автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Оптимизация развивающихся систем подачи и распределения воды

РОМАН ЖОВ НГШИй АНАТОЛЬЕВИЧ

реферат

диссертации на соискание учэнои степени доктора физико-мегекатических наук

01.01.06- математическая логика,алгебре и теория чисел »■

АВТОМОРФИЗМЫ И АЛГОШМИЧЕСКИВПИШВЕ МП РАЗРЕШШХ ГЕЛ1Л

Подписано к печати 5.11.92 г. Формат бумаги ЬОхЬЧ 1/16 1ч.изд.л. 1,00 Тираж 100 Захаз 1Ы>

Реднкционно-издательскоя группа ОкП Полиграфическая лаборатория ОкГУ

6440Т7,0мск-77,пр.Мира. 55-а, госукиварскма-

ГОССТРОЯ СССР

ВсесСюзнкй ордена Трудового Красного Знамени комплексный научно-исследовательский и конструкт-орско--технодРгическиЙ институт вс>доснабжекия9 канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии ( ВНИИ ВСДГЕО )

На правах рукописи УДК С28.147: (519.9+518.5)

ЧУШН Виктор Романович

СПТШШЦИЯ РАЗВИВАНЦИХСП СИСТЕМ ПОДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ

(05.23.04 - водоснабжение и канализация, строительные системы охраны водных ресурсов )

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации кг соискание ученой степени доктора технических наук

Ыосква - I9St^ г.

Работа выполнена в Сибирском энергетическом институте СО АН СССР.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук,

всяшч-етнсхЕнцкий т„г.

Доктор технических наук8

еццоюшоз а .г.

Доктор технических наук, иванов е.н.

Ведущее предприятие - РССБСДОКАЧА]ШРОЕКТ

Зашита диссертации состоится

в </0 . часов на заседании Специализированного Совета по присуждению ученой степени доктора технических наук Д-033,05.01 при ВНИИ ВСДГЕО.

Заверенный отзыв в 2-х экземплярах: просим посылать по адресу: 115826, г.Москва, Г-48, Комсомольский пр»6 42» ВНИИ ВСДГЕС.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ ВОДГЕО.

Автореферат разослан

/

Ученый секретарь специализированного Совета,кандидат технических наук

профессор профессор профессор

ОБЩАЯ X АР АКТ ЕРИ CT Ж А РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В наотоягяео время годовое потребление воды всеми отраслями народного хозяйства страны, включая расходование ее населением, составляет порядка 400 кубических километров, а системы подачи и распределения води (СГ1РВ) являются одним из наиболее важных классов объектов, относящихся к пространственно распределенным трубопроводным и гидравлическим системам различной степени масштабности и сложности.

В научно-методическом отношении системы водоснабжения имеют болызую историю и богатевшую литературу, посвяшенную методам гидравлического расчета и выбора структуры и параметров диаметров трубопроводов, перекачивающих насосных станций и регулируших емкссгей, как применительно к условиям ручного счета, так с учетом использования Э5М. 3 данной области широко известны работы А.А.Сурина, Н.Н.Гениева, В.Г, Шухова, М.М.Андрияшева, В.Г.Лобачева, М.Б.Кирсанова, Л.ф, Мошнина, Н.Н.Абрамова и других авторов. Кроме того, исторически сложившееся построение этих объектов как систем с произвольной конфигурацией и двухсторонним питанием потрэбИУЯ-лей, приспособленных к снабжению их водой в нормальных, аварийных и лослеаварийных случаях работы, сыграло большую роль в плане межотраслевого опыта при разработке теории гидравлических цепей и других обших методов расчета, оптимизации и обеспечения надежности трубопроводных систем. Б связи с этим следует отметить работы Сибирского энергетического института ССЭИ) СО АН СССР и многих других научно-исследовательских организаций и вузов.

Вместе с тем бурное развитие единых систем водоснабжения городов и городских агломераций, а также систем групповых водопроводов, предназначенных для транспортировки воды на огромные расстояния в сотни километров и снабжения ею большого числа поселков, райцентров и других крупных потребителей, привело к тому, что они стали приобретать новые существенные для математического моделирования и оптимизации свойства:" иерархичность построенийнавтономность подсистем при "технологической" целостности системы в целом; неполнота информации; повышенные требоаа-

ния к надежности; динамичность развития; маневренность в нормальных, аварийных и экстремальных ситуациях; адаптивность к внешним условиям. Необходимость обеспечения в той или иной маре перечисленных свойств у современных СПРВ привело к существенному (по сравнению с традиционными) усложнению задач обоснования их структуры и параметров и потребовало дальнейшего развития всего комплекса научно-исследо-• вательских работ по математическому моделированию в данной предметной области.

Настоящая диссертационная работа посвядена решению этой важной народнохозяйственной проблемы - обоснованию и разработке (с позиция системных исследований) подходов, методов и моделей оптимизации многоуровневых С11РЗ с учетом их новых свойств, сушестаутего состояния и надежности снабжения потребителей водой и ставит з качестве основных целей:

1) выявление новых существенные факторов и требований к оптимальному проектированию и развитию современных СПРВ и структуризацию этой проблемы;

2) развитие методов теории гидравлических цепей и дискретного программирования применительно к выявленным задачам оптимизации структура и параметров развивающихся СПРВ;

3) алгоритмизации и автоматизацию процесса обоснования структуры и параметров СПРВ и разработку математического и программного обеспечения для автоматизированных рабочих мест проектировщика систем водоснабжения;

4) практическое внедрение разработанных подходов и методов в практику проектирования и эксплуатации реальных объектов - групповых водопроводов, систем каналов и водопроводных сетей.

Для достижения указанньк целей потребовалось решение сле-дутих задач:

1) исследование и рассмотрение СПРВ с позиции теории больших и сложных систем;

2) формулировка и структуризация задач, составляющих проблему оптимизации развиваюкихся СПРВ;

3) разработка математических моделей СПРВ, которые бы учитывали основные свойства современных СПРВ и позволяли бы ставить

и решать комплексные задачи анализа, синтеза и управления их раз витием;

4) создание математического и программного обеспечения для обоснования параметров современных С11РВ, с учетом их существующего состояния, многоуровневой структуры, динамики развития и надежности снабжения;

5) разработка программных комплексов, реализующих методики и алгоритмы оптимизации СПРВ и являвшихся основой для автоматизированные мест проектировщика современных систем водоснабжения.

На базе перечисленных научно-методических и алгоритмических разработок необходимо было проЕести исследования, связанные:

- с определением рациональной степени централизации и децентрализации систем водоснабжения;

- с выявлением областей предпочтительного применения разветвленных, многококтурньк к многоуровневых СПРВ;

- с определением цены надежности и влияния показателей надежности на структуру и параметры раззивагеихся СПРВ;

- с оценкейфахтора времени (учета динамики развития) и влияния его,на параметры вариантов СПРВ, принимаемых к строительству, что необходимо для выработки соответствующих рекомендаций при решении задач оптимизации структуры и параметров конкретных реконструируемых С11РВ.

Научная новизна работы. Сформулирована и структуризирова-на актуальная народнохозяйственная проблема оптимального проектирования современных многоуровневых развивавшихся СПРВ с учетом сушествушего состояния и надежности снабжения потребителей водой.

Применительно к этим системам с учетом новых свойств и требований к их расчету, проектировании и эксплуатации, развиты методы и алгоритмы теории гидравлических цепей, новизна которых заключается:

- в более комплексной постановке решаемых задач (учет не-фиксируемости нагрузок и различного характера режимов работы СПРВ; совместная оптимизация их структуры и параметров с учетом требований системой надежности, а также многоуровневости в построении систем; оптимальный учет существующего состояния СПРВ в

задачах их развития и реконструкции и т.д.;

- в доведении всех модельных и алгоритмических разработок до современных программных инструментов рекения всего комплекса основных проектных и эксплуатационных задач в области СПРВ на базе персональных ЭВМ и графических средств организации диалога для пользователей;

- в создании научно-методического и алгоритмического обеспечения для перехода к "сквозным" технологиям проектирования и управления развитием СЛРЗ, что позволяет преодолевать существующий некомплексный подход, основанные на разрозненном решении отдельных задач:

Среди полученных результатов отдельно можно вьделить следующие.

1. Для обоснования параметров многоуровневых СПРВ разработана методика много ступенчато Г, оптимизации, которая позволяет определять оптимальные параметра микрсрайонных, районных и распределительных сетей с учетом выбора мест размещения и состава оборудования распределительных пунктов.

2. Для учета динамики развития СПРВ предложен метод, заключающийся в поэтапном многошаговом процессе принятия решения с учетом адаптации и коррекции получаемых решений. Данная методика предназначена для определения очередей строительства и обоснования параметров сетей и сооружений каждого этапа развития С!1РВ.

3. Существенное развитие получила методика поверочных гидравлических расчетов, в состав которой включены новые методы -анализа установившихся аварийных и поелеаварийных режимов, что позволяет определять фактические объемы воды, подаваемой потребителям и истеиаемой в местах разрыва трубопровода, а также ориентировочные значения утечек воды у потребителей. Таким образом, с ее помощью мокко анализировать аварийные ситуации и обосновывать мероприятия по повышению надежности проектируемых и реконструируемых СПРВ.

4. Предложена ноезя методика оптимизации СПРВ разветвленной и ыногоконтурной структур с учетом надежности водообеспе-чения, которая позволяет в рамках обшегс вычислительного процесса определять наилучшие параметры и структуру СЯРВ совместно со способами резервирования сетей и сооружений: дублирование, кольце.'ание или их комбинацию.

Не 6«йй пвречислокяах иэ'юднк, кгалдеква мьтеттаческю: методов н *шч>риш>в резрсбэ?вш козта лолохекия авфомвтио»-рэзакного рабочего кесга (АРМ) исададоватэяя и проектирокаяка соЕрексккгк раэгашашйкся систем Ездоснабгпегая, который ггелг-т.»?; комплекс прогр^/л, рс.чяг:гуплпк гтеречяслекиыс ?эд<;-*я»; скстезку; графический редактор дл;<

атсбря/еякя шдоой, йромеяузочкой к еьход^сй информации; грфтскуо базу декгяж по сетям :: соорухекяям смстеы эодо-зпедвюкая.

В дпссор^гавп; загшза^ся ежедугя*"& основные пояоквнияг

- соде<а:,а?вль>кая гое?&к>ж& п этруктурхзацкя проблемы

соагдаекнк: эгошвшзяхея '5 реконструируемая

- ж.'ггмг катскдакчепгж: кои.алвй для чсмпяекскогс обо-СНОЗаШЯ Г№р£М6?.'р0» С17РВ рвэВ€'?Е.7а!-1КОЙ К ШМГС^ОИТЗфЧОП структуру с ута^ог! суагствузяч; йлеулктов ге-ш ч сооружений;

- гяя.таза ксриалъких к посяэе.вйрчЙньк ршзоюв раЗояц СйРВ в усяозяях кгЛвксйройеиюк отбороз л аварийно« сн™уацкй;

- методика оттюзсцта С1ТРЗ с учетом детзретгарозанкцх и веройткое^аж? норм недвккоста снабжения пстрвбкдамей водой?

~ пюгостуяеичарой ошгиынзвщ»? С11РВ с учатся

их шогоуроекйбого постро^мя;

- кгтодкке учз?а двкеишп* развитая при огозмзэацза ка--

С!ГРВ;

- ажгорх-кайчюсяов ч програняноз об^алвчзт» для иозгж {"т^нах,") технологий провтсировашя СПРВ.

1Ьаетя<!!8{!«ая ценное«» работа. Ео«>;зшескив положения, пргр»ожо-зкч«»зл?©яьккз кошяэке«, среда вгазетз э иасяэа-агй рабсге» создавалась „ раз2ивш$вь к корректяроваямсл э хода сотпудка^бствг. язЗораторнк гцд^арямадешс

м срубадогодкчс систем СЭИ СО АН СССР & годйвйши шяжгку-ягетг Союзгйпр-.ззся;'эз, Дшрокэ:^чп»доктйх и э шзтеяниом кснтй&те со спэдкааисиж щро&ктаьк я »швауягйцй&кшс ор-

К©: показала жжгочхсягнкш расчз-пз рзашаж объектов, разр«5огак.чкз яодаодя и метода сбвепечязг^г? воз-

можность не только более обоснованного и оперативного решения задач по выбору мест забора воды и сооружений по транспортировке ее к местам (районам) потребления, но и перехода к созданию автоматизированных систем проектирования современных СПРВ.

С целью широкого внедрения современных методов математического программирования и оптимизации в практику проектирования, строительства и эксплуатации водоснабжагаих систем использованы основные подходы, методы и программы, предлагаемые в настоящей работе, при разработке научно-производственно-технической программы "Трубы" Госстроя СССР.

Реализация работы. Предложенные подходы и методы реализованы в виде программных комплексов на языках Фортран и Си (для ЭВМ серии БЭСМ, ЕС и персональных компьютеров). Данные программные комплексы, помимо самостоятельного значения, являются основными вычислительными модулями в автоматизированных технологических линиях проектирования (АТЛП) групповых водопроводов и водоснабжения населенных пунктов, разработанных совместно с институтом Союзгипроводхоз и Народным предприятием "ВИЗИТЕРВ" (Венгрия). Начиная с 1980 по 1985 гг. эти АТЛП были внедрены в 26 проектных институтах Союза, а также за рубежом, в частности: в ГДР, Венгрии, Индии, Си Ираке.

Расчеты по ряду реальных объектов, проведенные с помощьв разработанных методик и программ, показали их высокую экономическую эффективность по сравнению с традиционными подходами к проектирование! современных СПРВ.

В настоящее время на основе персональных компьютеров и графических дисплейных станций реализована (под руководством и при непосредственном участии автора) диалого-вычислительная система, включашая графический редактор для отображения входной, промежуточной и выходной информации. Данная система ь комплексе с персональным компьютером, графопостроителем, пло-тером и принтером по существу представляет АРМ проектировщика развивающихся СПРВ. Первая очередь этой системы находится в стадии внедрения ее в институты Гипрокоммунводоканал, Совзво-доканалпроект, Союзгипроводхоз и в другие проектные и эксплуатационные организации.

Апробация работы. Теоретические материалы работы обсуж-

дались на Всесоюзном симпозиуме по энергетике (г.Иркутск, 1980); на конференции молодых ученых и специалистов СЭИ СО АН СССР (г.Иркутск, 1973, 1981, 1985); на Всесоюзном семинаре по АГЛЛ групповых и магистральных каналов (Алма-Ата, 1983; Саратов, 1985); на 1, 11, Ш Всесоюзной школе-семинаре "Системные исследования водпта проблем" (Москва, 1982, 1584, 1985): на Всесоюзном семинаре по проблеме "Математические модели к методы анализа и оптимального синтеза развивавшихся трубопроводных и гидравлических систем" (Иркутск, 1987; Туапсе, 1989); на Всесоюзном научном семинаре по проблеме "Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики" (Клев, 1988); на научно-технических конкурсах и конференциях идей СЭЯ СО АН СССР (Иркутск, 1986, 1987); ка конференциях и семинарах областной секции КТО (Иркутск( 1977, 1978, 1982, 1983, 1985); на И региональной-научно-практической конференции "Пути улучшения работы сооружений водоснабжения и водостведения Дальнего Востока" (Хабаровск, 1989); на семинарах в отделе оптимизации проектных работ в институте СОЮЗГМПРОВОДХОЗ (1977 * 1990 гг.); на заседаниях ученого совета СЭЯ СО АН СССР и его секциях (1977 * 1990 гг.).

Практические результаты работы докладывались в институтах: СОЮЗГИПРОБОДХОЗ и его отделениях; Союэводоканалпро-ект; Гмпрокоммунводоканал и его отделениях; на расширенных технических соэетах производственных управлений ВКХ гг.Иркутска, Владивостока, Хабаровска, Ленинграда, Усолья-Сибир-скэго, Ангарска и других городов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 41 печатная работа, из них 8 в центральных журналах, 33 в сборниках всесоюзных симпозиумов, конференций и соееианий и в виде от-' дельных глав в двух монографиях.

Об-ьем и структура работы. Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы и приложения. Страниц 383, рисунков 58, таблиц 15, прилоаение 15 страниц.

содергшиз рлвотк

Во аавконни обосшвивеагся ект-уаяькость проблема оп'ш-шзации рабияиатаккея СПР8, формуяпрукм-ск цели к аеда^й исследования.

В псрйоВ главе дается сценка еуссзтйушак енетем&н ко-доснебненгтя; с «ээкщш ш: недзакосиг и уар&итшхт. ОЗегуа-двотся е$иестг;утсп »схмояогия Ероесткро^ккй СПРВ к вз е^сернзиствоваяак я автоматшю, Яро«»8одарса еншш@ иауч-иык к йетодичсских подходов ь об*всгу «ьсчем я огеттадак вассьваклкхся сисгзк водоеийбкония к ксизчазьтся п^/тк юг даяь-згыйаеги раээтш к соверлекстсоя&кия.

Совре&етте сяст&иа транспорте в распределения годы яь-лнется весьма мошныам,, крупиомесягсебншш югЕенэршки сооруке™ 8аташ, которые в коде своего разштпя стели «ркобрегатг ковш ЗЕОйетва: технологической цзяоегнэстл при от-восягсльнуй авто« зюмноста подсистем; иерархичности 8 неопределейюсчк ргэекий •дз-за кегголкат-к инфарыяции; рждеэншшного ссшечтадая зкокоют-поетя и надежное?.«! динамичностив иигпкрйтсряаяьноетн и шср-цноннвет развнтия« необходимой м&'геврезно&гн я едаятевносет к шшшимся шюш условиям» Обескеч&нпе персчиеяеинас сеойск

современных СПРВ вносит определенный сяокноегк в обоенога&ю як параметров и требует кошигвасного реезгат сиедусЕКх аедач:

- шзэра источников водоснабазгая» мест р&спояокенвя водозаборных еооруяеиий к респредглсжк кегруго» швду шив»

- построения иерархической структуры скстекы и ревекик аопрссов обеспечения управляемости и гибкости сетей;

« выбора трассы (кмфруреди? ь плане) сети морксураяь-нвде и распределительна* ведоьодов, привязки их '.с усдавияа ' реваького рельефа местности?

- размещения нг. сети регухкрувзих, запасных емкостей и обоснования их параметров;

- выбора мест- размещения повкеитияьнщ: насоених стездий, дроссельных устройств, центральных раепределительтк иункгов;

- выбора оптимальных диаметров ьодопроводных сетейа шатер кол;), к толщины стенок труб*

- определения накдухавкх сгеособов реконструкции водозаборных, очистных, регулирующих вооружений и трубопроводных участков сета;

- анализа нормальных гидравлических рсяимов функционировавзя СПРВ на случай максимального, минимального водоггат-рэбявняя и пожаротушения;

- анализа установившихся аварийных и послеаваркйншс рэ-

улетв;

~ краткосрочного и долгосрочного плакирования режимов работа системы н анализа возможности их реализации;

- нормирования показателей безотказности и ремонтопригодности СПРВ;

- учета показателей надежности при оптккязацки структура к параметров развивагаихся С11Р5.

Для анализа возможностей проектных организаций з полной »»аре рзакть поставленную проблему и перечисленный комплекс зздел а ргботе проведен аналитический разбор сложи клейся ?зх~ нолспта проектирования СЛРЗ» из которого следует:

1) на оскксяениз, анализ и расчеты используются всего лишь 10~2СЗ всего зремени, затрачиваемого на разработку про-е;сТ£-!лодели будупеА системы СНРЗ, причем больтанстео расчетов выполняется до скх пор вручную, по упэсъенкъ'к методикам;

2) проектирование сложных СПРВ разбивается на отделышэ отйпм и фрагменты, выполнения которых поручаемся различным организациях, что приводи? к недостаточному согласовании и взетяго обоснованному решению, а главное, не а'сегда достигается поетнвзеинач ноль - создание СПРВ как едигай систа-га;

3) применение типового проектирования к праЕдачекие £Н8логоэ не всегда' является рациональным и обоснованным и не обесяечиваэт достаточны.* возможностей сркгшгакьюсс ч вместе с тем действительно сптимаяьнцх репениЗ;

4} анализу подзсзргсотся, как правило, два-тря варианта охем СПРВ» хотя альтернативных может бнть неиамерим» больие «, бледоьвгй.чьно, вероятность получения кеоптимальнрк) ретш-гая достаточно задика;

5) вопросы трассировки соти, назначение н.ч.п.с%ного по~ токор^вределонйл ретт-ея без использования фз-^^й^-зованка^ ие'А'Одщ? к г^олйтайьнык приемов н теы болев иапзяшах про?-! рака;

6} яровизируемые СПРВ не подвергается достаточно глу-

бокому анализу на предмет анормальных ситуаций и реяимов, слабо прорабатывался вопросы гю их маневрокности и режимной управляемости и т.д.;

7) в проект СПРВ не закладываются обоснованные кормы надежности снабжения потребителей и не проверяются режимы функционирования СПРВ з аварийных ситуациях.

Таким образом очевидно, что для успешного решения отмеченных вше задач обоснования многоуровневых, развиваю-шихся СПРВ с учетом надежности, управляемости и др. свойств, необходимы:

I) Новая содержательная и более комплексная постановка задач расчета и оптимального проектирования и развития СПРВ и разработка подходов к их решению;

Z) математическая формулировка, алгоритмизация и программная реализация этих задач;

3) переоценка и преобразование всей технологии проектирования СПРВ с использованием новых достижений в проекто-логии, прикладной математике, вычислительной технике, б теории и методах- расчета Ci PB и созданием "диалоговой" машинной технологии их проектирования.

При этом еще более повышается роль и значимость математического моделирования и современных технико-экономических методов оптимизации. Об этом говорит и большой список советских и зарубежных специалистов, которые внесли свой вклад, в решение и развитие этих задач: К.Н.Гениев, А.А.Су-рин, М.М.Андрияшев, В.Г.Лобачев, X.Кросс, Н.Н.Абрамов, Л.Ф.Мэшнин, Ф.А.Шевелев, А.Б.Белан, Н.У.КоЙда, А.М.Курганов, А.Я.Ласис, Ю.А.Ильин, А.П.Меренков, А.Г.Евдокимов, М.В.Кирсанов, В.Я.Хасилев, Е.Н.Иванов, Г.Е.Кикачейшвили, М.А.Сомов, C.B.Сумароков, P.X.Каримов, А.Д.Гевяшев, A.C. Вербицкий, Ю.М.Кузьмин, Н.Лкгер, И.Фанкинг, Г.Беббит, Д.Долланд, С.Ли, В.Бохтан, Е.Калли и другие.

За эти годы исследованы различине математические и экономические свойства задач анализа и оптимизации СПРВ, предложены и разработаны оригинальные подходы и методы, которые нашли широкое применение в научных, проектных и эксплуатационных организациях. Вместе с тем, большинство из предложенных подходов для технико-эконокического анализа СПРВ бази-

руются на задании начального лотокораспределения, что приводит к сложным итеративнъм процессам зкбора параметров водопроводной сети, который не всегда является сходящимся и не всегда получаемые решения являются экономичными по затратам и надежными в эксплуатации. Слабо проработаны вопросы оптимизации многоуровневых С' 1РБ с учетом показателей надежности и динамики развития. Отсутствует единая методология проектирования разветвленных и многоконтурных систем водоснабжения с учетом супествуших элементов сети и сооружений.

В связи с этим и формулируются актуальные вопросы разработки системных подходов к обоснования параметров современник СПРВ и их реализации в виде программных средств для новых технологий проектирования на базе АРМ проектировщика.

Во второй главе ставится обаая проблема оптимизации многоуровневых, развивагаихся СГРЗ и проводится ее структуризация.

Предлагаемый автором подход к оптимизации развивавшихся СПРВ реализует блочно-иерархический принцип, в соответствии с которым проектируемая система разбивается на этапы развития и уровни распределения воды и в итоге может быть осуществлен переход от одноуровневой оптимизации параметров, к многоуровневой с последующим согласованием решений по дому- этапу и иерархическому уровню.' В самом облом виде сводится к трехуровневой схеме обоснования структуры и параметров СПРВ:

на первом уровне - намечаются варианты и этапы разрчтия системы;

на втором уровне - для каждого этапа развития выделяются схемы распределения воды;

на третьем - для каждой схемы распределения воды производится оптимизация структуры и параметров СПРВ с учетом существующего состояния и надежности снабжения потребителей водой.

При этом полученные для нижних уровней решения по структура и параметрам агрегируются в виде стоимостных функций и допустимых значений параметров, которые зистулают далее в качестве дополнительных слагаемых в критериальных функциях и огра-

ничеииях задач оптимизации следущих уровней распределения воды и этапов развития СПРВ.

Из веек просмотренных вариантов развития зибкраетск предпочтительный, для которого с больней детальностью рассматривается парвый этат развития и поело всех коррекций структуры и параметров сооружений принимается к строительству. По мере реализации первого этапа мояег измениться информация о возможных потребителях, технико-экономических к других показателей С1£РВ. Б атом случае снова проводятся рвз-чэты согласно изложенной схемы, но уже с учетом введенных а строй объектов водоснабжения первой очереди. Такая вычисли- ■ дельная процедура отвечает требованиям непрерывного упргвле-ния развитием и сквозного процесса проектирования СПРВ,

Для реализации предложенной методики оптимизации С10РВ потребовалось развить, модифицировать и разработать:

1) математические модели установившегося потокораапрз-деления с учетом нефиксированных отборов к притоков, наличия регулирующих емкостей и многоракимного характера водолотреб-лення, с помоиью которих ставятся и решаются з сдачи развития и реконструкции СПРВ;

2) методику комплексной оптимизации потокораспредеяйкияц структуры к параметров разветзленнж и шогоконтуркых'СПРВ с учетом существующего состояния и надежности снабжения потребителей водой;

3) эффективные в вычислительпом отношении методы расчета лотокораспределения и определения фактических объемов вода, подаваемых потребителям при различных топологических и других изменениях в сети;

4) диалого-вычислительную систему, позволяющую проектировщику активно и оперативно вмелиезтьск в ход зичис.тктел:.кого процесса, корректировать информации, настраивать модели на решение различных задач оптимизации СПРВ.

Третья глава, посвякена математическому моделированию установившегося вотокораслредедения в СПРЕ с учетом нефиксированных отборов, регулирующих. резервуаров к неравномерности водо-потрэбленкя.

В качестве исходной принимается модель потокорасяредеяе-к:;к, которая в матричной форме представляется подсистемами

уравнения:

< 3/г =■ ¿\ Л. - Ц-К, (2)

! /I. - (аи('ХгУ) + - • СЗ)

где П), (?.) аналоги остевых зекоков сохранения массы и энергии (зшганов Кирхгофа) (3) - эзкккажаке соотношения; А - матрица соединений узлов и ветвей схемы; а; ---:, хг ~) - вектор расчетных расходов.по участкам сети, состоязай из п зле-конто в; -¿>0 - вектор сосредоточенных расходов

(притоков и отборов);?.''- - число узлов расчетной схемы; Б --- мвдрица совпадений выбранной базисной с/.стеми контуров и вэ?зей схемы; Я _- ( а.,,,., } - вектор потерь напора; !-!-{//,,..., Н.-У - вектор напоров насосных станций подкачки в дросселей; , „.., ., Г^) - вектор узловых пьезометрических иглороз; р;* - "заданная величина узлового напора в точке пктачия; о - единичный вектор; /1« - матрица путей, ведущих из угла ко все остальные по схеме пы-брянного базисного дереза; с1 **(С1Л и^)" - згк?ор

дн£.м8троз учястков с6ти.

В работе с целью учета неравномерности водопотреб.ченмя к регулирования зоды з задачах сп?й*л1зацми СГЗРЗ потребовались следует« изменения к дополнения модели (1)-(3),

В с-яуча-з, если максимумы нагрузок еодопотребления совпадает во времени4 то

тах| £Г;| , (4)

(при ото» в крмториэлькой функции неравномерность водопотреб-«оная учитчзветел соо?вет'-;тгушп;,и ¡соаффтцигнт-пми з составляо-цой по затратам э-сэктрозиергаи)

Есз:к гее у потребителей максимумы приходятся на ргзкые зрг-иокняэ я.чт'зрвани, чо необходимо в процзссэ опт'мчйщии рассматривать ?се рехнмм работы системы к производить вычислен:« рас- . челнах: ряйходос воды лс зеен эзтеяя схе«ь! <д»а» «ольцоных сетэЯ), .чиоо В5сд:ггь вэктор дополнительных нагрузок (притоков) в узлах

схемы (для разветвленных сетей)0 баламеирушмй несовпадение ревимов недопотребления. Значения компонент этого вектора предлагается определять следушта образом;

0*1 « тпах| й^ , / = т

Г1}

где V - матрица достижимости (она указывает, из какой и в хахие вершин мояно попасть, двигаясь го ветвям заданного графа).

В случае оптимизации структуры СЯРВ с учетом регули-руших емкостей (РЕ ) или райе кия задачи ш выбору кх параметров, РЕ можно представить как дополнительный источник воды в узле с нагрузкой5 которая вычисляется как раз-

ница между максимальными значениями графиков работы входящие и выходящих из узла водопроводов, т.е.2

О* =тпах,' Л - Глазе(5)

где - коэффициенты регулирования, которые показывают,

на сколько изменяются расходы зарегулированного участка сета относительно среднего значения графика работы участка, входящего в РЕ . Этот коэффициент может задаваться проектировщиком .либо вычисляться по имеющимся экспериментальным данным или выступать в качестве оптимизируемого параметра. Для многоконтурных трубопроводных систем такие преобразования возможны лишь для резервуаров пр>: источниках воды и контррезервуарах» В общем виде уравнение материального баланса (I) мокко записать следующим образом:

Дх-О'-а+аД-ьдЯ* , где; ' ' : -

вектор узловых нагрузок представлен в виде суммы фиксированных: к нефиксированных отборов из "балансируших источников",

д

которые появляются зе счет несовпадения режимов водопотреб-лешя ( д£2 ) к наличия регулирующих емкостей (&С1 ).

Предложенные вьие .математические модели устаковивэзегс-ся геотокораспределенкя в С11РВ, учитывавшие неравномерность водопотребления и аккумулирование воды, являются основой для посиедушей пост сковки к режения задач оптимизации структуры и параметров раэвнвашихся систем водоснабжения.

В четвертой главе .впервые дается обшая содержательная и математическая постановка задачи комплексной оптимизации развивавшихся СПРВГ обсуздеюгск вопросы ее декомпозиции к предлагается подходы» методы и алгоритмы для оптимизации разветв-йекиш я мкогококтурнкх водоснабаакших систем.

Задача ставится следукшм образом. Пусть имеется суше-етзукшая сеть водоснабжения, вклочая ее фактические параметра (диаметры, сопротивления, характеристики насосных станций, регулирующих резервуаров и др.}, отборы воды, графики бодопот-ребяения, коэффициенты часовой и суточной неравномерности. На основании экспертных оценок должны быть заданы группы участков« иа которых разрешается перекладка или докладка новых водово-довР намечена узлы (площадки), где возможны сооружения станций подкачки к регулирушяя резервуаров. Пусть тагае имеется информация о интенсивности отказов и восстановлений по существующим элементам сети и информация об утечках воды из сети трубопроводов и у потребителей. Необходима информация й о том,, гдз, когда появятся йовые потребители и в каком объеме от будут потреблять воду. Что касается ковьк труб и насостк станций, то требуется информация с кх надежностных, прочкосткж и других характеристиках. Не менее ваяной является информация о динамике изменения цен на оборудование и строительно-монтажные работы, в также о выделяемых капиталовложениях на развитее и реконструкций и о возможностях строительно-монтажных организаций по освоении зтеж кггаталовдояЕекий по годам и периодам развитая СПРВ.

На основе этого необходимо оптимальным образом решить вопрос о многоуровневом построении самой сети (как новой, так и старой) с соо?Еетствугата количеством пунктов регулирования и управления, а такая предложить возмовгные варианты прокладки новкх магистралей, подсоединения их к существушим сетям, а

г акв:е к возможных ко вы.! водозаборе»: а т.д. Кроме- того, требуется выбрать тахке параметры новых и рэконструируемых участков сети и сооружений (дкамзтрь1, материал к толакку стенок труб, напоры иьсоск:« стш-кгиа и дроссель ньге устройств, обгему регулируюних резервуаров и места их устройстьа, способы реконструкции отдельных элементов сет»; к СПРВ в целом), которые бы в совокупности по этапа'.: ех сооружения и эксплуатации были бы экономичными (по приведенных', к году или к расчетному сроку развитая СПРВ затратах) к надекны-та в околдуа-гадаи (обеелечи-вали бы требуемые нормы снабжения и бесперебойности подачи воды).

Б работе показана воз.".;од;кость декомпозиции данной проблема на ряд подзадач меньшей размерности у. сложности с после-душей увязкой их репений з итеративном процесса. Б сепии с »тим вь'деляктся с л едущие- подзадачи, которые рассматриваются отдельно:

1} оптимизации конфигурации С НРБ разЕетзленноП структуры;

2) оптимизации параметров СПРБ разветвленной структур«;

3) комплексной оптше.загки конфигурации сети и параметров сооружений;

4) многоконтурной оптимизации СЯРВ.

Олтимизапкя кс[-[.1п;-ура'^:п С11РВ разветвленной стру;;т\ч>ы. Данную задачу предлагается решать на базе разработанной ранее в СЭй СО АН СССР методики "избыточных" схем. Избыточная схема при ото:,: задается проекткроезкко;.; к включает все возможные варианты прохождения трассы и узлу соединения и разветвления схемы сети. С учетом избыточной схемы задача формулируется следующим образом.

Требуется на избыточной схеме произвести оптимальный . Еыбор структура планируемой или развиваемой системы, включая размещение источников у. сеть, соедкнкяпуа ух с ■потребителями к регулирующими емкостями. С математической точки ■ зрения ста задача выглядят следушям образом:

Шгп

1-х

• у г-.1 :ч '

при условиях

Азе. - О > (7)

(8)

Где Д , /„. , /£ - нормативный срок эффективности капиталовложений и амортизацмоннне отчисления по сети» насосным станциям к регулирующим резервуарам; аг-, „ ь.^ ~ коэффициенты в фрмуле зависимости капиталовложений по сета от диаметров труб ( с1 • )% - длина трубопроводов в м; с^ -

v- Ь

~ единичные затраты электроэнергии (руб. за КВТ.час); /гг -- число дней работы НС в году; ; ~ капиталовложения в НС и регулирующие резервуары.

В постановке (б)-(8) предполагается, что напор у потребителей срабатывает до требуемых величин,, поэтому затраты на излив воды у потребителей не учитывается (8). Такое допущение, з свою очередь„ позволяет через частичную функцию Лаг-раняса перейти к математической задачи вида:

тгть^Ф(Ос) ,-ттри Д -X =£?'т.е. (9)

к задаче минимизации вогнутой относительно расходов воды по участкам избыточной сети функции затрат на выпуклом множестве допустимых значений решения (условий материального баланса).

В работе предлагается новая эффективная в вычислительно» отношении {по сравнении с ранее разработанной в СЭИ) методика решения задачи (3)» которая сводится к ограниченному й целенаправленному перебору вариантов деревьев ■ избыточных Проектных схем. Сущность ее закявчаэтея з следующей.

Если выбрать некоторое связное дерево (остов) на исходной избыточной схеме, то все участки заданной схемы раэ0бь©?0й на два подмножества: (т -I ) - ветвей дерева и с участков., ке вашвдшх в дерзво и называемых хордам«. Добавление к дереву некоторой хорды ( 1' I »!,...,« ) образует контур. Следовательно, каждому остовному дореву сети будуу отвечать едикс«-

венная фундаментальная (хордовая) система контуров. В -со-отватстши с этни, разбивая все матрицы'-и щэктары «а -матрицы ы вектору корд { 0 -к ветвей дерева С , В, з ■)» зспишем цеяеву» <£унхцйю я уравнения материального баланса в слвдушем виде:

¡.-1 6 1 г-1

Ах ■ ЭСх =а' '(Ш

"Раорегик систему (II) относительно выбранной группы зашсимьяг переменных ( Лу ) я, подставив в'целевую фужсцш» их вырекакия (с учетом некоторых преобразований).» таре'йдш от задачи на условный экстремум к задаче безусловной •квня-мизацик критериальной функцт

тг^ЕЩ-Щ + Г.^¿¿и-Хг+Еьч'Ф]

где ¿¿7 сь^ - олемеягы матриц А я В»

Согласье' {£23 с ®зиенеяивы «ордо-всй переменно® ССг в контуре г- кеадатся в&яичяны -Хг -только -но ветвях .дерева, при-

с

нрдлэхашгос данному контуру, а катруз-кя остальных участков остается неизиениши. Следовательно, мсгхно организовать яроцесс поконтурной минимизации критериальной ¿Ёутсции, фиксируя на каздои кате значения о стальник независимых переменный.. При этом минимизация по каядой очередной контурной переменной осуществляется для оптимальнее значений контурных расходов» по-пучетых. на предьдуших отапех. В обпем случае описанная процедура характеризуется следую»! соотношением: (■г) гЬ, г к) '

- олутпъ ; , хг, хги ,..., хе ).

Уела тем окончания процесса минимизации йс- ) будут

совпадение (с заданной точностью) значений компонент решения расчетных затрат на двух соседних итерациях.

По существу предлагаемый подход сводится к ограниченному и целенаправленному перебору вариантов деревьев избыточной схе-" кц. Вычислительный процесс начкнизтея с построения дерева начального приближения| в качестве которого принимается вариант

nnceîKEïpoсдала*, тбо дерево ишш»зиько& ¡tatzsa йи иракейшкх psscWsiasSv Затон- данный- вариант улучаггзвя» кусок: послэдоаате-

яз^и -отвей' д.зрона,. пранадлвлкивс антглгшдояажу Syr«*,, к-.ордоГ:., В рпбото прорадвни '/есяа-дованил- входякосси- пред-

^ЭТ.СДИГГ,!, ра302{50Т{ЯШ рЯД зффНЯГЯОЯКХ? 82î*0p»TtO3 П ;ío?.op:i!,3 шггдллк? оптшетлро-вагь хок&зздедиэ соти

51ГЗ оддосре'леюго о зибором мест роеоояшш/яя: » перакетроз бо-зеорупенкЧ п ру^улируетнх- реззря.угнюуг. Оргеодгаеяия. параде?!« а СЛРВ psasctBgBHKpy- sgpytcgyp» эаклп» э овредвкзй»«и зд^^згэсз- »ОЗО: r.t регтакссруируэ-* та урубояролодоз пар&»ж*?роэ- iiscochioí с^акцм'Ж,. Прк- этой га-пслсипш. сотл- ргссматризается либо ¡¿а:с- нзкоторасч а^окежуточноз pî'.^GïiiîG л- й"?срагивш« процессе ептакзг&гда. CuPB'v, ?ито> как за-ïÇccsL'i, пзяу-;е»пл; з результате решения первой &кдакя„ Сбке-э- .•■!iTe\<aí'j;4ec;:o;í этей заде-;;;.. г.ai*: ;;сЕесл-:о„

езедягг» к гжйгмгдоецки ьилуьхэй ¿уницш; ярпш&екьт» eexpe? па г&эпзтоэс доцустиикк значзннй потерь чшороз :ю> участкач езтк О /i, )., хлороз ;;а."оснж о?гл;ьш': ;; дроееояъпь'х Ш)

ycnomiü Чйпоро? г таст^м™ £!?)■:

mtrJr [(/-/j-Aifajx^Aj

п J yxt-i* ■> Ir

щя ss'jíüJírJsi-UíH уодсазй:

014).

(16)) í w

ГД2 Ció) - сгралячзиая на пьезоквгричесняв напори» котарнг-яглкз.чЕаа'пя исходи из застройка н прочюстанк • ха-

рйкгзр«c'i'isx ïpyo; С15), (IV) услошя дискретности еггвдарзи» икс диздагров труб и насосных

D. ^ Р. Z).

^ " "'Z ' £ D¿ с D,

Ht

Среди методов математического программирования наиболее эффективным для оптимизации параметров СПРВ разветвленной структуры является динамическое программирование СДЯ). Именно это® метод позволяет в полном объема учитывать специфические особенности различных СПРВ, основные требования к их проектировании, и в то же время обеспечивает выбор оптимальных способов реконструкции существующей части сети.

В работе предлагается новая (на порядок эффективная в вычислительном отношении по сравнению с предыдущими разработками СЭИ) методика организации многошагового процесса оптимизации параметров* согласно которому условно-оптимальные решения наращиваются в направлении от узлов схода потоков к корню (источнику) по схеме последовательного исключения "висячих" вершин к инцидентных им ветвей. При этом на каждом шаге вычислительного процесса предлагается уеловно-оптиыальньв решения наращивать по следующей схеме функциональных уравнений:

а) относительно трубопроводов:

зд'1=тпК(р">}+*> (ад

Уе.уЛ

где р""\ , - условно-оптимальные решения в

1 С ' М^Х / , т. /I П<«>\

начале и в конце участка сети ь ; ^ (, г1 у - функция перехода или затрат, связанных с прокладкой трубопровода на участке г ; уеУ - множество управлений относительно потерь напоров (соответствует количеству стандартных диаметров труб, принятых к оптимизации); С , Z - множество состояний в начале и в конце участка I , которые формируются путем разбивки ( р^ , .Р; ) и С „ Р^ц ) на соответствуйте интервалы;

б) относительно насосных и дроссельных подстанций:

I,1 ( Р ) = тгп 1 К с } Нкиеи

¥<д)(Р™) = ^ .

едти/П«*)}. аз> \Ф+/¡а 4)1. (20)

где Чх (Рс ), ад X: (Рс ), ) - условно-оп-

тимальные значения в начале участка, после и до устройства насосных и дроссельных подстанций; гссЦ" - множество дискретных значений напоров насссннх станций; V * V -токо для дросселей.

Переход к следушеыу шагу оптимизации осуществляется согласно схеме:

' (21)

У' IX 1-1

Гс'1 'и. (22)

тахГС• • -, Кп 1 / ¿' лол' (а« ; ,

гдо логические условия отражают ход вычислительного процесса в зависимости от степени инцидентности узла у , При этом, если из узла у , который является концом участка вы-'

ходят несколько трубопроводов С £ >2, ), то при-

веденные затраты, соответствующие условно-оптимальным решениям шагов г суммируются, а пьезометрические отметки принимаются наибольшими из . .

В случае оптимизации параметров СПРВ с учетом сушествув-лих участков сети и насосных станций, предлагаются следующие функциональные уравнения:

а) для существующего трубопровода:

(Л- Ч1

б) для существующей насосной станции

УГ\РП - -пк Ю + 4 • ** ( »и (24)

Если решается вопрос о возможной замене старого трубопровода на новый, то вычисления для каждого участка { производятся согласно (18), а затеы (23) я далее (19), (24), (20).

(23)

Если рассматривается случай параллельной прокладки корой линии в дополнении к сушзствушей. тс фуь'кцг.ональлое урагаоняе' (18) приникает вид:

с. •: )

В ото;,; случае вычисления производятся еяачлла ао формуле С16), зь-тем по (25), а дсяее Ш), (20).

Если решается вопрос о ивклучиеи способе реконструкции, "с вычисления организуются сначала по (18), затем по (?3) п (25), а далее (13), (20) и (24).

Пр>.<: проектирован.:« протяженных трубохшоюдоь еэзш.ч\*е-г соя-рос о выборе катвраола труб и то.ж-ц-ы и;-: стенок.

Принимай во кюмодю, что трубы ис различи»-: кач ерзало а с различной толюиией стенск будут иметь рсалячнт потир« налерэз, спои удельное к&чкталовложения и верхний пределы доиуетамшг значений давления, но&но организовать ¿згтчйсл'.гтедьннй процесс д«з какого вида 5; материала груб последевахелько пс схоке (10).

3 итоге после п иагов оптимизации (йо чися;/ участков разветвленной ехзни) в уале-иоточяике будут получена 2 значг-икй ^ (Р2(й>) . луизее из когоргк в Судет соогоегстюгагь веява оедачя. Обратным хедои, пкухт*. ст каряя дерева к ее эдея-чим вершинам, определяйся оптшькые: диаметр» но участкам сети (пклочая их матери а,/ и тойькну станок); способы реконструкция и диаметры дрпохкителькях новых ¡-шток; налора насосных и дроссельных станций.

3 работе предложены новис алгоритмы, »парко поъъоаяы оптимизировать на участка?: сети каскады ияоосинх едаедяС к. дроссельных устройств. Дгш уволяченкл быстродействия шяи}8и?ьз&ио~ го процесса к «очносгн Идучаекш: реашхЯ реакизов&иь ехша "управлявших трубок" к рлд приемов агрегирования и хр&нж-ш ир.*©-Г'О и обратного хода ДП.

Кошигекснеа бпишзаация жи&кгуоацяи пет« и царсиаздзог. сооружений. Разработанная г рододс нзетошвЯ раЗоги катсыауй-чзагззо модели да? оюгкыидедк »опологкй а параметров СПРВ и рзаляаушв» кх аягорктан повбохйий вперше пзрэйта у. вдеест-шт нозону этапу синтеза СПРВ резвогаяекной «»рук^ри, а

именно: к комплексной оптимизации трассы, структуры и пара-котроз СГ1РВ в едином вычислительном процессе. Решение этой задач!! сводится к выполнению следующих этапов:

1) на заданной избыточной схеме строится дерзво начального приближения и согласно (18)~(25) наращиваются усяовно--оптимальный реиепня. При атом обратный ход ДП не выполняется, а лишь для узла-корня дерева среди полученных условно -оптимальных решений выбирается нпилучиее я соответствуйте ому расчетные затраты принимаются в качестве оценки данного варианта;

2) формируется контур и осуществляется поочередная замена ветвей дерева хордой;

3) для вновь полученного дерева производится коррекция условно-оптимальных решений» но лишь для сет вей рассматриваемого контура и пути, соединяющего источник с данным контуром;

4) для узла-корнл дерева вновь определяется наилучшее условно-оптимальное решение и соответствующие затраты сопоставляются с затрат ада предыдущего варианта. Лучший из них запоминается;

5) г> качестве хорды берется следугаая ветвь контура я вез операций повторяются.

Проведенные вычислительные эксперименты показали, что предлагаемый алгоритм совместной оптимизации параметров и топологии СПРВ и соотвотствуваат программная реализация позволят1 найти лучим е (по расчетным затратен) варианты, чем при двухэташом решении этой задачи. Для некоторж СПРВ со слоянш.рельефом местности; с наличием существующих элементов сети этот оф'|:экт достигает 20*30/5.

Нередко на практике возникает задача оптимизации трас-си и параметрен системы трубопроводе35 соединявших два узла, один из которлх источник, другой потребитель. В ряде случаев к такону виду может быть сведена более крупная расчетная схема. Данная задача является частным случаем проблемы оптимального синтеза СПРВ и может бить успешно решена с помощь«> предложенной Еыаз методики. Вместе с тем, с учетом специфики задачи, можно применить более простые подходы и алгоритмы, позволяющие находить лучшие решения с меньшими затратами иаиин-

ного временя. Один из таких подходов, который предлагается в работе8 сводится к применению двойной схемы динамического программирования; наращиваются условно-оптимальные решения относительно возможных трасс; наращиваются условно-оптимальные решения по параметрам саги; сбратнь»; ходом определяются оптимальные трассы и параметры сооружений.

Много контурная оптимизация СГРВ. Проблема оптимизации многоконтурных СПРВ заключается в поиске таких потокораспре-делений и параметров транспортирую®« и регулирующих сооружений, которые бы соответствовали минимуму расчетных затрат в систему. Как показано в работе, для решения данной задачи наиболее эффективным является предложенный в СЭИ С.В.Сумароковым метод многоконтурной оптимизации, сущность которого заключается в следующем.

Фиксируются векторы к , 1-1 , т.е. задаются диаметры к напоры насосных станций и осуществляется оптимизация по ос , что соответствует решению задачи потокораспределения в многоконтурной СПРВ. Затем фиксируется вектор X и минимизируются 1ъ » К > что соответствует оптимизации диаметров, насосных станций, дроссельных устройств. Вычислительный процесс прекращается, если не будет суиесгвенного изменения расчетных затрат и параметров СЛРВ для двух соседних итераций. Вместе с тем, данный метод потребовал дополнительных исследований по сходимости вычислительного процесса и доведения его до практической реализации, и апробации на реальных объектах больной размерности и сложности.

В связи с зтим в работе предложена новая методика оптимизации параметров СПРВ по схеме ДЛ применительно к кольцевым сетям, сущность которой заключается в следующем: если в сети нет контуров замкнутой циркуляции, то всегда найдутся узлы схода потоков, начиная с которых осуществляется наращивание условно-оптимальных: решений по направлению к источнику, А затем обратным ходом определяются оптимальные параметры кольцевой сег»з, Данная методика реализована в пакете программ КОЛ/Г

Проведению расчеты по раду реальных объектов с помоиыс данного пакета программ показали высокую эффективность применения методики шогоконтурной оптимизации для обоснования мероприятий по реконструкции и развитию существующих СПРВ и ре-

танию задач октималпного управления насоснкки станцияж и дроссельный« устройствами. В случаз регеквя задач управления все уметши я касосныв статьи прикимяотся еукосгвучпимк, но при этом разревется варьирование напорами н.чсоснмх стглций и дросселай. поскольку для нових сетей (изначально кольцевой структуры) в результате оптимизации всегда получится решение, ооотвзтетяушпез структуре разветвленных сетей, то метод югог гококтурной .оптимизации ).;о/:но также применять и для решения вопросов сбосгозаняя трассы и параметров СПРВ древовидной структуру.

предложенные в данной глг.пе модели л кетодк является основой для оптимизации 1.;ногоурозневк>: раев/вакипхея СПРВ с учетом требований надежности снабжения потребителей водой.

Пятая главн. посвящена ра.чвитию методики по височных расчетов в плане учета кефкксированккх отборов воды у потребителе?, в различных; реклках работы системы. Б связи с этим дается содержательная •/, математическая постановка задачи н предлагается метод ее решения.

Актуаи>нссть этих зопросоз определяется тем, что в настоящее время в практике проектирования СЛРВ отсутствует методика анализа установившихся аварийных и послеаварийных режимов функционирования и, следовательно,•не реиастся в полной море проблема обоснования параметров системы с учетом надежности водо-скабгхения. Кроме того подобная методика необходима и для оперативного управления, зонирования, локализации аварийных ситуаций и т.д.

В работе задача потокораепредалекия в СПРВ с учетом нефиксированных отборов воды сводится к решению следующей сис-теми нелинейных уравнений и логических условий:

(26)

(27)

0; ' '

° о, ПРИ ,

, АЛ*] ,

I 3

(29)

(30)

где Ц у 9 Лу - требуемые отбор воды к капор у потребителя? - утечки воды у потребителя; 2 - геодезические отметки земли, X,- - множество узлов на участках сети, в которых моделируется истечение воды в атмосферу (разрыв трубопровода, СБИ!Д и т.д.).

Для решения (25)-(30) в работе предлагается метод грех-этапного вычисления узловых нагрузок. На первом этапе принимается и решается система (26), В итоге будут получены г.отокн по участкам сета и давления в узлах потребления воды о

На втором этапе на основании полученных значений узловых давлений согласно (27), (28) или (30) корректируются нагрузки воды у потребителей к осуществляется возврат к первому этапу. Эти операции продолжаются до выполнения условия:

На третьем этапе выявляются все узлы-потребители с нулевыми -отборами воды и пьезометрическими отметками, меньшими чем +¿ . Если таких узлов в схеме на окажется, то расчет считается законченным. В противном случае выбирается узел-потребитель с наибольшей разностью 2у -Pj к удаляется вместе с инцидентными ему участками из расчетной схемы. Далее формируется новая схема сети без этого узла и соответствующих участков.

В работе проведены исследования данного вычислительного процесса и получены эффективные формулы для коррекции узловых отборов воды, а такзке даны рекомендации по построению характеристик потребителей, и т. агрегирования и аппроксимации.

Изложенная методика определения фактических нагрузок у потребителей реализована в пакете прикладных программ АНАЛИЗ, который успешно применяется в эксплуатационной практике для решгния задач оперативного отключения фрагментов сети с цель в локализаций аварийнщ ситуаций) для зонирования и оптимизации редамов работы сетевых сооружений. Данный пакет является зак-да основным инструментом при анализе надзкноста функционмрова-провктнрувмой и развнвакщейсхз С ГЕРЕ, Пакет програш позволяет проигрывать всевозмокниэ ава-ситувции на участках сети и з насосных станциях с по-

следующи.ч ранжированием их по степени последствий, с разделением на те, которые приводят к отказу (т.е. к нарушениям кори СНмП) и которые не влияют на работоспособность системы.

В качестве аварийных ситуаций рассматриваются разрыа трубопровода и истечение воды из него за время поиска и локализации аварий, а также отключение трубопровода на время ликвидации аварийной ситуации. Если воспользоваться статистикой по времени обнаружения, локализации и ликвидации аварии, то можно определить объемы воды, которые не дополучат потребителя» и сопоставить их с требуемыми величинами. Выход участка из строя или любого элемента сета следует рассматривать как случайное событие. Следовательно и понижение зодоподачи тоге является случайной величиной. В работе не основе аппарата математической статистики разработана методика исследования вероятностного характера зодоподачи для сушествуших или проектируемых СПРВ,

В целой предложенная методика поверочных расчетов позволяет в достаточно полном объеме исследовать детерминировандаз и вероятностные показатели надежности снаблсения потребителей к является составной частью методики проектирования СПРВ с учетом надежности.

В шестой главе дается содержательная и математическая постановка задачи оптимизации СПРВ с учетом надежности. Предлагается методика оптимизации СПРВ разветвленной и даогокон-турной структуры с учетом вероятностных показателей недекно-сти снабжения потребителей. Исследуется цена надежности и рассматривается проблема нормирования вероятностных показателей надежности» Предлагается методика оптимизации СПРВ с учетом норм пониженного снабжения потребителей водой.

Характерной особенность» водопроводных сетей является зависимость интенсивности отказов ( -Я ) от диаметров труб, которая описывается простой эмпирической формулой,, взятой из работ Ю.А.Ильина 4/г

с^-к/д,- , K~c.1t+0.1?.

Принимая поток отказов простейшим, нетрудно после некоторых преобразований получить следуилуо зависимостью '

^/аг -Т))3/г . где

Т - время функционирования системы; zb - вероятность безотказной работы ; -го участка за время Т. Согласно (3D, с увеличение!«! вероятности безотказней работы увеличивается и

л ; V ч ,,

диаметр трубопровода ( л. >. иоэтоку для минимизации капиталовложений необходимо стремятъсл к у:лены;;скиы значений 1, . Однако для системы C.TFB, состоящей из п. элементов, требуется выполнение условия:

К; г s >4- . I - i . Данное усдсьиэ означает, что суммарная вероятность безотказной работы участков сет?., образуших путь от источника до любого потребите»!, не будет кзнызо, чем требуемые вероятности безотказного снабжения их водой < Я ), /V" - матрица путей.

Рассматривая С!1РБ как некоторую разветсленнуо сеть, '¿^ но-жно вычислять через нормативные значения героятностей безотказного снабжения соседних узлов, начиная с конечных:

, для rjt^i^.

Однако ыокет оказаться таи, что .>_/--. Для такого случая производится объединение данного участка с последу нкими, до тек пор, пока не встретится узел, для которого Rjfl<'i.j . При stow полученный участок рассматривается как один элемент с 2г и суммарно;* длиной

С учетом изложенной схемы вычисления вероятностей беоогкаэ-ной работы элементов сети коэско сформулировать задачу синтеза СПРВ как задачу минимизации расчетных затрат при выполнении реда физике,-технических условий и ограничений на диаметры трубопроводов, которые вычисляются на основе узловых нор:.; 7L, и зависящих от них Zj для участков сети по формуле (31).

Таким образом, для оптимизации параметров CIIPü.kük разветвленной. так и много контурной структуры формируется (для кгкдого участка сети) дискретные множества из стандартных значений дна-

кетрОЕ без тех, потоше меньше йг , i.e. * ,vs>

dif ... , ct., . (32)

Однако ьогсет оказаться так, что диаметр, определенный ws ус-ловля над емкости окажется больше самого большего дишегра а сси-Cite допустим« параметров ( ci'^ >-&{ ). Это означает, что вариант прокладка трубопровода в о,ану нитку обеспечить гвдаяиу»

It

надежность не кояет. Для уменьшения значения аь необходимо уменьшить путем параллельно;' прокладки второй и т.д. ниток. При отом для каждой из ниток последоаательно будут вы-

trt) i/n

чисдя'гься: вероятность безотказной работы =1 - (X - ? л

{ п. - количество ниток); диаметр трубопровода из условия надежности cCV'î* K'(-&bZ;n)/(Lt'T)yu . Таким образом можно до—

биться выполнения условий <xt ^¿^г - С дпугой стогош, да-

¡гв для случая е<_г можно при оптимизации рассматривать не

один набор диаметров (32), а их некоторый расширенный список» включающий параллельные нитки, т.е.: ./П

to -К) v-Э ,<ГЛ> , "JJ

.

Прп оптимизации СПРВ такие списк*.'. формируются для каждого участка г . В результате будут выбраны:'диаметры трубопроводов 'л количество ниток по кохдоку участку сети, способ резервирования (кольцевание, дублирование или их сочетание).

Если з сети имеются сушествуиаие труо'опроводные участки,, то

î")

для них нетрудно определить вероятности безотказной работу 2£-и сопоставить их с расчетными значениями ïi . В случае 2,-->2"Г'не-обг.одияо перекладывать участок на трубопровод большого диаметра ИЛ.Н осуществлять параллельнуп прокладку дополнительных линий. Б случае пэрекладки с.^ема вычисления оптимальных диаметров и количества шток остается пре?хнэй, Если псе рекомендуется параллельная прокладка, то определяются вероятность безотказной работы дополнительных: параллельных трубопроводов :

ч диаметры (из условия надежности) каждой из них. Затем для оптимизации формируется следующий список диаметров:

с*4 4(1) ¡.ущ VD СУД му ,сж <vc

+ о:г +di ici; ■•rzxdj, -\-1хссг

суЦ , «ЧЛ> "Ч , ,VD

cit +П*й( ,..,,(¿1 nxcti , В результате будут определены количество дополнительных линий и оптимальные дисметры трубопроводов кзпдой из них.

Обоснование параметров CIIPB в этом случае предлагается осуществлять по методике многоконтурной оптимизации с учетом ее предварительно построенной избыточной схемы. При таком-подходе уко не наблвдается вырождения мяогококтурной схема в разветвленную,, а напротив, получаемые решения соответствует либо полностью

кольцевым сетям, либо комбинированным - с параллельной прокладкой труб на отдельных "участках.

Наряду с показателями безотказности снабжения потребителей в работе предлагается ряд подходов к оптимизации СПРВ с учетом показателей ремонтопригодности.

Для учета норм пониженного ( .г снабжения водой разработана методика, которая сводится к выполнению следунлих этапов:

1. В качестве начального приближения (или в качестве су-шествуших) принимаются те параметры сети, которые были выбраны в результате оптимизации СПРВ с учетом вероятностных показателей надежности.

2. Для каждого участка сети формируются списки стандартных диаметров, начиная с суиествушего.

3. Моделируется аварийная ситуация на исследуемом участке

и производится расчет по методике вычисления узловых отборов воды и затем сопоставляются объемы подаваемой воды с требуемыми нормами. Если для всех потребителей соблюдаются требуемые нормы, то осуществляется переход к этапу 5. В противном случае выполняется этап 4.

4. Для всех потребителей, для которых О^-Ц' , принимаются ¡Р-О,- и производятся оптимизационные расчеты и осуществляется переход к этапу 2.

5. В качества аварийного выбирается следующий участок и выполняются этапы 2-4. Если все анализируемые участки просмотрены, расчет считается законченный.

Таким образом, в настоящей главе предлагается дЕухэтапная методика оптимизации СПРВ с учетом вероятностных н детерминированных норм надежности снабжения потребителей водой.

В седьмой главе рассматриваются вопросы оптимизации СПРВ многоуровневой структуры. Предлагаются методика к агрегированию "избыточных" схем, эквивалентиров&чию расчетных схем большой размерности .и сложности. Излагается методика многоступенчатой оптимизации СПРВ. Обсувдаатея вопросы оптимизации СПРВ с учетом динамики их развития. Для решения дачной задачи предлагается квазвдинами-ческий подход с адаптацией.

Методика коррекции избыточных схем, разработанная автором, заключается в следующем. Формируется упрощенная избыточная схема небольшой размерности:» а сложности" на основе которой проводятся

оптимизационные расчеты. Полученное оптимальное решение (например, трасса сети СЛРВ) "оконтурквается" избыточной схемой таким образом, чтоб этот вариант был бы внутри области его возможной коррекции, и снова репаптся оптимизационные задачи. Итеративный процесс продолжается до тех пор, пока полученный оптимальный вариант не будет находиться внутри области поиска трассы и не выходить на ее границы. Хотя этот подход требует многократных вычислений, ск во многом соответствует сквозной технологии проектирования систем транспорта воды, а главное, нуждается в минимальном объеме изыскательских работ и позволяет решать задачи больной размерности-и сложности.

Для СЛРВ, состоящих из нескольких уровней, предлагается методика многоступенчатой оптимизации, сущность которой заключается з следующем. Пусть СРВ имеет М уровней ■[/( =1,.., ,ti};a нсэдый уровень представлен системам |v =1,,.., Так как функция Ф ( X, ? ) аддитивна, а матрица инциденции узлов и участков сети А имеет блочно-диалоговую структуру, то задачу оптимизации параметров СЛРЗ можно представить следуо-щим образом: _ »

<Р(х,Р) - (X/J>r, Pjuy.) -*-тгъ, ■

при выполнении условий " .

а/«, у • ^аг = qyy ' ^jc,'y ~

= i,... }м ; у =1, .■■ -» Fjj ■

Следовательно, на первых итерациях многоступенчатой оптимизации нижние уровни СЛРВ можно рассматривать независимо от всей системы и для них решать оптимизационные задачи. При переходе к оптимизации С.ТРВ верхних уровней на основе результатов рекения, полученных на предццуаем шаге, строятся агрегированные характеристики б виде стоимостных функций и уравнений материальных и энергетических балансов для всех систем нижнего уровня, которые принимается в качестве дополнительных слагаемых в критериальном выражении и ограничениях.

В обшем виде алгоритм многоступенчатой оптимизации СЛРВ иерархической структуры мокно представить в виде последовательности решения подзадач:

= fj*.r(xfi,r ' рлг) + ГДу >

при условиях:

"а

* У^ -Л, V '

А

V

/и -

./ч к /

у — А, ..Г,^.

А'

V" --'Л

Здесь »Ау "" агрегированные харак-

теристики "нюхелекаяих" систем. Ресения, полученные на каждой из уровней, зопознаются. После оптимизации последнего уровня СЛРЗ (координирующей задачи) ее решение дезагрегируемся путей восстановления оптимальных конфигураций и параметров для всех уровней через агрегированные характеристики этих подсистем.

Если решается задача оптимизации Сд1РЗ с учетом их поэтапного ввода в строй, то необходимо учитывать фактор разновременности капиталевлокений и издержек. Следовательно, требуется кйй-ти такую траекторию развития СЛРВ, чтобы приведенные затрата Эб. весь расчетный период были бьг минимальный!.

Математическая постановка в этом случае принимает в-зд: V У

3,; = Е Зггс % (Х*.Рг) (37)

при выполнении на каждом шаге условий:

■у

г

V

V- >

(36)

1

гь

е- >

3^.

о

Здесь выражение (38) определяет необходимость вьода в строй, по крайней каре, минимальных пропускные способностей СПРВ к концу каздого кз рассматриваемых интервалов зремезж. 8то означает в ч?о на каядоы шаге система етдоводоо незет раосчйтвна к к& нагрузки больше, чей-формально требуется пр:? вводе а строй ссояветствугаеК очерзду, СПРВ. Следовательно, ус-лошв С38} на кез&ои Е81'э будет соответствовать "одно, из сиа-

4 • "с и,,. — у

''ОУ . . . > О™.

С учетом (41; ¡здвяке (37)-{40) -за»» аазсти ч миогопа-"ЭЕоку сроьисгу гпгсчжшдан, ¡¡а коадо« лагэ которого рапсется задача структур;; и «аридагроа СПРЗ с учетом супз-

Нрэзздекчке раяпвти реальных объектов показали, что с зяо-г?о;.<ич®екой точки зрения выгодно проектировать сеть на полнее ргэкятяа, а стрсйуедьсгво осушвст?лэть по этапа;« вводы в строй сбъзхтоз годопотребяекил. Однако, ес.*и гмзвтея огрелпчэнив мл го зргменн стоимостные- показата-

?о вос-'аокгга оптимальные варианте к реконструкциями отдельна; участков к соорутиий па периодам рвгштия СПРВ.

В восьмой ГЯ1ВО рассматривается вопросы разработки азтсиа-тявировшикх зяниЯ прсоткткроэсняя и пзтомегязирогашгых рабочих м-зг? гроехткрозакка, предлагается б яге персональных гюинь»-теров) дналопо-вьдасйительная система, реатаэукяая изжук&ннкэ з работе подход», методы и алгоритма опрхыиоации развквашияся СПРВ, излагается структуре. АРН..

Таким сбриок в работе осуществлен переход от програмккда разработок по отделъньм типа?» задач и гибкой прогриаглрушей системе» хоторея представляем собой некую еистецу автоматизированного программирования сборочно-гсоккрэтизкруиаего типа, оековгняув на составлении модели ко расичргт-гай (пли расширяемой) совокупности заранее зототоатениж ее частей - модулей. Создание такой вьдаслительной системы потребовало: переработки всех прогрс=.м1!ых средств для анализа и опглнизации СПРВ? усо-гераеке-гзовадая ачгоритноз; разбивки отдельная программ на ке- . зашей?«» модули; ушфисецнп входной к выходной инфзрмгцкн по каждому мо,дуда; разработки сценариев рекения отдельнкх задач г? организации соответствутайго диалога н т.д. Такая система реализована на персональных коипьотэразг (ПК) типа АТ и ХТ и подробно излагается в рчботе.

Для решения а еде* оптимизации рачвиЕЕгсамхся СПРВ разработан специальный гряфл-гескйГС редактор, с гтоисяъо которого произЕОдит-ся отобраяеглтв входной, промежуточной к выгодной информации в эк-

де графического цветного изображения самой сети и ее элементов, потоков транспортируемой еоды и параметров гидравлического режима.

Набранное графическое изображение сети к сооружений СПРВ сохраняется в базе данных. База данных имеет многоуровневую структуру хранения графической информации, что позволяет каждый узел рассматривать как cv.cTei.ty нижнего уровня. При необходимости пони переходить от уровня к уровню, последовательно вызывать на экран соответствующие схемы, корректировать их и решать, для них задачи анализа и синтеза.

Таким образом, для практики проектирования развиваюсихся СПРВ предлагается качественно новый вычислительный инструмент, который, в комплексе с ПК, графическими средствами отображения, представляет АРМ проектировщика.

В настоялее время эта система прошла апробацию при расчетах водопроводных сетей г.Иркутск, Усолья-Сибхрского, Ангарска к показала высокую эффективность и оперативность в решении вопросов по обоснованию схемы развития сетей на 2000 г. Более того, эта система внедрена в институт Союзгипроводхоз к его отделениях и в ряде наладочных и эксплуатационных организаций. Внедряется в головном институте Гипрокошунводоканал и его отделениях. Только при обосновании параметров Мнзерского группового водопровода экономический эффект составил 3 млн, рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований сформулирована и решена важная народнохозяйственная проблема оптимизации структуры и параметров развквагаихся СП?В с учетом их новых свойств» существующего состояния, многоуровневой структуры и надежности снабжения потребителей водой. Предложена новая технология проектирования современных СИРВ, которая базируется на современных методах математического моделирования и программирования и является человеко-машинной системой, включавшей диалого-вычисли-тельные и интерпретирующие средства, позволявшие пользователю веста активный диалог с машиной, настраивать систему программ на ту или иную задачу, быстро и оперативно получать результаты расчетов в виде графической и цифровой информации (чертежей, пояснительных записок) и т.д.

При зтом в диссертации получены следущие результаты:.

- предложены новые комплексные подходы, математические модели и методы оптимизации разветвленных и многоконтурных С11РВ, которые позволили впервые - в рамках единой задачи -- решать вопросы оптимизации: трассы водоводов; параметров " сетей и сооружений; способов реконструкции трубопроводных участков и насосных станций; толцины стенок и материала труб; мест расположения и производительностей насосных станций; регулирущих резервуаров, дроссельных устройств и т.д.;

- все модельные и алгоритмические разработки доведены до современных программных инструментов решения комплекса основных проектных и эксплуатационных задач в области СПРВ;

- разработаны основные научно-методические и алгоритмические положения для перехода к "сквозной" технологии проектирования и управления развитием СаРВ, что позволяет преодолеть существующий некомплексный подход, основанный на разрозненном решении отдельных задач.

Среди конкретных результатов, можно вьделить следующие.

1. Разработана новая методика поверочных гидравлических расчетов, которая позволяет оценить вероятностные и детерминированные показатели надежности функционирования существующих и проектируемых СПРЗ многоконтурной и разветвленной структуры.

2. Предложена методика оптишзации СЯРВ разветвленной и многоконтурной структуры, которая позволяет находить оптиыаль-

ные по^окораспредолеаке, паргкетри новж к рши.'сч'рузруеиых вяе-ыентов сети с учетом надежность водоснз^уеши.

3, Разработана катодяха иногосгувокча'.»о8 01т!ййэациа, поз-воляш&я определять оа?имвлы;&*й парамо'гра макрораГюкшг«, райоя-нак, магистральных сетей п цгш-рьльных рйоярзделкгейьнкх пунктов» а такке подходы к агрегирован»:« ""нобшоадаи" схем, вш-валентированна расчегню: схем большой раз»арнос?й и слокиости,

4, Для учета джадшк;: развития ОЛЯЗ иредйокеи подход, который заключается в аозтшном кногоизговок процессе принятия решении е учетом адаптации п корршзи!; юкуя^ких вариентов схем к структур сьстик ьодосксбксиия,

5, Разработано математическом и программе обеспечение для АРМ прэсктирояистгм водоснабгдзкглг;,

Основное содйрк&яае дйссаряздик кзяоч&кз я сяг^тчйах публикациях.

1, Чупан Б, Р. Анализ эксплуатационных к азгда.Ян1ж ситуаций в система* водоснабжения. Г> кн. г Ыоходвкь Восгсиной Сибирк з решении проблем научно-технического орограеса. -Иркутск. -• 1979. - С,?5-е0.

2, Чугаш В.Р.» Куршк ¿.В. Оптимальна* рдкснотдушдо аодопро водных сетей. Б ки.; Участие кожсдйж Иркутской области в решении проблей комплексного освоения п|мродквс ресурсов. - Иркутск. 1360. - С.60-73.

3. Сумароков С.Б, 5 Чуг/ян В.Р. 0 прлиькеилк ыэт-одов теории гцдрамкчесшс цепей дда «гошашюго проькткротш канала з порзбросга: вод. - В кн.: Скс*юы акгсгеткк - •года.ен-щии развития к методы управлений. - Иркутск, СЗИ. - 1380« -~ Т. I, ~ С. 215-2.23.

4. Чуяйн В.Р. спркииэа^я скстш ш>-1юпрофига»кзх кшьлэа, - Б га. г Вопроси приодедиоЗ ьешш»-3!, - Крхутсгс, ЮИ. - 1931, - С»75-39,

Трассировка о<и$гк>?а* кеншов / В.В.Ду5о», Р.Н.^граа-Бян, С.В.Су&гарокса, В.Р.Чуйш. - В кк.г Научижэ «р/дк £се-союзкате оЗ'&гдакешя <кгозсодпроек,.°. - 1$>гхва, - 1931., -Р 56. - 0.56-61,

6» П^осктяровдеав югсшз ят&'шоак водоводов о праке-кензем мзгодов дкекрйвдой отшшаафш / С.З.СуаврэкоБ» Н.Н.Нз» рсшога, А.БДрагоо, ВЛ\^гав, Б.В.Д$боа, Г.й.^равдян. -

В кн.: Научные труды Всесоюзного объединения Союзводпро-ект. - Москва. - 1981. - Г 56. - С.62-68.

7. Чупин В.Р. Выбор оптимальных мест размещения и параметров регулирующих сооружений в системах многопрофильных канатов. - В кн. : Методы очистки бытовых и промьылен-ных сточных вод и утилизация отходов. - Иркутск, - 1982. -

- С.58-62.

8. Математическое описание систем многопрофильных каналов и методы их оптимизации / А, Л. Черенков, С.В.Сумароков, Г.Н.Мурашкин, В.Р.Чупин. - Гидротехническое.строительство.

- 1983. - }" 4. - С.33-35.

9. Чупин В.Р., Сумароков C.B. Многоступенчатая оптимизация открытых и закрытых систем подачи, транспорта и распределения воды. - В кн.: Водные ресурсы Байкала и Ангары. Предсказание, рациональное использование и охрана. - Иркутск. - 1983. - С.47-50.

10. Сумароков C.B., Чупин В.Р. Учет динамики развития в задачах проектирования водопроводных сетей и открытых каналов. - В кн.: Водные ресурсы Байкала и Ангары. Предсказание, рациональное использование и охрана. - Иркутск. -1983. - С.50-53.

11. Троицкий В.В., Чупин В.Р. Выбор оптимального планового положения каналов с учетом устройства водохранилищ. -Водные ресурсы. - 1985. г У I. - С.49-56.

12. Чупин В.Р., Морев A.A., Куртин A.B. Оптимальная реконструкция водопроводных сетей и методы ее решения. В кн.: К вопросу оптимального проектирования и реконструкции систем водоснабжения городов и предприятий области. - Иркутск. -

- 1985. - C.I0-IÏ.

13. Математические модели и методы теории гидравлических цепей для исследования и оптимального проектирования трубопроводных и гидравлических систем / Баринова С.Ю., Мэ-ренкова H.H., Сеннова S.B., Сидлер Л.Е., Храмов A.B., Чупин В.Р. - Труди симпозиума "Системы энергетики, управление развитием и функционированием". - Иркутск, СЭИ. - 1986. -

- С.116-127.

14. Меренков А.П., Чупин В.Р., Сидлер В.Г. Методы син-

теза схем и структур трубопроводных и гидравлических систем. В кн.: Методы синтеза и плакирования развитием крупномасштабных систем. - Саратов. - 1936. - С.116—I19.

15. Чупин В.Р., Ленденев B.C. Оптимизация рагвиванпих-ся систем водоотведения. - Известия Вузов: Строительство и архитектура. - 1987. - ?" 6. - С. 102-106.

16. Чупин В.Р. Оптимизация структуры и параметров систем магистральных Качалов по критерию максимума обпей экономической эффективности. - известия Вузов: Строительство

и архитектура. - IS87. - Г 12. - С.78-82.

17. Сумароков C.B., Чупин В.Р. 0 математическом моделировании современных водогнабкагаих систем. - В кн.: Математическое моделирование трубопроводных систем. - Иркутск. СЭИ. - 1988. - С.114—128.

18. Ленденев B.C., Чупин В.Р. Оптимизация реконструируемых систем водоотведения. - Водоснабжение и санитарная техника. - 1988. - C.9-II.

19. Ступина Л.А. Чупин В.Р. Проблема нормирования вероятности безотказного снабжения и учет ее в задачах проектирования систем транспорта воды. - В кй.: Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. -

- Киев. УМК ВО. - 1989. - C.I7I-I74.

20. Сидлер В.Г., Сумароков C.B., Чупин В.Р., Барино-ва С.Ю., Шлафман В.В. Расчет послеаварийных гидравлических режимов - Водоснабжение и санитарная техника. - 1989. - № 2.

- С.4-5.

21. Куртин A.B., Обуздин С.Ю., Сумароков C.B., Чупин В.Р. Автоматизированный анализ функционирования системы водоснабжения г.Иркутска. В кн.: Пути улучпения работы сооружений водоснабжения и водоотведения Дальнего Востока. - Хабаровск. -1989. - С.42-47.

22. Сумароков C.B., Чупин В.Р., Малевская М.Б. 0 развитии и совершенствовании методов обобщенной многоконтурной оптимизации сложных трубопроводных систем. - В кн.: Методы анализа и оптимального синтеза трубопроводных систем. - Иркутск.

- 1989. - С.73-81.

23. Баранова С.Ю., Сумароков C.B., Ступина Л.А., Чупин.В.Р., Новицкий H.H. Внедрение методов теории гидравлических цепей в

практику проектирования и эксплуатации трубопроводных и гидравлических систем (тепло-, водо- и кефтеснабжения, групповых водопроводов и каналов для транспорта воды). - Фундаментальные науки народному хозяйству. - Москва: Наука. -

- 1990. - С.572-574.

25. Баринова С.Ю., Малевская М.Б., Ступина Л.А., Сумароков C.B., Чупин В.Р. Методы решения задач управления для долгосрочного планирования режимов работы системы водоснабжения г.Иркутска. В кн.: АСУ и современные технологии водоснабжения и водоотведения в условиях Датьнего Востока. -Владивосток. - 1990. - С.123-126.

26. Антонов Л.А., Гкаченко А.З., Чулин В.Р., Хадеев A.A. Математическое моделирование работы систем водоснабжения (на примере г.Хабаровска). В кн.: АСУ и современные технологии водоснабжения и водоотведения в условиях Дальнего Востока.

- Владивосток. - 1990. - С.131-133.

27. Ткаченко А.З., Чупик В.Р. Гидравлический расчет водопроводных сетей. - Методическое указание по применению ЭВМ для студентов специальности 2908. - Хабаровск. - 1989. - 20 с.

28. ¡Деренков А.П., Сумароков C.B., Чупин В.Р. Управление развитием водоснабжавших систем. В кн.: Опыт применения математических методов к ЭВМ в практике эксплуатации систем водоснабжения. - Иркутск. - 1990. - С.14-17.

29. Сумароков C.B.-, Ступина Л.А., Чупин В.Р. Планирование режимов работы систем водоснабжения. Та'- же. Иркутск. - 1990. -

- С.18-21.

30. Обуэдин С.Ю., Скрипкин С.К., Чупин В.Р. Графический редактор, ориентированный на задачи эксплуатации и развития систем подачи и распределения воды. Там же. Иркутск. - 1990.

- С.42-46. ■

_ Подп. к печ. 23 П-91 г. ис-ьем -J п. л. Зак. 1Ü1. Тир. IUP. Тип. ВНИИ ВОДГЕО, г. Железнодорожный, 2, Гидрогородок, 15.