Оптимизация использования и охраны водных ресурсов в регионе (на примере бассейна реки Кафирниган) тема диссертации по экономике, полный текст автореферата
Автореферат
| Ученая степень | кандидат экономических наук |
| Автор | Мулажонов, Ибрагим |
| Место защиты | Душанбе |
| Год | 1995 |
| Шифр ВАК РФ | 08.00.13 |
Автореферат диссертации по теме "Оптимизация использования и охраны водных ресурсов в регионе (на примере бассейна реки Кафирниган)"
^ . ^ ^МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
) ПОЯ iC5 - ташкикиский технический университет
Ка правх рукопг;
МУШОНОЕ ИБРАГУМ Оптимизация использования и oxpaiai водных ресурсов в региона (на примере бассейна реки Кафпрнигн;
08,00.13. - Экономико-математические метода
АВТОРЕФЕРАТ ,диссертации на соискание ученой стопе;л кандидата экономических н?,ук
Душанбэ-1ХП
Работа выпонена на кафедре экономической кибернетики Х 1зджкшского государственного университета'.
Научный руководитель -доктор экономических наук, профессор Лемешев М.Я.
Официальные оппоненты:-доктор экономических наук,
Аскаров P.A.
кандидат экономических наук, с.н.с., Абдулоев А.
Бедующая организация -Т' ~><икский государственный центр стандартизации, метрологии и сертификации при Правительстве'Республики Таджикистан
Защита диссертации состоится _" ноября 1995 года в
10 часов на . аседании диссертационного совета К 065.04.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата экономических наук, по специальности 08.СО,13 в Тадаикском техническом университете.
Адрес 734042, г.Душанбе, проспект Куйбьпиева, д.ТО, зал Учепоги Совета.
С диссертацией можно ознакомится ' в библиотеке Тадаикскбго технического униБерситета.
Автореферат разослан "^2" октября 1995 года.
С.Камажгдинов
Ученый секретарь диссертационного сове к.о.н., доцент /
ОИЦДл .ХАРАКГКгаСТК.СА РАбОТЫ
Актуальность ц теш исследования. Стз.адалол^э рынгч.чьс: )Тно'лон".а в республике Таджикистан вызывает особую кеобходп-гаеть лаховдзння такого эконокк некого механизма рационального ПОЛЬЗОВАНИЯ ПрИрОДИЫХ рвСурСОВ, КОТОрЫЯ ПОЗВОЛИЛ О'Ы ПОЛУЧИТЬ лакспмальньш народнохозяйственный эффект. Ссади множества видов триродвых ресурсов одним из важнейших является вода, пр'.пем но Только ее колич ^ственнью, но и качественные характеристики. Тогрзблоние вода в народном хозяйстве намного празосходнг тотребленио всех видов продугатл, вместе езятых: .у г л;;, нефти, газа, руду, чугуна, стали, цемента, т,:анеи, пииеЕих продуктов и ар. В Казахстане и Срздней Азии насчитывается прикерио 50-60 чн. га земель, пригодных для орошен.'"!, 3 тежз время собственных водных ресурсов хватает- только на орошение _ 8-10 он. га. Всяныа рэсуроы двух главнмх рок Средней Азии почти поностью расходуются на нужда народ :ого хозяйства.
Для рационального и экономной; использования еодных рз-Хрсов требуется проведение мероприятий по внедрению ноеых во-досберзгающих технология, рвконстр.умвет оросительных систем, снижения удельного водопотребления за енот применения безводных и маловодных технологических процессов и увеличение доли сбсро-тно-повторного водопотреблэния.
В результате адаинистративло-командного хозяйствования в ряде регионов нашей страны .установилась напряженная экологическая обстановка. Ухудшились качественные sap теркстики воды в некоторых бассейнах рзк.
Эффективное рэшэниз задач рационального использования водных ресурсов и дсстшюние требуемых качественных харэкгс.рис-тик возможно шь гфи развитии сшпиалььых рыночных кэханизгюв достижения экономико-экологических шлея.
Цель и задачи исследования. Исходя из вышесказанного, основной цели диссертационной работы является разработка методических вопросов планирования использования виднсК ресурсов нз региональном уровнэ с учетом из качественного состояния. Иги этом предполагается использсвэр:о методов акпнокисэ-математического моделирования.
Соответстенно этому, в диссертации ставятся следующие задачи:
-анализ вопросов приоритетности водопотрьбления в случио
дафшпгга болы в регионе; Х .
-разработка мэтодкчэсгоп положений оптимального распределения видных ресурсов;
-разработка региональной зкономико-матвматаческой модели ХтпЕмадького распределение родных ресурсов между водопотребиге-ляии и ее охраны от загрягнэняя вредными сбросами;
-разработка оксномико-математическоя модели оптимизации, водолотрзбления в орошаемом земледелии в условиях дефицита вогсшх ресурсов;
-разработка методики определения платежей за сброс за-грязняювмх веществ водопотребителями с учетом достижения требуемых качественных характеристик исследуемого водного обьек-
-экспериментальная апробация разработанных моделей на конкретном регионе (С -еин реки) с далью выработки практических рекомендации ао оптимальному исспользованию вод-ньж ресурсов. ..
Научная -новизна. На основе обобщения опыта построения . оптимизационных жономико-математических моделей в работе формулируются теоретические и информационные предпосыки построения сис ,<:ы моделей использования и охраны водных ресурсов.
Разра ботана двухуровневая система оптимизационных моделей.
Экономика- математическая модель первого уровня предназначена для распределения водных ресурсов между водопотребител-ями региона. Включены также ограничения,регламентирующие качес-твзинью характеристики воды. В результате решения по этой модели определяются объемы водных ресурсов для каждого годопотреби-таля данного региона, лимиты используемых материальных и финансовых ресурсов , ограничения по сбросам загрязняющих веществ (прздрльно-допустимыв сбросы -НДС).
Модель второго уровня предназначена для оптимизации водо-потребления в орошаемом земледелии в условиях дефицита водных ресурсов. Входной информацией являтся результаты решения по первой модели.
проведены практические расчеты на примере конкретного региона.
Также рассчитаны нормативы платежей за сброс загрязняюсь жест в для всех идадпслятий данного водохсгяя-венного
Л-'."/:.. ' 6
коншэкоа н определены годовые нормы ш снижения.
Практическая значимость. Полученные результаты исследа-) вания могут быть применены для пэзработки планов развития во-дохозшственных комплексов. Разработанная система моделей использования водных ресурсоз отранает специфические условия рэк Средней Азии о ее главным водопогребителем - орошаемом ввмладеливм.
, 1 Оптимизация водопстребления в данном регионе позволяет снизить дефицит вода в нижнем тачании и, следовательно.окажет . влита на использование вода водохозяйственным комплексом . . Аму-Дарьи.
> Прэдаошйная система платежей за сброс загрязняющих веществ позволит достичь качественное состогш/э водных ресурсов, согласно соответствующим нормативам.'
Дпрсбпцап работа и внздрешо (.сновных положений. Основные паяэшшя и результаты исследования докладывались автором на ю-та Всесоюзных и Республиканских конференциях и опубликованы в 11-ти научных публикациях, общи;л обммом 2,35 п.л.
Структура дассортациоляоП работа. Диссертация зостот из ЕВЭДЗШ1Я>трэх глаз, заключения, списка литературы н приложения.
, ОСНОВНОЕ С0ДЕРЗНШ2 ДИССЕРТАЦИИ
В ЕЕЗдэшЕ! раскрывается зктуалыюсть темы, даль и задачи , исследования, обосновывается научная новизна, практическая значимость л структура работы.
Х В пзрвоз главэ "Проб.шл1 иыодьзсваня водных ресурсов о услоЕща рилочной зкожхгяпг приводятся анализ сущоствуш&го ва~ доштреблэшш в народном хозяйство Рэсублики Тядаикистая и гар-спэктзы развитая водопотробляющих отраслей, таких как орсиае-иоэ сошэдцмэ и пракшлэняостъ. Показана взаимосвязь и взаимозависимость экологических и экономических факторов в водопот- ' рзблэнни. Предположим, что в верхнем участке бассейна реки рао- . . поломан водоштраблящш объект. Обьэм сточных год объекта рав-оп V в шриоД г. И обгект очишает сточние вода о коэффицентом .Гдэ ч изманяотся в прэделах о д < I т.е. если то прои- сходит голэсэ очистка сточных вод.
; В никнем участке бассейна раки расположены п (г.=1,н) бо-, допотрэблятцх объектов.Воэдац следующие обозначения: (|'(у,ч)-. затрата на очисту сточных вод объекта, располошЕного в верхноа участке баосэгна роки в Ч - оя период в зависимости от стотп^
очистки q; /(ш^,-затраты на водоподготовку п-ом объектом в Л -ск иержиэ.яа единицу объема потребляемой вода, связэнннес влиянием сточных вод объекта верхгого участка; Гп1 (и') -затраты "ограбляемой воду, в случае отсутствия . сброса загрязнений на взрхвем участке бассейна ]йки; б); - Фоновая концентрация воды в нижнем участке бассейна роки в 1;-ом периода; <3* -объем потребляемых водных ресурсов п-ом объектом в г-ом периоде.
В зависимости от выбора значения козффицента з изменяется концентрация загрязнения воды в шгкном участке и соответственно затраты, объеетов на водоподготовку.
Обозначим через допонительные затраты на водоподготовку п-ом объектом в 1;-ом периода.
Видно, что если о и достигает максимального значение при Соответственно, при увеличении ч, возрастают
затраты на очистку воды объекта верхного участка бассейна реки.
Имеем следующую зависимость;
0 ''опт i v" ,4
Отсюда ког-шо определить оптимальную степень очистки воды, объектом верхнего участка бассейна реки, который определяется следующим слотнокенизм в ъ-ом периоде.
О Ф1 (V1
Езрхного участка докны ,:авнятся сумме предельных затрат на водоподготовку всеми обгзггами -нижнего участка бассзйна реки.
Аналогично рассчитиьаются огггкмальныз стоши \ очизтки для последугаапс .участков бассе шз ргки.
Таким образом, возникает задача определения оптимального размера затрат на очистку сточных вод, которые обослэ-
чшш бы максимальный эффект от использования водных ресурсов водопо'фобито лом, располоке иным в верхнем участке бассейна реки.
, .Во второй главо Моделирование использования водных ресурсов рзгиона с учетси охраны огсруяаюодей среда " - приводится краткий обзор зкономико-математатеских нецелей использования я Охрани водных ресурсов. Сформулирована двухуровневая еггпяшза Х цкоиная зконошпга - математическая модель использования водных ресурсов региона и приведена схема согласования решениа по моделям обеих уровней. Разработан метод приведения нелинейной модели второго уровня к линейному виду.
Пзрзйдзи к формализованному описанию одели.Весь бассейн ' роки разбит на J участков (а=Г73). На каждом участке раеппждае-. ни: 11-сельскохозпаственных шюцадеа (I.,... ,п ... н-промышленных предприятий (I .... п,.....N > , з. - населенных
пунктов <1.,., .,з)<:... Вазна::<ныз боковые притоки па каадом
участке обозначены через qj (.1=173) - В модели приняты следующие обозначения; I число наименований производимых се:шскохозяа-культур,. Хг-Ч11СЛо нак.'.зяовашт выпускаемых промышленных продукций, И4-. тожество способов полива 1-ой культуры, п2~ множество ' допустимых технология производства 1-о продукта промышленности, .
х^ способ полива <г=Г,!>. ' ; ,
О учетом данных обозначения предложенная зкономико-математическая модель имеет вид: ; Ограничения.
-.1. На выпонение плана производств-! сельскохозяяст&эн-ного продукта:
.'Х";.; I (--2.1)
где: . рит-урокаапость, х^-площадь, пробьем производств-!. , 2. На исцользаваггиз сельскохозяйственных земель:
2 X < а < ; I ТП; т = .О!, <2..2) глел ""У % ' ' 1 1
где: адоля пашни, под 1-оа с/ж культурой, 1п -гиюиадь.
3,На производство промышленной продукции;
/-ф л Х ^Д ; . ' .
л Т. 2 2 у'гп> 1 = 1.1 , <2,Ю>. . '
, 1л| 1 'ео^ ) ' '
Х 8 ' . где -. у'гп -сбьок :роизвоцстза, у.-объемы гос.заказ. . .
4. Н. капитальные вложения в сельскохозяйственном .
производстве: Х
Х ^ - Х. '" :' Е Е Е Кгт2 - К, < О;. (2.2.4)
где: кгга -приведаштые затраты, К.-объем- капвложений.
5. На капитальные вложения в промышленное производство.''
ЕЕ Е - К' 5 О; 1=йТ; ы, (2.2.5)
где : к|гг_-приведенные затраты ,к'-ойьем капвложений. ' .
6.На общие кагат; ьные влояения в регионе (бассейн реки): 7 Е к. + е гк1 < к, (2.2.6)
' г = л 3 . . < .
7. Баланс на. испо. ._>зование воды в сельскохозяйственном производстве: - ^
Е I Е ЕЧ№л-*1 -Т; 3=Т75, (2.^.7)
т.-11 = ) J
где: о) гт ^норма расхода вода при 1-ом по либо, Ч?.- объем воды
необходимый для .прошения в -ом участке в -Ь-ом периоде.
8. Баланс использования вода в промышленности на З-ом участке:
Е Е Е " "О! (2-2.8)'.
где: -количество вода, расходуемое п-предприятием; У^-об-
щий объем вода, потребляемой в промышленности.
9. Баланс общего объема воды в -ом участке в -к периоде:
Х г + у* - # = о,- t=T7т; (2.2.9)
где: и1;-общий объем вода необходимый в о-ом участке.
10. Баланс поступвния стоков от сельскохозяйственного и промьшш иного производства в 1;-ом периоде в -ом участке:
Е Е Е Е' - в1, 1=175,(2.2.10)
1 = 1 Ч'-, .= } 1 \ - -ЧХ ..'.."
; - N. ' Х
Е Е Е С-л;гпуи- ё; =0; (г.2.,11):;;
в) + д) ~ К = 0;Г:- . (г.2.12)
где: irm , ?'rri- соответствующие козффицэпты возврата сточных*
вод. б' + 9*-общий объен сточных вод.
II. НЙОТрИШТОЛЬПОСТЬ- шрокондых. В МОДЭЛИ условие HGCT-риЦатвльнзсти накздываотся на следукика пррэкэнныо:
W V К' ^ V); 0);й;. (2.2.13) .
Половая функция кололи, с учетом зтих ограничения,является максимум Истого дохода от производства сельскохозяйственного и промышленного производства зд вычетом продзводспзенных затрат:
ZEE Z (с 3pirmxLrm *
J" <-C1e*1'"jB> J ) J . Х
i i Z Z Z (c -3|rJ yirr> Ч-> max, (2.2.14)
г до: С^.С.-шна реализации. соотвотстбошго сзльскохозяястмнно-
го <1б1д) и промьпшшгого (icl2> продукта; 3 ггя ,3 гп -затрате. '
В результате реализцга данной модели. опредэлотся следующие парзкзтры: сбхета выпуска сзлъскохсзя^стго'неого и про-гяяплуйдсго производства; оптимальная структура посевных площадей; обьекы роды па контролыгих створах; гыбор способа арбиз-Н'/я и технологии произвоства.
Э моцзли прэцусмо7роны досткяэния двух вариантов качественного состояния водных ресурсов:
1) Достгаегаш предельно допустимых ккцентрацзгП (ЛЯК)
2) Кэчостпенное состояние воды, соо'гьетствукзео экономим-
< '' V Х V' 10 '" ' ." Х '
- аагрчшнения. Х ' .;;'
; .шр^ 'Ер^аа^г. Т|буемое. качество достигается введэвиеи в ,(2.'?.!),; - (2.2.14) ограничения, которое "местко"
'' задает АДСгпкедай нормат^в ШЩ,. 'Х'".'''' . ; предусматривает достажешя такогр уровня :
^ э^гр^ааэхшя^ ^;^Р^Р^ш*'' Х ^ва' ^дододомфааньга
, (к)дро*раЕ911е) *юропрй1ГОШ становится равным. Снижокша "затрат на
.^аф^яювчя .(вкрвои^с^^' .апгй^ум
Х ' г Ьмц^с^сжсаущер-
ба ст/здгэдзиа^ завис^остьаида производствен-
' тцэв'.<2.2.1 > - -' (2.2.14>
.. вводится/эта функция ордам ух^эрба с. отрада-
! тольиуа Зорком.; Х . / ХХ "/ : :/Х ХХ..'',.
,'.' ''' / 1:Т1 Вторрй гДобтдазния требуемого качества- водных
''рэ^^^ос^шгс;цахощщвхд функции'уизарба'э Х' '^ВНОМ.. йидо затруднено то . предлагаем да дующую/ итерационную ХХ ':' ;.. ' Г" '
; '*т ^осоаста^рсогг^^гёмаггич^саю * ца&щ втррюгр
.:-дгрйз^^н^ Ек^^ЭЗВЕШЬ^1' взяты из к'одзли шр^го ^Йго-^ 'Ч^Дэ^Ь'' * - ^тащ;] оросюшвнра
. ЪахЩй'с'МЬеааё ^дя^фкгщ",'эдг,"-того.: чтр О/хзси-^лъная .. щриа . скиш^тс'я' Д&:? .Ьай1сшосгШ от а ),. ко. -норматив испэльоовашш / Хрвсурео^'ЭДй; в,.;г1С^обй^: рб^ем; ресурса е-о &1ща:;г^г.-пловдщ>. ; .' ;. :-.'';|Эй)кмодель ' доотавЗа'нной ''задачи ' в .,ХйрщяЪЬ;образом. 'Х
Х'Х V ' йо^- щЩ^^^^рзф^ посевных 'здоаид&й/'Ч^Ь' которая Х ойвбш^ила.',>'Йкф^,' ^частого ./дохода/ .(?') .и..-' лопмзйс к'^опдо.^элйда;;йодвух'ресурсов.'Х. Х<. ;Х
' г = Е ; Е /Е Сс, - V Р4, у^ ^ <з.зл>
ггри ^гоДукЛО:!?: усЛЬрИЯХ': /' /I) ограничбща на испол^зовааиэ гасоькых плоцадай;'
' ' I чЕУ 5 V, (2.3.2) ;-'-/'
1=1 к.л 1 .'.. '
8) ог-раничошю на ватюнета производства с/.с продуота:
(?" А Л 0
Решение огтгимиза ционноа модели
Определение вектора концентрации загрязнителя
Подсчет уиэрбя от загрязненности Х у( т^ьф)
Введем ограничения на сброс сточных Хвод
Рис. I. Блок-схема Доспеопяо оконоютбского сгшмуца загрязйэпия
3) ограничение ва' использования вода сельскохозяйственными кумзтурат:
v Ё \r %r z i V ;(2-3.4)
iл II - ХХ.-'.'Х
4) ограничение яз ресурс вида S: -
i J ' 'Х..Х'_
e e e к4,, z. < k*j e-i.s. (2.3.5) .
t j. Г*
5) Х ограничение на;,неотрицательность переменных: ...
. zjr > о. ЬТл; лTT?; г-TTr (2.3.6)
V фувгамя от-величины а
:' Х v:rp. г <а > ' .(3,3.7) '
;'ХХХХХХ Х."ХХХ . . \ Х < ir. ; . лг . ;
Практическая ро,ажзацш модели (2.3.1) v (2.3.6) затруднена т.к.' це^вад функция и огр1:шчвние (2.3.4) нолинеаны. Дяя роаяизашн, этой модели, тррбуотся разработка особых методов pGKffi'-fl,. . ' ;
' В сияЩ и отш -прэ^агается слэдукш&га. метод решения. Шли-цойную .' функцию pijr*f(a jr) заменим кусфгао -постонш/са : функцией
Pljr Для. ЗТ9ГО на - достаточно магя' окрзсности фущсц-
№ зпмобкм псстошшоа шличиноа.',В результате
Получаем линаанш. аналог .модели второго уровня. 'У1' У
Б Tfxj.TK2 главе-. "Экоцошческая цффоктывиость ойтишгзащга нсиоЫзованая и охраны водашх ресурсов в .условиях рьуочдах отношений" , - ,даеэ> 'рбосшвадИэ' выбора объекта , и дан анализ pea.yJu.-TT0B зшюрмйэат^льйа''расчётов'. ; ; " ' '
' "Х' 'сниваоя объект исследования. - Гиссарскзя зона Республики Танкиста;!. С v ..'. . ^;'."."
. Да^опршздешшв гв, первой главк диссертации харанТери-; .,эуюгг водйхизяястшшй i 6лiaHc, иссда дуемого' рохиэна как очень н%ишвяый;.' ЕЙблодааш'! : водаых .{воурсов усуодй^тся
цЬвышо^Чой' айтропогенкпй-^ нагрузкой', .сказывающая ' негативное . : в.^й4Ж>''ва .датастванное состояний водных .-зсурсов. ; , - , Х 'Пороходм \ к,практиче ским расчетам да приведенным Х акйаомййо-матомата^вским'^модел^ш 'на' ЭШ.' Согласно/схеме согласования .расчеты 1юраоначально нрсьЬдилеь. по мрдели, первого, ypUHi <2.2.1 )'..-(2.1.14). - V' '
I';.' : .Расчеты проводились с учетом и без учета качественного состояния .. азидаих-: poypfcba/ 'иначе ' говоря j , учитывася такиэ ' экономический 'ущерб от :зчгрнзшнио вода'вредными выбросами.
. Для- сирерэшшя ОПТИМаЛЬНОГО уровня капитальных влошний ' ''и,состштствдннЬ,т оггг1ВАальноя . структуры посевных шкмдазй' по кавдомУ зткх йапрявзйиа.расчеты проводились, га .семи 'вариантам. : Прогнозные ' раЬчолъгуделадиеьпо период до ' 2005 года. ОСН9БШ0 o.rpat4ouiw в: работах - -это объёмы,водных ресурсов и" пдОйида .сельскохозьасгвонншх -звАйль. В . расчетах. -предусматривались ^.сшйцаоьавия: ,ввда технологий ороШейия - бороэдаовыа. ,'л' диадет^шый .. Поответстеошю, они отагичзмгся нормативами полисы- и затратами.В промышлондосп-и в расчетах прадус-матриш-дось срввднлэ ос$т<?йа водоштройдания путем уииличев^к . i'fci.uipuxjru wлnaeb8.i8aktih' йоды посла доочисткй и введения ачист--щл 8оог.уаыниа, лозйшьдак, ск'йзипъ 'ctffajc .эагряьяяадх bosjcj.
Рассмотрим вариантные расчеты,приведенные в таб. (1,?.3,4Л Расчеты в табл. I, показывают что с увеличением объема используемых капитальных вложения увеличивается доля земельных площадей, отводимых под орошанио по второму способу, то ость возрастает доли земель, орошаемых более "экономным" способом, при 'этом "также увеличивается общая площадь орошаемых земель. Так .например, по кукурузу но первому способу орошения - 5IU га, и по второму способу орошения на 5 га всего 515 га. По седьмому варианту площадь орошаемая по первому способу равна 449 га, по второму способу III га и. общая площадь составляет 554 га. Аналогичная тенденция таюхе и о другими культурами. Наблюдается ' возрастание -иющадой со ьторым способом орошения с
увеличением используемых капитальных влошниа.
В таблицах (1,2) ириведр.чы расчет..' по определению оптимальной .структуры посевных Площадей по тре;,; исследуемым районам. Однако, отметим, чти в этих расчетах не .учитивзлоеь ышянио ущйрб.ч от загрязнение окружавшей среда. В модели первого .уровня учеуг этого влияние- предусматривалось введением соответствующего .допонение в целевую фушгцУз.
- Расчеты по 'определению оптимальной структуры посевных шшадэа с . учетом ущерба'от загрязнения водных роеурег.а i./лю-,'дены в таблицах (3.1.7 - 3.1.Э) "диисорггании. Так, расчеты гл I- ну участку. < Кафйрниганския р-л ) показывает-, чтэ, например, структура - посевных "площадей,. по сразноим с норным 1:зриаптом дааднилось'в сторону увеличения. площадей, заняиых по 11-м.у сао-, собу.орошения. Иначе говори, с одним объемом капитальных плоно-ниа.. без учета ущерба шд картофель по 1-му способу орошения занято 1209" га и по П-му способу 17 га и с учетом ущерба соответственно ш 1-му способу ороаонил Ilffi га и 21 га i;o II-*v способу . Аналогично,, по'5-му варианту, имеем без учотэ по 1-м.у способу орошения 8йЭ га, -хм II-му сяооЖу орошатм 380 га и с. учэ/гок ушррба пп Т-му способу орошении Р*Ч гг.!, по 11-му способу-420 га.. Анализируя эти расчеты, можно увидеть, "то ута г ущерба!'от загрязнения водных ресурсов вызывает упсличание ито-цадеа,' орошаемых вечюссорагакгийаи е:шсс)СЬми. Ото, ь кнрную ,.чд-Х рбдь засчзано. тем, чтг соотвотстрончо у-уенытотсн сбрио -.;гчт вод, чго ьызывает уло:м:гас уда;Да.
: Хif.'V.T'i'M jrчульташ yi.\z!i молем;-: b.cip.iu yp';ni!ii ,::t
.: wu рсД*ль:<Я CTp.yiCfVpw U-itV'H. X , tViiliiTV* ;.ХХ;
Таблица Й I
Вариантные расчеты по определению опгимальный структуры посевных площадей по . модели первого уровня (1-участок. Кафирнигонский район),без учета ущерба
Сельскохозяйственные культуры
кукуруза капузта карта [ель томачы .
1-спо- II-спо- 1-спо- П-спо 1-спо- 11-спо- 1-спо- 11-СШ-
соб соб соб сой соб соб соб иоб
анты полива полива Полива полива полива полива полива полива
i. 510 5 089 12 шй 17 658- 55
2. 495 26 5Г7вД . 37 ИЗО 101 861 76
3. 483 37 90? 98 1007 23В 793 . 159
4. 471 59 850 179 943 327 . 723 251
5. 460 71 796 254 853 389 689 302
6. 449 96 7Я- 327 830 . 449 64S 357
7. 443 III B't о . 387 761 529 : 587 421
Таблица Я 2 ВариантныеХрасчеты по определения оптимальный структуры посевных площадей по модели горвого уровня Ш-участок, Ленинский район) без учета ущербе
Сельскохозяйственные культуры
хлопчатник капуста карта ель томаты
I-спо- II-C 1-спо- П-спо I-спо- И-спо- 1-спо- I1-спо-
соб соб соб' соб соб соб соб соб
полива полива полива полива полива полива полива полива
4103 18 Ш V II7 55
4С07 . 129 121 17 661 . 72- 1009 . 147.
3612 342 107 35 . 602 140 935 . 209
3627 556 92 51 560 191 871 276
3258 869 80 63 507 298 827 352
3052 1127 67 87 441 329 763 г-39
2911 1169 61 95 407 372 717 454
хлопчатник в Гиссарском районе. Кроме использования двух способов ороше'ния, в медали предусматривалось возможность; снижения нормативов полива пс этим способам. В модель вводились следующие коэффицэнты: 1=1 при этом снижение норматива полива в 0,7 раза, 1=2 в 0,8,1=3 в 0,9 и 1=4 полив по нормативу. Расчеты велись по 6 -ти вариантам, д- я определения оптимальной структуры посевных площадей и оптимэленого уровня кзцитальвых вжх^ниа.
Из вариантных расче т-оь можно 'увидать, что. с увеличением объема капитальных вложекиа увеличивается доля земель 'занятых по второму способу орсиения и снижается доля, земель, под
орошение с ' низкими . коэффициентами Еормативов полива. Так,
'' Таблица N 3
, Вариантные расчеты по определению оптимальный , структуры посевных площадь/. по модели первого уровня <|-участ6&,Кафирниганский район) с учете ущерба
Сельскохозяйственные культуры
кукуруза I-спо-
соб' полива
481 ,470 455 442 413 392
полива.
. 51 ' 71 84 129 151
капуста
1-СП0-1И-СП0
с об | соб полива, палив
^75Г 959 839 832 784
50 109 189 247 324 426
картофегь
1-спо-соб
1ШГ 1104 939 901 6-9 , 782 7Г1
ТХ-спо-ссб
~2Г 118 246 ЗРО 4
1-спо-соб
' ЙЙО 829 742 627 621 .592 539
П-оп> епб
Т04 187 280 367 2-39 462
.например в дарвом варианте по~1-му аюсобу орошение с коэффициентом 0,8 доля сеиель уменьшается о 368 га до 196 га. В то ао время увеличивается площадь земель, занятая под Н-оа способ орошения. В первом варианте - 143 га, в шестом варианте -7373.
- Таблица Л 4 Х : -. Вариантные* расчеты по определению оптимальной структуре посевных гоюкадзи. по линеаризованной морли второго уровня (хлопчатник, Гиссчрский район)
ТГ 2 3 ,4 5 в
Объем кап. ал, по району
4,0 4(4
войг ствен-ный' оданки
0,41 0,28 0,08 -0,02 -0,12
1-Способ
1=1 1=2 1=3 1=4
0,7/0,8
"5 5о 49 563 1821 41 380 1772 32 361 1690 -. 204 1527 - .1.06
П-сгюсоб
'=1 1=2(1=3 1-4
0,7|0,8
7080 С83т-83Й7 6241 5609 1498 5517
37 75 59 247 102 299 '133 423 187 517
02 ЗТ 535 771
Общая iu.no
Общая пл. до
модели(модели 1-го II го
9422 9431 045.'. 0458 1598 9497 1Г/и 9547
94Э1 9502 0501 958-;
'. Сравнивая розульт гга расчетов по кодеп первого и второго уровней,. видно что общая площад, зэнтмя гпд соответствуйте культуры увеличивается. В приведенной таблице й 3 имеем, что по модели первого уровня оптимальная' плояадь под хлопчатник сосм-аляет 9482 га, а по модели второго.уровня - 95С1 га,
Аналоги1'ныа расчеты проведены по возм ргйп^м и сслы;1:^ -хозяясггввнрьнг культурам доследуемого ..ел-она.Подсчета пмчз>и/.
что благодаря увеличению используемых площадей и следовательно, увеличению объема производства сельскохозяйственной, продукции мы имеем увеличение общей прибыли по региону в 14 мн.руб. Приведенные расчеты показывают безусловную применимость данной системы моделей для эффективного использования водных ресурсов -в сельском хозяйстве и в промышленности. Особенно важным на', наш взгляд считаем учет качественного состояние еоды который оказывает существенное влияние на получение оптимального решения.
Рассмотрим также таблицу, показывающую структуру капитальных вложения на очистку сточных вод промышленных предприятий региона. Б таблице Я 5 приведены расчеты,.которые показывают,что оптимальный уровень капитальных вложения составляет 8,18 мн.рублей. По исследуемым промышленным предприятиям определены объемы загрязняющих веществ,обьомы используемых водных ресурсов и капитальные вложения по каждому предприятия, идущие на. природоохранные мероприятия.
Вариантные расчеты по модели первого уровня позволили определить оптимальную структуру посевных площадей выявить природоохранную стратегию, которая заключается как в уменьшений сброса загрязняющих веществ так и в .уменьшении объема используемых водных ресурсов, путем парохода к водосберегаяашХ способам орошения.
Выходная информация, полученная при решений модели первого уровня является входной информацией для модели второго уровня. Основные ограничения для юдоли второго уровня - объемы используемых водных ресурсов для каклого региона и сгран;пенио ка производство продукции.
Во . втором параграфа третьей главы приведена методика расчета шипгшй за сброс загрязняющих веществ в водные обкисш. .
Рассмотрим введение платности за сброс загрязняющих юществ в водной объект для достижение экономического оптимума.
Для стого исходим из следующего:
Т. Определяют ся рбгтяздьныв (бассе новые) затраты, иаггразлоянь;й на прирс&юхрашъз мероприятия, В эту сумму ко (ач".лят !пгр(ГИ Г!1У-ъ?.-:р/)-тий ка очистку сточных вол.
ог.хмэзжсгср '.v. пс бозуь'лэнис . Х".ûомичоского
'Х'.:и*.1, нт'-,<,,/л!/-е зогЕч.икеч'/.-.ч г.- -.н-то обьекта.
Таблица Я Б
Вариантные расчеты по определению оптимального
уровня Капитальных вложэйия на очистку сточных вод промышленных предприятие региона
Регио-
Ва- нальные
кап.вл.
ри- на приро
доохран-
ан- ныэ иеро
приятие
I. 4920
2. 5580
3., 6250
4. 6800
5. 8150
6. 8180
7. 8800
' Двойст-ственвыэ оданки кап.вл. на приро доохран-ные меро приятие
Цементный завод
объем сброса загряз няющих веществ . тыс.т объем испол водн. ресурсов i кап.вл. по пред приятия тыс 1р.
Душанбинская, ТЭЦ
объем исцол вода, ресурсов
объем сброса загряз нящих ',веществ тыо.т
кап.вл.
прияггий
+3,1 +2,5 +2,8 +I.I +0,4 -0,02 -0,8
201,87 197,12
177.42 170,37 167,09 162,17
685 610
672 645
663 720
548 805
642 850
635 910
627 1020
4,01 3,92 3,84 3,81 3,52 3,41 3,32
80. 110 150 190 200 260 310
3. Сумма этих затрат раскладывается на всех "поставщиков" загрязнителей пропорционально объему сбрасываемых загрязняющих веществ. . ' '
4. Рассчитывается ежегодная корма снижения сбросог загрязняющих веществ на планируемый период, чтобы достичь требуемый уровень чистоты сбросов согласно йоризтивам ДДК.
\ Конечная даль -достижение нормативов ЗДК ь определенна необходимого уровня капитальных вложений.
. Для проведения этих расчетоз необходим региональный уровень управления.
По предложенной методике нами разработано программное обеспечение на базе СУБД dBASE III для персональных ЭВМ.
. ЕЫВОДЫ П ПРЕДЛ01ЕЕШ
Проведение исследования позволяет сдзлать следующие основные выводы и'щедлояшия по планировании' использования и охраны водных рэсурсов на региональном уровне.; .
I.Анализ исшльзозания' ;природах'' ресурсов в странах с развитой'рыночной, экономжо'а-'показывает,' что; рынок дзет более благоприятные возу.сжности. ХХ для . зф^актавного. ..'использования 'природных ; ресурсов.' ..Рыночный -.'механизм . позволяет увеличивать вложения', в 'Х сбережение природйых-. ресурсов- по' коре -.роста-;их дефицитности, что ' и объяснят. достижения: страд о рыночной 'экономикой в области .снижение природсёшоста.-'.общестЕепнЬго' гтоизвоства'.-/'Х ;, , . .-Х'"' *
2, Уяогодалевоа характер; использования подчеркивает необходимость кокадексного подхода к вопросам распределения водных ресурсов. '. ; Следовательно, задачу оптимального распрадзлеяия .воддах ресурсов наиболее девобразш решать из репрнальнря .уровне .планирования.
3. Сусрственш укзашит противоречивость интересов водадатреб1Гхеза, -ссли да стадии разработки планов развитая .ртдрлышх отраслей, потребляющих природзыз росурсы (прямо либо косээнео) / рбмэ^ыааться ; информацией о новых тохнрлогичаских возможностях; использования прирэдаых рэсурсов. в частности, водащс ресурсов.' - ; ; ; - 1 '
. 4.Учет . качестоенвога. состояния водного объекта сугрс-^вонко' ' повлияет на :. шаш распределения . рода кзжду водоотребитзта!я.. . Следует что отметить, что дастйжэщзз/
хв&ажрщрф состояния водного, объекта мсрт'-, пот^о0овать '/ брльййи: /катталошшдниа. "Ослабзнш" требовада 'к . чиЬтото' водного объекта вызывает необходимость ц^далэя!л!, рзачоро^ /оконсыического : ущэрба от' загрязнения. ; ' /5. ;'Вашяая .. роль в.совершенствовании .. планирования иопользрваная йодных росурсов 'пркигдлокагг .применению зконошко-м^мэттетвскапа:"' ^одакрованкя. При разработке окономяко-чгт^ЭДтЖос^ . использования и охраны водных ресурсов '
региона < необходимо учитывать сдедуюдио полин'ечяя; Х . ': /.'-...Х ; /' ' а), .'ргргшниэ .Х в / моделях. конкретных , особонноотоа мо^л^руемих'- рзгаонов. Так, например, регионы с тгрэобдадецка ' рролавдев* " иного /подхода , (учут. Хсоэрщоур :
юдопотреб.?шшя), Чек . рбдашы, основным : водотатребителям ;
';.Л'.. -;/у/,
р1-, ; б) досгпеязьнэ зйдзщшго уровня чистоты водного объекта / реалад^тоя ^'футо^ йпд^й^Еьнсгго ; сочетания водоохранные
доровдьт.- Х;// ;/'/у/'/'^У/''. Х/ -у'/ ч.л/':/у ;в) . .^озможиясть';выбора '.альтораь тщшьх ,'технологических спршЗ г^аЗг-одства, различавшихся объемами потребляемых водных
^садз^у''Уу'-';У- '^'У: -УУ1;
Х'в.Ъведенда Х платности;/ за/ сброс заг иязнящих . веществ' .ровролет Х'дрстичь в? уеганоцяешшх период времени..-; требуемый/"; ^баодь чттауц водных рураов. '.у.-'".Х/ / /;/'.
.чо'тко, р^лет^;.
Чюрап^^'Ц^' ш охране,' воспройзвоА.а-Ы^'г ^^^м^-к^аг.^с^рурв [щющ'. щудпршггиаад (пс^чнмкат
сброса) и Цэнтрализованными источниками, обеспечение достаточности этих источников в рыночных условиях хозяйствования.
Х 7. Проведанные 1 экспериментальные расчеты. по модели 01Тгимального использования и охраны водных ресурсов на примере бассейна реки Кзфирниган Республики Таджикистан, позволили сделать рядь выводов:
-введение в модель ограничений на качественное состояние водного объекта существенно снижает сброс сточных вод- и соответсвенно уменьшается экономичёсгйй ущерб.
- найден оптимальный план распределения ограниченного фонда, капитальных вложения на водоохранные мероприятия в сельскохозяйственным и промышленным производство;
- расчеты показывают, что. оптимальной объем капитальных вложеый на орошение сельскохозяйственных культур составляет 19,2 мн. рублей в варианте без .учэта качественного состояние водных ресурсов и 21 мн. рублей с учетом "качества воды. Однако снижение суммы ущерба от сброса загрязнений в водной объект во втором' варианте, по сравнении гервым па 2,7 мн. дает увеличения целовоя функции модели на Г.З мн. рублей;
-анализ двойственных оцзнок, используемых сельскохозяйственных площадэя показывает, что при прочих рэ;,аых условиях наивысшие оценки имеют участки с максимальным .етзффицтнтом Х полезного действия оросительных систем (вариаш' расчетов с ограничением на качество вода ) ;
-"жестко" заданные ограничения на качественное состояние водного объекта (согласно нормативам ПК) пр.. некоторых вариантах обусловили сокращение площадей используемых сельскохозяйственных земель (ввиду того, что соответственно .уменьшается сброс загрязняющих веществ). В этом случае ; заданный уровень чистоты водного объекта может достигаться путем перехода па более прогрессивные способы орошения сельскохозяйственных культур.,
Хучет качественного состояния водных ресурсов соответственно изменяет струкгуру капитальных вложений но очистку сточных вод промышленных предприятия, позволяет оттрэдолить оптимальный ..уровень используемых водных ресурсов й оптимальный уровень очистки отечных зод. Так, прл оптимальном уровне капитальных впххнш до рошпдавных предприятия региона в объеме 8180 тыс. рубле г выбросы загрязняющих веществ составит 180,17 Х;ас. т и испйк'.усмь'в хюдныо ресурсы 48775 тыс.м3, а при варианте оптадалымх .">v'v/knv' в оЗьеуэ 492С тыс. рублей, пнбросы '
захрязняющда дещэетв 218,08 тыс.' т и используемые водныо ресурсы - Ь4555 тыс. м3;
По тео диссертации были опубликованы следующие работа:.
1.йзкоторш вопросы моделирования размещения (развития) производительных сил региона с учетом охраны водных ресурсов от загрязнения. //Применение математических методов и средств вычи-слитольноа техники экологических и зкономических исследований водной среди, Одесса, 1879, (в соавторстве), 0,1 п.л.
2.Вопросы -моделирования использования водных/ресурсов в условиях' сезонного регулирования .стока реки. //Метода шавиро-
. ванкя и управоиния природными ресурсами, Том 2, Тезисы докладов Всесоюзной конференции, Махачкала, 1982, (в соавторстве), 0,1 п.л. ''' .* ;; Х
АЗ.Некоторые вопросы моделирования достижения заданного уровня чистоты водного. объекта.. /Яосцубликанская научно-теоретическая конференция молодца ученых и специалистов Таджикской ССР (Тезисы докладов) секции математики, Дуванбэ, 1882, СЦ1 п .д. -. '"Х'., ""'.' * ' ' Х Х
'.,; ; 4.; Некоторые'' вопросы. построения информационно-логической моде.!И региона. -. //Тезисы докладов республиканской лонфэрэншш "ХПроблемы совершенствования вычислительных систем на' базе гарс-ш1пта1шх сртдс1в вьт1сл1п^льн0г1 техники", Душанбе, 1982, (в соавторстве), 0,1 п.л.
'^'^.ЦоРр^ъ'- оптимизации , использования водных .ресурсов при .' условии йхдофищгга.^ //Тезисы докладов: 2-ой '. республиканской ;. ; яаучно-тохшиеског' глифоренции. "Региональные системы управлэшш ' еольскогоз'тствдншм производствм", Душанбе, 1883. ' . ~ :, . ' ' .
б.Еланкроззнкэ использования минеральных' удобрений а,, учетом.охрани водных ресурсов. /Де'пЛадаМИНТК, Вэг.'М 38(344 33(2-14),Та-Д 83, (в соавторство), 1,0 п.л. : ' '
) 7'.Учет: качественного состояния водных ресурсов. в сптами-зздааншх' зкономики-матсмап-ичосюи медалях. //Твсцубликацска^ научао-практ^шекдя конференция колодах ученых и специалистов, чз<п> I. Душанбе, 1985,: 0,1 пил. "Х Ч -
8.Вопросы прогнозирования региональны < агропромышленных комплексов. //Беэспубликанский семинар - савоцанш " Применение шоно^о-матвмврквеких методов в планирован! и управлэш^ Х ' ^^деьи'.хаБяаст)м росг1ублики" (тезисы докладов конференции),-.Х':'
' ШД^ЩЙ?^ .хозяйствах ДОК рэсщвт-У.
шси. //Республиканская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, посвященная 70 -летаю образования ВКСМ (тезисы докладов по секция общественных наук), Донит, Душанбе, 1889, (в соавторстве), 0,1 п.л.
10.Вопросы определения платы за сброс загрязняющих веществ в водные объекты. //Материалы республиканской научш-прзгсг-ической конференции,Душанбе.1093.(в соавторстве),0,25 п.л.
II.Экономико-математическая модель использования и охраны водных ресурсов в регионе.//Социально-экономические проблемы шрехода к рыночным отношением (тезисы'докладов республиканской научно-праетической конференции), Душанбе, 1994, 0,1 п.л.
ТГУ.Закао 115.Тир:ж 100 вкз.