Настоящий раздел посвящен анализу примеров использования математических моделей планирования орошаемого земледелия, представленных ранее. Обсуждаются как традиционные, так и сравнительно новые задачи, связанные с оценкой влияния изменений климата на ирригационное водопользование.[ ...]
Оптимизационные расчеты особенно полезны на ранних стадиях водохозяйственного проектирования в масштабе оросительной системы или региона, когда необходимо оценить масштабы затрат на строительство и эксплуатацию сооружений. При этом количество возможных вариантов велико, а расчеты ведутся по весьма укрупненным нормативам и показателям. Вариантность решений здесь, пожалуй, еще более существенна, чем в детальных разработках. Основная задача состоит в установлении правильного, оптимального соотношения между основными ресурсами: капитальными вложениями (К), земельными (5 ) и водными (<3) ресурсами. Величины Б и обычно заранее известны, также как и то, какая из них является лимитирующей в данном районе.[ ...]
В рассматриваемых задачах такие случайные величины, как количество осадков, солнечного тепла и пр., лишь через определенные интервалы значений могут привести к необходимости изменения технологии производства, а следовательно, производственных затрат. То же относится и к урожайностям, на которые влияет комбинация погодных условий, складывающаяся в течение года. Эти соображения дают возможность выделить конечное число случайных состояний производственного процесса и оценить частоту их повторения (так называемые субъективные вероятности). Однако учет вероятностных характеристик речного стока и естественного увлажнения, определяющих возможности развития орошаемого земледелия, далеко нетривиален.[ ...]
Наиболее простая методика расчета вероятностей повторения разных по засушливости лет базируется на данных о динамике урожайности ведущей культуры, например, яровой пшеницы, и эффективных осадков в течение вегетационного периода за возможно длительный ряд лет [Пряжинская, 1985]. Можно представить следующую гипотетическую зависимость уровней урожайности от осадков, достаточно типичную для степных районов России (табл. 6.5.1).[ ...]
Частичное наложение интервалов эффективных осадков говорит о том, что на урожай влияют и такие факторы, как накопление влаги в почве в зимний период, благоприятность распределения осадков внутри вегетационного периода и др. Дискретные оценки лет по засушливости позволяют оценить прироста урожая за счет орошения. Однако эффективность сельскохозяйственного производства определяется не только объемом получаемой продукции, но и уровнем затрат на производство этой продукции. Доход от орошения будет тем выше, чем больше объем продукции и чем меньше дополнительные по сравнению с богарным земледелием издержки на поливы. Система же поливов для каждой культуры, как изложено выше, зависит от складывающихся погодных условий. Исходя из этих соображений, устанавливается количественная связь затрат на орошение и условий естественного увлажнения, которые и служат нормативами оптимизационной модели.[ ...]
Двухэтапная стохастическая модель типа (6.2.1)-(6.2.14) применялась при обосновании ряда ирригационных проектов для условий неустойчивого увлажнения Западной Сибири и Алтайского края. В результате решения задач определялась оптимальная структура посевных площадей, дополнительный чистый доход от орошения в каждый из исходов увлажнения, величина участков подвижного орошения, а также окупаемость капиталовложений. Обосновывались направления углубления специализации хозяйств, обслуживаемых оросительной системой, выявлялись резервы развития орошения [Полубаринова-Кочина и др., 1969].[ ...]
Изменения гидрологических условий и в том числе, содержания почвенной влаги, существенно влияют на водный баланс. Такая ситуация вполне реальна не только за счет изменений климата, но и при росте водопотребления в условиях естественного развития хозяйственной деятельности.[ ...]
Изучение влияния изменений климата на ирригационное водопользование и чувствительность водохозяйственных систем к этим изменениям позволит разработать политику действий, необходимых для формирования ВХС, способных противостоять будущим климатическим воздействиям. Высокая стоимость многих водохозяйственных сооружений обуславливает реальность существенных финансовых затрат и их потерь при ориентации на обоснования проектов с помощью сильно упрощенных математических моделей развития ВХС.[ ...]
Тем не менее, естественно, что математический аппарат для принятия решений по оценке последствий реализации различных стратегий управления водными ресурсами базируется на определенных сценариях климата и не включает детального описания климатических и связанных с ним процессов, для изучения которых разрабатываются специальные модели.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Матричная схема дискретной стохастической модели |
 |