Введение к работе
Актуальность работы. В современной литературе представлены весьма разнообразные подходы к исследованию и описанию проектных и иных ситуаций выбора с высоким уровнем нечеткости и неопределенности -теории принятия решений, полезности, нечетких множеств, многокритериальной оптимизации и др.
Радикального формального решения проблемы неопределенности ситуации проектирования, как известно, не существует: ответственное лицо выбирает окончательный вариант проекта волевым образом, исходя из своих предпочтений, опыта и интуиции. Вместе с тем, совершенствование и разработка новых подходов и приемов толкования данных, представления мнений экспертов, оценивания вариантов и подготовки решений, несомненно, способствуют развитию теории и повышению качества проектных работ.
Новейшие средства вычислительной техники и программирования, воплощенные в универсальные программные пакеты и среды, многократно повышают возможности автоматизации анализа и просчета вариантов, учета имеющихся данных и мнений экспертов.
Прогнозирование развития гидрогеологической ситуации промышленно освоенной территории, проектирование систем экологического и производственно-технического обеспечения может служить показательным примером задач, в которых высокий уровень ответственности сочетается с неопределенностью воздействия естественных и техногенных факторов, существенной неполнотой необходимой информации о состоянии объекта. Особую значимость такие задачи приобретают в системах автоматизации управления и проектных работ в связи с необходимостью формализации процессов принятия решений.
Неблагоприятные последствия, сопровождающие строительство, реконструкцию и эксплуатацию гидропромышленных комплексов, проявляются в виде подъема фунтовых вод, подтопления и заболачивании территорий, образования новых водоносных горизонтов, загрязнения подземных и поверхностных вод, снижения несущих свойств искусственных и естественных грунтов, активизации опасных геологических процессов.
Имеются прецеденты, когда проектирование и модернизация промышленного предприятия без основательного анализа и правильного учета гидрогеологической обстановки приводило к неоправданным производственным потерям, затоплению подвальных помещений, инженерных коммуникаций и другим нежелательным или катастрофическим последствиям.
Поэтому разработка комплексного подхода к задаче автоматизированного проектирования защиты промышленных предприятий от подтопления, включающего в себя все этапы проектировочных действий, практическое создание и испытания созданных по ним технических систем, а также развитие методов автоматизации управления и оценивания инженерных систем, несомненно, является актуальной научно-технической задачей.
Тематика. В соответствии с приказом Минприроды РФ от 17.06.1992 № 114, а также техническим заданием дирекций Волжской ТЭЦ-1 и ТОО "Экология-Сервис", Волгоградский государственный технический университет выполнил в течение 1992-93 гг. анализ гидрогеологических процессов и обобщение прогнозов на основе численно-имитационных исследований моделей подтопления (научный руководитель Волчков В. М., отв. исполнитель Репников И. Г.).
Решением межведомственной комиссии по экологической безопасности при Совете Безопасности Российской Федерации от 17 ноября 1994 г. № 11 обращено внимание администрации г. Волжского на целесообразность разработки специальных программ неотложных мер по защите от подтопления территории города. Приказом министра охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ г. Волжский Волгоградской области определен экспериментальной базовой территорией Минприроды РФ.
Усилиями ряда организаций разработан и в 1994-95 гг. реализован проект инженерной защиты Волжской ТЭЦ от подтопления, составной частью которого является созданная на основе компьютерной программы автора диссертации автоматизированная система управления уровнем подземных вод.
Цель работы. Разработка комплексного подхода к задаче автоматизированного проектирования инженерной защиты промышленного предприятия от подтопления.
Создание на основании этого подхода
технического проектного задания строительным организациям на схему оптимального расположения наблюдательных и дренажных скважин на территории Волжской ТЭЦ-1,
компьютерной программы автоматизированной системы управления сетью скважин вертикального дренажа на территории ТЭЦ и соответствующего раздела технического задания.
Апостериорный анализ и предварительная оценка качества созданной системы водопонижения по данным опытно-промышленной эксплуатации.
Методы исследования. Использовались методы системного анализа проектировочных действий, механики сплошных сред, обработки экспериментальных данных, исчисления качеств и многоцелевого экспертного оценивания, а также вычислительные средства решения граничных задач математической физики и объектно-ориентированного программирования.
Научная новизна. Изложен и обоснован комплексный подход к решению задачи автоматизированного проектирования инженерной защиты теплотехнического предприятия от подтопления подземными водами.
Впервые методами исчисления качеств осуществлена единая количественная оценка действующей системы водопонижения на промышленном предприятии.
Практическая ценность. Разработанный проект инженерной защиты теплотехнического предприятия от подтопления внедрен и работает на коупнейшем теплотехническом предприятии Нижнего Поволжья Волжская ТЭЦ-1.
Опытно-промышленная эксплуатация показала эффективность созданной системы.
Апробация работы.
Основные результаты работы были доложены и обсуждены на
Международной конференциии «Современные аспекты инженерно-
строительной экологии и охраны окружающей среды», Израиль, 1997 г.,
Международной конференции «Информационные технологии в
образовании, технике и медицине», Волгоград, 2000 г.,
Первой научно-технической конференции Волжского филиала МЭИ
(ТУ) «Моделирование технологических процессов в энергетике». Волжский,
1999 г.
Публикации. По материалам исследования опубликовано 5 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Объем основной части, включая таблицы, рисунки и вставки с экрана монитора, а также список литературы из 111 наименований, составляет 116 страниц. Общий объем работы - 151 страница сквозной нумерации.
В конце глав излагаются краткие выводы и предлагаются рекомендации по использованию и развитию результатов. Общие выводы представлены в заключение работы.
