Մելքոնյան, Հրանուշ Ֆելիքսի

Technology

Այս գիտական ուսումնասիրությունը նվիրված է ջրամբարների ներհոսքի կանխատեսման և ջրատնտեսական համակարգերի անվտանգ շահագործման հետ կապված տեսական ու գործնական խնդիրների ուսումնասիրությանը։ Աշխատության հիմքում ջրային ռեսուրսների արդյունավետ կառավարման, ջրամբարների շահագործման ռեժիմների օպտիմալացման և հնարավոր վտանգավոր հիդրոլոգիական իրավիճակների կանխատեսման խնդիրներն են։ Ջրամբարների բնականոն շահագործումը մեծապես կախված է դրանց ներհոսող ջրի քանակի և ժամանակային փոփոխությունների ճիշտ գնահատումից, քանի որ ներհոսքի սխալ կանխատեսումը կարող է ազդել ինչպես ջրային պաշարների օգտագործման արդյունավետության, այնպես էլ ջրամբարի և դրան առնչվող հիդրոտեխնիկական կառույցների անվտանգության վրա։ Ուսումնասիրության կարևոր ուղղություններից մեկը ջրամբարների ներհոսքի ձևավորման օրինաչափությունների բացահայտումն է։ Ներհոսքը պայմանավորված է մի շարք բնական գործոններով՝ տեղումներով, ձնհալով, գետավազանի մակերևութային և ստորգետնյա հոսքով, օդի ջերմաստիճանով, հողի և բուսածածկի վիճակով ու այլ հիդրոօդերևութաբանական պայմաններով։ Դրանց ժամանակային և տարածական փոփոխությունները կարող են առաջացնել ներհոսքի զգալի տատանումներ, ինչի պատճառով կանխատեսման համակարգը պետք է հաշվի առնի հնարավորինս լայն տեղեկատվական բազա։ Ներհոսքի կանխատեսումը հատկապես կարևոր է ջրամբարների կառավարման որոշումների ընդունման համար։ Ջրամբարի օպերատորները պետք է կարողանան նախապես գնահատել սպասվող ջրի ծավալը և դրա հիման վրա որոշել ջրի կուտակման, բացթողման կամ այլ շահագործման ռեժիմները։ Բարձր ներհոսքի դեպքում անհրաժեշտ է հաշվի առնել ջրամբարի անվտանգ լցվածության սահմանները և հնարավոր արտակարգ իրավիճակների կանխարգելումը, իսկ ցածր ներհոսքի ժամանակ՝ ջրային պաշարների խնայողաբար օգտագործումը և տարբեր սպառողների պահանջարկի բավարարումը։ Այսպիսով, կանխատեսման ճշգրտությունը անմիջականորեն կապված է ջրային համակարգի կառավարման արդյունավետության հետ։ Աշխատության մեջ կարող են ուսումնասիրվել ներհոսքի կանխատեսման տարբեր մաթեմատիկական և վիճակագրական մեթոդներ։ Հիդրոլոգիական շարքերի վերլուծությունը հնարավորություն է տալիս բացահայտել ներհոսքի սեզոնային, տարեկան և բազմամյա տատանումները, ինչպես նաև որոշել դրանց միջև առկա կապերը։ Կարող են կիրառվել ժամանակային շարքերի մոդելներ, ռեգրեսիոն մեթոդներ, հավանականային գնահատումներ և այլ մաթեմատիկական մոտեցումներ։ Ժամանակակից պայմաններում հնարավոր է նաև օգտագործել համակարգչային մոդելավորում և տվյալների մշակման նոր մեթոդներ՝ կանխատեսման արդյունքների ճշգրտությունը բարձրացնելու համար։ Կարևոր խնդիր է նաև կարճաժամկետ և երկարաժամկետ կանխատեսումների տարբերակումը։ Կարճաժամկետ կանխատեսումները կարող են օգտագործվել օպերատիվ կառավարման և արտակարգ իրավիճակների կանխարգելման համար, մինչդեռ երկարաժամկետ կանխատեսումները կարևոր են ջրային ռեսուրսների ռազմավարական պլանավորման, ոռոգման համակարգերի աշխատանքի, էներգետիկ արտադրության և ջրամբարների շահագործման երկարաժամկետ ռեժիմների մշակման համար։ Տարբեր ժամանակային հորիզոնների համար պահանջվում են տարբեր տվյալներ և մոդելավորման մոտեցումներ։ Ուսումնասիրության երկրորդ առանցքային ուղղությունը ջրատնտեսական համակարգերի անվտանգ շահագործումն է։ Ջրատնտեսական համակարգերը ներառում են ջրամբարներ, ամբարտակներ, ջրատարներ, ջրանցքներ, հիդրոէլեկտրակայանների հետ կապված կառույցներ, ոռոգման և ջրամատակարարման ենթակառուցվածքներ։ Դրանց անվտանգ աշխատանքը պահանջում է ինչպես տեխնիկական վիճակի մշտական վերահսկողություն, այնպես էլ հիդրոլոգիական պայմանների ճիշտ գնահատում։ Հատկապես կարևոր է ջրամբարի և ամբարտակի անվտանգության գնահատումը ծայրահեղ հիդրոլոգիական իրադարձությունների ժամանակ։ Բարձր ներհոսքը կարող է կտրուկ բարձրացնել ջրի մակարդակը և մեծացնել ջրային ճնշումը հիդրոտեխնիկական կառույցների վրա։ Այդ պատճառով ջրի ներհոսքի կանխատեսման համակարգը կարող է ծառայել որպես վաղ նախազգուշացման և անվտանգ շահագործման կարևոր գործիք։ Ուսումնասիրության մեջ կարևոր տեղ կարող է զբաղեցնել ջրամբարի շահագործման օպտիմալ ռեժիմների որոշման խնդիրը։ Ջրամբարը հաճախ պետք է միաժամանակ սպասարկի տարբեր նպատակներ՝ ոռոգում, խմելու և արդյունաբերական ջրամատակարարում, էներգիայի արտադրություն, հեղեղների ազդեցության նվազեցում և բնապահպանական ջրապահանջների ապահովում։ Այս նպատակները երբեմն կարող են հակասել միմյանց, ուստի անհրաժեշտ է մշակել կառավարման այնպիսի մեխանիզմներ, որոնք թույլ կտան առավել արդյունավետ բաշխել ջրային ռեսուրսը՝ պահպանելով անվտանգության սահմանները։ Ջրային ռեսուրսների կառավարման խնդիրը բարդանում է նաև կլիմայական փոփոխությունների պայմաններում։ Տեղումների ռեժիմի, ջերմաստիճանի, ձնածածկի և գետային հոսքի փոփոխությունները կարող են ազդել գետավազաններում ձևավորվող ջրային պաշարների վրա։ Հետևաբար պատմական հիդրոլոգիական տվյալների հիման վրա կառուցված կանխատեսման մեթոդները կարող են պահանջել լրացուցիչ ճշգրտում՝ նոր կլիմայական պայմաններին համապատասխանեցնելու համար։ Այս հանգամանքը ջրամբարների ներհոսքի կանխատեսման խնդրին հաղորդում է երկարաժամկետ ռազմավարական նշանակություն։ Աշխատության գործնական արժեքը կապված է այնպիսի մեթոդների և մոդելների մշակման կամ ընտրության հետ, որոնք կարող են կիրառվել ջրամբարների կառավարման իրական գործընթացներում։ Ճշգրիտ կանխատեսումները կարող են նպաստել ջրային պաշարների ավելի ռացիոնալ օգտագործմանը, ջրի կորուստների նվազեցմանը, ջրօգտագործողների պահանջների ավելի լավ բավարարմանը և արտակարգ իրավիճակների ռիսկի նվազեցմանը։ Միաժամանակ անհրաժեշտ է հաշվի առնել կանխատեսումների անորոշությունը, քանի որ հիդրոլոգիական գործընթացները պայմանավորված են բազմաթիվ փոփոխական գործոններով և չեն կարող ամբողջությամբ կանխորոշվել։ Ընդհանուր առմամբ, ուսումնասիրությունը համադրում է հիդրոլոգիայի, մաթեմատիկական մոդելավորման, ջրատնտեսության և հիդրոտեխնիկական անվտանգության խնդիրները։ Այն ուղղված է ջրամբարների ներհոսքի առավել հուսալի կանխատեսման, ջրային ռեսուրսների կառավարման արդյունավետության բարձրացման և ջրատնտեսական համակարգերի անվտանգ շահագործման գիտական հիմքերի կատարելագործմանը։ Թեման կարող է հետաքրքրել հիդրոլոգներին, ջրային ռեսուրսների կառավարման մասնագետներին, հիդրոտեխնիկներին, բնապահպաններին, ինժեներներին, ջրատնտեսության ոլորտի մասնագետներին և համապատասխան մասնագիտությունների ուսանողներին ու հետազոտողներին։