Техник схеманинг турли даражалари учун сув ресурсларини тақсимлашни оптималлаштириш

ТЕХНИК СХЕМАНИНГ ТУРЛИ ДАРАЖАЛАРИ УЧУН СУВ РЕСУРСЛАРИНИ ТАҚСИМЛАШНИ ОПТИМАЛЛАШТИРИШ
Мақолада суғориш тизими техник схемаларининг турли даражалари ва турли сценарий тадқиқот режалари учун суғорилган ерлар учун иқтисодий жиҳатдан асосланган эҳтиёжлардан фойдаланиш асосида сув ресурсларининг оптимал тақсимланиши бўйича тадқиқот олиб борилган. Ⱪораⱪалпоғистон Республикаси Райгород(Тахиаташ сув омбори) суғориш тизими техник схемасининг турли даражалари учун оптималлаштириш масалалар моделлари блоки ишлаб чиқилди. Оптималлаштириш масалалар моделлари блоки уч даражали бўлиб, тўртта чизиқли дастурлаш масалаларини ўз ичига олади. Симплекс усули-режани босқичма-босқич такомиллаштириш усули стандарт алгоритми ёрдамида , , тақсимот каналларига бириктирилган 1, 2, 3 участкаларининг ишлаб чиқариш функциялари ҳосил бўлди. Барқарорликни таҳлил қилиш чизиқли дастурлашнинг икки томонлама назарияси аппаратидан фойдаланиб, амалга оширилди ва Райгород суғориш тизими учун олинган ечимлар барқарор эканлигини кўрсатди, яъни: тақсимот каналидан 6000 минг куб метрга тенг оптимал сув олиш миқдорида № 1 участкасининг суғориш ва деҳқончилик учун экин ва технологиялар бўйича максимал умумий соф даромади 388499,4 минг руб.; тақсимот каналидан 2000 минг куб метрга тенг оптимал сув олиш миқдорида № 2 участкасининг суғориш ва деҳқончилик учун экин ва технологиялар бўйича максимал умумий соф даромади 107575,7 минг руб.; тақсимот каналидан 4000 минг куб метрга тенг оптимал сув олиш миқдорида № 3 участкасининг суғориш ва деҳқончилик учун экин ва технологиялар бўйича максимал умумий соф даромади 188992,4 минг руб.ни ташкил этди.

Калитли сўзлар: сув тақсимотини оптималлаштириш, оптималлаштириш масаласи, модел, ишлаб чиқариш функцияси, сценарий тадқиқотлари, ечимлар барқарорлигини таҳлил қилиш, суғориш тизими.
Россиянинг сув фонди ва сув хўжалиги мажмуаси сув хўжалиги тизимлари ва иншоотларидан иборат бўлиб, мамлакат иқтисодиётини барқарор ривожлантириш ҳамда иқтисодий, экологик ва ижтимоий муаммоларни ҳал этиш учун муҳим аҳамият касб этади [1].

Россия сув хўжалиги мажмуасининг асосий муаммолари ирригация сувларидан фойдаланиш, сув ҳавзаларида сув сифатининг қониқарсиз бўлиши, асосий воситаларнинг техник ҳолати ёмонлашганлиги ва сув хўжалиги тизимининг паст самарадорлиги ҳисобланади. Шу билан бир қаторда сув хўжалиги ривожланиш даражаси ва суръатларининг ошиши, суғориш тизимларининг ишлашини ташкил этиш шакллари сув манбалари ва сувдан фойдаланувчилар ўртасидаги муносабатларнинг сезиларли даражада мураккаблашувига олиб келади. Сув сарфининг умумий ҳажми ошган сари сув ресурсларини бошқаришни ташкил этиш ва сув ресурсларини тақсимлашни режалаштиришда оптимал қарорларни таъминлаш сифатига қўйиладиган талаблар ортади [2-8].

Агросаноат мажмуасида сувдан фойдаланиш ва сув истеъмолига жуда кўп омилларнинг таъсири экологик, иқтисодий ва ижтимоий мезонларни ҳисобга олган ҳолда мелиоратив тизимлар ва уларни бошқариш тизимининг асосий параметрларини аниқлаш учун симуляция моделлари ёрдамида оптималлаштириш масалаларини ҳал қилиш зарурлигига олиб келади.

Мисол учун, «РосНИИПМ» ФГБНУ ходимлари суғориш тизимининг техник схемасининг турли даражалари учун сув ресурсларини оптимал тақсимлаш ва суғориш ерларига иқтисодий жиҳатдан асосланган эҳтиёжларни қўллаш асосида турли сценарий тадқиқот режалари бўйича тадқиқотлар олиб бордилар. Натижада (Волгоград) Қорақалпоғистон республикасининг Райгород ирригация тизими (СТ) мисолида техник схеманинг турли даражалари учун оптималлаштириш масалалари моделлари блоки ишлаб чиқилди. Сонли ҳисоб-китоблар сценарий тажриба режалари талабларига мувофиқ гуруҳланган маълумотлар базаси ёрдамида амалга оширилган [9].

Оптималлаштириш масалалар учун моделлар блоки учта даражадаги вазифани ўз ичига олади:

1-даража - тақсимот каналига бириктирилган суғориш массиви:

а) суғориш режимларининг маълум сценарий режаси учун гидро-мелиоратив тизим участкаларининг суғориш массивлари чегараларида экин майдонлари таркибини ва экинларнинг суғориш меъёрларини оптималлаштириш модели-1-вазифа;

б) суғориш тизимининг аниқ бир тақсимот каналларига бириктирилган суғориш массивлари (участкалари) нинг ишлаб чиқариш функцияларини тузишнинг параметрик модели- 2-вазифа;

2-даража-суғориш тизими бошидаги сув олиш ҳажми. Суғориш массивларининг ишлаб чиқариш функцияларига асосланган тақсимловчи тармоқ участкалари бўйича суғориш тизими бошидаги сув олиш ҳажмининг оптимал тақсимланиш модели 3-вазифа;

3-даража-тақсимот каналининг жавобгарлик соҳасидаги суғориш майдонининг тақсимловчи тармоғи. Ҳисобланган иқтисодий жиҳатдан оптимал суғориш меъёрлари асосида суғориш режимларини ҳосил қилиш модели 4-вазифа.

Келтирилган моделларнинг маълумотлар базасидаги маълумотлар санаб ўтилган вазифаларга мувофиқ қуйидагича тузилган:

1-даража - 1, 2 вазифалари:

а) суғориш тизими участкалари бўйича экинларни алмаштириб экиш тартиби, сценарий режаларига мувофиқ қишлоқ хўжалик экинларининг суғориш меъёрлари, экин ҳосилдорлиги ва уларни суғориш ва деҳқончилик бўйича етиштириш харажатлари меъёрлари;

б) қишлоқ хўжалиги маҳсулотлари учун бозор шароитлари (бозор сегментлари, нархлар ва сотиш ҳажмлари) тўғрисидаги маълумотлар;

2-даража, 3-вазифа. Сув истеъмол қилиш лимитлари, турли таъминотдаги баҳорги ва йиллик сув олиш меъёрлари, суғориш тизими бошидаги сув олишнинг юқори чегараси;

3-даража,4-вазифа:

а) суғориш тизими участкаларининг турлари тупроқ шўрланиш кўрсаткичлари, ер ости сувларининг тупроқ турлари бўйича сатҳи ва кимёланиши, суғориш режимига қўйиладиган экологик талаблар;

б) агрометеопараметрлар (ёғинлар, ҳароратлар ва бошқалар) бўйича прогноз ва ҳақиқий маълумотлар.).

(Волгоград) Қорақалпоғистон республикаси Райгород суғориш тизими учун белгиланган сценарий доирасида вазифалар ва ахборот оқимларининг ўзаро боғланганлиги бўйича функционал диаграммаси 1-расмда кўрсатилган.

Оптималлаштириш моделларининг ўзаро таъсир алгоритми қуйидагича:

- суғориладиган майдонларда турли суғориш технологияларининг мумкин бўлган комбинацияларини белгилайдиган сценарий режалари тузилади: белгиланган суғориш меъёри билан суғориш; ҳисобланган суғориш меъёрларидан паст бўлган суғориш меъёри билан суғориш; суғоришсиз;

- тарқатувчига бириктирилган ҳар бир суғориш тизими учун деҳқончилик билан биргаликда суғорма деҳқончилик таркибиини оптималлаштириш масаласи - чизиқли дастурлашнинг параметрли масаласи; параметр тақсимот каналига сув олиш ҳажми қўйилади;

- 2 – банднинг вазифа моделидан фойдаланиб, соф даромад (СД)нинг тақсимот канали бошидаги сув олиш ҳажмига нисбати сифатида га бириктирилган ишлаб чиқариш функциялари (ИЧФ) тузилади –

- суғориш тизими учун умумий соф даромадни максималлаштириш талабидан келиб чиққан ҳолда сув олиш бўйича бош сув олиш ҳажмининг оптимал тақсимланиш масаласи -динамик дастурлаш масаласи қўйилган. Масаланинг ечилиш алгоритми даражаларга ажратилган бўлиб 1-даража, 2- даража, 3- даража, 4- даража кўринишида қуйидагича 1,2,3- схемада келтирилади.

1-даража

1-схема