 |
Региональная задача оптимизации
|
|
|
|
При планировании и управлении качеством воды водных объектов используются различные оптимизационные методы. Это связано с тем, что при единичных затратах на автоматизированную систему управления водохозяйственным комплексом обеспечивается снижение «пиковых» нагрузок по БПК в 4 раза, по фенолам – в 9 раз, по минеральным солям – в 11 раз, больше, чем при таких же затратах на водоохранные системы, не включающие в себя автоматизированную систему управления для одного или группы объектов.
Наиболее перспективно применение оптимизации в рамках целого региона или отдельного участка водного бассейна.
Это объясняется следующими причинами:
1. необходимостью включения в рассмотрение всей зоны влияния ниже источника по течению;
2. противоречивостью интересов водопользователей, находящимися в длинном бассейне;
3. возможностью создания автоматизированных систем контроля качества вод в масштабах всего речного бассейна, что позволяет уменьшать ущербы от загрязнений вод, а также получать информацию, необходимую для принятия решений перспективных водоохранных мероприятий.
Возможны 2 основных варианта задач оптимизации:
1. Экономическая задача – найти оптимальную по стоимости региональную систему мероприятий, которая гарантировала бы данный требуемый уровень качества водной среды;
2. Водоохранная задача – при данном ограничении на стоимость системы мероприятий необходимо спроектировать такую систему, которая обеспечивала бы лучшее (в масштабах всего района) качество водной среды;
3. Задача оценивания – задача выяснения регионального эффекта, который получается при соблюдении данного стандарта на качество воды.
|
|
|
Выше названные задачи можно представить следующим образом:
В.З. З.О.
С Q Е (9)
Э.З.
где Q – обобщенный показатель качества воды для бассейна в целом;
С – стоимость региональной сети очистных сооружений;
Е – обобщенный показатель эффективности (функция полезности с площади региона в целом)
Задача общехозяйственного планирования заключается в оценке эффекта Е от вложения средств С и согласно этому выделить на предприятии по обеспечению качества воды определенные средства или заданные средства.
Однако следует подчеркнуть, что возникающая при этом задача оценки эффекта Е от поддержания данного качества Q не всегда имеет достаточно обоснованное количественное решение из-за необходимости формализации понятия эффект (как например, по одной шкале измерить значения рекреации и сохранить водную экосистему).
В настоящее время в практике инженерных решений задача планирования охраны водной среды решается в следующих упрощенных вариантах:
1. требуется удовлетворить определенным нормам на качество воды. Какие минимальные затраты для этого потребуются?
2. в силу тех или иных соображений на очистные мероприятия требуется выделить определенные средства. Какого наилучшего качества можно добиться?
3. на водоохранные мероприятия требуется выделить определенные средства, одновременно требуется удовлетворить заданным нормативам качества (региональным нормативам) при этом необходимо определить:
- возможно ли создать систему водоохранных комплексов, удовлетворяющим обоим требованиям;
- если «да», то найти возможное решение;
- если «нет», то определить варианты проектов, которые отклоняются.
Рассмотрим 1-ый вариант, так как он наиболее часто применяется в инженерной практике.
3. Упрощенные варианты постановки водоохранных задач оптимизации и управления.
4. Комплексная задача оптимизации. Три уровня оптимизации и соответствующие им модели.
|
|
|
