Определение параметров природно-техногенного комплекса

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Экология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    563,12 Кб
  • Опубликовано:
    2015-01-25
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Определение параметров природно-техногенного комплекса

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МСХА ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА

Институт природообустройства имени А.Н. Костякова

Факультет: Техносферной безопасности и экологии и природопользования

Кафедра: «Защита в чрезвычайных ситуациях»

Дисциплина: «Управление природно-техногенными комплексами»




Курсовая работа

на тему: «Определение параметров ПТК»


Выполнила: студентка 413 гр.

Костина Е.В.








Москва 2014

Содержание

Введение

. Исходные данные

.1 Гидрологические данные

.2 Топографические данные

. Данные о потребителях воды

.1 Охрана природы

.2 Рекреация

.3 Судоходство

.4 Гидроэнергетика

.5 Орошаемое земледелие

. Исходные данные для многокритериального проектирования ВХС

.1 Зависимость количества отдыхающих от объема водохранилища

.2 Зависимость чистоты от объема водохранилища

.3 Зависимость дохода от объема водохранилища

.3.1 Расчет дохода от реализации продукта с орошаемых земель

.3.2 Расчет дохода от реализации продуктов энергетики

.3.3 Затраты на строительство и компенсацию ущерба от строительства водохранилища

.3.4 Зависимость дохода от объема водохранилища

. Выбор объема водохранилища на основе многокритериального анализа

.1 Зависимость критериев от объема водохранилища

.2 Экспертный метод выделения главного критерия

.3 Метод выделения главного критерия

.4 Метод Домбровского

.5 Метод Домбровского при неравнозначных критериях

.6 Метод равной эффективности

.7 Метод определения эффективности для неравнозначных критериев

.8 Метод линейной сверки

.9 Метод Ныковского

.10 Метод Паретто

.11 Метод треугольника Фуллера

.12 Выбор окончательного варианта объема водохранилища

.13 Метод циклограмм

Заключение

водоем река доход техногенный

Введение

Целью курсовой работы является определение параметров природно- техногенной системы с учетом трех параметров:

1.  Экологический критерий - чистота воды

2.      Экономический критерий - доход от использования водных ресурсов

.        Социальный критерий - количество отдыхающих на рассматриваемом водоеме.

1. Исходные данные

1.1    Гидрологические данные

Рассматриваемая природно-техногенная система включает в себя водохозяйственный комплекс бассейна реки Кура. Средний расход составляет 30 м3/с. По распределению внутригодового стока рек найдем распределительный расход реки Кура по месяцам по следующей формуле:

Qi = Qсрi, м3/с.

Qi - бытовой расход реки в i-месяце м3

Qср - средний расход реки

Кi - коэффициент распределения речного стока.

Расчёт распределения расходов реки Кура по месяцам сводим в табл. № 1. По данным таблицы строим график внутригодового распределения.

Таблица № 1 Расчёт распределения расходов реки Кура по месяцам

Месяц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Кi

0,35

0,31

0,30

0,55

1,32

2,05

2,52

1,76

1,12

0,90

0,41

0,41

Qi, м3/с

9,4

8,3

8

14,7

35,4

54,9

67,5

47,2

30

24,1

11

11


График № 1. Внутригодовое распределение

1.2   
Топографические данные

Дана топографическая карта, на которую необходимо нанести предполагаемый створ строительства плотины. Таким образом, мы можем определить максимальную первоначальную отметку верхнего бьефа водохранилища и отметку нижнего бьефа, а также отметку дна реки соответственно.

▼ВБ = 500

▼НБ = 460

▼дна = ▼НБ - 5 м = 460-5=455

Определяем максимальный объем водохранилища, согласно гидрологическим и топографическим данным.

Wmax = 0,5 * Qср * Т , млн. м3

Где Qср - средний расход;

Т - количество секунд в году;

Т=31,54 млн. сек.

Wmax = 0,5 * 26,8 * 31,54 = 422,6 млн. м3

Строим график зависимости объема водохранилища от верхнего бьефа:

График 2. Зависимость объема водохранилища от верхнего бъефа.

Строим график зависимости расхода воды от нижнего бьефа:

График 3. Зависимость расхода воды от нижнего бъефа.

2.     
Данные о потребителях воды

2.1    Охрана природы

В расчетах необходимо предусмотреть санитарный попуск для нормального существования реки в нижнем бьефе, а главное развитие флоры и фауны реки. Найдем санитарный попуск.

Wсан = Qсан * Т, млн. м3

Где Qсан - санитарный расход в реке, который принимается равным минимальному расходу в реке (Qмин = 6,6);

Т - количество секунд в году

Wсан = 8 * 31,54 = 252,32 млн. м3

Строим график распределения санитарного попуска по месяцам:

График 4. Распределения санитарного попуска по месяцам

2.2    Рекреация

Рекреация характеризуется количеством отдыхающих N = 1500ч2000 человек с чистотой воды Р = 0,6ч1,0.

2.3   
Судоходство

Для прохождения по реке судоходного транспорта необходимо предусмотреть глубину и расход воды. Принимаем необходимый расход для судоходства минимальному расходу, т.е.:

Qсуд. = Qсан = Qмин => Wсуд. = Wсан = Wмин.

2.4    Гидроэнергетика

Гидроэнергетика заключается в объеме водных ресурсов, которые необходимы для получения электроэнергии в пиковой части графика нагрузки энергосистемы. Для построения суточной нагрузки энергосистемы необходимо найти базовую мощность, которая определяется по формуле:

Nбаз. = 9,81 * Qсан * Н * з * 10-3, МВт,

Где Qсан - санитарный расход в реке;

Н - максимальный напор на гидроузле ( Н = ▼ВБ - ▼дна = 500 - 455 = 45 м);

з - коэффициент полезного действия (з=0,9)

Nбаз. = 9,81 * 8 * 45 * 0,9 * 10-3 = 3,18 МВт

Основными мощностями на суточном графике энергосистемы являются мощности 3 * Nбаз и 7 * Nбаз, МВт.

Строим суточный график энергосистемы:

Nбаз - 2400 -1000;

Nбаз - 1000 - 1600;

Nбаз - 1600 - 2100;

Nбаз - 2100 - 2300;

3 Nбаз -2300-2400

График 5. Суточный график энергосистемы

2.5    Орошаемое земледелие

Для орошаемого земледелия требуется объем ресурсов с учетом оросительной нормы М = 4500 м3/га, месячная оросительная норма определяется по формуле:

m= M * K, м3/га,

Где К - коэффициент, учитывающий месячное распределение оросительной нормы.

Распределение оросительной нормы представлено в таблице № 2.

Таблица № 2. Распределение оросительной нормы

Месяц

IV

V

VI

VII

VIII

IX

К

0,05

0,15

0,20

0,25

0,2

0,15

m, м3/га

225

675

900

1125

900

675


3.   
Исходные данные для многокритериального проектирования ВХС

.1 Зависимость количества отдыхающих от объема водохранилища

График зависимости количества отдыхающих от объёма водохранилища строится по исходным точкам:

А (0*Wmax; ј*Nmax)

B (1/2*Wmax; 1*Nmax)

C (3/4*Wmax; Ѕ*Nmax)(1*Wmax; ѕ*Nmax)

А(0; 1500);

В(211,3; 1500);

С(316,95; 750);

D(422,6; 1125).

График 6. График зависимости количества отдыхающих от объёма водохранилища

3.2 Зависимость чистоты воды от объема водохранилища

График зависимости чистоты воды от объема водохранилища строится по исходным точкам:

А (0*Wmax; 1*Pmax),

B (1/2*Wmax; 1/3*Pmax)

C (3/4*Wmax; 3/4*Pmax) (1*Wmax; 1/2*Pmax)

А(0; 0,7);

В(211,3; 0,21);

С(316,95; 0,525);

D(422,6; 0,35)

Строим график зависимости частоты от объема водохранилища по исходным точкам:

График 7. График зависимости частоты от объема водохранилища по исходным точкам

3.3 Зависимость дохода от объема водохранилища

Максимальный доход находится по формуле:

Дki = Дkiор + Дkiэн - Зkстр - Зkущ, тыс. руб.,

Где Дki - доход при k-том варианте объема водохранилища и i-том варианте распределения этого объема между орошением и энергетикой;

Дkiор - доход от реализации продукции, полученной с орошаемых земель, при k-том варианте объема водохранилища и i-том варианте распределения по орошению;

Дkiэн - доход от реализации продуктов энергетики при k-том варианте объема водохранилища и i-том варианте распределения этого объема между энергетикой;

Зkстр - затраты на строительство при k-том варианте объема водохранилища;

Зkущ - затраты на компенсацию ущерба окружающей среде при k-том варианте объема водохранилища.

Распределение объемов водохранилища по вариантам между орошением и энергетикой представлено в таблице № 3.

Таблица № 3 Распределение объемов водохранилища по вариантам между орошением и энергетикой

ki i

W1 (84,52)

W2 (169,04)

W3 (253,56)

W4(338,08)

W5 (422,6)

1

1*Wi (эн)

84,52

169,04

253,56

338,08

422,6


0* Wi (ор)

0

0

0

0

0

2

ј* W(эн)

21,13

42,26

63,39

 84,52

105,65


ѕ* W(ор)

63,39

126,78

190,17

253,56

 316,95

3

Ѕ* W(эн)

42,26

84,52

126,78

169,04

211,3


Ѕ* W(ор)

42,26

84,52

126,78

169,04

211,3

4

ѕ* W(эн)

63,39

126,78

190,17

253,56

316,95


ј* W(ор)

21,13

42,26

63,39

84,52

105,65

5

0*W(эн)

0

0

0

0

0


1*W(ор)

84,52

169,04

253,56

338,08

422,6


.3.1 Расчет дохода от реализации продукта с орошаемых земель

Доход от реализации продукта с орошаемых земель рассчитывается по формуле:

Дkiор = dki ор * Fki ор, тыс. руб. Дmax, тыс. руб.

dki ор - удельный доход орошения при i-том варианте распределения объема водохранилища, руб./га;

Fki ор - площадь орошаемых земель при i-том варианте распределения объема водохранилища, тыс. га.

Fki ор =  * з, тыс. га.,

Где Wор - объем воды на орошение;

М - оросительная норма; М = 4500 м3/га;

з - КПД = 0,9.

Fki ор =  з, тыс. га.,

Wор ʹ - количество воды для урожайности.

Wор = Wор ʹ + Wразб.;

Wразб. = Kвв * Kразб. * Wор ʹ;

Wор = 1,3 * Wор ʹ => Wор ʹ = ;

Wразб. - объем воды, необходимый для разбавления;

Kвв - коэффициент возвратных вод;

Kразб. - коэффициент разбавления.

Найдем максимально возможную площадь орошения:

Fmaxор =  0,065 тыс. га;

Wор. max - максимальный объем водохранилища (W max = 422,6)

Для определения удельного дохода от реализации продуктов необходимо построить график зависимости удельного дохода от площади орошения. График строится по трем точкам:

А(0; 0);

В(0,01625; 1);

С(0,065; 0,2)

График 8. Зависимость удельного дохода от площади орошения.

Расчёт максимального дохода от реализации продуктов с орошением земель при i-ом варианте распределения объема водохранилища сводим в таблицу № 4.

Таблица № 4 Расчёт максимального дохода от реализации продуктов с орошением земель

№ варианта

Wводохр., млн. м3

№ варианта

W iор, млн. м3

Wор ʹ

Fi ор, тыс.га.

dki ор, руб./га

Дkiор, тыс.га

Дmaxор, тыс.руб.

1

84,52

1

0

0

0

0

0

7,56



2

63,39

48,76

0,007

0,68

4,76




3

42,26

32,51

0,005

0,52

2,6




4

21,13

16,25

0,002

0,08

0,16




5

84,52

65,02

0,009

0,84

 7,56


2

169,04

1

0

0

0

0

18,81



2

126,78

97,52

0,014

0,98

13,72




3

84,52

65,02

0,009

0,84

7,56




4

42,26

32,51

0,005

0,52

4,1




5

169,04

130,03

0,019

0,99

18,81


3

253,56

1

0

0

0

0

0

24,92



2

190,17

146,28

0,021

0,98

20,58




3

126,78

97,52

0,014

0,98

 13,72




4

63,39

48,76

0,007

0,68

4,76




5

253,56

195,05

0,028

0,89

 24,92


4

338,08

1

0

0

0

0

0

27,36



2

253,56

195,05

0,028

0,89

24,92




3

169,04

130,03

0,019

0,99

18,81




4

84,52

65,02

0,009

0,84

7,56




5

338,08

260,06

0,038

0,72

27,36


5

422,6

1

0

0

0

0

0

27,36



2

316,95

243,81

0,036

0,76

27,36




3

211,3

162,54

0,024

0,92

22,08




4

105,65

81,27

0,012

0,96

11,52




5

422,6

325,08

0,047

0,53

24,91



Строим график зависимости максимального дохода от реализации продуктов орошения от объема водохранилища:

График 9. Зависимость максимального дохода от реализации продуктов орошения от объема водохранилища

.3.2 Расчет дохода от реализации продуктов энергетики

Доход от реализации продуктов энергетики находится по формуле:

Дkiэн = dэн * Ээн i, тыс. руб.

Где dэн - удельный доход электроэнергии при i-том варианте распределения объема водохранилища, который принимается равным 0,4 тыс. руб./МВт.

Ээн i - годовая выработка электроэнергии на гидроэлектростанции, кВтч.

Ээн i =  , кВтч;

W iэн - объем воды для гидроэнергетики при i-том варианте объема распределения водохранилища;

Нk. - напор на гидроэлектростанции i-том распределении объема водохранилища;

- коэффициент, учитывающий ускорение свободного падения.

Нk = ▼ВБ - ▼НБ = 500 - 460 = 40 м.

Расчёт напора сводим в таблицу № 5.

Таблица № 5. Расчёт напора

W i варианта

W i водохранилища

Q, м3/с

▼ВБ

▼НБ

Н, м

1

84,52

15

140

130

10

2

169,04

11

260

100

160

3

253,56

16

380

140

240

4

338,08

21

440

180

260

5

422,6

27

500

230

270


Расчёт максимального дохода от энергетики при различных объемах водохранилища представлен в таблице № 6.

Таблица № 6 Расчёт максимального дохода от энергетики

№ варианта

Wводохр., млн. м3

№ варианта

W iэн, млн. м3

Н, м

Эi эн, кВтч.

Дiэн, тыс.руб.

Дmaxэн, тыс.руб.

1

84,52

1

84,52

10

2,31

0,924

0,924



2

21,13


0,58

0,232




3

42,26


 1,15

0,46




4

63,39


1,73

0,692




5

0


0

0


2

169,04

1

169,04

160

73,70

29,42

29,48



2

42,26


18,42

7,368




3

84,52


36,85

14,74




4

126,78


55,27

22,108




5

0


0

0


3

253,56

1

253,56

240

165,82

66,328

66,328



2

63,39


41,45

16,58




3

126,78


82,91

33,164




4

190,17


124,36

49,744




5

0


0

0


4

338,08

1

338,08

260

239,51

95,804

95,804



2

84,52


59,88

23,952




3

169,04


119,76

47,904




4

253,56


179,63

71,852




5

0


0

0


5

422,6

1

422,6

270

310,90

124,36

124,36



2

105,65


77,73

31,092




3

211,3


155,45

62,18




4

316,95


233,18

93,272




5

0


0

0



Строим график зависимости максимального дохода от реализации энергетики от объема водохранилища.

График 10. Зависимость максимального дохода от реализации энергетики от объема водохранилища.

.3.3 Затраты на строительство и компенсацию ущерба от строительства водохранилища

Затраты на строительство водохранилища находятся по формуле:

Зстр. = зстр * Wводохр, тыс. руб.

зстр - удельные затраты на строительство, которые находятся по графику:

A(Wmax ; зстр=0,01),

B(4/5Wmax; зстр =0,012),

C(2/5 Wmax; зстр=0,02),

D(1/5 Wmax; зстр=0,04),

А (422,6; 0,01);

В (338,08; 0,012);

С (169,04; 0,02);

D(84,52; 0,04)

График 11. Затраты на строительство водохранилища

Затраты на компенсацию ущерба находятся по формуле:

Зущ = зущ * Wводохр, тыс. руб.

зущ - удельные затраты на компенсацию ущерба от строительства водохранилища, которые находятся по графику:

A(2/5Wmax ; зущ=0,001)(4/5Wmax; зущ =0,002)(Wmax; зущ=0,01)

А (169,04; 0,001);

В (338,08; 0,002);

С (422,6; 0,01)

Суммарные затраты на строительство водохранилища определяются по формуле:

График 12. Затраты на компенсацию ущерба

∑З = Зстр. + Зущ , тыс. руб.

Расчет сводится в таблицу № 7.

Таблица №7 Суммарные затраты на строительство водохранилища

№ варианта

Wводохр., млн. м3

зстр тыс. руб/млн. м3

зущ тыс. руб/млн. м3

Зстр. тыс. руб.

Зущ. тыс. руб.

∑З

1

84,52

0,04

0,0008

0,07

3,45

2

169,04

0,02

0,001

3,38

0,17

3,55

3

253,56

0,015

0,0011

3,81

0,28

4,08

4

338,08

0,012

0,002

4,06

1,68

4,73

5

422,6

0,01

0,01

4,23

4,23

8,45


.3.4 Зависимость дохода от объема водохранилища

Расчёт зависимости дохода от объёма водохранилища сводится в таблицу № 8.

График зависимости дохода от объема водохранилища.

Таблица № 8 Расчёт зависимости дохода от водохранилища

№ варианта

Wводохр., млн. м3

№ варианта

Д iор, млн. м3

Дi эн

Зстр, руб/млн. м3

Зущ, руб/млн. м3

Дki, тыс.га

Дkimax, тыс.руб.

1

84,52

1

0

0,924

3,38

0,07

0

4,11



2

4,16

0,232



0,942




3

2,6

0,46



0




4

0,16

0,692



0




5

 7,56

0



4,11


2

169,04

1

0

29,48

3,38

0,17

25,93

25,93



2

13,72

7,368



17,538




3

7,56

14,74



18,75




4

 4,1

22,108



22,658




5

 18,81

0



15,26


3

253,56

1

0

66,328

3,80

0,28

62,248

62,248



2

 20,58

16,58



33,08




3

13,72

33,164



42,804




4

 4,76

49,744



50,424




5

24,92

0



20,84


4

338,08

1

0

95,804

4,06

0,68

91,064

91,064



2

24,92

23,952



44,132




3

 18,81

47,904



61,974




4

7,56

71,852



74,672




5

27,36

0



22,62


5

422,6

1

0

124,36

4,23

4,23

115,9

115,9



2

27,36

31,092



49,992




3

22,08

62,18



75,8




4

11,52

93,272



96,332




5

24,91

0



16,45



График 13. Зависимость дохода от объема водохранилища.

4.
Выбор объема водохранилища на основе многокритериального анализа

4.1    Зависимость критериев от объема водохранилища

Объем водохранилища раскидываем на 21 вариант, так чтобы

W1 = 0, млн. м3

W21 = W max

n =  =  = 21,13

Все расчёты сводим в таблицу № 9.

Таблица № 9 Зависимость критериев от объема водохранилища

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

1

0

0,7

375

0

2

21,13

0,64

481

0

3

42,26

0,58

620

0

4

63,39

0,54

723

0

5

84,52

0,48

880

4,1

6

105,65

0,42

1000

8

7

126,78

0,36

1120

12,5

8

147,91

0,32

1240

19,9

9

169,04

0,26

1360

25,93

10

190,17

0,22

1440

28,2

11

211,3

0,21

1500

43

12

232,43

0,22

1481

52,1

13

253,56

0,26

1321

62,2

14

274,69

0,44

1121

68,2

15

295,82

0,46

880

76,2

16

316,95

0,52

750

84

17

338,08

0,51

758

91,1

18

359,21

0,5

800

96,1

19

380,34

0,42

920

104

20

401,47

0,4

1040

108,1

21

422,6

0,35

1125

115,9


.2 Экспертный метод выделения главного критерия

Согласно графику зависимости критериев от объема водохранилища, который представлен на графике 14 выбираем 3 точки, такие при которых критерий Д пересекается с критерием N и P а критерий P пересекается с критерием N. Для каждой из точек находим значение критериев и объема водохранилища.

A(W=147,91млн.мі, N=1240 чел, Р=0,32, Д=19,9тыс.руб)

B(W=242,5млн.мі, N=1481чел, Р=0,22, Д=52,1тыс.руб)

C(W=395млн.мі, N=1040чел, Р=0,4, Д=108,1 тыс.руб)

Выбираем из 3х точек такую точку, при которой наблюдается максимальное число отдыхающих, минимальное загрязнение воды и возрастание дохода.

Вывод: Данному условию соответствует точка В, а значит вариант № 12.

.3 Метод выделения главного критерия

. Выбираем главный критерий из трех: P

. Находим максимальное значение у оставшихся критериев (Nmax=K2=1500;Дmax=K3=115,9)

. Устанавливаем граничные значения для двух оставшихся критериев, при этом назначаем уступку от 15 до 30%

Кгр2=1500-0,15*1500=1275

Кгр3=115,9-0,15*115,9=98,515

Все расчёты сводим в таблицу №10.

Таблица №10 Выделение главного критерия

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

1

0

0,7

375

0

2

21,13

0,64

481

0

3

42,26

0,58

620

0

4

63,39

0,54

723

0

5

84,52

0,48

880

4,1

6

105,65

0,42

1000

8

7

126,78

0,36

1120

12,5

8

147,91

0,32

1240

19,9

9

169,04

1360

25,93

10

190,17

0,22

1440

28,2

11

211,3

0,21

1500

43

12

232,43

0,22

1481

52,1

13

253,56

0,26

1321

62,2

14

274,69

0,44

1121

68,2

15

295,82

0,46

880

76,2

16

316,95

0,52

750

84

17

338,08

0,51

758

91,1

18

359,21

0,5

800

96,1

19

380,34

0,42

920

104

20

401,47

0,4

1040

108,1

21

422,6

0,35

1125

115,9


Из таблицы 10 вычеркиваются те варианты, которые не соответствуют граничному условию (вычеркиваем которые меньше Кгр2, Кгр3) из оставшихся вариантов выбираем тот вариант, при котором наш главный критерий принимает максимальное значение.

Вывод: Данному условию не соответствует не один вариант .

.4 Метод Домбровского

Для численности отдыхающих и дохода рассчитываем отклонение от максимального значения.


 - весовой коэффициент дохода

 - весовой коэффициент числа отдыхающих

Суммарное отклонение от максимального значения находим по формуле


Расчёт сводим в таблицу №11.

Таблица №11 Расчёт суммарного отклонения от максимального значения

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

F

1

0

0,7

375

0

0

0,25

0,95

2

21,13

0,64

481

0

0

0,32

0,96

3

42,26

0,58

620

0

0

0,41

0,99

4

63,39

0,54

723

0

0

0,48

1,022

5

84,52

0,48

880

4,1

0,04

0,59

1,11

6

105,65

0,42

1000

8

0,07

0,67

1,16

7

126,78

0,36

1120

12,5

0,11

0,75

1,22

8

147,91

0,32

1240

19,9

0,17

0,83

1,32

9

169,04

0,26

1360

25,93

0,22

0,91

1,39

10

190,17

0,22

1440

28,2

0,24

0,96

1,42

11

211,3

0,21

1500

43

0,37

1

1,58

12

232,43

0,22

1481

52,1

0,45

0,99

1,66

13

253,56

0,26

1321

62,2

0,54

0,88

1,68

14

274,69

0,44

1121

68,2

0,59

0,75

1,78

15

295,82

0,46

880

76,2

0,66

0,59

1,71

16

316,95

0,52

750

84

0,72

0,5

1,74

17

338,08

0,51

758

91,1

0,79

0,51

1,81

18

359,21

0,5

800

96,1

0,83

0,53

1,86

19

380,34

0,42

920

104

0,90

0,61

1,93

20

401,47

0,4

1040

108,1

0,93

0,69

2,02

21

422,6

0,35

1125

115,9

1

0,75

2,1


Выбираем объем водохранилища, при котором суммарное отклонение от критериев принимает максимальное значение.

Вывод: Данному условию соответствует вариант № 21.

.5 Метод Домбровского при неравнозначных критериях

Определяем важность критерия. Каждому критерию в зависимости от значимости назначаем свой вес. По приоритетно расставляем весовые коэффициенты :

P= Vp=0,7 Д =Vд=0,2 N =Vn=0,1

Найдем суммарно-весовой коэффициент по формуле :


Расчёт сводим в таблицу №12.

Таблица №12 Расчёт суммарно-весового коэффициента

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

Vp*P

Vn*N

Vд*Д

F

1

0

0,7

375

0

0,49

37,5

0

37,99

2

21,13

0,64

481

0

0,448

4,81

0

48,548

3

42,26

0,58

620

0

0,406

62

0

62,406

4

63,39

0,54

723

0

0,378

72,3

0

72,678

5

84,52

0,48

880

4,1

0,336

88

0,82

89,156

6

105,65

0,42

1000

8

0,294

100

1,6

101,894

7

126,78

0,36

1120

12,5

0,252

112

2,5

114,752

8

147,91

0,32

1240

19,9

0,224

124

3,98

128,204

9

169,04

0,26

1360

25,93

0,182

136

5,186

141,368

10

0,22

1440

28,2

0,154

144

5,64

149,794

11

211,3

0,21

1500

43

0,147

150

8,6

158,747

12

232,43

0,22

1481

52,1

0,154

148,1

10,42

158,674

13

253,56

0,26

1321

62,2

0,182

132,1

12,44

144,722

14

274,69

0,44

1121

68,2

0,308

112,1

13,64

126,048

15

295,82

0,46

880

76,2

0,322

88

15,24

103,562

16

316,95

0,52

750

84

0,364

75

16,8

92,164

17

338,08

0,51

758

91,1

0,357

75,8

18,22

94,377

18

359,21

0,5

800

96,1

0,35

80

19,22

99,57

19

380,34

0,42

920

104

0,294

92

20,8

113,094

20

401,47

0,4

1040

108,1

0,28

104

21,62

125,9

21

422,6

0,35

1125

115,9

0,252

112,5

23,18

135,932


Выбираем объем водохранилища при котором суммарно- весовой коэффициент принимает максимальное значение.

Вывод: Данному условию соответствует вариант № 11.

.6 Метод равный эффективности

Для каждого критерия рассчитываем эффективность превышения над максимальным значением:

eр=Pi-Pmin/Pmax-Pmin =Ni-Nmin/Nmax-Nmin д=Дi-Дmin/Дmax-Дmin

Расчёт сводим в таблицу №13.

Таблица №13 Эффективность превышения над максимальным значением

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

en

1

0

0,7

375

0

1

0

0

2

21,13

0,64

481

0

0,88

0,09

0

3

42,26

0,58

620

0

0,76

0,22

0

4

63,39

0,54

723

0

0,67

0,31

0

5

84,52

0,48

880

4,1

0,55

0,45

0,04

6

105,65

0,42

1000

8

0,43

0,56

0,07

7

126,78

0,36

1120

12,5

0,31

0,66

0,11

8

147,91

0,32

1240

19,9

0,22

0,77

0,17

9

169,04

0,26

1360

25,93

0,10

0,88

0,22

10

190,17

0,22

1440

28,2

0,02

0,95

0,24

11

211,3

0,21

1500

43

0

1

0,37

12

232,43

0,22

1481

52,1

0,02

0,98

0,45

13

253,56

0,26

1321

62,2

0,10

0,84

0,54

14

274,69

0,44

1121

68,2

0,50

0,66

0,59

15

295,82

0,46

880

76,2

0,51

0,45

0,66

16

316,95

0,52

750

84

0,63

0,33

0,72

17

338,08

0,51

758

91,1

0,61

0,34

0,79

18

359,21

0,5

800

96,1

0,59

0,38

0,83

19

380,34

0,42

920

104

0,43

0,48

0,90

20

401,47

0,4

1040

108,1

0,39

0,59

0,93

21

422,6

0,35

1125

115,9

0,29

0,67

1


Таблица 14 Эффективности критериев от объемов водохранилища


W

en

A

97,5

0,43

0,56

0,07

B

157,5

0,22

0,77

0,17

C

280

0,50

0,66

0,59

D

287,5

0,51

0,45

0,66

E

385

0,43

0,48

0,90


Выбираем тот вариант водохранилища, где эффективности критериев наиболее близки друг к другу. Вывод: Данному условию соответствует вариант № 14.

.7 Метод определения эффективности для неравнозначных критериев

Каждому критерию назначается свой вес в зависимости от значимости критерия:

VРер = 0,8

VДеД = 0,1

VNеN =0,1

Расчёты сводим в таблицу №15.

Таблица №15 Определение эффективности для неравнозначных критериев

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

en*Vn

eд*Vд

eр*Vp

1

0

0,7

375

0

0

0

0,8

2

21,13

0,64

481

0

0,009

0

3

42,26

0,58

620

0

0,022

0

0,608

4

63,39

0,54

723

0

0,034

0

0,536

5

84,52

0,48

880

4,1

0,045

0,004

0,44

6

105,65

0,42

1000

8

0,056

0,007

0,344

7

126,78

0,36

1120

12,5

0,066

0,011

0,248

8

147,91

0,32

1240

19,9

0,077

0,017

0,176

9

169,04

0,26

1360

25,93

0,088

0,022

0,08

10

190,17

0,22

1440

28,2

0,095

0,024

0,016

11

211,3

0,21

1500

43

0,1

0,037

0

12

232,43

0,22

1481

52,1

0,098

0,045

0,016

13

253,56

0,26

1321

62,2

0,084

0,054

0,08

14

274,69

0,44

1121

68,2

0,066

0,059

0,4

15

295,82

0,46

880

76,2

0,045

0,066

0,408

16

316,95

0,52

750

84

0,033

0,072

0,504

17

338,08

0,51

758

91,1

0,034

0,079

0,488

18

359,21

0,5

800

96,1

0,038

0,083

0,472

19

380,34

0,42

920

104

0,048

0,090

0,344

20

401,47

0,4

1040

108,1

0,059

0,093

0,312

21

422,6

0,35

1125

115,9

0,067

0,1

0,232


Таблица №16 Эффективность критериев при неравнозначных данных от объемов водохранилища


W

Vp

Vn

A

63,39

0,536

0

0,031

B

147,91

0,176

0,017

0,077

C

280

0,4

0,059

0,065

D

297,5

0,408

0,066

0,045

E

372,5

0,344

0,090

0,048

 

Выбираем вариант водохранилища при условии неравнозначности эффективности критериев.

Вывод: Данному условию соответствует вариант № 8.

4.8 Метод линейной сверстки

Линейная сверстка критериев получается с помощью суммирования эффективностей критериев с учетом весового коэффициента :

УVei * ei = Vep * ep + VeN * eN + VeД * eД

Расчёт сводим в таблицу №17

Таблица №17 Линейная сверстка критериев

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

∑Vei*ei

1

0

0,7

375

0

0,8

2

21,13

0,64

481

0

0,713

3

42,26

0,58

620

0

0,63

4

63,39

0,54

723

0

0,567

5

84,52

0,48

880

4,1

0,489

6

105,65

0,42

1000

8

0,407

7

126,78

0,36

1120

12,5

0,325

8

147,91

0,32

1240

19,9

0,27

9

169,04

0,26

1360

25,93

0,19

10

190,17

0,22

1440

28,2

0,135

11

211,3

0,21

1500

43

0,137

12

232,43

0,22

1481

52,1

0,159

13

253,56

0,26

1321

62,2

0,218

14

274,69

0,44

1121

68,2

0,525

15

295,82

0,46

880

76,2

0,519

16

316,95

0,52

750

84

0,609

17

338,08

0,51

758

91,1

0,601

18

359,21

0,5

800

96,1

0,593

19

380,34

0,42

920

104

0,482

20

401,47

0,4

1040

108,1

0,464

21

422,6

0,35

1125

115,9

0,399


Принимаем объем водохранилища, при котором суммарная эффективность критериев принимает максимальное значение.   Вывод: Данному условию соответствуем вариант №1.

4.9 Метод Ныковского

В данном методе считаем отклонение от максимального значения для каждого критерия по формуле:

ур =  ;

уN =  ;

уД =  .

Расчёт сводим в таблицу №18.

Таблица №18 Расчёт отклонения от максимального значения для каждого критерия

№ варианта

Wводохр., млн. м3

Р, ед.

N, чел.

Д, тыс. руб.

Ϭр

Ϭn

Ϭд

1

0

0,7

375

0

0

0,75

1

2

21,13

0,64

481

0,09

0,68

1

3

42,26

0,58

620

0

0,17

0,59

1

4

63,39

0,54

723

0

0,23

0,518

1

5

84,52

0,48

880

4,1

0,31

0,41

0,96

6

105,65

0,42

1000

8

0,4

0,33

0,93

7

126,78

0,36

1120

12,5

0,49

0,25

0,89

8

147,91

0,32

1240

19,9

0,54

0,17

0,83

9

169,04

0,26

1360

25,93

0,63

0,09

0,78

10

190,17

0,22

1440

28,2

0,69

0,04

0,76

11

211,3

0,21

1500

43

0,7

0

0,63

12

232,43

0,22

1481

52,1

0,69

0,01

0,55

13

253,56

0,26

1321

62,2

0,63

0,12

0,46

14

274,69

0,44

1121

68,2

0,37

0,25

0,41

15

295,82

0,46

880

76,2

0,34

0,41

0,34

16

316,95

0,52

750

84

0,26

0,5

0,28

17

338,08

0,51

758

91,1

0,27

0,49

0,21

18

359,21

0,5

800

96,1

0,29

0,47

0,17

19

380,34

0,42

920

104

0,4

0,39

0,10

20

401,47

0,4

1040

108,1

0,43

0,31

0,07

21

422,6

0,35

1125

115,9

0,5

0,25

0


Таблица №19 Отклонение критериев от объема водохранилища


W

Ϭр

Ϭn

Ϭд

A

97,5

0,4

0,33

0,93

B

200

0,69

0,04

0,76

C

285

0,37

0,25

0,41

D

287,5

0,34

0,41

0,34

E

380,34

0,4

0,39

0,10


Выбираем объем водохранилища такой, при котором отклонение критериев максимально.

Вывод: Данному условию соответствует вариант №10.

.10 Метод Паретто

Этот метод позволяет значительно уменьшить количество рассматриваемых вариантов решений следующим образом. Метод Паретто заключается в том, что необходимо принять относительную область решений при наличии 3 критериев. Из 3 критериев выбираем главный критерий (частота воды Р). Используя рисунок по всем 3 критерием, из оставшихся 2 критериев находим максимальное значение и выделяем область максимума. Из выделенной области максимума по главному критерию при его максимальном значении выбираем объем водохранилища.

Таблица № 20 Критерий от объёма водохранилища и выделяем область максимума


W

P

N

D

A

87,5

0,48

880

4,1

B

147,91

0,32

1240

19,9

C

237,5

0,22

1481

52,1

D

275

0,44

1121

68,2

E

400

0,4

1040

108,1


Выбираем объем водохранилища - при условии, что главный критерий принимает максимальное значение.

Вывод: Данному условию соответствует вариант №5.

.11 Метод треугольника Фуллера

Этот метод позволяет упорядочить работу по выбору объема водохранилища. Объем водохранилища выбирается методом предпочтения путем сравнения каждого варианта с другим. Для определения конечного объема водохранилища данным методом выписывается 9 вариантов объема водохранилища, полученных при использовании предыдущих методов. Окончательно в данном методе выбираем тот объем водохранилища количество предпочтений в котором по сравнения с другими вариантами будет наибольшим .

Расчёт сводим в таблицу №21.

Таблица №21 Определение оптимального объема водохранилища методом треугольника Фуллера

Nвар

Wвод

P

N

Д

Предпочтения

Кол-во предпочтений

1

12

232,43

0,22

1481

52,1

2,1,4,1,1,1,1

5

2

21

422,6

0,35

1125

115,9

2,2,2,2,2,2

7

3

11

211,3

0,21

1500

43

4,3,3,3,3

4

4

14

274,69

0,44

1121

68,2

4,4,4,4

5

5

8

147,91

0,32

1240

19,9

5,7,5

2

6

1

0

0,7

375

0

7,8

0

7

10

190,17

0,28

1440

28,2

7

3

8

5

84,52

0,48

880

4,1

0

1

 

Выбираем 3 варианта, где максимально использованы предпочтения и записываем в отдельную таблицу №22.

Таблица №22 Выбранные объемы водохранилища

Nвар

Wвод

P

N

Д

Предпочтения

Кол-во предпочтений

1

12

232,43

0,22

1481

52,1

2,3

0

2

21

422,6

0,35

1125

115,9

2

2

3

14

274,69

0,44

1121

68,2

 0

1


Окончательно принимаем объем водохранилища, которому отдано наибольшее количество предпочтений.

Вывод: Данному условию соответствует вариант №21.

.12 Выбор окончательно варианта объема водохранилища

Выбор окончательного варианта объема водохранилища сводим в таблицу №23.

Таблица №23 Выбор окончательного варианта объема водохранилищ

Nвар

Wвод

P

N

Д

Предпочтения

Кол-во предпочтений

1

12

232,43

0,22

1481

2,1,4,1,1,1,1

5

2

21

422,6

0,35

1125

115,9

2,2,2,2,2,2

7

3

11

211,3

0,21

1500

43

4,3,3,3,3

4

4

14

274,69

0,44

1121

68,2

4,4,4,4

5

5

8

147,91

0,32

1240

19,9

5,7,5

2

6

1

0

0,7

375

0

7,8

0

7

10

190,17

0,28

1440

28,2

7

3

8

5

84,52

0,48

880

4,1

0

1


Выбираем окончательный вариант объема водохранилища, которому отдано наибольшее количество предпочтений.

Вывод: Данному условию соответствует вариант №21.

.13 Метод циклограмм

Этот метод используется для выбора окончательного объема водохранилища при помощи построения циклограмм.

1.      Находим абсолютные отклонения от максимального значения критериев

ДN=Nmax-N

ДД=Дmax-Д

ДР=Рmax-Р

2.      Находим относительное отклонения от максимального значения

Д=ДД/Дmax

Д=ДN/Nmax

Д=ДP/Рmax

Расчёт сводим в таблицу №24.

Таблица №24 Расчёт абсолютных и относительных величин параметров водохранилища для выбранных вариантов объема водохранилища

№вар

W

P

N

Д

ДР

ДД

ДN

ДД



12

232,43

0,22

1481

52,1

0,48

63,8

19

0,69

0,01

0,55

21

422,6

0,35

1125

115,9

0,35

0

375

0,5

0,25

0

14

274,69

0,44

1121

68,2

0,26

47,7

379

0,37

0,25

0,41


Расчёт значений для построения циклограмм сводим в таблицу №25.

Таблица №25 Расчёт значений для построения циклограмм

№вар

W

1+ Д1+ Д1+S




12

232,43

1,69

1,01

1,55

26,8

21

422,6

1,5

1,25

1

25

14

274,69

1,37

1,25

1,41

27,75


При помощи данной таблицы строим циклограмму и рассчитываем площадь:

S12=1/2*4*13,4=26,8

S16=1/2*5*10=25

S17=1/2*5*11,1=27,75

Выбираем объем водохранилища, которому соответствует максимальное значение площадь циклограмм.

Вывод: Данному условию соответствует вариант №14.

Заключение

В результате проведенных исследований методами ВХС выявлено, что наиболее оптимальным объемом водохранилища будет объем водохранилища W=274,69 млн.мі, при этом чистота воды P=0,44, количество отдыхающих N=1121 чел, доход Д=68,2 тыс.руб.

Похожие работы на - Определение параметров природно-техногенного комплекса

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!