Введение к работе
;
Актуальность проблемы. Наличие воды является необходимым условием обеспечения нормальной хозяйственной деятельности человека, в тоже время в результате постоянного увеличения численности населения и бурного развития индустрии интенсивно возрастает расходование воды, природные запасы которой по мнении специалистов к началу следущего столетия будут близки к полному исчезанию. Уже сейчас сотни миллионов лщей страдают от недостатка воды, что ведет к антисанитарии, росту инфекционных заболеваний, сдерживает развитие экономики многих стран.
В мире имеющиеся природные запасы пресной воды размещены крайне неравномерно. К одному из маловодных регионов нашей планеты относится Азербайджанская республика. Азербайджан, обладая самым большим населением в Закавказье, имея в нем самый крупный промышленный комплекс и наибольшую площадь орошаемых земель, обладает лишь 14$ общих водных ресурсов Закавказья. Тяжелая обота- __ вовка о водой сложилась в расположенном на Апшеронском полуострове г.Баку - его столице, крупнейшем промышленном центра страны, имеющим почти двухмиллионное население.
В городе введено режимное водоснабжение жилых массивов по графику, что отрицательно влияет на баланс водо потребления, так как ежедневно происходит бесполезная трата миллионов кубометров воды при замене ее на более свежую, происходит перегрузка канализационной сети города, что в свою очередь приводит к утечке воды через канализационную сеть.
Конфигурация водопроводной сети г.Баку имеет некоторую специфику. Водопроводная сеть г.Баку состоит из нескольких зон водоснабжения, что связано о рельефом местности. Бакинский водопровод появился в 1917 г. Конфигурация водопроводной сети Баку была выбрана в силу эмпирических соображений инженеров-проектировщиков, никакие оптимизационные методы при этом не применялись. Это вызвало излишнюю протяженность бакинской водопроводной оети. Длительный период эксплуатации, начиная с 1917 г., призел к минеральным отложениям внутри труб разводящей сети в центральной части города Баку, уменьшив их пропускную способность. Для сохранения необходимых напоров приходится повышать давление, дополни-
телъно расходуя электроэнергию. Это приводит к утечке вода через неплотности стыковых соединений труб, что ведет к затоплению подвалов, к созданию антисанитарии, может вызвать аварии.
К»ст численности населения городов Баку, Сумгаита, населенных пунктов, расположенных на Апшеронскоы полуострова, создание на Апшероне новых промниленных предприятий и курортов ведет к увеличению водоютребления г.Баку и Апшерона в целом, к принятию мер по развитию конфигурации их водопроводных сетей. Некоторые из этих мер, например, прокладка водоводов, проводились и проводятся, но при этом почти совсем не используются совреыешше метода оптимизация.
Внутренние резервы водопроводных систем городов и населенных пунктов, расположенных на Адшеронском полуострове используются весьма слабо, к ним, в частности, относятся резервы, определяемые особенностями конфигурации их водопроводных сетей и оптимальным выбором элементов эгах сетей. Указанные проблемы характерны и для ряда других крупных промышленных центров.
Все вышесказанное и определяет актуальность темы данной диссертации.
ігельи диссертационного исследования является 'разработка ахономико-*шгеыатических моделей по оптимальному использованию ресурсов, связанных о -развитием конфигурации водопроводных сетей. Поставленная цель достигается в диссертации решением оле-дуюцих задач: анализ водопроводных оетей с учетом их особенностей; определение оптимальной конфигурации водопроводной сети объектов, допускащих перерывы в водоснабжении, а также кольцевой водопроводной сети промышленного предприятия и оптимальной трассы внутригородского водовода, разработка методики рационализации водоютребления на основе переключений на магистралях зональной кольцевой водопроводной сети; воогроекие соответствующие экономико-математических моделей развития конфигурации водопроводных сетей; реализация этих моделей на ЭВМ.
объект исследования - водопроводные сети г.Баку и Апшерон-окого полуострова.
Теоретическую и методологическую основу настоящего исследования составляют научные труда го экономической теории, работы ряда ученых и специалистов в области экономики водоснабжения, экономика водохозяйственного строительства, вкономико-математи-
ческого моделирования, экономики строительства.
В процессе исследования использовались аппарат теории графов, методы динамического и диокретного программирования, описание алгоритмического языка фортран, материалы Бакинского филиала НІИИ ВОДГЕО, методические источники по ресурсо-сбережеяию, теория и методика анализа сравнительной экономической эффективности новой техники.
Научная новизна настоящей работы состоит з следующем:
-
разработаны экономико-математические модели определения оптимальных трасс внутригородских водоводов.
-
Предложена экономико-математическая модель нахождения оптимальной по приведенным затратам конфигурации водопроводной сети объектов водоснабжения, которые могут нормально работать при перерывах в водоснабжении любых своих сооружений.
-
Разработана экономико-математическая модель определения оптимальной по приведенням затратам конфигурации кольцевой водо- -проводной сети промышленных предприятий.
-
Предложена модель улучшения планирования строительства водопроводных сетей г методика экономии воды в отдельных гонах водоснабжения. ч
-
разработана вюкомико-матеьлтическая модель ускорения окупаемости небольшой по размерам водопроводной сети.
Практическая ценность работн состоит в том, что разработанные методики и экономико-математические модели позволяют решить задачу оптимального использования ресурсов, связанных о развитием конфигурации водопроводных сетей г.Баку и Апшерона.
Бакинский филиал Шесоюзного ордена Трудового Красного Знамени института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной геологии (ШИИ ВОДГВО) соответствующим актом принял к внедрению результаты диссертационной работы по определении оптимальной конфигурации водопроводной сети для использования при проектировании водопроводов.
Апробация. Основные результаты исследования докладывались автором на семинарах лаборатории математика-экономических моделей'института киберіетпкв АН Азерб.ССР, сектора моделирования
отраслевых комплексов этого института, отдела математической економили института математики и механики АН Азерб.сСР, на совещаниях, проводившихся в Азербайджанском научно-исследовательском институте научно-технической информации и технико-экономических исследований Іосплана Азербайджанское ССР и в Бакинском филиале ВШИ ЮДГЕО. Они использовались в отчете "комплексное исследова-' ние водоснабаеюш ддшеронского района Азерб.ССР" указанного сектора за 1989 г. (й гос.регистрации 029.10'О2039І).
Публикации. основные волокения диссертационного исследования опубликованы в семи печатных работах, общим объемом около 2,0 п.л.