DOI 10.35776/VST.2022.11.02
УДК 628.171.001.24

Чупин Р. В., Мороз М. В., Чупин В. Р.

Проектирование систем водоснабжения и водоотведения в условиях нечетких значений перспективного водопотребления и численности населения

Аннотация

Проектирование городских систем водоснабжения и водоотведения связано с преодолением различных неопределенностей экономического, технического, природного и антропогенного характера. Наиболее значимыми из них являются расчетные нагрузки по объему потребления воды и отведения сточной жидкости, а также численность населения, которое будет пользоваться этими коммунальными услугами в будущем. По этой причине в СП 31.13330.2021 рекомендуются не конкретные величины, а интервал значений удельных расходов воды, например 165–180 л/(сут·чел.). Какое из них принимать в расчетах – проблема. При этом проектировщики должны понимать, что риски, которые возникают в случае завышения или занижения расчетных нагрузок, очень велики, поскольку в том и другом случае потребуется реконструкция с огромными финансовыми вложениями. Предлагается новый подход к обоснованию параметров систем водоснабжения и водоотведения, основанный на нечетком представлении перспективной численности населения и удельного водопотребления. Этот подход базируется на исследовании области неопределенности путем разбивки ее на интервалы, имеющие весовые функции принадлежности, а также на применении методов теории принятия решения на основе матрицы финансовых рисков. При этом риски оцениваются через стоимость жизненного цикла при различных сценариях реализации проекта. Разработанный подход рекомендуется использовать при обос­новании параметров перспективных схем водоснабжения и водоотведения.

Ключевые слова

системы водоснабжения и водоотведения , удельное водопотребление , численность населения , выбор предпочтительного варианта строительства и реконструкции систем

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Ухоботов В. И. Избранные главы теории нечетных множеств: Учебное пособие. – Челябинск: Издательство Челябинского государственного университета, 2011. 245 с.
2. Добронец Б. С. Интервальная математика: Учебное пособие. – Красноярск, Сибирский федеральный университет, 2007. 287 с.
3. Орлов А. И. Теория принятия решений: Учебное пособие. – М.: Экзамен, 2005. 656 с.
4. Honghua Shi, Xiaosheng Wang, Haiying Guo, Huifeng Hao. Risk assessment models to investigate the impact of emergency on a water supply system // Water Supply. 2020. 20(8):3542-3556. https://doi.org/10.2166/ws.2020.224.
5. Enovwo Odjegba, Grace Oluwasanya, Adebayo Sadiq, Gail Brion. Sustainability and risk assessment matrix (SRAM): pathway to water security // Water Supply. 2020. 20(7):2928-2940. https://doi.org/10.2166/ws.2020.196.
6. Antonio Nesticò, Gianluigi De Mare, Gabriella Maselli. An economic model of risk assessment for water projects // Water Supply. 2020. 20(6):2054-2068. https://doi.org/10.2166/ws.2020.093.
7. J. Marques, M. Cunha. Upgrading water distribution networks to work under uncertain conditions // Water Supply. 2020. 20(3):878-888. https://doi.org/10.2166/ws.2020.011.
8. Prerna Pandey, Shilpa Dongre, Rajesh Gupta. Probabilistic and fuzzy approaches for uncertainty consideration in water distribution networks – a review // Water Supply. 2020. 20(1):13-27. https://doi.org/10.2166/ws.2019.141.
9. Zhaocai Wang, Xian Wu, Huifang Wang, Tunhua Wu. Prediction and analysis of domestic water consumption based on optimized grey and Markov model // Water Supply. 2021. 21(7):3887-3899. https://doi.org/10.2166/ws.2021.146.
10. Mahsa Noori, Alireza Emadi, Ramin Fazloula. An agent-based model for water allocation optimization and comparison with the game theory approach // Water Supply. 2021. 21(7):3584-3601. https://doi.org/10.2166/ws.2021.124.
11. S. K. Fitzgerald, C. Owens, M. Angles, D. Hockaday, M. Blackmore, M. Ferguson. Reframing risk: a risk pathway method for identifying improvement through control and threat analysis // Water Supply. 2018. 18(1):175-182. https://doi.org/10.2166/ws.2017.098.
12. A. Kalbusch, E. Ghisi. Energy consumption in the life cycle of plumbing fixtures // Water Supply. 2019. 19(1):70-78. https://doi.org/10.2166/ws.2018.053.
13. R. D. Mangalekar, K. S. Gumaste. Residential water demand modelling and hydraulic reliability in design of building water supply systems: a review // Water Supply. 2021. 21(4):1385-1397. https://doi.org/10.2166/ws.2021.021.
14. Nikita Palod, Vishnu Prasad, Ruchi Khare. Non-parametric optimization technique for water distribution in pipe networks // Water Supply. 2020. 20(8):3068-3082. https://doi.org/10.2166/ws.2020.200.
15. Maryam Shabani, Naser Shams Gharneh, Seyed Taghi Akhavan Niaki. Planning for urban water supply-demand portfolio using a hybrid robust stochastic optimization approach // Water Supply. 2020. 20(8):3433-3448. https://doi.org/10.2166/ws.2020.257.
16. Чупин Р. В., Примин О. Г. Обоснование параметров новых и реконструируемых систем водоотведения в условиях неопределенности перспективного потребления воды и сброса стоков // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 11. С. 36–45.
17. Чупин Р. В., Мороз М. В., Бобер В. А. Обоснование диаметров трубопроводов систем водоснабжения и водоотведения на основе минимизации затрат их жизненного цикла // Водоснабжение и санитарная техника. 2022. № 4. С. 52–58. DOI: 10.35776/VST.2022.04.07.
18. Чупин Р. В. Индикативное и адаптивное управление развитием систем водоотведения // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 8. С.31–37.
19. Чупин Р. В. Оптимизация структуры и параметров развивающихся систем группового водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 1. С. 30–36.
20. Чупин Р. В., Мороз М. В. Применение автомобильного транспорта в системах группового водоснабжения и водоотведения // Водоснабжение и санитарная техника. 2021. № 5. C. 57–64. DOI: 10.35776/VST.2021.05.07.