Размещено на http://www.allbest.ru/

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

1. Исходные данные

1.1 Гидрологические данные

1.2 Топографические данные

2. Данные о потребителях воды

2.1 Охрана природы

2.2 Рекреация

2.3 Судоходство

2.4 Гидроэнергетика

2.5 Орошаемое земледелие

3. Исходные данные для многокритериального проектирования ВХС

3.1 Зависимость количества отдыхающих от объема водохранилища

3.2 Зависимость чистоты от объема водохранилища

3.3 Зависимость дохода от объема водохранилища

3.3.1 Расчет дохода от реализации продукта с орошаемых земель

3.3.2 Расчет дохода от реализации продуктов энергетики

3.3.3 Затраты на строительство и компенсацию ущерба от строительства водохранилища

3.3.4 Зависимость дохода от объема водохранилища

4. Выбор объема водохранилища на основе многокритериального анализа

4.1 Зависимость критериев от объема водохранилища

4.2 Экспертный метод выделения главного критерия

4.3 Метод выделения главного критерия

4.4 Метод Домбровского

4.5 Метод Домбровского при неравнозначных критериях

4.6 Метод равной эффективности

4.7 Метод определения эффективности для неравнозначных критериев

4.8 Метод линейной сверки

4.9 Метод Ныковского

4.10 Метод Паретто

4.11 Метод треугольника Фуллера

4.12 Выбор окончательного варианта объема водохранилища

4.13 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

3. 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:

Q_i = Q_ср*К_i, м³/с.

Q_i - бытовой расход реки в i-месяце м³/с

Q_ср - средний расход реки

К_i - 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.

ЎВБ = 500

ЎНБ = 460

Ўдна = ЎНБ - 5 м = 460-5=455

Определяем максимальный объем водохранилища, согласно гидрологическим и топографическим данным.

W_max = 0,5 * Q_ср * Т , млн. м³

Где Q_ср - средний расход;

Т - количество секунд в году;

Т=31,54 млн. сек.

W_max = 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.

W_сан = Q_сан * Т, млн. м³

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

Т - количество секунд в году

W_сан = 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.:

Q_суд. = Q_сан = Q_мин => W_суд. = W_сан = W_мин.

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:

N_баз. = 9,81 * Q_сан * Н * з * 10^-3, МВт,

Где Q_сан - санитарный расход в реке;

Н - максимальный напор на гидроузле ( Н = ЎВБ - Ўдна = 500 - 455 = 45 м);

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

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

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

Строим суточный график энергосистемы:

3 N_баз - 24⁰⁰ -10⁰⁰;

4 N_баз - 10⁰⁰ - 16⁰⁰;

7 N_баз - 16⁰⁰ - 21⁰⁰;

4 N_баз - 21⁰⁰ - 23⁰⁰;

3 N_баз -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

3.1 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)

D (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)

D (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:

Д_ki = Д_ki^ор + Д_ki^эн - З_k^стр - З_k^ущ, тыс. руб.,

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

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

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

З_k^стр - затраты на строительство при k-том варианте объема водохранилища;

З_k^ущ - 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

3.3.1 Расчет дохода от реализации продукта с орошаемых земель

Доход от реализации продукта с орошаемых земель рассчитывается по формуле:

Д_ki^ор = d_ki ^ор * F_ki ^ор, тыс. руб. Д_max, тыс. руб.

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

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

F_ki ^ор = * з, тыс. га.,

Где W_ор - объем воды на орошение;

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

з - КПД = 0,9.

F_ki ^ор = з, тыс. га.,

W_ор ^? - количество воды для урожайности.

W_ор = W_ор ^? + W_разб.;

W_разб. = K_вв * K_разб. * W_ор ^?;

W_ор = 1,3 * W_ор ^? => W_ор ^? = ;

W_разб. - объем воды, необходимый для разбавления;

K_вв - коэффициент возвратных вод;

K_разб. - коэффициент разбавления.

Найдем максимально возможную площадь орошения:

F_max^ор = 0,065 тыс. га;

W_{ор. 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 ?	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	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

3.3.2 Расчет дохода от реализации продуктов энергетики

Доход от реализации продуктов энергетики находится по формуле:

Д_ki^эн = d_эн * Э_{эн i}, тыс. руб.

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

Э_{эн i} - годовая выработка электроэнергии на гидроэлектростанции, кВтч.

Э_{эн i} = , кВтч;

W _i^эн - объем воды для гидроэнергетики при i-том варианте объема распределения водохранилища;

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

367 - коэффициент, учитывающий ускорение свободного падения.

Н_k = ЎВБ - ЎНБ = 500 - 460 = 40 м.

Расчёт напора сводим в таблицу № 5.

Таблица № 5. Расчёт напора

W i варианта	W i водохранилища	Q, м3/с	ЎВБ	ЎНБ	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.

3.3.3 Затраты на строительство и компенсацию ущерба от строительства водохранилища

Затраты на строительство водохранилища находятся по формуле:

З_стр. = з_стр * Wводохр, тыс. руб.

з_стр - 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:

З_ущ = з_ущ * Wводохр, тыс. руб.

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

A(2/5Wmax ; зущ=0,001)

B(4/5Wmax; зущ =0,002)

C(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 = З_стр. + З_ущ , 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	3,38	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

3.3.4 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

4.2 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.

4.3 Метод выделения главного критерия

1. Выбираем главный критерий из трех: P

2. Находим максимальное значение у оставшихся критериев (N_max=K₂=1500;Д_max=K₃=115,9)

3. 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	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

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 .

4.4 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.

4.5 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	190,17	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.

4.6 Метод равный эффективности

Для каждого критерия рассчитываем эффективность превышения над максимальным значением:

eр=Pi-Pmin/Pmax-Pmin

en=Ni-Nmin/Nmax-Nmin

eд=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.	eр	en	eд
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	eр	en	eд
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.

4.7 Метод определения эффективности для неравнозначных критериев

Каждому критерию назначается свой вес в зависимости от значимости критерия:

V_Рер = 0,8

V_ДеД = 0,1

V_NеN =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	0,704
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	Vд	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 :

УV_ei * e_i = V_ep * e_p + V_eN * e_N + V_eД * e_Д

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:

у_р = ;

у_N = ;

у_Д = .

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.	?р	?n	?д
1	0	0,7	375	0	0	0,75	1
2	21,13	0,64	481	0	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	?р	?n	?д
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.

4.10 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.

4.11 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.

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

Вывод: Данному условию соответствует вариант №21.

4.13 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	Д	Д
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+ Д	1+ Д	1+	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.

Размещено на Allbest.ru