ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Системный подход к комплексному использованию водных ресурсов из "Комплексное использование и охрана водных ресурсов" Системный подход к комплексному использованию водных ресурсов. Комплексное использование водных ресурсов— синтетическая наука, объединяющая физикохимические, биологические, инженерные и социальные науки. При рассмотрении любого водохозяйственного проекта, кроме решения чисто инженерных вопросов, возникает целый ряд природоохранных и социологических проблем. [c.6] Таким образом, водохозяйственная система, которая включает мелиоративную систему как составную часть, состоит из множества элементов, выполняющих разнообразные функции и связанных менаду собой. Связи эти сложны, поэтому такие системы называют сложными. [c.6] Отличительные особенности таких систем — не только большое число входящих в нее элементов (10 . .,10 ), но и тесная взаимосвязь всех элементов и частей, поэтому изучение их наиболее эффективно можно провести с позиции системного анализа (совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера). Для этого необходимо провести анализ и описание принципов построения и работы системы в целом, анализ особенностей всех компонентов системы, их взаимосвязей и внутреннего строения. Это означает, что необходимо учесть взаимосвязь отдельных элементов водохозяйственной системы как структурных частей сложной системы и выявить роль каждого из элементов в общем процессе функционирования всей системы. [c.6] При этом математический анализ водохозяйственных систем показывает возможности и условия совместной оптимизации как структурных частей системы, так и системы в целом. Это обстоятельство особенно важно в связи с тем, что, принимая решение по частному вопросу, необходимо знать все прямые и косвенные, близкие по времени и отдаленные последствия этого решения. [c.6] Далее в зависимости от масштабов системы комплексного использования и охраны водных ресурсов (часть бассейна реки, бассейн, несколько бассейнов, регион,, страна) определяют границы системы, входы, выходы и важнейшие связи и составляют структуру нсследуемой системы. Один из возможных видов такой структуры показан на рисунке 1. Ее можно рассматривать как отобра жение последовательности принятия решений при создании и функционировании системы комплексного использования и охраны водных ресурсов. Такая трактовка возникает из определения системного анализа как дисциплины, занимающейся проблемами принятия решений в условиях, когда выбор альтернатив требует анализа сложной информации различной физической природы. [c.7] Принятие решений при создании системы комплексного использования и охраны водных ресурсов (КИОВР) начинают с прогноза развития народного хозяйства (блок 1) для страны или региона, на который распространяется действие этой системы. На основе такого прогноза составляют прогноз развития водного хозяйства (блок 1.1), который превращается в план, когда процесс принятия решений завершен. Прогнозом определяют предполагаемый состав участников водохозяйственного комплекса (ВХК) и объем производства. Зная объем производства, из производственных функций (зависимость конечной продукции или ее стоимости от использования конкретных видов ресурсов, представленная в математической форме) можно получить объемы водопотреблеиия каждого участника ВХК 5г(У) (блок 2). [c.7] Характер производства, его структура и технология определяют требования участников ВХК к качеству используемых вод 5,-(Ук) (блок 2к). [c.7] Требования к количеству и качеству водных ресурсов должны быть сопоставлены с располагаемыми водными ресурсами. [c.7] Получаемые неувязки балансов по абсолютной величине равны необходимым управляющим воздействиям, взятым с обратным знаком. Если в результате баланса получено —ДУ, то необходимое управляющее воздействие будет равно -[-АУ. [c.9] Управляющие воздействия могут быть реализованы различными методами. Так, для количественной ветви схемы методы, реализующие управляющие воздействия разделены на три группы экономия и рациональное использование водных ресурсов (блок 5.1), перераспределение поверхностного и подземного стока во времени (регулирование стока, блок Б.2), перераспределение стока в пространстве (переброска стока, блок 5.3) (см. рис. 1). [c.9] Управляющие воздействия качественной составляющей системы /к АУк (блок 5к) реализуются двумя группами методов самоочистка вод (блок 5.1 к) и внедрение безотходных технологий (блок 5.2к). Каждая из этих групп включает различные способы управления балансами. [c.9] После принятия решений относительно методов и способов управления (блоки 5-го уровня) принимают реше ния о выборе технических средств, которыми можно реализовать различные методы управления для выполнения целей, поставленных перед водохозяйственным комг плексом. Здесь также целесообразно рассматривать отдельно соорул ения, управляющие количеством Т и (блок 6) и качеством Т 7к вод (блок 6к), хотя в ряде случаев одно сооружение может выполнять обе функции. [c.9] Этот уровень схемы представлен многочисленными гидротехническими сооружениями, в которые входят отраслевые сооружения и в первую очередь мелиоративные. [c.9] Для принятия решений о выборе того или иногО метода управления и набора технических средств (гидротехнических сооружений) необходимо оценить эффективность каждого варианта водохозяйственной системы, сопоставив затраты с получаемым эффектом (блок 8) при соблюдении ограничений по капиталовложениям, трудовым и материальным ресурсам (блок 7). [c.10] Эффективность создания систем комплексного использования и охраны водных ресурсов может быть оценена не только по экономическому эффекту (блок 8.1), по и по экологическому (блок 8.2) и социальному (блок 8.3). По-видимому, роль последних двух форм эффективности со временем будет все более и более возрастать. [c.10] Если отобранный вариант удовлетворяет заданным критериям эффективности и не выходит за рамки ограничений, можно переходить к следующему этапу — созданию управления системой КИОВР. Управление может рассматриваться как в обычном варианте, так и в -автоматизированном режиме (блок 9). В этом случае АСУ ВХС состоит из двух частей — автоматизированной системы управления технологическими процессами АСУ— ТП (блок 9.1) и автоматизированной системы процесса административного управления (блок 9.2). [c.10] В связи с тем что для такого сложного объекта, как водохозяйственный, невозможно создать систему, работающую полностью в автоматическом режиме, то есть без участия человека, окончательное решение о создании той или иной структуры ВХС и решения в сложных ситуациях функционирования принимает человек (блок 10). Это обычно государственный орган или группа лиц, которую сокращенно обозначают ЛПР—лицо, принимающее решение. [c.10] АСУ в этом случае долл но анализировать работу ВХС, рассчитывать возможные стратегии функционирования, управлять информационными потоками, то есть облегчать исследование созданной системы. [c.10] При получении неудовлетворительного результата и в этом случае пересматривают состав участников ВХК или схему расположения участников в пределах рассматриваемого района (обратная связь III). [c.11] Если результаты определения эффективности вновь неудовлетворительны, то необходимо рассмотреть возможность корректировки плана развития системы комплексного использования и охраны водных ресурсов и внести соответствующие изменения в требования к количеству и качеству водных ресурсов (обратная связь IV). При этом в крайнем случае приходится исключать из рассмотрения частично или полностью отдельных участников водохозяйственного комплекса. [c.11] Вернуться к основной статье