Цифровая трансформация водораспределения на межхозяйственных оросительных системах: методология, реализация, результаты

Цель исследований – совершенствование методологии и создание технологии рационального распределения поливной воды с учетом потребностей всех участников процесса водопользования и природнохозяйственных ограничений инфраструктуры межхозяйственных оросительных систем. Материалом исследований служили научные публикации и фондовые документы, действующие нормативноправовые документы, практика службы эксплуатации. Исследования базировались на принципах системности, эффективности и адаптивности управления. В качестве базиса программноаппаратных решений принята технологическая платформа «1С Предприятие 8», обеспечивающая работу с информацией, генерации сценариев и поддержку решений по управлению водопользованием в интеграции с автоматизированной учетноуправленческой системой организации. Анализ информационных потоков водохозяйственной организации выявил узкие места управления водораспределением в напряженных природнохозяйственных условиях. Разработаны модели, алгоритмы и технологии решения приоритетных задач системного водораспределения при дефиците водообеспеченности, запроектировано специализированное программное обеспечение автоматизированной подсистемы управления водопользованием АСУ «Водораспределение». Реализовано решение задачи оптимизации водораспределения на основе многокритериальной нелинейной целевой функции методами искусственного интеллекта с использованием генетических алгоритмов. Цифровизация управления системным водопользованием является важным инструментарием повышения устойчивости оросительных систем. Тестирование подсистемы АСУ на материалах Городищенской оросительной системы показало, что в напряженных природных условиях эффективность водораспределения, планируемого по результатам многокритериального оптимизационного моделирования, повышается на 10 % по сравнению с традиционным подходом, предполагающим снижение водоподачи пользователям пропорционально дефициту водных ресурсов. Площадь орошения увеличилась на 15 %, доход водохозяйственной организации – на 10 %; производство валового объема продукции – на 2 %.