Okvir za dinamičko modeliranje rada akumulacija u nepovoljnim operativnim uslovima

Abstract

Akumulacije kao složeni vodoprivredni sistemi predstavljaju ključne infrastrukturne elemente, neophodne za pouzdano upravljanje vodnim resursima. Poslednjih godina, ovi sistemi su izloženi sve nepovoljnijim prirodnim i antropogenim uticajima (dotrajala i zasterala infrastruktura, prirodne nepogode, globalne krize, ektremni hidrološki događaji itd.). Na ovaj način, dodatan pritisak se nameće odgovornim operaterima, koji moraju da upravljaju akumulacijama u nepovoljnim operativnim uslovima, koji se nalaze izvan projektnih okvira. Jedan od mogućih pristupa za podršku donosiocima odluka je upotrebna simulacionih alata za modeliranje različitih „Šta ako?“ scenarija. Posebno se izdvaja upotreba modela dinamike sistema, koji su pokazali kapacitet da adekvatno predstave kompleksnost ovakvih sistema. U ovom radu je predstavljen okvir, ili okvirna metodologija, od 11 koraka, za dinamičko modeliranje rada akumulacija u nepovoljnim operativnim uslovima. Okvir obuhvata celine kao što su: formiranje modela sistema, generisanje ulaznih scenarija, simuliranje rada sistema i evaluacija performansi. Fokus je na koracima koji pokrivaju konceptualnu dekompoziciju akumulacija kao složenih sistema, identifikaciju indikatora otkaza, definisanje i implementaciju funkcija otkaza u modele dinamike podsistema i dinamičko modeliranje otkaza. Kroz ove korake, predstavljen je nov pristup za dinamičko modeliranje otkaza (parcijalnih ili potpunih) akumulacije kao celine i/ili odgovarajućih podsistema, koji se neretko javljaju u nepovoljnim operativnim uslovima. Za svaki podsistem koji je sklon otkazu, definiše se indikator otkaza. Funkcije otkaza, koje koriste generičke indikatore funkcionalnosti čija vrednost može biti u opsegu od 0 do 1, modifikuju vrednost indikatora otkaza tokom simulacija, modelirajući uticaj otkaza komponenata/podsistema na rad akumulacije. Primer akumulacije Zavoj, odnosno HE Pirot, je iskorišćen da bi se ilustrovale mogućnosti predložene metodologije. Razmatrani su hipotetički slučajevi fizičkih oštećenja na različitim objektima brane, porast merne nesigurnosti, nedostatak rezervnih delova za popravku u periodima svetskih kriznih događaja. Rezultati primene su omogućili izvođenje preliminarnih zaključaka o svrsishodnosti analiza rada akumulacija u nepovoljnim operativnim uslovima.