Введение к работе
Актуальность темы. Разработка методов оптимизации управления динамикой потребления воды предполагает учет климатических условии , почвенных показателей .'а также характеристик посева . позволяющих обеспечить получение заданного урожая при оптимальных затратах водных ресурсов и высокой, эффективности их использования. Наиболее точно решить проблему использования водных ресурсов возможно с использованием методов математического моделирования и теории однонаправленного управления . развитой совсем недавно в Агрофизическом институте ,
Это особенно важно для Туниса . где в последние годы отмечается большой дефицит воды и уменьшение влагозапасов в грунтовых водах , что связано с нерегулярным выпадением осадков и необходимостью использования водных ресурсов не только в сельском хозяйстве . но и в других хозяйственных отраслях страны .
При этом весьма актуальным представлялось построение таких моделей и проведение таких экспериментальных исследований. которые устанавливают новые связи и учитывают Факторы' . имевшие большое значение при моделировании процессов продуктивности и Формирования урожая сельскохозяйственных культур.
Цель и задачи исследований.. диссертационная работа выполнена для решения следующих научных и практических задач ,
1. Создание алгоритмического решения задачи оптимального управления сроками и нормами поливов на сельскохозяйственном поле.
-4-.
г. Идентификация модели движения водного потока по данным конкретного режима орошения.
-
Построение комплекса упрошенных линейных моделей динамики влагозапаса после линеаризации идентифицированной модели методом минимальной реализации.
-
Сведение задачи оптимального управления сроками и нор-маки поливов к задаче линейного программирования.
-
Программная реализация разработанных алгоритмов.
-
Создание банка информационных данных и средств идентификации гидрофизических характеристик почвы для обеспечения эффективного расчета динамики почвенной влаги и последующего использования при управлении сроками и нормами поливов на сельскохозяйственном поле.
Научная новизна.
-
. Обоснованы и построены математические линеаризованные модели динамики почвенной влаги .
-
. Впервые с использованием теории однонаправленного положительного управления разработаны модели и численно-аналитические методы решения задачи оптимального управления сроками и нормами поливов сельскохозяйственного поля .
3. предложены математические решения , численно-аналитические методы , алгоритмическая и программная реализация этих моделей , обеспечивающие высокую эффективность их работы при расчетах :
динамики почвенной влаги по водоудерживаниию и влагоп-роводности ;
линеаризации модели динамики влагозапаса ;
оперативного оптимального управления сроками и нормами поливов .
- 5 -Практическая ценность работы. Практическая значимость
предлагаемой к рассмотрению .работы..определяется рядом факторов:
внедрение способа расчета минимизации динамики раскола водных ресурсов и практическое использование разработанные моделей позволяют осуществлять.экономию водных ресурсов при одновременном, поддержания устойчивых урожаев сельскохозяйственных , культур . что очень важно для республики ТУНИС , где постоянно имеют место нехватка , а зачастую и деФшшт водных ресурсов ;
результаты диссертационной .работы могут использоваться специалистами, исследовательских учреждений . проектных организаций , плановых органов . связанных с распределением водных ресурсов . крупными фермерскими хозяйствами . а также министерствами аграрный промышленности . сельского хозяйства и экологии ТУНИСА .
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на лабораторных семинарах . на секциях Ученого совета Агрофизического научного-исследовательского института , на Международной конференции по моделированию процессов и систем в отраслях агропромышленного комплекса ( 21 -26 ноября 1993 года ) . а также на Всероссийской конференции с международным участием " никроклинат ландшафтов " ( 18 - 23 . сентября 1995 г . г. Санкт Петербург ) .
структура и обьем работы, диссертация состоит из введе
ния, трех глав, выводов и рекомендаций. Список использован
ной литературы включает/// наименований . Содержание изложено
на русском языке на страницах текста, иллюстрировано
таблицами. рисунками.
- б -Нетодика исследовании.
На наш взгляд, вопрос оптимального управления динамикой потребления воды является задачей однонаправленного управления, теория которого развита совсем недавно.
при разработке алгоритмов использовались методы математического моделирования, метод минимальной реализации, метод приближенных вычислении, а также аппарат натематической статистики и линейного программирования.