Разработанный алгоритм предназначен для предотвращения разрушения уникальных источников Кавказских Минеральных Вод (КМВ).
Эксплуатация месторождений минеральных вод в районе Пятигорска, Ессентуков, Кисловодска и Железноводска началась более двух веков назад. За последние 25 лет переход к рыночной экономике привел к увеличению производства минеральных вод, что привело к более чем удвоению объемов добычи и увеличению экологической нагрузки. Влияние хозяйственной деятельности также отразилось на качестве воды. Проблемы качества поверхностных и подземных вод на курортах регионов Кавказских Минеральных Вод обсуждаются академическим сообществом уже длительное время.
Исследование ученых СКФУ было направлено на определение параметров для системы управления безопасными режимами работы месторождений минеральных вод. Они разработали математическую модель, учитывающую конфигурацию месторождения и дебит добычи сети скважин. В их работе представлен детальный алгоритм проектирования системы управления, основанный на частотной концепции анализа и синтеза для распределенных систем управления.
Разрабатываемая система позволит бережно использовать ресурсы месторождений, избегая чрезмерной нагрузки. Алгоритм, основанный на сетях Байеса и методах прогнозирования, позволит оценить объем воды, стабильно поступающей из источника, а также вероятность отклонения добычи от планируемых показателей. Ученые также определили оптимальное количество добывающих скважин, оптимизируя получение максимальной экономической прибыли за 10-летний период эксплуатации месторождения.
Результаты моделирования подтверждают эффективность предложенного подхода. Новая модель может быть применена для оперативного наблюдения и прогнозирования гидрогеологических процессов, а также для создания региональной системы управления добычей минеральных вод на основе данных, полученных из множества исследованных месторождений.
Экспериментальные тесты и верификация модели были проведены учеными СКФУ на установке эксплуатационных скважин «Нарзан» в Кисловодске. Следующим этапом проекта должна быть разработка интерфейса для новой системы.
Автор: пресс-служба СКФУ