泵站加压式树状供水管网优化设计研究

针对传统供水管网优化设计时未考虑整个管网的首末水头约束问题,提出了以管网系统年折算费用最小为目标函数,以水泵扬程和具有标准管径的干、支管管道长度为决策变量的泵站加压式树状供水管网优化设计数学模型。在该模型中,假定水泵扬程已知,将管网优化问题转化成管网投资线性子模型问题,并采用大系统分解-动态聚合方法对该子模型进行求解。研究结果表明,该方法寻优能力强,且计算时间短,计算结果精度较高,为泵站加压式树状供水管网系统优化设计提供了一种可行而有效的新方法。     

基于模拟退火遗传算法的自压微灌干管管网优化

为解决常规树状管网优化算法的不足,在规定管网中每一管段只能由一种管径管道组成的基础上,提出了一种以管网造价最低为目标函数、节点压力为约束条件、标准管径为决策变量的自压微灌干管管网优化数学模型。采用模拟退火罚函数方法处理约束条件,构造出适应度函数,将遗传算法全局优化和模拟退火的良好局部搜索能力有机结合,构造出一种退火遗传算法用于自压树状管网的优化设计。仿真结果表明,利用该模型与算法来求解自压微灌干管管网的优化问题具有良好的优化性能和求解效率。     

微灌田间管网的优化

本文提出了一种微灌田间管网优化方法，这一方法将０．６１８法与线性规划相结合，利用０．６１８法分配田间管网允许水头差，利用线性规划选择毛管与支管规格．使田间管网所用材料最少，这一方法便于计算机求解，适合解决各种地形条件下及不规则（毛管长度不同）的微灌田间管网优化设计问题．     

稳压泵的压力设定和扬程确定

稳压泵的压力设定值决定于稳压泵扬程，稳压泵的扬程一般不另行计算，而是采用消防主泵的扬程，其原因在于设置稳压泵的目的是使消防给水管网的水压稳定。而在集中稳高压给水系统中，这样确定的稳压泵扬程及设定压力值，往往使消防给水管网始终处于较高压力工况，因而使管网内水压与管道及其接口的承压能力这一对矛盾趋于突出。从保证最不利处灭火设施水压要求这一基本前提出发，提出确定稳压泵扬程和设定压力的新思路，并按３种情况分别作出说明。     

应用混合遗传算法进行给水管网优化设计

该文采用建立管网优化设计的多目标函数数学模型,借助于改进遗传算法结合传统优化理论与方法对该数学模型进行求解,寻找出既能满足工程设计要求,又能降低工程造价和运行管理费用的最优或次优设计方案,解决复杂给水管网系统的优化设计计算问题。     

Ⅲ、Ⅳ类学生宿舍给水管网设计探讨

在市政管网供水充足的条件下,针对某大学已建工程存在供水压力及水量不足的问题进行改造,重点分析Ⅲ、Ⅳ类学生宿舍集中用水时,设计秒流量确定应考虑的因素,给水管网布置对上层宿舍水压的影响以及室内干管的水头损失情况,论证了合理分配给水引入管服务卫生器具数量、室内给水管网布置成环状是保证Ⅲ、Ⅳ类学生宿舍上层水压的重要措施.     

灌区自压微灌独立管网系统优化设计研究

微灌管网系统由田间管网系统和骨干管网系统两部分组成,田间管网入口所需压力只与灌水器设计工作水头及田间管网允许水头差有关,因此两部分的优化问题是相互独立的。目前田间管网优化设计主要是在限定面积且布置已定的情况下进行支毛管管径组合优化。本研究在不限定管网系统面积的情况下建立了单向毛管田间管网、双向毛管田间管网及自压微灌骨干管网的优化设计数学模型,可同时完成相应管网的优化布置和优化设计且能得到最佳控制面积。利用解的不可行度对随机产生的初始种群进行选择以改善种群质量,利用罚函数法处理约束条件,应用遗传算法进行优化计算。结果表明:双向毛管田间管网在控制面积及单位面积投资两方面均优于单向毛管田间管网,推荐以双向毛管田间管网优化结果为基础进行骨干管网的优化,算法收敛性能稳定,具有较高的计算精度,此优化设计研究成果对自压微灌系统设计及区域管网优化设计具有一定的实际意义。     

重力单水源环状管网优化设计的遗传-线性规划算法

本文首先提出了基管段流量概念，并作为优化变量，建立环状管网流量优化分配的非线性规划模型；又以管道尺寸为优化变量，建立某一流量分配方案下管网优化设计的线性规划模型。在优化设计计算过程中，采用遗传算法求解非线性规划模型及单纯形法求解线性规划模型，两种优化算法交替计算，可确定环状管网优化设计方案。本文提出的方法，是一种有效地解决重力单水源环状管网优化设计的新方法。     

梯级泵站扬程优化调度算法

讨论了梯级泵站供水系统扬程优化调度的问题 ,建立了扬程优化调度的数学模型及动态规划求解的方法     

基于遗传算法的加压滴灌系统管网优化设计

滴灌系统干管设计是否合理,直接影响滴灌系统投资及运行费用,本文以滴灌系统年费用最低为目标,建立了滴灌系统管网优化模型,采用遗传算法对模型进行求解。应用结果表明:该模型及算法能够快速、准确地计算出管网优化方案及水泵优化扬程,适合滴灌系统管网的优化设计。     

树状给水管网的优化

本文根据树状给水和网的特点，分别建立了重力和泵站加压树状管网优化计算的一规划模型，应用上述模型，可进行单水源树状管网的优化计算。     

模糊聚类在节水灌溉方案优选中的应用

节水灌溉的工程措施与技术方法很多,包括渠道防渗措施,低压管道输水,喷灌,微灌,滴灌,地下渗灌等,其方案优选应从自然因素,经济,管理,运行等多方面进行具体分析,其方法较多。文章阐述了模糊聚类模型在节水灌溉方案优选中的作用,并以实例加以说明。     

低压输水技术在多水源农田灌区节水改造中的应用

为提高多水源农田灌区节水效果,将低压输水技术应用到多水源农田灌区节水改造中。以金塔县鸳鸯灌区为改造对象对其多水源农田灌区进行节水改造,首先对工程进行总体布置,然后提出取水工程、渠首工程的设计,最后确定灌水定额与管网设计流量,并进行管材与管径选择以及管道水力计算,完成多水源农田灌区节水改造。实验表明,应用低压输水技术对多水源农田灌区节水改造后,明显减少了输水时间,提高了节水量、灌溉水利用率、灌溉面积达到率与间接效益,证明应用低压输水技术后能够有效提高多水源农田灌区节水改造效果。     

用两级优化法进行喷微灌配水支管设计

采用两级优化设计模型进行喷微灌支管设计，第一级优化采用拉格朗日法求解非线性规划模型，以年费用最低为目标函数，以连续管径为决策变量，获得一组最优管径组合。第二级采用枚举法进行优化设计，在第一次连续管径基础上，按照施工要求的变径数，选择出靠近连续管径的几个商用管径，以年费用最低为目标函数，以管径和管长作为决策变量，获得最优管径和管长组合，最后计算出各节点的水压力。该方法不仅使年费用最低，而且满足了施工要求，可直接用于喷微灌支管的施工设计。     

蒙山县屯巴山灌片高效节水灌溉工程设计

介绍了蒙山县屯巴山灌片高效节水灌溉工程的基本情况,论述了灌溉方式、供水方式、管材比选情况。选定了低压管灌、水泵加高位水池供水、PE管道的节水灌溉方式,并根据现有地形、地质、水源条件、作物种植结构等条件,在连片面积4 000亩的蜜柚种植区范围内论述了低压管灌的灌溉制度、高位水池及管网布置设计。     

灌区低压管道输水灌溉技术

灌区管道输水系统占地少，能减少灌溉水量的渗漏和蒸发损失，是农田灌溉实现节水、渠系输、配、灌水自动化的一条经济有效途径。该文针对灌区低压管道输水系统规划设计参数确定、管网布置、管材选择、附属设备选择等方面进行了概述。     

石羊河流域井灌区管道灌溉系统优化模式研究

为了探求石羊河流域井灌区管道灌溉系统优化模式,对喷灌、滴灌、管灌等高效节水技术与变频调速技术进行配套,采用"恒压变量"研究方案对各灌溉技术间流量与压力协调进行了试验。结果表明:水泵的转速大于最低合理转速1 710 r/min时,在喷灌、滴灌、管灌3种工作条件下,水泵效率均较高,基本在高效区运行,同时也说明"恒压变量"一整套水泵调速工况点参数计算公式和计算方法正确可靠。     

泵站多机组变频变速调节运行优化研究

南水北调工程是我国水资源调度分配的重大工程,而泵站则是该调水工程中不可或缺的重要部分。针对泵站多机组变频变速调节的问题,建立了多机组变频变速调节的日优化运行模型。以南水北调东线工程泵站——淮阴三站为例,考虑了峰谷电价,对站内变频变速调节的日优化运行开展研究,在研究过程中采用了改进的动态规划算法进行计算求解。在求解过程中,通过分析约束条件,剔除不符合要求的机组启停组合,从而减少了优化问题的维数,解决了"维数灾"问题。计算结果表明:与定角恒速运行相比,淮阴三站实施频率优化运行可节约运行费用3.5%;在高峰阶段,影响运行费用的主要因素是开机台数,在满足需求量的前提下,机组应优先选择停机状态;而在低谷阶段,机组应优先以单位提水能耗较高的方式运行,以减少在高峰阶段的提水量。