Article

Article title APPLICATION OF CONJUGATE EQUATIONS IN PROBLEMS OF CONTROL OF WATER VOLUME AND QUALITY IN RESERVOIRS
Authors N.S. Buzalo, A.N. Nikiforov
Section SECTION I. MATHEMATICAL MODELLING OF AERO- AND HYDRODYNAMIC PROBLEMS
Month, Year 06, 2012 @en
Index UDC 519.8
DOI
Abstract In presented paper the problem of control for flows and mass transfer in shallow reservoirs is considered. System of reservoirs is represented as stratified set that has 0D-, 1D- and 2D-hydraulic and admixture transfer models formulated on. Mathematical model includes one- and two-dimensional (planned) Saint-Venant and convection-diffusion equations, boundary and initial conditions as well as splice conditions for problems on junction of channels. Control problem for water volume and quality in significant areas is stated. Parameters to control include source intensity of agent disposal and flow quantity on outlet of waterworks. The algorithm for iterative solving of control problem is suggested. Expression for gradient of functional using variation of Lagrangian and conjugate problem is discovered.

Download PDF

Keywords Control problem for equations in partial derivatives; inverse problems; optimization methods; water flow in open channels; Saint-Venant equations; convection-diffusion equations; conjugate equations.
References 1. Шугрин С.М. Соединение одномерной и двумерной (плановой) моделей течения воды // Водные ресурсы. – 1987. – № 5. – С. 5-15.
2. Воеводин А.Ф., Никифоровская В.С. Численное моделирование неустановившихся гидротермических процессов в водных объектах // Сибирский математический журнал. – 2009. – Т. 12, № 1. – С. 25-30.
3. Захарченко Н.С. Управление водно-солевым режимом водохранилищ речного типа при использовании их для орошения (на примере Веселовского водохранилища на р. Западный Маныч): Дисс. … канд. техн. наук. – Новочеркасск. – 2001. – 120 с.
4. Рахуба А.В. Экспериментальные исследования пространственно-временной неоднородности вод долинного водохранилища // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2009. – Т. 11, № 1. – С. 146-154.
5. Воеводин А.Ф., Шугрин С.М. Методы решения одномерных эволюционных систем. – Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1993ю – 368 с.
6. Марчук Г.И. Сопряженные уравнения и анализ сложных систем. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1992. – 336 с.
7. Алексеев А.К., Бондарев А.Е. Применение сопряженных уравнений и визуальное представление сопряженных параметров в задачах идентификации и управления течением //
Препринты ИМП им. М.В. Келдыша. – 2011. – № 50. 24 c. URL: http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2011-50.

Comments are closed.