Zastosowanie dynamicznego modelu sieciowego w problemie wspomagania żeglugi na drodze wodnej Odry

• Autorzy: Wojas W.

Warianty tytułu

EN

Application of the dynamic network model for a problem of supporting navigation on the Odra River waterway

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono symulacyjno-optymalizacyjny model do rozwiązania problemu wspomagania żeglugi na drodze wodnej Odry w warunkach deficytu wody. Problem sterowania pracą zbiorników retencyjnych w celu zasilania przepływu na drodze wodnej Odry był tematem Centralnego Programu Badawczo-Rozwojowego 11.10 „Gospodarka Wodna”, realizowanym w latach 1989–1990. W problemie tym struktura czasów przepływu przez odcinki systemu wodnego odgrywa podstawową rolę w zarządzaniu zasobami wodnymi. Do konstrukcji modelu symulacyjno-optymalizacyjnego zastosowano sieć dynamiczną. W niniejszej pracy zdefiniowano podstawowe terminy matematyczne, niezbędne do konstrukcji modelu. Sformułowano ogólne zasady konstrukcji symulacyjno-optymalizacyjnych modeli sieciowych alokacji zasobów wód powierzchniowych. Porównano symulacyjno-optymalizacyjny model, oparty na sieci dynamicznej z modelem optymalizacyjnym, sformułowanym w ramach Centralnego Programu Badawczo-Rozwojowego w latach 1989–1990.

EN

This paper presents simulation-optimisation model for the problem of supporting navigation on the Odra River waterway in the period of water shortage. The problem of reservoirs control for flow alimentation on the Odra River waterway was a topic of the Central Research and Development Programme 11.10 “Water Resources Management” realised in 1989/1990. In this problem the structure of transit time in water transhipment through the segments of water system plays a key role in water management. Dynamic network was applied to construct the simulation-optimisation model. In this paper we define basic mathematical terms needed for the construction of the model. General principles of construction of simulation-optimisation network models of surface water resources allocation were formulated. We compared the simulation-optimisation model based on dynamic network with the optimisation model formulated in the framework of the Development Programme 11.10 in 1989/1990.

Słowa kluczowe

PL

alokacja zasobów wodnych; bilans wodnogospodarczy; optymalizacja sieciowa; przepływy w sieciach; sieci dynamiczne; zbiorniki retencyjne

EN

dynamic networks; network flows; network optimisation; reservoirs; water resources allocation; water system balance

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 13, z. 2
• Strony: 177--190
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Wojas W.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Katedra Zastosowań Matematyki, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa; tel. + 48 22 593-50- 21

Bibliografia

• 1. AHUJA R.K., ORLIN J.B., MAGNANTI T.L. 1993. Networks flows. Prentice Hall, Englewood Clifs, N.J. ss. 846.
• 2. AHUJA R.K., ORLIN J.B., SECHI G.M., ZUDDAS P. 1999. Algorithms for the simple equal flow problem. Management Science. Vol. 45. No. 10 s. 1440–1445.
• 3. ARONSON J.E. 1989. A survey of dynamic network flows. Annals of Operations Research. Vol. 20 s. 1–66.
• 4. BRENDECKE C.M., DEOREOE W.B., PAYTON E.A., ROZAKLIS L. 1989. Networks models of water rights and system operation. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 115. Iss. 5 s. 684–698.
• 5. CHUNG F.I., ARCHER M.C., DEVRIES J.J. 1989. Network flow algorithm applied to California Aqueduct simulation. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 115. Iss. 2 s. 131–147.
• 6. DAI T., LABADIE J.W. 2001. River basin network model for integrated water quantity/quality management. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 127. Iss. 5 s. 295–305.
• 7. FORD L. R., FULKERSON D. R. 1969. Przepływy w sieciach. Warszawa. PWN ss. 256.
• 8. HSU N.-S., CHENG K.-W. 2002. Network flow optimisation model for basin-scale water supply planning. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 128. Iss. 2 s. 102–112.
• 9. Hydroprojekt 1992. Metodyka jednolitych bilansów wodno-gospodarczych. Warszawa. CBSiPBW Hydroprojekt.
• 10. KINDLER J. 1975. The out-of-kilter algorithm and some of its applications in water resources. IIASA Working Paper WP-75-19.
• 11. OKRUSZKO T., TYSZEWSKI S. 1994. Using and optimisation model in the management of water resources in the Middle Biebrza River Basin. W: Proceedings of the International Symposium: Conservation and Management of Fens. Warsaw-Biebrza Poland s. 50–59.
• 12. RABINOWITZ G., MEHREZ A., RABINA A 1992. A nonlinear heuristic short-term model for hydroelectric energy production: the case of the Hazbani-Dan Water System. Management Science. Vol. 38. No. 3 s. 419–438.
• 13. RUTKOWSKI M., ŚLIWA A., TYSZEWSKI S. 1990a. Zasady optymalnego sterowania zespołem zbiorników retencyjnych zasilających odrzańską drogę wodną i założenia dla centrum sterowania. Warszawa. CBSiPBW Hydroprojekt.
• 14. RUTKOWSKI M., ŚLIWA A., TYSZEWSKI S. 1990b. Computer support of decision process in reservoir outflow control of flow alimentation on Odra River water-way. Warszawa. CBSiPBW Hydroprojekt.
• 15. SABET H., CREEL C.L. 1991a. Model aggregation for California State Water Project. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 117. Iss. 5 s. 549–565.
• 16. SABET H., CREEL C.L. 1991b. Network flow modelling of Oroville Complex. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 117. Iss. 3 s. 301–319.
• 17. SUN Y.-H., YEH W. W.-G, HSU N.-S., LOUIE P. W.-F. 1995. Generalized network algorithm for water-supply-system optimisation. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 121. Iss. 5 s. 392–398.
• 18. WOJAS W. 2008. Multistage dynamic generalized network flow model for a short-term planning of water resources allocation. Rozprawa doktorska. Warszawa. IBS PAN ss. 107.
• 19. WOJAS W. 2010. Computer analysis of hydrological data in Odra River navigation problem. Informatyczne aspekty analizy danych. Warszawa. SGGW. Katedra Informatyki s. 80–98.
• 20. YAKOWITZ S.J. 1982. Dynamic programming applications in water resources. Water Resources Research. Vol. 18. Iss. 4 s. 673–696.
• 21. YEH W. W.-G. 1985. Reservoir management and operations models: a state-of-art review. Water Resources Research. Vol. 21. Iss. 12 s. 1797–1818.