Имитационные эксперименты на модели водохозяйственной системы

А. В. Федорян 
Имитационные эксперименты
на модели водохозяйственной системы 
Практикум 
Москва 
2024 

УДК 626.8:001.891.5(075) 
ББК 38.778.1в631.0я73 
Ф33 
Рецензент: 
Примаков Н. В., канд. сельхоз. наук, доц. каф. эксплуатации 
и технического сервиса ФГБОУ ВО «Кубанский государственный 
аграрный университет имени И. Т. Трубилина» 
Федорян, А. В. 
Ф33   Имитационные эксперименты на модели водохозяйственной 
системы : практикум / А. В. Федорян. — Москва: Директ-Медиа, 
2024. — 32 с. 
ISBN 978-5-4499-3771-1 
В учебном издании рассмотрены вопросы создания математических моделей водохозяйственных систем, применения методов математического регулирования при управлении режимами водоотдачи и регулирования качества воды. Практикум предназначен для выполнения 
практических занятий и самостоятельной работы по дисциплинам в области математического моделирования в водном хозяйстве и гидромелиорации.  
Практикум предназначен для студентов бакалавриата и магистратуры обучающихся по направлениям подготовки «Гидромелиорация», 
«Природообустройство и водопользование» и «Строительство». 
УДК 626.8:001.891.5(075) 
ББК 38.778.1в631.0я73 
ISBN 978-5-4499-3771-1 
© Федорян А. В., текст, 2024 
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2024 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ ……………………………………………………. 
4 
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ …………. 
6 
ЗАДАЧА 1. Обоснование режима отдачи воды 
из водохранилищ на основе проведения 
численных экспериментов на математической модели …………. 
7 
ЗАДАЧА 2. Разработка математической модели 
для управления качеством воды в водном объекте ……………… 
18 
ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………… 
30 
 
 
 
 
 
3

ПРЕДИСЛОВИЕ 
Проектирование и сооружение водохозяйственных систем обуславливают  высокие требования к научной обоснованности их проектов. Начало 
30-х годов прошлого века связано с развитием гидротехнического строительства в целях интенсивного освоения водных ресурсов. Основой для этого послужили разработанные в то время схемы комплексного использования и 
охраны водных ресурсов основных речных бассейнов страны. При разработке этих схем впервые в мировой практике к речному бассейну начали подходить как к единой системе, где взаимосвязаны интересы различных отраслей 
народного хозяйства и естественные водные ресурсы.  
Одна из основных особенностей водохозяйственных систем состоит в 
том, что их производственные ресурсы – речной сток – подвержены естественным колебаниям. Это обстоятельство потребовало разработки специальных методов оценки водных ресурсов с целью обоснования параметров 
водохозяйственных систем, определение их отдачи и оптимального распределения водных ресурсов. Возникла проблема регулирования стока водохранилищами. Эти практические задачи нашли свое научное обоснование в теории регулирования речного стока, разработанной в связи крупными гидротехническим и гидроэнергетическим строительством и реализацией планов 
создания водохозяйственных систем. Научные основы анализа водохозяйственных систем используют для проектирования водохозяйственных систем 
и управления их работой в реальном времени. 
Проектирование водохозяйственных мероприятий представляют собой 
сложную задачу, одной из направлений которой является  проектирование 
мероприятий по эффективному использованию водных ресурсов. Это составляет круг вопросов, решаемых водохозяйственными расчетами. 
Под водохозяйственными расчетами понимается совокупность расчетов и проектных проработок направленных на 
 выявление ресурсов и режима, намечаемого к использованию водного объекта; 
 выяснение требований водопотребителей и  водопользователей к  
водным ресурсам  и режиму их регулирования, согласование этих требований. 
 установление водохозяйственного эффекта, который может быть получен от намечаемых мероприятий. 
 производство расчетов к выбору основных водохозяйственных параметров, определяющих размеры сооружений и водохранилищ, - величина 
подпора, емкостей водохранилищ, потребных для регулирования низкого и 
паводочного стока, размеров водосбросных отверстий, мощностей гидроэлектростанций и т.п.   
 разработка проектного режима и составление правил управления работой водохранилищ, обеспечивающих реализацию намеченных мероприятий. 
4