Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Января 2015 в 17:33, курсовая работа
Целью курсовой работы является определение параметров природно- техногенной системы с учетом трех параметров :
Экологический критерий - чистота воды
Экономический критерий – доход от использования водных ресурсов
Социальный критерий - количество отдыхающих на рассматриваемом водоеме.
Введение………………………………………………………………………………….... 3
1. Исходные данные…………………………………………………………………….4-6
1.1 Гидрологические данные…………………………………………………………….4
1.2. Топографические данные……………………………………………………… . 5-6
2. Данные о потребителях воды…………………………………………………….6-8
2.1. Охрана природы………………………………………………………………………6
2.2. Рекреация………………………………………………………………………………7
2.3. Судоходство…………………………………………………………………………..7
2.4. Гидроэнергетика……………………………………………………………………..7
2.5. Орошаемое земледелие……………………………………………………………...8
3. Исходные данные для многокритериального проектирования вхс……....8-17
3.1. Зависимость количества отдыхающих от объема водохранилища………8
3.2. Зависимость чистоты от объема водохранилища…………………………..9
3.3. Зависимость дохода от объема водохранилища……………………….…9-10
3.3.1. Расчет дохода от реализации продукта с орошаемых земель….…10-12
3.3.2. Расчет дохода от реализации продуктов энергетики………………13-14
3.3.3. Затраты на строительство и компенсацию ущерба от строительства водохранилища…………………………………………………..14-16
3.3.4. Зависимость дохода от объема водохранилища...............................16-17
4.Выбор объема водохранилища на основе многокритериального анализа..............................................................................................................17-30
4.1. Зависимость критериев от объема водохранилища…………………....17-18
4.2. Экспертный метод выделения главного критерия…………………............18
4.3. Метод выделения главного критерия…………………………………………..19
4.4. Метод Домбровского……………………………………………………….…….20
4.5. Метод Домбровского при неравнозначных критериях……………….…….21
4.6.Метод равной эффективности………………………………………………22-23
4.7. Метод определения эффективности для неравнозначных критериев………………………………………………………………………….…..23-24
4.8.Метод линейной сверки…………………………………………………..……24-25
4.9. Метод Ныковского……………………………………………………………..25-26
4.10. Метод Паретто……………………………………………………………….….27
4.11. Метод треугольника Фуллера……………………………………………...27-28
4.12. Выбор окончательного варианта объема водохранилища……………….29
4.13. Метод циклограмм……………………………………………………………29-30
Заключение…………………………………………………………………………..
3.3.1.Расчет дохода от реализации продукта с орошаемых земель.
Доход от реализации продукта с орошаемых земель рассчитывается по формуле:
Дkiор = dki ор * Fki ор, тыс. руб. Дmax, тыс. руб.
dki ор – удельный доход орошения при i-том варианте распределения объема водохранилища, руб./га;
Fki ор – площадь орошаемых земель при i-том варианте распределения объема водохранилища, тыс. га.
Fki ор = * η, тыс. га.,
Где Wор – объем воды на орошение;
М – оросительная норма; М = 4500 м3/га;
η – КПД = 0,9.
Fki ор = η, тыс. га.,
Wор ʹ - количество воды для урожайности.
Wор = Wор ʹ + Wразб.;
Wразб. = Kвв * Kразб. * Wор ʹ;
Wор = 1,3 * Wор ʹ => Wор ʹ = ;
Wразб. – объем воды, необходимый для разбавления;
Kвв – коэффициент возвратных вод;
Kразб. – коэффициент разбавления.
Найдем максимально возможную площадь орошения:
Fmaxор = 0,065 тыс. га;
Wор. 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 ʹ |
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:
Дkiэн = dэн * Ээн i, тыс. руб.
Где dэн – удельный доход электроэнергии при i-том варианте распределения объема водохранилища, который принимается равным 0,4 тыс. руб./МВт.
Ээн i – годовая выработка электроэнергии на гидроэлектростанции, кВтч.
Ээн i = , кВтч;
W iэн - объем воды для гидроэнергетики при i-том варианте объема распределения водохранилища;
Нk. – напор на гидроэлектростанции i-том распределении объема водохранилища;
367 – коэффициент, учитывающий ускорение свободного падения.
Нk = ▼ВБ - ▼НБ = 500 – 460 = 40 м.
Расчёт напора сводим в таблицу № 5.
Таблица № 5.
Расчёт напора
W i варианта |
W i водохранилища |
Q, м3/с |
▼ВБ |
▼НБ |
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:
Зстр. = зстр * Wводохр, тыс. руб.
зстр – 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:
Зущ = зущ * Wводохр, тыс. руб.
зущ – 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)
График 12. Затраты на компенсацию ущерба
Суммарные затраты на строительство водохранилища определяются по формуле:
∑З = Зстр. + Зущ , 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.
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 зависимости дохода от объема водохранилища:
График 13. Зависимость дохода 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 |