הנדסת מים

34 מגזין המים הישראלי הנדסת מים עליה במשא ומתן זהתוקצה לחקלאיםחברי האיגוד באופן פרופורציונלי לכמות המבוקשת על ידם במחיר שסוכם; איגוד הצרכנים העירוני מקבל החלטה לגבי כמות המים שהוא מעוניין בה לשנה הבאה. ומנהל משא ומתן עם הספקים במטרה להשיג את הכמות הנדרשת במינימום עלות. גם איגוד הצרכנים העירוני מסכם על הסדרי פיצוי במקרה של אי-עמידה בכמות המתוכננת. איגוד הצרכנים בתעשייה מנהל משא ומתן עם ספקי מים כדוגמת האיגודים החקלאיים. איגוד הצרכנים במגזר שמירת הטבע הוא “רשות הטבע והגנים“ העוסקת בשיקום נחלים ומבקשת להשיג כמות מים נדרשת במינימום עלות. הספקים - מוגדריםשני טיפוסי ספקים, ספק “מרחבי“ וספק “נקודתי“. הספק המרחבי – אינו בעלים אבל מחזיק בזיכיון הפעלה של מרחב הפקת מי תהום באמצעות בארות בהתאם למכסה המאושרת על ידי “מינהלת המים“. הוא יכול לקבל מים ממקורות נוספים, בדרך כלל מ“המערכת הארצית“. בנוסף, ביכולתו לקדוח בארות נוספות, ולהניח קווי אספקה במרחב הזיכיון שלו, בכפוף לאישור של “מנהלת המים“. הספק ה“נקודתי“ אינו מפיק מי תהום אלא מים מותפלים ומי שפד“ן. במסגרת המודל נתפשת גם הכינרת כספק נקודתי. פעילות משק המים מוסדרת על ידי “מינהלת המים“, גוף שתפקידו מקביל במידה מסוימת לתפקיד רשות המים והביוב, וכל הוצאותיו מכוסות על ידי המשתמשים. פעילותו מתבצעת בארבעה תחומים עיקריים: התווית תכנית כוללת לניהול מאגרי המים הטבעיים לשיקום רמות המים ואיכותם באקוות השונות, ולחיזוי לטווח ארוך של צרכי משק המים, כולל הגדרת צורך בהקמת מפעלי התפלה. קביעתתחומי אזורי הזכיון של הספקיםהמרחביים, בקרהשוטפתעל פעילותם, ואישור שינויים מבוקשים על ידם. שמירה על רמת המים באקוות באמצעות מגבלות הפקה ופעילות החדרה, ופיקוח על איכותם (למשל על ידי קביעת רמת מליחות מירבית). פיקוח על הפעלת “המערכת הארצית“ על ידי זכיין. מראה בצורה סכמתית את הפרישה המרחבית של מרכיבי המודל 1 תרשים המוצע במסגרת הדוגמא המספרית : ספקים, צרכנים, “מינהלת המים“ – פרישה סכמתית 1 תרשים של מרכיבי הדוגמא המספרית התנאים שבהם לא מספקים את הביקושים מתוארים באמצעות מחסור “חריף“ - פגיעה ב“מנת ברזל“ המתארת את כמות המים החיונית למניעת פגיעה קשה באיכות החיים, או נזקים כלכליים ארוכי טווח. “מנהלת המים“ דואגת להסדיר את אספקת “מנת הברזל“; ומחסור “מתון“- פגיעה קטנה יותר בביקושים, כאשר הספק המרחבי מפצה את הצרכנים, והסכמי המים יכללו מנגנון פיצוי. מנגנוני הפיצוי כוללים פיצוי לחקלאי ופיצוי לצרכן העירוני. פיצוי לאיגוד הצרכנים החקלאי - חוזים עתידיים שכוללים פיצוי לחקלאי על אי-אספקת כמות המים . למשל, חוזי מים לאספקת כמות מסוימת בשנה. פיצוי לאיגוד הצרכנים העירוני - כבסיס יכול לשמש סקר נכונות הצרכנים לשלם על מניעת מחסור במים. “מנהלת המים“ קובעת את התעריף שבו יספק איגוד הצרכנים העירוני את “מנת הברזל“ בצריכה למגורים והוא אחיד בכל הארץ, כאשר התעריף שבו יסופקו מים לצריכה למגורים שמעבר לכמות זו, נקבע על ידי איגוד הצרכנים העירוני. הדוגמה המספרית הדוגמאהמספריתהיאסימולציהשל המודל המוצע. נכללו בהמגזרי החקלאות והעיר הצורכים את רוב המים המופקים במסגרת שני אזורים גאוגרפיים אשר נבחרו כמייצגים של שני טיפוסי חקלאות שונים: השרון (עמק חפר) והנגב הצפוני מערבי. החקלאות בשרון נשענת בעיקר על בארות מאקוות החוף, ואילו בנגב בעיקר על מי המוביל הארצי והשפד“ן (נגב). אזור הנגב הצפון מערבי משתרע בין אשקלון (שלא נכללה) לבאר שבע, כולל באר שבע וכן שדרות, אופקים ונתיבות (שנכללו כאיגוד צרכני אחד), כאשר רובו של אזור זה נמצא מעל אקוות ירת“ן. – בשרון הוגדרו חמישה איגודים חקלאיים ואיגוד עירוני אחד איגודי צרכנים ובנגב – תשעה איגודים חקלאיים ושני עירוניים. לכל איגוד צרכני הותאמה פונקציית ביקוש (לינארית) למים. כל איגוד צרכני מקושר לשני ספקים מרחביים לפחות; - בכל אזור הוגדרו שלושה ספקים מרחביים להם הוגדרו פונקציות ספקים היצע לינאריות, הספקים הנקודתיים הם: מפעלי ההתפלה - הפועלים למטרות רווח, והמחירים “בשער המפעל“ שננקטו לגביהם הם אלה המופיעים בהסכמים ארוכי הטווח שנחתמו איתם.; השפד“ן – במודל המתואר פועל גם הוא למטרות רווח, כאשר כמחיר “בשער המפעל“ נלקח התעריף שנקבע על ידי רשות המים והביוב; הכינרת – ספק נקודתי המופעל על ידי “מינהלת המים“, שאינו למטרות רווח – המחיר “בשער המפעל“ הוא אפס. קביעת המחירים והכמויות בין איגודי הצרכנים והספקים המרחביים מודגמת על ידי הפגשת פונקציות הביקוששל איגודי הצרכנים החקלאיים עם פונקציית ההיצע של הספקים המרחביים. במגזר העירוני הנחנו כי הכמות המבוקשת נתונה. למעשה מנהל איגוד הצרכנים העירוני מכרז בין הספקים המרחביים כדי לקבוע איזה חלק ממנה יירכש מכל ספק מרחבי. בהרצת סימולציה של פעולת “המערכת הארצית“ התייחסנו למספר הנחות. ב“מערכת הארצית“ הוגדרה ראש העין כנקודת ייחוס, כאשר כל חישובי עלות הולכת המים מתבססים על המרחק והפרשי הגבהים בינה ובין נקודות הקשר .)1 עם הספקים הנקודתיים, הספקים המרחביים ואתרי ההחדרה (תרשים מפעיל “המערכת הארצית“ מקבל כנתון את כמויות המים המבוקשות על ידי הספקים המרחביים השונים ואתרי החדרה לאקוות. מודל האופטימיזציה של “המערכת הארצית“ הינו מודל תכנון לינארי למזעור עלויות, במטרה לספק