Разработка специального метода и унифицированного численного алгоритма имитационного моделирования бассейновой геосистемы (на примере р. Белой). Оценка гидрологического режима в створах размещения береговых водозаборных сооружений системы водоснабжения.
Аннотация к работе
Системный подход в обосновании мероприятий повышения функциональной надежности береговых водозаборных сооруженийПоскольку гидрологические параметры в заданном створе или на заданном участке реки определяются процессами, протекающими в сложившейся природно-технической системе (ПТС) в пространственных пределах бассейна водотока, то для разработки соответствующих мероприятий, направленных на повышение функциональной надежности береговых водозаборных сооружений необходим системный подход, основанный на представлении бассейна реки как единого целого и моделирования протекающих здесь гидрологических и водохозяйственных процессов в различных условиях водности, как на современном, так и перспективном уровнях развития. Как известно, единственным методом исследования больших систем, к которым относится ПТС речного бассейна, является метод имитационного моделирования, когда создается имитационная компьютерная модель в виде совокупности вычислительных процедур, воспроизводящих функционирование исследуемых процессов в точном соответствии с их естественным протеканием на заданном отрезке времени, сохраняя при этом их логическую структуру, а затем в соответствии с изучаемыми внешними воздействиями и правилами функционирования проводятся численные эксперименты, по результатам которых оцениваются результаты. Вершинами такого графа-дерева являются рассматриваемые в задачах элементы (естественные и искусственные водотоки, водохранилища, водозаборы, водосбросы, узлы слияния водотоков, каналов и т.д., т.е. все существенные, учитываемые в расчетах объекты), а ребрами - соединения элементов вдоль водотоков и каналов, причем длина каждого ребра соответствует расстоянию по водотоку (реке или каналу) между рассматриваемыми элементами. Имитационная модель водохозяйственного комплекса в составе ПТС и алгоритм моделирования различных его элементов и подсистем разработаны на основе представления различных составляющих сложной системы в виде, так называемых, «динамических систем в широком смысле», согласно способу описания и моделирования сложных объектов, предложенного Н.П. Принцип работы подсистемы этих элементов основан на том, что каждый элемент, получив на входе информацию о поступлении в данный кластер водных ресурсов в рассматриваемый период, уменьшает, либо увеличивает это значение, согласно технологии функционирования данного элемента в соответствии с правилами текущего интервала, а модифицированное значение, как результат воздействия передает далее.Разработан специальный метод и унифицированный численный алгоритм имитационного моделирования ПТС бассейновой геосистемы, который реализован на примере ПТС р.Белой.