Рациональное использование водных ресурсов - Яковлев С.В.
ISBN 5-06-001825-3
Скачать (прямая ссылка):
• обработка полученных результатов для построения кривых распределения глубины и продолжительности дефицитов для каждого пользователя; ® подготовка информации для работы модели, определяющей концентрации некоторых загрязняющих, веществ в расчетных створах рассматриваемого речного бассейна после прове-. дения распределения воды между пользователями.
Одним из преимуществ комплекса моделей является наличие
процедуры, с помощью которой достаточно широкий класс водохозяйственных систем, состоящих из водохранилищ, пользователей (неаккумулирующих узлов), соединенных между собой водотоками, каналами и трубопроводами, может быть описан в - виде направленного' пространственного графа, состоящего из узлов и дуг.
Речная система представляется как транспортная сеть с пунктом отправления однородного потока и конечным пунктом его прибытия— замыкающим створом. По дороге возможны переходы с одного пути на другой в зависимости от боковой приточности и потребления воды пользователями. На сеть накладываются условия сохранения потока в промежуточных узлах: сколько воды поступило в узел, столько должно истечь из него. Исследования оптимального движения и распределения потока из таких сетей осуществляются с помощью сетевых задач, являющихся одним из подклассов задач линейного программирования.
6,4. Планирование водоохранной деятельности
Уровень антропогенного воздействия на окружающую среду в настоящее время существенно превысил порог устойчивого восстановления стационарных процессов экологического баланса, что ¦привело к необратимым изменениям в состоянии окружающей среды. Это в полной мере относится к проблеме охраны водных, ресурсов. Неудовлетворительное состояние качества воды в большинстве рек страны обусловлено малой эффективностью традиционного отраслевого подхода к решению задач планирования водоохранной деятельности.
Применение бассейнового подхода, предусмотренного методикой тре-хэтаппого оптимального планирования водоохранной деятель-н'ости, отвечает требованиям развития многоуровневых систем плановых расчетов в масштабе страны.
Я Первоначальная цель методики — установление минимально необходимых капиталовложений в водоохранные мероприятия каж-
¦ дОго речного бассейна, обеспечивающих требуемое качество поверхностных вод в контрольных створах (КС).
И Конечная цель — оптимальное распределение общей суммы ка* питаловложений, выделенных на водоохранную деятельность, меж ду бассейнами страны и одновременно наиболее эффективное распределение выделенных средств на водоохранные мероприятия в
¦ каждом бассейне.
¦ На первом этапе для каждого бассейна реки в соответствующих бассейновых управлениях решается задача выбора для каж-"дого предприятия, имеющего сброс в бассейн, оптимального варианта водоохранной деятельности. Отобранные варианты в совокупности требуют минимальных суммарных капиталовложений при достижении заданного качества поверхностных вод. Оптимальный •вариант дЛя предприятия выбирается из набора альтернативных
проектов наиболее совершенных комплексных водоохранных мероприятий, присущих данной отрасли и учитывающих особенности ее развития. В качестве одного из набора вариантов должен рассматриваться действующий комплекс водоохранных мероприятий. И Второй этап планирования при удовлетворении всех запросов на капиталовложения может быть опущен и необходимо перейти к третьему, заключительному этапу планирования — составлению предплановых документов с учетом временной привязки водоохранной деятельности.
Однако на практике наиболее вероятна ситуация, когда все запросы одновременно не могут быть удовлетворены. В этом случае необходимо рассмотрение второго этапа планирования, на котором общий выделенный объем капиталовложений должен быть оптимально распределен среди речных бассейнов. Это самый .ответственный и трудно формализуемый этап.
¦ Третий этап планирования заключается в составлении предплановых документов путем разбивки оптимальных планов водоохранной деятельности по годам в разрезах бассейнов, министерств и ведомств, регионов, республик, краев, областей и городов.
Наиболее трудоемким в процессе планирования является второй этап итерационного решения двухуровневой иерархической задачи максимизации суммарного предотвращенного ущерба по комплексу речных бассейнов. Количество итераций этой задачи можно существенно уменьшить, если провести в бассейнах предварительный анализ зависимости качества поверхностных вод от суммарной стоимости водоохранных мероприятий.
Метод оптимального межбассейнового планирования водоохранной деятельности был применен для распределения 100 единиц условных денежных средств между бассейнами рек Северная Двина и Южный Буг по данным периода минимального стока 1985 г. Оба бассейна имеют приблизительно ранное число выпусков и существенно отличаются друг от друга географическим положением, хозяйственной деятельностью и социальной значимостью. Решение задачи определения затрат на доведение качества воды до нормативного в бассейнах обеих рек покачало, что для Северной Двины (с учетом очистки реки от донных отложений) эти затраты составили 218 единиц, а для Южного Буга (с учетом водоохранных мероприятий агропромышленного комплекса) — 284 единицы. Ущерб, наносимый народному хозяйству десятью загрязняющими веществами промышленных выпусков до осуществления водоохранных мероприятий, по бассейну Северной Двины составил 13 776 единиц, по бассейну Южного Буга— 14 836 единиц. При решении задачи межбассейнового распределения средств за пять итераций были получены следующие результаты: на водоохранную деятельность в бассейне Северной Двины выделено 43,9 единицы; в бассейне Южного Буга — 56,1 единицы; при этом ожидаемый предотвращеи-
