РОЗДІЛ 2
Методологія оптимізації водокористування при зрошенні в сучасних ринкових
умовах взаємодії водоспоживачів і водопостачальників
2.1. Схема методичного підходу до вирішення задач оптимізації водокористування
при зрошенні овочевих культур
Для прийняття рішень в умовах плати за воду при взаємодії водопостачальників і
водоспоживачів необхідна розробка адекватної системи оптимального
водокористування при зрошенні. Так, в умовах плати за воду водоспоживач
зацікавлений в отриманні високих і сталих врожаїв при мінімальних фінансових
затратах (посівний матеріал, обробка ґрунту, добрива, пестициди та гербіциди та
ін., в тому числі і на зрошення) [78, 81]. При цьому він не зацікавлений у
замовленні зайвої води, що не окуповується урожаєм та не призводить до
збільшення додаткового чистого прибутку від зрошення. В значній мірі це
обумовило зменшення кратності поливів, яка у Херсонській області з 4,7-5,0
(1985, 1987 рр.) зменшилась до 2,0 (2003 р.).
Фактично поливи за біологічною потребою рослин у даний час не проводяться. В
той же час поливи часто призначаються без урахування змінних погодних умов, що
може викликати негативні екологічні наслідки.
Таким чином, виникає необхідність оптимізації водокористування за сукупністю
економічних критеріїв, обґрунтування системи нормованого водокористування в
умовах плати за воду, що включає в себе як найважливіший елемент економічне
обґрунтування зрошувальних норм та оперативне планування водоощадливих режимів
зрошення [3, 118].
Тому з нашої точки зору методичний підхід (методика досліджень) до вирішення
задач оптимізації внутрішньогосподарського водокористування при зрошенні
повинен здійснюватись за такою схемою (рис.2.1):
- створення бази даних на основі ідентифікації залежностей “врожайність -
вологозабезпеченість” для овочевих культур з використанням загальновідомого
методу сплайн - апроксимації;
- графічний метод багатокритеріальної оптимізації варіантів
внутрішньогосподарського водокористування для визначення економічно
обґрунтованих зрошувальних норм;
- моделювання ризиків при водокористуванні на основі застосування статистичних
методів обробки фактичних даних (побудови гістограм); погодний ризик
водоспоживачів та водопостачальників відображається на основі моделей гри з
природою.
Рис. 2.1. Узагальнена блок-схема методичного підходу до вирішення задач
оптимізації внутрішньогосподарського водокористування при зрошенні овочевих
культур
Таким чином, прийнята в дисертаційній роботі методика досліджень базується на
узагальненні дослідних даних, що одержані в науково дослідних установах
стосовно умов півдня України по вирощуванню овочевих культур; для
багатокритеріальної оптимізації зрошувальних норм пропонується використовувати
метод імітаційно - оптимізаційне моделювання з графічним відображенням на ПЕОМ;
для оцінки ризиків запропоновано математичні методи статистичних досліджень на
основі побудови гістограм та використання моделей гри з природою.
Для забезпечення процесу прийняття рішень стосовно наукового обґрунтування
зрошувальних норм і режимів зрошення, оптимізації водокористування в нових
економічних і соціальних умовах необхідне створення сучасної бази даних і знань
[7, 36, 173]. Для овочевих культур виникає необхідність побудови залежностей
„урожайність-вологозабезпеченість” та подальшого розвитку методів їх
ідентифікації [93]. Створення бази знань вимагає узагальнення даних, що
одержані в науково дослідних установах стосовно умов півдня України по
вирощуванню овочевих культур, а також збір та узагальнення економічних
показників (собівартість вирощування продукції на богарі і на зрошенні,
закупівельні ціни та ін.). Такі залежності необхідно використовувати для
ідентифікації критеріїв економічної оцінки ефективності вирощування овочевих
культур. База знань повинна містити також критерії абсолютних та відносних
ризиків, що необхідні для оцінки одержання стабільних прибутків водоспоживачів.
Ідентифікація економічних критеріїв передбачає використання бази даних, зокрема
закупівельних цін, собівартостей вирощування продукції на богарі та на зрошенні
та ін.
В зв’язку з переходом на економічно доцільне водокористування, в даний час
вимагає подальшого розвитку по відношенню до робіт [77] метод оптимізації
зрошувальних норм при вирощуванні овочевих культур. Зокрема, необхідна
оптимізація зрошувальних норм не тільки за додатковим чистим прибутком від
зрошення та одержання високих і сталих прибутків, а й зменшення погодного
ризику для водокористувачів. Розв’язання цієї проблеми можливе на основі
системного моделювання з використанням методу багатокритеріальної оптимізації
при зрошенні та бази знань. Системний підхід базується на методі графічної
оптимізації за кількома критеріями. Прийняття рішень здійснюється графічно
виділенням області Парето за двома критеріями (критерії валової продукції та
додаткового чистого прибутку). Третій критерій (критерій відносного погодного
ризику) використовується як обмеження.
В сучасних умовах економічної і соціальної кризи суттєво погіршився технічний
стан зрошувальної мережі. Значні площі земель півдня України мають
незадовільний еколого-меліоративний стан. Внаслідок розпаювання земель та
фінансових труднощів деякі сільгоспвиробники не в змозі проводити поливи. Всі
ці фактори створюють систему ризиків, що суттєво зменшує величину водоподачі, а
значить і надходження від плати за воду. У зв’язку із значним зменшенням площ
зрошуваних земель для покращення водокористування при зрошенні, а в деяких
випадках і відновлення площ зроше
- Київ+380960830922