системного анализа для выбора технических решений при проектировании гидромелиоративных систем.

- Разработать ыатодичеокое обеопечение принятия технических решений при проектировании гидромзлиоративных систем и их элементов.

- Усовершенствовать мзтодику эколого-экономической опенки проектов гидромелиоративных оиотам, автоматизировать получение вариантных решений на ЭВМ при их проектировании.

- Реализовать методы принятия технических решений з проектах оросительных систем Сибири.

Методика иооледований. Методической основой при выполнении работы служила основные половения системного анализа, теории эволаши технических систем к их жизненного пикла, фуащшанально-физичэского и функционально-стоимостного анализа. Эти методы использовалась оря исследовании мелиоративных оиотем как специфических ойъоктоа црсок-тирования и выявлении закономерностей их строения.

При формировании технических решений попользовался морфологический анализ объектов.

Для квантификапии качественных параметров использовалась коллективная экспертиза, результаты которой обрабатывались методами получения групповой опенки.

Для эколого-экономичеокой опенки результатов функционирования мелиоративной системы использованы метода исчисления интегрального экономического эффекта и методика эколого-эковомаческоЯ опенки проектов.

Объект ксслядовадий. Объектом исследований принят пропесо про-ектгрования и метода принятия технических решений при разработке проектов Новосоловской оросительной ойотемы в Красноярском крае и других водохозяйственных объектов Сибири.

Научная новизна. С позиций системного анализа гидромелиоративных объектов впервые определены структура и содержание газнеиного ппкда гидромелиоративной системы, ое временные и экономические гра-шшн ^ушшиснирования, позволяющие комплексно опанить гидромелиоративную систему на этапах яизнонного пикла в динамика изианэния затрат и результатов. Разработаны методы фучкпиопальяо-фнзического а функционально-стоимостного проектирования гидромелиоративных объектов и методика формирования вариантов технических решений по гидромелиоративным системам и их элементам. Предлояэныалгоратм технологического процесса проектирования гидромелиоративной с не теш и ее

*

отдельных элементов и алгоритм эколого-экономической опенки проектов систем.

Практическая ценность и реализапия работы. Полученные в работе результаты исследований позволяют осуществлять цвленаправлвнныЯ поиск и принятие наиболее оптимальных вариантов технический решения при проектировании гидромелиоративных систем. Применение разработанных методов открывает возмозшость на более высоком научно-методологическом уровне оценивать влияние технических решений на эффективность функционирования гидромелиоративной системы в пределах ее жизненного никла.

Результаты разработанных методов попользованы институтами "госгокгипроводхоз" и "Красноярскгйпроводхоз" при проектировании г-пЕоселсвскоЯ оросительная системы Красноярского края, КызыЯскоЗ опос:'т»ль:тй систем,' Тувинской АССР п яругах гидромелиоративных объ-

ЯКТС1' Сибири.

Обвдй эконокаческий ¡аффект ст внедрения выбранных на основа прадлокенных в работе методов технических решений по I очереди Но-иоселовской оросительной систеш составил 545 тыс.руб.. За разработку проекта Новоселовской оросительной системы Новооеловского района Красноярского края автор удостоен серебряной медали ВД-1Х СССР (1991 г.).

На защиту выносятся: структура, содержание казненного цикла гидромелиоративной сиотеш, ее врешняые и экономические граниш функционирования и комплексная опенка гидромелиоративной системы в динашке изменения затрат и результатов; функциональные и функционально-стоимостные модели оросительной системы и ее головного водозабора; штода морфологического анализа оросительной сиотеш и головной насосной станаии; алгоритмы технологического пропзсса проектирования и околого-вкономлческой опенки проектов гидромелиоративных оистеы,

Ап робам я работы. Результаты исследований обсуждались и получили положительные оиеснки на научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах, в том чиоле на семинаре по проблемам мелиоративного а сельскохозяйственного освоения поймы Северного Енисея (г.Туру хане к, 1990); научно-практической конференции "Лроблош ыолиора-пии зеиэль Сибири" (г.Красноярск, 1991); оовощании "Повышение эффективности сельскохозяйственного производства в опытно-производственных хозяйствах НПО и НИИ Гооконперна "Росводстрой" (г.Новочор-каоск, 1991).

Публикация. По теш диссертации опубликовано 12 работ, в том чиоле одно авторское свидетельство и четыре полскительных рушения на изобретения.

Объем диссертации. Диссертация ооотоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы (135 наимэнований) и приложений. Работа изложена на 204 странипах, включая ПО странип машинописного текста, 20 рисунков, 34 таблтш.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе излошко состояние развития мэлиорапии и оформу-лированы задачи по совершенствованию проектирования гидромелиоративных систем.

Создание современных мелиоративных систем сопровождается появлением новых технических решений, усложнением конструкпий отдельных

о

ее элементов и, как следствие, увеличением затрат, а таяпе сроков на их проектирование и последующую реализацию. С другой стороны, в нао-тоящее время выдвигаются требования по сокращения сроков создания мелиоративных систем, а главное - повышения эффективности сельскохозяйственного производства па мелиорированных землях.

По опенкам исследователей сложность продукпии в машиностроении возросла за последние три десятилетия в ореднем в шесть раз. Аналогичная ситуация характерна и для мелиоративных систом, поскольку последние, включая в себя продукиип машиностроения, отличаются от нее гораздо большим уровнем неопределенности условий функционирования. Из этого вытекает весьма относительная предсказуемость поведения мелиоративной системы, а следовательно и значительный риск неокупаемости капиталовлокений.

В то да время ароенал средств, используемых проектировщиками, и сама процедура проектирования остались практически без изменений. Усложнение проектирования мелиоративных объектов приходит в проти-воречение с традиционными подходами, когда проектировщики полагали, что имеют целостное представление о проектируемом объекте, но по-

окольку возможности человека ограничены, а сложность создаваемых объектов непрерывно растет, то очевидно, что в настоящее время этот тезис перестает быть справедливым. Поэтому современные требования к мелиорапии требуют пересмотра традиционных методических подходов к решении проблем, связанных с созданием мелиоративных систем. Актуальность этого отмечена в работах Шумакова Б.Б., Штепы Б.Г., Кару-ка В.П., Маслова Б.С., Рекса Л.М., Кисарова О. П., Коваленко П. И., Кружи ли на И. П.

Во второй главе рассмотрена методология формирования облика и структуры гидромелиоративной системы, основанная на принципах функ-сионально-физического и функционально-стоимостного проектирования, показаны особенности функционирования системы во времени с момента принятия решения о проектировании до момента ее утилизации.

Организационно-технические решения, принимаемые в ходе проектирования, определяют эксплуатационные характеристики будущих объектов, длительность проектирования и строительства, затраты на них. Комплексная опенка этих факторов осуществлена в виде рассмотрения жизненного цикла мелиоративной системы. (5ШМС). Исходным моментом формирования 2ШЗ является определение его ибъективных временных и экономических границ. В качестве временных границ ШМС приняты два показателя: его структура и продолжительность; к экономическим отнесены объемные, затратные и качественные параметры. Исходя из особенностей функционирования мелиоративной системы в конкретных природно-климатических условиях жизненный пикл системы укруиненко представлен следующими этапами (временными границами): выбор облика системы, проектирование, строительство, эксплуатапия, реконструкция или утилизация.

Для оценки эффективности процесса функционирования мелиоративной системы рассмотрен жизненный цикл мелиоративной систем! и устч-нсвлекы основные критические 'точки (/V/ , Иг ... Мд ), сочетание

которых влияет на длительность этапов (7/, 7? ...7} ), динамику изменения затрат с результатов (рисЛ).

Рассматривая характер кривой ОМ* , ОМг ... ОМд , отражающей изменение стоимостных характеристик мелиоративной системы, видно, что на первых этапах ¿7/// (выбор облика системы, ее

проектирование и строительство) кривая ОМз падает, отражая нарастающие затраты на ее создание или реконструкцию. В точке Мз эти затраты достигают величины, равной объему капитальных вложений.

С момента ввода мелиоративной системы-в эксплуатацию начинается отдача вложенных средств за счет получения прибыли ( М^Мц ,//«■/&) с учетом эксплуатапионных затрат С и величины нормативной эффективности Зн . Срок окупаемости заканчивается в тот момент ( \ когда сумьа накопленного экономического результата ТЗ ( £ ) сравнивается с суммой затрат ( í ). В дальнейшем мелиоративная оиотема ( должна нарабатывать средства на дальнейшее развитие хозяйства. Теоретически этот период ограничен пелвоообразностыо эксплуатации системы вследствие ее физичеокого и морального износа.

Принципиальная математическая модель формирования суммарных затрат ШС имеет вид: Тт

Зт (П.

где ( I ) - закон распределения суммарных затрат по 2Я1МС;

С пир и ). Сп { I ), Сс ( I ), Ср ).

- законы распределения затрат по времени на научно-исследовательские, проектно-изыокательские, строительные работы, реконструкцию и утилизацию мелиоративной сиотемы соответственно;' Тжц - длительность

<т

ШЖ, равная Ъкц »7/ *Тг *Тз * Т* * Те * Те МТ} п

где 77 ...Та - продолжительность этапов жизненного цикла; 1.МТ-махэтапные перерывы (ожидания) внедрения результатов предыдущего этапа.

Принципиальная схема экономической разёертки жизненного цинпа мелиоративной системы

ipeMU

i - интегральный экономический эФФ.ект; Z-текущие затраты: 3 -оЛен реализации продукции : 4,5 - капитальные Вложения на реконструкцию и ути--лизацию.

Рис. 1

Эффективность мелиоративной сисгеш проявляется в виде выручки от реализации дополнительной сельскохозяйственной продукции, полученной за очет повышения ео урожайности с учетом затрат и ограничений социального, экочомического и экологического характера. В качз~ отве критерия эффективности иопользован показатель интегрального за жизненный пикл народнохозяйственного эффекта, определенный в соответствии с штодкко& ГКНТ СССР (1989 г.). Приведена методика расчета текущих и единовременных затрат, учитывающая платное водопользование, затраты на поддержание экологического равновесия системы,вписанной в природный комплекс, затраты на производство сельскохозяйственной продукции, эксплуатацию гидромелиоративной оиотемы в целом.

Определение периода возмещения е диновре га иных ^ затрат заключается в поиске наименьшего корня неравенства: Т&ум Т&дч.

2 - л и±) ¿1 КЛ{ (г)

где - прирост дохода от реализации продукции, производимой на

мелиорируемых землях, по сравнении о богарными, тыс.руб.; йИ^- прирост текущих затрат на производство продукции на мелиорируемых зем- ' лях по сравнению о богарными, тыо.руб.; - коэффициент дисконтирования; ~ единовременные затраты капиталовложений, тыо.руб. Необходимым условием эффективности осуществления мелиоративных мероприятий являетоя возмещение единовременных затрат в пределах жененного цикла оиотемы, то есть Шсц.

Очевидно, что в ходе проектирования через вырабатываемые технические решения формируется основа всех затратных характеристик ЗШМС и экономических результатов функционирования мелиоративной оиотемы. Это подтверждает актуальность выполнения исследований по развитию методичеокой базы проектирования мелиоративных сиотем, оказывающей существенное влияние на экономические последствия реализации принимаемых технических решений.

Методика выбора вариантов технических решений (ТР) базируема на теории системного анализа, чаотью которой являются принципы функ-яионально-фазичеокого проектирования (ФФП) В соответствии о теорией Р.Коллера, А.И.Половинкина поотроены графические модели насосной отанпии и оросительной еиотемы в виде фуккпионально-отруктурныу (потоковых охем), предотавлявдих ообой ориентированный граф, вершинами которого олужат конструктивные элементы объекта, ребрами - потоки энергии, вещества и информации (рио.2).

Существующие методики ФФП предусматривают пооле построения фун-кпионально-отруктурных схем формирование мкожеотва альтернативных подструктур основных элементов, основанное на каталогах .физических эффектов. Ошт использования ФФП в различных отраслях показал, что каталоги физических эффектов целесообразно применять после предварительное адаптации их к страолзвь-я особенностям проектирования. В работе рекомендуется ФФП иоподьзовать для упорядочивания структуры мелиоративных объектов.

Недостатком ФФП является отсутствие среди рассматриваемых параметров стоимостных характеристик объектов и невозможность, в связи о этим, проведения комплексных оптимизационных мероприятия по проектируемым системам.

Другим методом системного анализа, иоклепающим эти недостатки, является функционально-стоимостной анализ (ФСА) и, основанное на нем, функпионально-отоимостное проектирование (ФСП). Используя построенные по методике ФФП функоионально-структуркые модели, в работе осуществлен функционально-стоимостной гнализ орооительной системы и ее элементов. Приведены понятия ФСА, принципы выбора объектов анализа, этапы проведения ФСА при проектировании (табл.1).

Исследование и отработка методики ФСА (ФСП) проводились на примере проектирования Новоселовской оросительной системы с привлечением информации по ряду других водохозяйственных объектов края.

_Паю к

=Р ¿оды

Поток энергии

функционально - структурная схема насосной станции, построенная по методике ФФП ^ г —V 1">и'

О-

Цэ¥ыточ- \ ноя кипе ■ I гич. энергия Йоды

Поток

инкарнации

ш — элементы насосной станции (насос, элентрооеигатель. и т.о.)

Ша из к| со Ъоисп>чника~у

Е*

Е,

ж

беда

ной отметке I

Г"

-и

т

Энергия от

источника

знеогоснай-

жемия

п

Во

*- в ~ С-3 Е 10

Опорная повет

поверхность

Рис. г

Таблииа I

СОСТАВ РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ В ХОДЕ ФСА

Этап. Содержание работы

Подготовительный Выбор объекта анализа

Информационный Построение структурно-элементной модели объекта. Расчет затрат на производство объекта и его элементов. Построение структурно-стоимостной модели объекта. Выявление и формулирование функций объекта, их индексация.

Аналитический Построение функциональной модели объекта, анализ полезности функций. Построение функционально-стоимостной модели объекта. Определение коэффициентов весомости функций в пределах их носителей. Оценка значимости функций. Расчет затрат на функпии. Расчет значимости затрат.

Творческий Выработка предложений по совершенствованию конструкции.

С помощью метода АВС-анализа выявлены наиболеь перспективные о

точки зрения эффективности возможной оптимизации элементы этой ороои-тельной оистемы (оросительная сеть, головной водозаборный узел, техника полива). В качестве затратного показателя использована балансовая (полная сметная) стоимость элементов оросительной системы. Про-

С

веден функционально-стоимостной анализ головного водозабора, обладающего наиболее развитой структурой. Функпии головного водозабора сгруппированы и класоифипированы по области проявления роли в удовлетворении потребностей, обеспечения работоспособности объекта,степени полезности. Параллельно рассматривались четыре альтернативных конструкции головного водозабора: с фуникулерной насосной станцией, КРИБ, с береговой и плавучей насосными станциями. Построена функциональная модель водозабора в виде ориентированного вершинного графа (рис.3), выявлены основные (ОФ) и вспомогательные (В5) функпии его элэментов, определены затраты на их выполнение. Построенная функциональная модель водозабора позволяет сделать вывод о полезности тех или иных,функций.

функционально-Структурная модель Модозайора

щ

г.

~1

ой?)—ч^ь-чщ

_____

(вгя)

{ому

ш (№) (т

/У

Е -элементы системы;

0Ф1,0Ф2,...,0Ф15 -оснобные Функции;

ВФ1, ВФ2,ВЫ? - ¿спомагательные Функции.

Рис. 3

Долевые затраты на функции рассчитывались на основе экспортно определяемых юэффипиентов весомости и значимости функций. На основе этого построена функционально-стоимостная модель водозабора. Ее анализ показал, что наиболее экономичной (по большинству функпий) явля-етоя конструкция плавучей насосной станции. Однако крайне неэкономичное выполнение функпий здания (корпуса судна) свидетельствует о необходимости его конструктивной доработки с целью удешевления.

Кроме вышеописанных процедур проведен ФСА Новоселовской оросительной системы (I очереди). Построены и проанализированы ее модели, включающие 35 основных и 26 вспомогательных функций. В отличие от головного водозабора отдача затрат по функциям системы носит более равномерный характер.

Итоговым показателем функционально-стоимостной модели служит отдача затрат (СЗ) - безразмерная величина, рассчитываемая для каждой функции. Исполнение функпий, у которых 03> I, является неэкономичным и должно быть подвергнуто усовершенствованию с пелью ликвидации функционально излишних затрат.

В третьей главе приведены результаты исследований и разработаны методы формирования структуры принятия технических решений при проектировании гидромелиоративных объектов.

Современные методы поиска технического решения описаны в работах Г.С.Альтшуллера, В.Е.Альберта, Л.С.Берютина, Г.Я.Буша, Я.Дитри-ха, А.И.Половинкина, Дж.Джонса и других исследователей. Эти методы классифицированы по опоообу получения технического решения, по отепе-. ни упорядоченности и потенциальной формализуемости. Анализ тенденций развития этих методов позволяет сделать вывод, что в ближайшее время наиболее перспективными считаются те, которые позволяют формализовать задачу с последующей автоматизацией процедур. Таким требованиям отвечает метод морфологического анализа, заключающийся в формировании значительного числа альтернативных технических решений и вы-

боре из них оптимального. Раоомотрен пример поотроетия структурной матрицы гидромелиоративной система, состоящей из 7 элементов и 7 морфологических признаков, имеющей 21504 варианта ТР. Морфологический анализ основан на выборе из множества полученных комбинаций решения, соответствующего предъявленным требованиям.

Следующий шаг в формировании альтернативных конструкций зекл»-' чается в построении морфологических таблиц по различным вариантам, выбранным на предыдущем этапе. На примере головного водозабора Ново-селовокой ОС показано, что наиболее низкая отдача затрат наблюдаетоя у функций, выполняемых зданием насооной станции, а лучшая сбалансированность затрат по остальным функциям у плавучей насосной станции, поэтому целесообразно составить морфологическую таблицу возможных вариантов передвижных частей насосных станций. В результате коллективной экспертизы выделены морфологические признака:-тип движителя, элементы изоляции насосно-сялового агрегата от окружающей среды,элементы фиксации, опособ передвижения, способ поддержания заданного по~ гружения (технологического передвижения для обеспечения постоянного затопления всасывающего патрубка). Воего получено 810 альтернативных вариантов. Конструкторская проработка всех сформированных вариантов вручную затруднительна, в связи с этим необходимо ооздание САПР о компьютерным бшшом типовых решений.

Таким образом, о помощью метода морфологического анализа создается основа для развития творческого мышления, обеопечивается упорядочивание понока решений и -систематический обзор возможных вариантов любой гидромелиоративной системы или ее элементов. Иопользуя указанный метод, автором предложен ряд технических решений, которые стали предметом изобретений (см.опиоок публикаций). .Единые устройства и технологии могут быть реализованы непосредственно в строительств? как экспериментальные, без дополнительного проведения комплекс-üwy исследований.

Алгоритм сравнительной опенки выбранных вариантов технических решений по критерию качества при помощи известной функции желательности раосмстрен ка примере опенки способов и техники полива. Использование функции желательности позволяет сравнивать споообы и виды поливной техники по комплексу различных свойств и провести объективный выбор лучших вариантов.

Поокольку существующая система опенки гидромелиоративной системы недостаточно полно учитывает требования охраны окружающей среда, разработана методика эколого-экономической опенка проектов. Оиелка производится по коэффициенту воздействия ), который представ-

ляет ущерб (в тыс.руб.) от использования воды в результате мелиоративных мероприятий и удельному коэффициенту, показывающему степень оправдываемооти такого воздействия^^/К Они рассчитывается по формуд&ч;

К к =(£ и/р) * ОШ<Ут; Ки - Кку/В, (3)

где (3 - стоимость I тыс.ы3 забираемой воды; \Х/р - объем забираемой на полив боды, тыо.м3/год; - стоимость сброса I условной тонны загрязняющего вещества в поверхностный водоем; ¿/у -объем сброса условных тонн в тор.; В-стоимость Валоб. с/е прод.,тыс.ру5.

В четвертой главе выполнен анализ модульно-блочной технологии проектирования, проведена привязка универсальных схем к условиям от-раоли, предложены методы формирования и обработки экспертной информации в функциональном проектировании, поставлены задачи компьютеризации проектирования и дальнейшего развития методической базы. Проведенные исследования позволили сформировать совокупность процедур и составить технологический алгоритм проектирования мелиоративной сиотвмы, представленный на рио.4. Предложена формализованная процедура и основные принципы формирования экспертной группы, ее но-личоственного и качественного состава.

Твхнол огцческцй алгоритм проемти^оёания

с

Нонец

Рис. fy

3

Алгоритм технологического процесса проектирования в соотватст-вии с модульно-блочной формой представления заключается в следующем:

1. Предварительно определяется конструктивный облик системы с альтернативными вариантами его структуры.

2. Оцениваются затратные параметры будущего объекта (его вариантов).

3. Намечаются затратно-временные характеристики жизненного цикла, определяются критические точки, строится экономическая развертка жизненного цикла объекта.

4. Выполняется функциональная обработка системы, построение и анализ ее потоковой модели.

5. Проводится функционально-стоимостной анализ ила АБС-анализ, на основании которого вырабатываются технические решения по функционально несбалансированным объектам с наиболее низкой отдачей.

6. Осуществляется выбор оптимального из них по критерию максимального интегрального эффекта за жизненный цикл.

Выполнение этих процедур позволяет приступить к рабочему проектированию, практически имея конструкцию, близкую к оптимальной в рамках рассматриваемого жизненного цикла.

Для оценки выбранного варианта мелиоративной системы или отдельных технических решений внутри системы рекомендуется использовать существующие методы экспертных опенок, привязанные к конкретным условиям.

В пятой главе изложены результаты реализации методического аппарата, приведенного в предыдущих главах, на примере оросительных систем Сибири.

Формулирование задачи для достижения цели создания кормовой базы в совхозе "Ноьоселовскяй" Красноярского края проводилось для обоснования принятого решения о строительстве Ковоселовской ОС. Сформирована иерархия задач выбора проектных реиений по методике, опи-

санной в первой главе. Выбор насосной станции осуществлялся из альтернативных вариантов (береговая, КРИВ, Фучикулррная, плавучая).

В результате ФСА альтернативных конструкций насосных агрегатов выбран вариант плавучей станпии ("Роса-8", УТ-4хО,4), которая имеет наилучшие показатели функциональной организованности и наибольшую отдачу затрат на функции, кроме функций, выполняемых корпусом судна, на долю которого приходится 635? от стоимости насооной станции. При оснащении головного водозабора насосной отанпией срок ввода первого пускового комплекса Новоселовокой ОС сокращается на 1,5 года в сравнении с наиболее дешевым вариантом (фуникулерная станция). Жизненные циклы оросительной системы, реализуемые при этом, будут отличатьоя по виду своих начальных участков, а задача выбора оптимального варианта сводится к расчету величины интегрального эффекта за расчетный период Эт . Результаты расчета показывают, что при всех уоловиях плавучая насосная станция обеспечивает получение Зг в размере 545 тыс.руб. и является наиболее целесообразным вариантом в конкретных организационно-технических условиях (табл.2 рис.5);

Использование ШМС для выбора экономически целесообразных оредств полива выполнено на примере орошаемого участка в совхозе "Сукпак" Кызылской оросительной системы, где в частности установлено, что применение дождевального шлейфа ДЛ 25/300 убыточно, поскольку период возмещения единовременных затрат превышает продолжительность жизненного цикла сиотемы. При поливе ДМ "Фрегат", напротив, ЭгжЦ'О , а период возврата средств составит II лет, что находится в пределах жизненного цикла.

Задачи дальнейшего развития методологической базы проектирования гидромелиоративных систем заключаются в разработке целостной системы автоматизированного проектирования мелиоративных сиотем, банка тнлових технических решений для мелиоративных систем, методической дорлботге и развития отдельных локальных задач, включенных в техно-

Тад'лица г

интегральный экономический эффект, учитывающийся при Ьы$оре конструкции насосной станции, тыс. ру5.

Характер рри&еденных затрат Учитываемые закупочные цены Значения -Зг при различных конструкциях насосной станции

плаВучая Фуникулврная

Без мета С учетом до 1950 г. после 1930г. до 1900г. после 1990г. -2738 16379 -11509 545 -3089 16485 -11656 -46

Начальный участки эпюр ЖЦ Но&оселоВской ОС (1-ая очередь) при различных ¿ариантах конструкции насосной станции

1 - иытегеапьныи J<)>v>ctrm ; 4 - з/гономичс снии результат 3 - капиталаШожеиия ; / есс з№ы - ^асосто^щим 3 - текущие Расходы; итогом за Расустио/и ясаиод /

Рис. 5

логичеокпа алгоритм о польа повышения достоверности результатов.

шволн

1. Совранашше требования к келиорапвя в вкоаошкв аграрного сектора страны каотоятельно требуит пересмотра традиционных :.'э то дологических подходов к решению проблем, овязанных как о обоснованностью принятия тахняческях ракопиЗ при проектировании мелиоративных опотом, так и о спзш:о5 влияния этих рзпюнпЗ на. »ффектявпооть их функционирования.

2. Аналзз процесса принятия технических реш-зниЗ з кэллорошга показал, что э оуцаствугдоВ практика по попользуется пзваотныз фор-иа-тааоашшые мзтодц принятая технических решений, основанные на системном подхода, з частности функвпоиально-отоимоотном анализа.

3. Разработана сазнка эффективности фупяпкоппрогаиня гадрокэлзораткввоЗ екзтвии на ооново рассмотрения ее етзношюго оен-лз, позволяющая определять временные и экономачеокае гранили функционирования гядроиехяоративноЯ оиотомц, ксыплеконо оценить гидромелиоративную скотеыз на этапах етзненного цикла в динамике язетпо-ния затрат и результатов.

4. Предложены» автором ьгатоды проектирования гпдромзлиоратяв-!шх с мотом, основании» на принципах функционально-стоимостного анализа позволяют на ©тасах выбора облика сиотемы:обосновать потребность в разработка я создания гидросчлиоратявноЗ системы, построить функциональные но дел; я оценить значимость ооновных а вспомогательных функций оросателья&Э системы нее отдельных элементов, и опродо-лить затраты на раализаззп этих функций, построить с^/нкцзонально-зтоимостаы-э моделл оросятольноЯ системы и ооноввдх ее элементов, сз-1 оделить направления поиска путоЭ онизания затрат а ресурсов на со-ч.'.г-п':?'! данных объемгесз.

5. На основа выявленных закономерностей морфологического отроения мелиоративных скотем и ее элементов разработаны морфологические таблипы воэмошшх вариантов оросительной оистемы и головного водозабора. Использование данных таблиц ооздает оонову для развития творческого мышления, обеопечивает упорядочивание поиска оптимальных технических рекениА в оистемныЭ анализ возможных вариантов любое оистемы.

6. Предложенные алгоритмы технологического пропзоса проектирования п эколого-эконошчоокой опешси проектов гидромелиоративной системы реглакзнтируют порядоку выполнонпя отдельных отадкй разработки локальных технических' реиэнвЗ, общэго облика опстемн и позволяют:

- прогнозировать »кононячоокие и экологические последствия функционирования ГШ в течониэ ее еззнэнного цикла в опэнавать влияние отдельных технических решений на эти последствия;

- формировать конструктивный облик проектируемой оиотош в виде экоио$£1чеокл обоснованной структуры, исключая тем самим излшснае затраты на ранних стадиях проектирования.

7. Использование разработанных катодов принятия технических роаенай при проектировании I очзродз НовоселовокоЕ оросительной оио-тека в Красноярском крае, в частности пря выборе головной наоосиой станпви, позволило сократить срок строительства на 1,5 года. Интегральный экономический эффект при гтом составил 545 тис.руб.

Основное содержание диссертация опубликовано в следующих работах:

I. К вопросу проектирования ландвафтно-гоотехнияеских систол сельскохозяйственного назначения на пойманных зомлях "ибири П Гид-рс.ке лиорапая и освоение поденных земоль Сибири: СО.поучи.тр.7 Сиб. !'!ГИ гкдротпх. и юллгр. - Красноярск, т<>91, с.4-й 'и сслптпрстъе}

2. Экономическая развертка жизненного цикла гидромелиоративной системы // Прогрессивные ктатоды в строительства и эксплуатации мелиоративных систем Сибири: Сб.научн.тр./ Сиб.НИИ гидротех. и мелиор.

- Красноярск, 1991, 0.36-46 (в соавторстве).

3. Жизненный цикл мелиоративной системы и проблемы управления его эффективностью // Прогрессивные методы в строительстве и эксплуатации мелиоративных систем Сибири: Сб.научн.тр./ Сиб.НИИ гидротех.

и мелиор. - Красноярск, 1991, 0.25-36 (в соавторстве).

4. Функционально-стоимостной анализ - инструмент повышения эффективности мелиоративных систем Сибири // Проблей; мелиорации земель в Сибири: Тезисы докл.научн.-практ.конференции/ Сиб.НИИ гидро-техн.и мелиор. - Красноярск, 1991, с.45-47 (в соавторстве).

5. Технический проект Означеиской оросительной системы в Бокс-ком районе Хакасской автономной области Красноярского края / Вост-сибгипроводхоз, Абакан, 1978 (авторский коллектив).

6. Технико-экономическое обоснование проектирования и строительства Повоселовской оросительной системы в Новоселовском районе Красноярского края/ Постсибгипроводхоз, Абакан, 1979 (авторский коллектив) .

7. Проект Читинской оросительной системы в Читинской области / Востсибгипроводхоз, Абакан, 1985 (авторский коллектив).

8. A.c. I55I775 СССР, Е СЕ В 8/08 "Рыбозшцитное устройство" 4460310/23-15; заявлено Сб.05.88 (в соавторстве).

9. Способ гидравлической очистки водотока от наноооз "Турбокат" и устройство для его осуществления / Полок.решение по заявке

К 4771C8I/I5—15СГ743, Е Cß В 3/02; заявлено 19.12.89 (в соавторстве).

IL. Способ создания заторов льда для пойменного орскения затоп-л» <■:•«.•.« / Положит, решений г с заявке Я 4663396/23-15, Е CS В I5/C2; •К.ПЧЛ'}:!0 I3.CT.o9 (в соавторстве).

11. Способ возведения гадякого соору&онгш / Полое.решение по заявке й 4671607/23^15, Е 02 В 3/02; заявлено 03.04.89 ( в соавторстве).

12. Способ крепла шля грунтового дна водотока аа сопрягакщш оооругниивм / ПолоЕ.решение по заявке й 4800772, Е 02 В 3/12; заяв-лэпо 11.03.90 (в соавторстве).