Комплексное использование и охрана водных ресурсов - Юшманов О.Л.
Скачать (прямая ссылка):
(такие социальные цели, как защита от наводнения,
удовлетворение коммунально-бытовых потребностей, оборона страны, охрана водных ресурсов, экосистем), вводятся в виде ограничений.
Так как этот метод оптимизации наиболее часто применим, остановимся на нем подробнее на примере оптимизации водораспределения.
8.5. Оптимизация водораспределения по экономическому критерию
Плановая оптимизация. Плановую оптимизацию водораспределения проводят при разработке проекта водохозяйственной системы и при планировании на некоторый период работы действующих ВХС.
В качестве экономического критерия можно принять один из следующих показателей: расчетные затраты участников водохозяйственного комплекса, их эксплуатационные издержки (при планировании работы), прибыль.
Если принять в качестве критерия расчетные затраты, критерий оптимизации запишется следующим образом:
п
з (*) = 23t to) min зд
/=1
при ограничениях
(8.7)
i
nt = noi + Яд, = const,
где 3(я)—суммарные народнохозяйственные затраты по всем видам продукции, в производстве которых участвует рассматриваемая ВХС; —функция народнохозяйственных затрат, связанная с
производсггвом i-й продукции в некотором объеме Л*; Хх — некоторый параметр, характеризующий результат функционирования ВХС (например, объем водных ресурсов, выделяемый i-му компоненту ВХС); п — число участников ВХС; W—объем водных ресурсов» предназначенных для распределения между участниками; Л — область допустимых значений х\ П{ — план производства i-й продукции; Лог — объем производства i-й продукции на объектах ВХС, называемых основными, при выделении этому объекту (участнику) водных ресурсов в объеме х\\ Лд*— объем производства i-й продукции па дополняющих объектах.
По методике, принятой в Энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского, в качестве заданного планового объема продукции Th в производстве которой участвует i-й объект ВХС, может быть принят любой объем не меньше производительности данного объекта, но не более общего плана производства i-й продукции в целом по стране. В расчетах удобно рассматривать в качестве планового максимальный объем продукции, которую может произвести i-й объект ВХС при выделении ему всего объема водных ресурсов W, предназначенного для распределения, то есть при одноцелевом использовании водных ресурсов. Поскольку эта величина не является реальным планом, а лишь используется в оптимизационных расчетах, его можно назвать условным планом производства i-й продукции, который должен быть обязательно выполнен во всех вариантах распределения воды.
Предполагается также, что затраты на производство одного и того же объема продукции на объектах ВХС ниже, чем на дополняющих, иначе при сравнении вариантов получения этой продукции (при формировании структуры ВХС) было бы принято решение о невключении этого компонента в состав ВХС и получении этого вида продукции более эффективным способом.
Функцию затрат ?-го компонента ВХС 3-i(xt) на производство условного плана продукции Я; можно определить следующим образом:
3i (*,) = 30i (X,) + Зш (*,),
(8.8)
где 3Oi(*0 —затраты i-ro компонента ВХС на производство Я0* объема продукции на основных объектах при выделении ему водных ресурсов в объеме jе«; 3Дг(Хг) — затраты на производство Ядг- объема Mi продукции на дополняющих объектах.
Затраты 3Ai(xi) на производство продукции на дополняющих объектах, необходимые для компенсации снижения объема продукции, производимого на основных объектах при ограничении водных ресурсов, иначе называют ущербами i-ro компонента ВХС. Кроме способа оценки ущербов по методу компенсирующих затрат, принятой в вышеприведенной модели, существуют и другие способы, например оценка ущербов по стоимости потерянной при дефиците водных ресурсов продукции (в действующих оптовых или закупочных ценах).
Выбор дополняющих объектов аналогичен выбору заменяемых объектов при формировании структуры ВХС, описанному в главе 6. В некоторых случаях в качестве дополняющего мероприятия может быть принята закупка продукции на внешнем рынке.
Оптимальным является такой вариант распределения воды, в котором затраты на производство условных планов продукции всех участников ВХС минимальны при соблюдении всех ограничений.
Структурная схема решения задачи плановой оптимизации водораспределения представлена на рисунке 8.2.
Математическая модель методы Решение
функционирования ВХС оптимизации Х(Х,,Хг>...,Хп)
-р.,.,.....---.'«и.__'wjgzi
Г" Н
Л;(х/) (xj) (*2) 1 1 ^77 (Хщ) (Xfi)
L_ __л____1
t t г I 1 ........
Математичес Математичес* г1 1 Математичес
1
