Экология и безопасность жизнедеятельности стр.112

Экология и безопасность жизнедеятельности стр.112

где T = 1, 2, 3, 4, 5 .

Другими словами, можно считать величины Rt, Оt и Вt детерминированными, однако для их определения можно было бы применить и статистические методы, описанные в гл. 10.

Перейдем к процессам расходования воды, один из них – испарение. С достаточной точностью можно считать, что It ? Dt, где Dt дефицит влажности, который может быть рассчитан так же, как выражения (12.1)–(12.3) по данным наблюдений. Тогда

It = ?Dt,                  (12.4)

где ? – эмпирический коэффициент пропорциональности.

Далее, объем воды Ft, которая профильтровывается в нижнем створе водохранилища, пропорциональна объему воды в водохранилище, т. е.

Ft = kXt,                 (12.5)

где k эмпирический коэффициент пропорциональности, соответствующий определенному типу грунта.

Расход воды через плотину Рt величина регулируемая. Регулируемыми величинами являются величины потребления St и Кt, которые суммарно обозначим через Qt, т. е.

Qt = St + Kt                 (12.6)

Итак, после рассмотрения всех процессов формирования воды в водохранилище можно записать закон сохранения массы воды:

X t+?t = x t + Y t – Zt,                      (12.7)

где

Yt = Rt + Ot + Вt,                (12.8)

Zt = It + Ft + Pt + Qt.                    (12.9)

Эти уравнения часто называют уравнениями баланса. Задавая условия накопления и расходования воды и решая уравнения водного баланса, можно получить ответ на поставленный вопрос: чему равен запас воды в водохранилище в каждый момент времени t. Блок-схема соответствующего расчета на ЭВМ приведена на рис. 12.4.

 

 

Прокомментируем значения отдельных фрагментов программных блоков.

Блок «Внешние факторы» с шагом в один месяц прогнозирует значения внешних факторов по заданным временным рядам.

Следующий блок, используя прогнозные значения внешних факторов, осуществляет вычисление воды, испарившейся и профильтровавшейся из водохранилища. Блок «Водный баланс I» вычисляет запас воды, который был бы в водохранилище в отсутствие промышленно-потребительских факторов использования воды.

Блок «Допустимые стратегии» оценивает количество воды, потребляемой в течение месяца сельским хозяйством и коммунальным водоснабжением. В блоке «Водный баланс II» проводится соответствующая корреляция количества воды в водохранилище с учетом антропогенного фактора. Варьируя количества воды, потребляемой водопользователями, можно путем численных экспериментов составить прогноз водопользования и на его основе осуществлять выбор стратегии на практике.

 

12.5. Управление водной системой

 

Рассмотрим теперь более сложный пример управления водной системой [50], в которой учтено 12 переменных: емкость трех водохранилищ, мощности двух электростанций, распределение рабочей емкости и мертвого объема в водохранилище, питающем одну из электростанций, распределение резервной системы для регулирования паводков в трех других водохранилищах и ежегодная требуемая отдача воды для ирригации и энергетики. Структура этой системы представлена на рис. 12.5.

Введем следующие обозначения:

  – валовая прибыль в t-м году, получаемая при определенной стратегии управления ресурсами как функция от вектор-функции , компонентами которой являются различные факторы, влияющие на величину прибыли: запроектированные параметры в системе дамб, турбогенераторов и оросительных каналов и т.д.;


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒