Quy hoạch và quản lý nguồn nước phần 5

Tham khảo tài liệu quy hoạch và quản lý nguồn nước phần 5, khoa học tự nhiên, công nghệ môi trường phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quy hoạch và quản lý nguồn nước phần 5 77Ch−¬ng 4- M« h×nh hãa... Ch¼ng h¹n ®èi víi kho n−íc l−u l−îng qua c«ng tr×nh trong mét sè tr−êng hîp cãthÓ bÞ rµng buéc bëi c¸c biÓu thøc cã d¹ng sau: qjmin ≤ qxj(t) ≤ qjmax (4-38) - Rµng buéc vÒ tr¹ng th¸i: VÐc t¬ biÕn tr¹ng th¸i cña hÖ thèng thay ®æi tïy thuécvµ sù thay ®æi cña ®iÒu khiÓn U(t). Tuy nhiªn, tr¹ng th¸i cña hÖ thèng còng chØ ®−îcthay ®æi trong giíi h¹n nhÊt ®Þnh, vµ ®−îc biÓu thÞ còng b»ng c¸c rµng buéc d¹ng bÊt®¼ng thøc: G x1 (U, Z, X) ≤ B x1 víi c¸c Bx1, Bx2,..., BxL lµ c¸c h»ng sè. G x2 (U, Z, X) ≤ B x2 (4-39) ............................ G xL (U, Z, X) ≤ B xL Ch¼ng h¹n khi ®iÒu khiÓn ®èi víi hÖ thèng kho n−íc, th× dung tÝch trong mçi khon−íc chØ cã thÓ thay ®æi trong giíi h¹n lín nhÊt vµ nhá nhÊt cña nã: Vjmin ≤ Vj(t) ≤ Vjmax (4-40)4.5. Tèi −u hãa ®èi víi bµi to¸n ph¸t triÓn hÖ thèng nguån n−íc §©y lµ bµi to¸n tæng qu¸t nhÊt cña quy ho¹ch nguån n−íc. §èi víi mét vïng,miÒn hoÆc l−u vùc s«ng, víi tiÒm n¨ng nguån n−íc nhÊt ®Þnh, ng−êi lµm quy ho¹chph¶i nghiªn cøu mét c¸ch toµn diÖn gåm nh÷ng vÊn ®Ò chÝnh nh− sau: - Kh¶ n¨ng khai th¸c nguån n−íc ®¸p øng yªu cÇu ph¸t triÓn vïng - Sö dông tµi nguyªn n−íc vµo nh÷ng môc ®Ých nµo lµ hîp lý. - Gi¶i ph¸p quy ho¹ch vµ biÖn ph¸p c«ng tr×nh nµo cÇn ®−îc thùc hiÖn. - ChiÕn l−îc ®Çu t−: Tr×nh tù ®Çu t− ph¸t triÓn vïng c¶ vÒ sö dông n−íc còng nh− ®Çu t− x©y dùng c¸c c«ng tr×nh cÊp n−íc, phßng lò... ®Ó võa phï hîp víi kh¶ n¨ng tµi chÝnh mµ lîi Ých mang l¹i lµ tèi −u nhÊt. C¸c vÊn ®Ò trªn ®−îc gi¶i quyÕt trªn c¬ së ph©n tÝch vµ c©n nh¾c nhiÒu mÆt, trong®ã ph©n tÝch lîi Ých kinh tÕ lµ c¨n b¶n nhÊt. Ph©n tÝch lîi Ých kinh tÕ liªn quan ®Õn viÖclùa chän ph−¬ng ¸n tèi −u vÒ kinh tÕ. Khi ®ã c¸c m« h×nh tèi −u ho¸ lµ c«ng cô h÷uhiÖu cho viÖc ph©n tÝch vµ t×m kiÕm ph−¬ng ¸n tèi −u. Bµi to¸n tèi −u ®−îc thiÕt lËp trong giai ®o¹n nµy lµ sù liªn kÕt cña c¸c bµi to¸nthiÕt kÕ, bµi to¸n tèi −u ®èi víi c¸c yªu cÇu vÒ n−íc vµ xem xÐt nã trong chiÕn l−îcph¸t triÓn (lËp kÕ ho¹ch ®Çu t− ph¸t triÓn).78 Quy ho¹ch vµ qu¶n lý nguån n−íc §©y lµ mét bµi to¸n phøc t¹p, bëi vËy khi gi¶i quyÕt lo¹i bµi to¸n nµy cÇn thiÕt södông kü thuËt ph©n cÊp ®Ó ph©n bµi to¸n lín thµnh nh÷ng bµi to¸n con cã sè biÕn Ýth¬n vµ ®ì phøc t¹p h¬n vÒ c¸ch t×m nghiÖm.4.5.1. Bµi to¸n chiÕn l−îc ®Çu t− x©y dùng c«ng tr×nh §Ó dÔ hiÓu, ta chia bµi to¸n lµm hai lo¹i: lo¹i thø nhÊt chØ xÐt chi phÝ ®Çu t− x©ydùng; lo¹i thø hai cã tÝnh ®Õn chi phÝ qu¶n lý vËn hµnh.4.5.1.1. Khi ch−a tÝnh ®Õn chi phÝ qu¶n lý vËn hµnh (bµi to¸n lo¹i A)Ph¸t biÓu bµi to¸n Gi¶ sö ®èi víi mét vïng cô thÓ cÇn ®¸p øng yªu cÇu vÒ n−íc W(t) trong thêi gianquy ho¹ch T , yªu cÇu ®¹t møc tèi ®a cuèi thêi kú quy ho¹ch lµ Wmax. Gi¶ sö tronggiai ®o¹n gi¶i bµi to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng c«ng tr×nh ®· x¸c ®Þnh ®−îc tËp c¸c ph−¬ng ¸nc«ng tr×nh ®Ó tho¶ m·n yªu cÇu n−íc ®Æt ra. CÇn x¸c ®Þnh c¸c c«ng tr×nh nµo sÏ ®−îc®−a vµo x©y dùng vµ x©y dùng vµo thêi gian nµo cña thêi kú quy ho¹ch ®Ó kinh phÝx©y dùng lµ nhá nhÊt.VÝ dô: VÝ dô mét hÖ thèng cã 4 c«ng tr×nh sÏ ®−îc x©y dùng. Vèn ®Çu t− x©y dùng C vµkh¶ n¨ng cÊp n−íc Wc ®· biÕt. Gi¶ sö c¸c c«ng tr×nh ®−îc x©y dùng ph¶i ®¸p øng yªucÇu n−íc W(t). Yªu cÇu x¸c ®Þnh tr×nh tù ®Çu t− x©y dùng c¸c c«ng tr×nh sao cho chiphÝ x©y dùng lµ tèi thiÓu. Tøc lµ, t×m cùc tiÓu cña hµm môc tiªu: nt F = ∑ ∑ x it C it (1 + r)− t → min (4-41) i =1 t =1 Trong ®ã: Cit - chi phÝ x©y dùng ®èi víi c«ng tr×nh thø i: Cit = 0 nÕu nã kh«ng ®−îc x©y dùng vµo n¨m t; Cit = Cit nÕu nã ®−îc x©y dùng vµo n¨m t; r - hÖ sè triÕt khÊu, t lµ biÕn thêi gian tÝnh theo n¨m; xit - hÖ sè lÊy gi¸ trÞ b»ng 0 vµ 1: b»ng 0 tøc lµ kh«ng x©y dùng, khi nh©n víi Cit sÏ cã tÝch b»ng 0, cã nghÜa lµ kh«ng cã chi phÝ x©y dùng. ViÖc ®−a vµo hÖ sè xit ®Ó dÔ dµng trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n.4.5.1.2. Cã tÝnh ®Õn chi phÝ qu¶n lý vËn hµnh (bµi to¸n lo¹i b) Khi cã kÓ ®Õn chi phÝ qu¶n lý vËn hµnh trong giai ®o¹n khai th¸c, hµm môc tiªucña chiÕn l−îc ®Çu t− ph¸t triÓn hÖ thèng c«ng tr×nh sÏ cã d¹ng sau: T n ∑ (1 + r )− t ∑ (a i + ci + b i w it ) → min F= (4-42) t =0 i =1 ...