Московский государственный университет природообустройства

Кафедра управления качеством

Курсовая работа по дисциплине «Управление природно-техногенными комплексами»

На тему: «Определение параметров водохозяйственной системы»

Выполнила

студентка 312 группы

фак ЭиП

Суворова А.

Проверила

Романова Ю.А.

Москва 2012

Содержание

1.Исходные данные для проектирования

1.1Гидрологические данные

1.2Топографические данные

2.Данные о потребителях воды.

2.1Охрана природы.

2.3 Судоходство

2.4 Гидроэнергетика

2.5 Орошение

2.6 Промышленность

3.Исходные данные для многокритериального проектирования водохозяйственной системы.

3.1График зависимости количества отдыхающих от объема водохранилища

3.2 График зависимости частоты воды от объема водохранилища

4.Выбор объема водохранилища на основе многокритериального анализа

4.1 Экспертный метод

4.2 Метод выделения главного критерия.

4.3 Метод Дондровского

4.4 Метод Донброского при первоначальных критериях.

4.5 Метод Ныковского

4.6 Метод равной эффективности

4.7 Метод определения эффективности

4.8 Метод линейной сверстки критериев.

4.9. Метод уступков

4.10 Метод Поретто

4.11 Метод треугольников Фулера.

4.12 Окончательный вариант объема водохранилища.

4.13 Метод циклограммы.

Цель работы: принять решение о параметрах водохозяйственной системы путем поиска компромисса с учетом экономических, экологических и социальных факторов.

1. Исходные данные для проектирования

   1. Гидрологические данные:

Бассейн реки

Средний расход Qср= 55,1 м³/с

Распределение стока по месяцам

таблица 1
месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Ki	0,13	0,12	0,11	7,16	1,55	0,77	0,46	0,36	0,32	0,46	0,34	0,22
Qi	7,16	6,62	6,06	394,5	85,4	42,43	25,35	19,84	17,63	25,3	18,7	12,1

По результатам таблицы 1 строим гидрограф реки(рис.2)

1.2Топографические данные

Первоначальная отметка(ВБ=360)

Отметка берега реки (НБ=300)

Отметка дна (295)

Определяем объем водохранилища:

Qср- средний расход

Т=31.54 ·10⁶ с/год

Wвдхр=868,9

Приняв сработку водохранилища 10м строим график зависимости уровней верхнего бьефа от объема водохранилища (рис. 3).

Строим график зависимости уровней НБ от расхода водохранилища (рис. 4).

2.Данные о потребителях воды.

2.1Охрана природы.

Санитарный попуск это минимальный расход воды обеспечивающий соблюдение нормативов качества воды и благоприятное условие водопотребления в нижнем бьефе водохранилища

Т

Qсан=Qmin=6,06

Wсан=191,16·10⁶ млн м³

Строим график объема санитарного попуска за год

2.2 Рекреация

Рекреация характеризуется максимальным количеством отдыхающих

Nотд=1750

Минимальная чистота воды 0,6

2.3 Судоходство

Для требования судоходство необходимы попуски Q суд =Q сан

2.4 Гидроэнергетика

Требования отключаются в объеме водных расчетов для получения электроэнергии пиковой части графика нагрузки энергосистемы. График нагрузки энергосистемы представлен на рисунке 6.

^-3

0,9

9,81

360-295=65

3,477

2.5 Орошение

Для орошаемого земледелия требуется объем расчетов называется оросительной нормой

М=4500 м³/гл

Распределяем оросительные нормы по месяцам представлено в таблице 2.

Таблица 2
месяц	4	5	6	7	8	9
Кi	0,10	0,15	0,20	0,20	0,20	0,15
m	450	675	900	900	900	675

M

По расчетам таблицы 2 строим график распределения оросительной нормы по месяцам.

2.6 Промышленность

Wпр=0,2·Wmax

Wmax=1/2·Qmax·T=6221,26

Wпр=0,2•6221,26=1244,25

3.Исходные данные для многокритериального проектирования водохозяйственной системы.

Для принятия решений о параметрах водохозяйственной системы необходимо в качестве исходных данных иметь целевые функции критериев, т.е. значения

N-число отдыхающих

N=1750, N=f(W)

P-показатель чистоты воды

Р=0,6, Р=f(W)

D- доход от реализации водных ресурсов, D=f(W)

Для определения параметров водохозяйственной системы при учете этих критериев необходимо построить зависимости параметра от критериев

3.1График зависимости количества отдыхающих от объема водохранилища

Wmax=0,75·Nmax

0,75·Wmax=0,5·Nmax

0,5·Wmax=Nmax

A=(0;0,25 ·Nmax )=(0;437)

В=(0,5· Wmax; Nmax)=(3110;1750)

С=(0,75· Wmax; 0,5· Nmax)=(4665;875)

Д=( Wmax;0,75· Nmax)=(6221;1312)

График зависимости представлен на рисунке 8.

3.2 График зависимости частоты воды от объема водохранилища

0,6 Р = Wmax

0,75 Р = 0,75 Wmax

0,3 Р = 0,5 Wmax

Рmax =0, P =0,6

A=(0;P)=(0;0,6)

В=(0,5· Wmax; 0,3 Р)=( 3110;0,18)

С=(0,75· Wmax; 0,75 Р)=(4665;0,45)

Д=( Wmax;0,6 Р)=(6221;0,36)

График зависимости частоты воды от объема водохранилища представлен на рисунке 9.

4.Выбор объема водохранилища на основе многокритериального анализа

4.1 Экспертный метод

Таблица 3
Зависимость критерия от объема водохранилища
№ варианта	W вдхр, млн м^3	P,д е	N, чел	D,тыс руб
1	0	0,6	437	228,8
2	622	0,45	870	171,619
3	933	0,42	1010	114,478
4	1244	0,3	1080	57,375
5	1555	0,37	1240	0,311
6	1866	0,28	1340	457,6
7	2177	0,25	1450	343,239
8	2488	0,22	1500	228,956
9	2799	0,19	1700	114,75
10	3110	0,20	1740	0,622
11	3421	0,22	1670	642,11
12	3732	0,30	1490	480,534
13	4043	0,38	1100	320,538
14	4354	0,43	930	160,65
15	4665	0,45	890	0,873
16	4976	0,43	930	915,35
17	5287	0,44	1030	686,588
18	5598	0,42	1100	457,991
19	5909	0,43	1240	229,54
20	6220	0,36	1300	1,244

Wmax/20=n

n=6221/20=311

Для определения реализации водных ресурсов необходимо рассматривать четыре варианта объема водохранилища. При каждом варианте объема нужно рассматривать пять вариантов распределения этого объема между орошением и энергетикой.

Таблица 4
Значение доходов от реализации полученной продукции с орошаемы земель
		Vор	Fор	dki	Dор
1555	0	0	0,000	0	0,000
	0,25	388,75	0,078	0,25	0,019
	0,5	777,5	0,156	0,5	0,078
	0,75	1166,25	0,233	0,75	0,175
	1555	1555	0,311	1	0,311
3110	0	0	0,000	0	0,000
	0,25	777,5	0,156	0,25	0,039
	0,5	1555	0,311	0,5	0,156
	0,75	2332,5	0,467	0,75	0,350
	3110	3110	0,622	1	0,622
4354	0	0	0,000	0	0,000
	0,25	1088,5	0,218	0,25	0,054
	0,5	2177	0,435	0,5	0,218
	0,75	3265,5	0,653	0,75	0,490
	4364	4364	0,873	1	0,873
6220	0	0	0,000	0	0,000
	0,25	1555,25	0,311	0,25	0,078
	0,5	3110,5	0,622	0,5	0,311
	0,75	4665,75	0,933	0,75	0,700
	6220	6220	1,244	1	1,244

Объем между орошением и энергетикой находится следующим образом

D_ki=d_kiорош·f_kiорош

D_kiорош-удельный доход от реализации продукции с орошаемы земель , при ki варианте объема дохода

F_ki- площадь орошаемых земель при ki объеме водохранилища

F_ki=V_{ki орош}·КПД/M

КПД=0,9

М=4500 норма орошения

Таблица 5
Значение доходов от реализации продуктов энергетики
W	N, чел	Vор	Vк эн	ВБ	НБ	Нк	Э	Дэн
1555	437	0	1555		300	60	254,22	228,80
	870	388,75	1166,25				190,67	171,60
	1010	777,5	777,5				127,11	114,40
	1080	1166,25	388,75				63,56	57,20
	1240	1555	0				0,00	0,00
3110	1340	0	3110	360	300	60	508,45	457,60
	1450	777,5	2332,5				381,34	343,20
	1500	1555	1555				254,22	228,80
	1700	2332,5	777,5				127,11	114,40
	1740	3110	0				0,00	0,00
4354	1670	0	4364	360	300	60	713,46	642,11
	1490	1088,5	3265,5				533,87	480,48
	1100	2177	2177				355,91	320,32
	930	3265,5	1088,5				177,96	160,16
	890	4364	0				0,00	0,00
6220	930	0	6221	360	300	60	1017,06	915,35
	1030	1555,25	4665,75				762,79	686,51
	1100	3110,5	3110,5				508,53	457,68
	1240	4665,75	1555,25				254,26	228,84
	1300	6220	0				0,00	0,00

Э= Vкен·Нк/367

Д=dэн·Э

Где Э- годовая выработка электроэнергии

dэ- удельный доход энергетики

dэ=0,9 уе/мВт

Сводим таблицу 6 значения дохода от реализации продукции на орошение энергетики

Таблица 6
	Дор	Дэн	Добщ
1555	0,311	228,80	229,111
3110	0,622	457,60	458,222
4354	0,873	642,11	642,983
6220	1,244	915,35	916,594

По данным таблицы чертим график зависимости дохода от объема воды в водохранилище.

Выбираем точку максимальную на данном участке.

т.Д: W= 6220 млн м³, N=1300 чел, P=0,36 д.е, D=1,244 тыс. руб.

Далее чертим график зависимости критериев N,P,D от объема воды в водохранилище.

Вывод: на рисунке 11 представлено 5 точек.

т.А: W=1866 млн м³

N= 1340 чел

P=0,28

D=457,6 тыс. руб.

т.В: W=4043 млн м³

N= 1100чел

P=0,38

D= 320,538 тыс. руб.

т.С: W= 4354млн м³

N= 930чел

P=0,43

D= 160,65 тыс. руб.

т.D: W=4100 млн м³

N= 1100чел

P=0,38

D= 500,538 тыс. руб.

т.Е: W= 5287 млн м³

N=1030 чел

P=0,44

D= 686,588 тыс. руб.

Вывод: Я выбираю точки В и D,т.к. при максимальном количестве отдыхающих, частота воды 0,38 д.е .