Введение.Рассматривая процесс водораспределения на мелиоративных системах двойного регулирования (МСДР) видим, что данный процесс представляет из себя транспортирование водных ресурсов различным каналам или трубопроводам с конечной целью – подачи водопотребителю в нормированных объемах, но также могут применяться ненормированный и комбинированный способы [1–2].При разработке планов водопользования строят графики нормированной водоподачи между потребителями, но для этого определяются лимиты и наличие водных ресурсов как за пределами системы (забор воды из крупных водохранилищ), так и может учитываться и наличие водных ресурсов внутри системы двойного регулирования [3–5].Рассматривая сам процесс водораспределения можно сделать вывод, что он является многозадачным и ручное управление затруднено, в связи с чем необходимо использовать систему автоматизированного управления. Участие человека эксплуатирующего систему также необходимо сводить к нулю, оставляя ему функцию настройки системы автоматизированного водораспределения [6–7].В век, когда направление информационных технологий очень сильно развивается и происходит многочисленное использование «гаджетов», которые позволяют использовать программное обеспечение для расчета различных задач в мелиорации [8–11] то и в области водораспределения водных ресурсов систем двойного регулирования необходима разработка программного комплекса информационно-технологической поддержки моделирования режимов регулирования водных ресурсов [12–13].Процесс распределения водных ресурсов на МСДР выражается в решении сложной задачи, так как имеется осушительная часть системы для отвода дренажного стока в регулирующие емкости и оросительная – для подачи воды на увлажнение [12, 14, 15].Анализируя процесс моделирования распределения водных ресурсов на МСДР наиболее рациональным и целесообразным является принцип моделирования по контурам регулирования: водопотребитель (мелиорируемое поле) – группа водопотребителей – участок системы, включающие несколько водопотребителей – и конечный контур – это «Система» [12]. Ранее авторами уже рассматривались основные контуры регулирования [4, 13, 16], что говорит о необходимости рассмотрения контур «система» с разработкой алгоритма моделирования диспетчерского графика водораспределения в контуре регулирования «Система».Исходя из этого, целью настоящих исследований является разработка алгоритма моделирования диспетчерского графика водораспределения в контуре регулирования «Система» для МСДР. При этом МСДР включает закрытый дренаж и расположенной регулирующей емкости (водоприемника-водоисточника) на более высоких отметках.Материалы и методы. Информационное ядро работы для моделирования режима водораспределения в контуре «Система» составили положения по информационным технологиям на автоматизированные системы, методы обработки и систематизации информации, а также правилам водораспределения на мелиоративных системах [13].Для моделирования в данном контуре регулирования «Система» применяли принцип обеспечения системного подхода к регулированию режимов водоподачи на всех предыдущих уровнях регулирования («Водопотребители» – «Группы водопотребителей» – «Участки системы») [9, 12]. При этом необходимо решить задачи определения режимов работы: головного водозаборного сооружения, вододелительных узлов, подпорно-регулирующих сооружений, подающих воду водопользователям водовыделов и др. [17]. Эти задачи должны решаться исходя из имеющейся структуры распределительной сети, ее эксплуатационных характеристик, оперативно изменяющихся режимов заборов воды водопользователями, установленных лимитов водопользования и т.п. На действующих МСДР эти задачи, как правило, решаются диспетчерскими службами. В этой связи, процедура моделирования управления водными ресурсами на этом уровне должна сводиться к моделированию диспетчерского управления водораспределением.Укрупненная схема моделирования приведена на рисунке 1.Рисунок 1 – Укрупненная схема моделирования режимов управленияводораспределения в контуре «Система» Предложенная схема моделирования в контуре «Система» включает регулирующую емкость для приема дренажных вод в паводковый период и подачи для увлажнения в вегетационный период, головное сооружение, регулирующее подачу воду в систему, открытую (или закрытую), распределительную сеть и вододелительные узлы, которые имеют регулирующие сооружения различного порядка, а также потребителей водных ресурсов и устьевое сооружение.При моделировании диспетчерского графика в качестве исходной информации для контура «Система» используют следующие исходные данные:а) схема водораспределения на МСДР.б) характеристики элементов МСДР:– обозначения водопользователей;– КПД ее элементов ;– пропускные способности сооружений МСДР , м3/св) заявки водопотребителей на воду:– сроки начала подачи , ч;– сроки окончания подачи , ч;– расходы , м3/сг) лимиты водопотребления: расходы , м3/с и объемы , м3д) интервалы регулирования , ч.Результаты и обсуждение. На основе исходной информации и существующих принципов водораспределения разработан алгоритм моделирования диспетчерского графика водораспределения в контуре регулирования «Система» на МСДР, изображенный на рисунке 2.Рассматривая разработанный алгоритм видим модуль «подготовка к моделированию» включающий три основных операции на которых производятся следующие действия: определяются основные характеристики (параметры) МСДР, в том числе по контурам регулирования более низкого уровня, такие как «участок системы», «группа водопотребителей» или «водопотребители», согласно [12] (блок 1). Далее устанавливаются лимиты на водопользование (если такие существуют) и/или пропускные способности каналов и сооружений МСДР (блок 2). В конце вводятся заявки водопотребителей на воду (блок 3) как в виде отдельных водопотребителей, так и в виде ранее определенных контуров регулирования «группа водопотребителей» и/или «участок системы».Процесс моделирования на всей МСДР (группа блоков 4–12 «Моделирование водораспределения») в простейшем случае сводится к последовательному регулированию работы ее вододелительных узлов (группа подблоков 4–8 «Расчет режимов работы вододелительных узлов»).В начале определяется i-ый вододелительный узел, для которого необходимо совершить регулирование, представленный блоком 4. Для этого узла производится:– расчет суммарного водопотребления всех водопотребителей данного узла , м3/с, с учетом возможных потерь, в алгоритме это блок 5;– расчет суммарного водопотребления всех нижележащих вододелительных узлов , м3/с, учетом возможных потерь в алгоритме это блок 6; Рисунок 2- Алгоритм моделирования диспетчерского графика водораспределенияв контуре регулирования «Система» на МСДР – расчет общего водопотребления узла , м3/с, в алгоритме это блок 7;– выбор следующего i+1-го вододелительного узла (блок 8) и процедура регулирования для этого узла повторяется, начиная с блока 4.При этом если расчеты по всем вододелительным узлам проведены (т. е. узлы закончились) и согласно блока 8, при отсутствии следующего узла то переходят к определению режимов подачи воды в систему (группа блоков 9–12 «Реализация водораспределения»).На начальном этапе «реализации водораспределения» рассчитываются расходы на головном сооружении системы , м3/с, в алгоритме это блок 9.Полученные результаты сравниваются с пропускными способностями каналов и сооружений и установленными лимитами на водопользование (блоки 10 и 11 алгоритма).При этом если дальнейшее регулирование невозможно, то производится корректировка (согласование) режимов водоподачи (блок 12 алгоритма) и проводится повторное рассмотрение заявок водопотребителей и повторятся блоки алгоритма 4–11.А если дальнейшая работа возможна, то производится переход к следующему этапу моделирования (блок 13).После завершения процедуры моделирования всех регулирующих сооружений производится оценка результатов моделирования (группа блоков 14–15 «Результаты моделирования») Для визуальной оценки ситуации на системе при моделировании должны отображаться:– номограмма, отображающая смоделированные заборы воды водопотребителями и пропускные способности подающих им воду каналов и сооружений;– номограмма, отображающая смоделированные расходы на вододелительных узлах МСДР и их пропускные способности;– график забора воды из системы и установленных лимитов на водопользование.Вид экранной формы программы моделирования диспетчерского графика водоподачи в контуре регулирования «Система» приведен на рисунке 3.  Рисунок 3 – Вид экранной формы программы моделирования диспетчерского графика водоподачи в контуре регулирования «Система»Выводы. Рассматривая процесс водораспределения на мелиоративных системах двойного регулирования (МСДР) видим, что данный процесс представляет из себя транспортирование водных ресурсов различным каналам или трубопроводам с конечной целью – подачи водопотребителю в нормированных объемах, но также могут применяться ненормированный и комбинированный способы. При разработке планов водопользования строят графики нормированной водоподачи между потребителями, но для этого определяются лимиты и наличие водных ресурсов как за пределами системы (забор воды из крупных водохранилищ), так и может учитываться и наличие водных ресурсов внутри системы двойного регулирования. Анализируя процесс моделирования распределения водных ресурсов на МСДР наиболее рациональным и целесообразным является принцип моделирования по контурам регулирования: водопотребитель (мелиорируемое поле) – группа водопотребителей – участок системы, включающие несколько водопотребителей – и конечный контур – это «Система».Задачей моделирования диспетчерского графика водораспределения в контуре регулирования «Система» на МСДР принято определение распределения воды из водоисточника, являющегося и приемником дренажного стока, по нескольким группам регулирования «участок системы», представленных каждая из нескольких контуров «группы водопотребителей».Разработанный алгоритм моделирования диспетчерского графика водораспределения в контуре регулирования «Система» на МСДР состоит из трех основных модулей: подготовка к моделированию, само моделирование распределения и соответственно результаты моделирования. При этом модуль «моделирование распределения» состоит из «расчета режима работы вододелительных узлов» и «реализации водораспределения».Первый модуль включает определение основных характеристик и лимитов на водопользование МСДР и сбор заявок водопотребителей. Блок второго модуля «расчет режима работы вододелительных узлов» включает в себя основные расчеты показателей водораспределения такие как водопотребление водопотребителей i-го узла, водопотребление нижележащего i+1 узла и общее водопотребление узла. Блок второго модуля «реализация водораспределения» включает в себя расчет расхода на головном сооружении, при этом сравнивая с пропускными способностями сети и установленными лимитами с возможностью корректировки режима водоподачи при необходимости. Третий модуль «результаты моделирования» содержит окончательные результаты расчета показателей регулирования и определения эксплуатационных мероприятий по обеспечению регулирования всем контуром регулирования «Система» на МСДР.Заключение.Предложенная система моделирования режимов распределения водных ресурсов на МСДР в контуре «Система» с разработанным алгоритмом позволяет проводить динамическое управление подачей воды из регулирующего резервуара. Это позволяет эффективно адаптироваться к быстро меняющимся потребностям в воде в контурах «Водопотребитель», «Группа водопотребителей» и «Участок системы» минимизируя потери воды и оптимизируя ее использование в системах мелиоративного осушения и орошения (МСДР). Предложенный алгоритм может быть использован как основа для создания программного обеспечения, которое станет важным инструментом при эксплуатации современных мелиоративных систем, а также дальнейшего создания программного комплекса информационно-технологической поддержки моделирования режимов регулирования водных ресурсов на МСДР.