自压喷灌干管管网的优化计算

结合自压喷灌的特点，以干管管网投资之和最小为目标函数，以标准（商用）管径，管长为优化变量，建立了自压喷灌干管网优化计算的线性规划模型，在管网布置方案确定后，利用这一方法，可进行了干管管网的优化设计。     

自压喷灌系统规划布置中的优化设计

本文从建立自压半固定式喷灌系统的各级管道造价模型出发,探讨独立管网面积、形状对工程造价的影响,提出管网优化布置的顺序和方法;同时提出了不同地面比降与最佳管网面积关系的回归方程。     

六方(四方)形摇臂式喷头水力学特征分析(五)

对六方(四方)形摇臂式喷头在一种新型固定式管道喷灌系统中的田间管网布置形式进行了分析。结果表明，方形喷头在该型管网布置形式中的应用可以降低工程投资一半以上，并有效地提高了水资源的利用率和喷灌效率。为促进固定式管道喷灌系统的进一步推广提供了新的证据。     

动态规划法求开式管网的经济管径

开式管网或称树状网的优化设计方法较多,在管网布置已定,设计流量已知的条件下,求管网的经济管径,可以用微分法或数学规划法来解决,如用线性规划或动态规划。70年代美国已有人用数学规划方法来求解复合管路的经济管径。本文将在这一基础上,运用多级最优化的原理来求解开式管网的经济管径。     

压力供水管网优化计算线性规划方法的研究

本文全面考虑了环状供水管网的工作特点及工作要求,建立以管网总投资最小为目标函数,管网节点要求的供水量及供水压力为约束条件的管网管径优化计算的非线性规划数学模型。同时在约束条件中考虑了多水源供水时的水资源最优化分配问题。并根据近似规划法的优化原理将非线性规划问题转化成线性规划问题,采用单纯形法进行求解。本方法适合于环状网、树环结合管网及多水源管网的管径优化计算。     

两级优化模型在长距离引水管道管径优化设计中的应用

针对单一的数学模型不能很好解决管径优化的问题,在以往给水管网管径优化设计的基础上,采用线性规划和非线性规划相结合的两级优化模型对主干管很长,支管较短的引水管道的管径进行优化来寻求管网投资最小。结合南水北调中线某段工程实例进行分析,结果表明两级优化模型的应用能有效节约管网造价,对实践具有重要的指导意义。     

基于混合蛙跳算法的自压微灌管网系统优化设计

【目的】解决自压微灌管网系统布置与管径优化设计的问题,节省工程投资造价。【方法】以新疆某灌区一微灌工程为研究对象,以微灌系统中各级管道的管段长度、管径为决策变量,支毛管允许水头差、工作压力、管径、流速等为约束条件,以管网总投资最小为目标,分别建立了双向毛管布置和单向毛管布置的自压微灌管网数学模型,并采用混合蛙跳算法进行求解,优化管网的布置及各级管道的管径。【结果】该优化设计方法对自压微灌管网系统能够实现管网系统布置与管径的同步优化,优化设计后的方案干管段数减少,干管每一段的长度和每条支管长度增加,部分管段管径减小,所需总投资为469 129.3元,与依据相关规范和经验进行设计的原方案相比,管网投资降低了21.5%。【结论】该优化设计方法所得的优化结果节省投资明显,混合蛙跳算法收敛性能稳定,计算速度较快,具有较高的计算精度,对水源有保证、地面坡度不大且较为均匀的自压微灌管网系统的优化设计具有一定的应用价值。     

压力供水管网优化计算非线性规划法的研究

本文根据环状供水管网的工作特点及工作要求,建立以供水管网总投资最小为目标函数、用户的用水量及要求的工作压力作为约束条件的线性规划数学模型,并采用求解线性规划问题的改进单纯形方法求解,通过逐次迭代计算,计算结果逐渐地逼近最优解。在求解多水源供水管网时,本文引入了多水源附加约束方程,使得计算的迭代次数及收敛速度均得到改善。本文提出的管网优化计算线性规划方法适合于树状网、环状网、树环结合管网均多水源管网的管径优化计算。     

机压喷灌干管管网优化

在考虑了机压管道式喷灌系统配水干管流量变化的基础上，提出了这一系统干管管网优化的线性规划模型及计算方法。应用这一方法，可在保证各支管入口处所需流量和压力的条件下，确定水泵扬程及干管尺寸最优值，以使干管管网系统年费用值达最小     

喷灌压力管网系统水力特性的模拟模型研究

本文从系统的观点出发，首先分析了水泵直接加压式喷灌压力管网系统的组成，继而运用图示模拟技术，着重研究探讨了计算各类水力单元直至全系统水力特性的模拟模型，并针对一个规模较大，地形较为复杂的坡地喷灌工程，具体介绍了运用该模型进行图示模拟计算的方法和步骤。计算结果表明，该模型能如实地反映喷灌压力管网系统的运行客观规律，从而为了解把握喷灌压力管网系统的水力特性提供了一种行之有效的实用计算方法。     

自压喷灌输水管的线性规划模型

以标准管径的管长为优化变量,建立自压喷灌输水管优化设计的线性规划模型,当喷灌区边界已定条件下,利用这一模型可计算出各标准管径的最优管长,并可确定输水管首端位置.     

利用正交表优化设计自压式低压管灌系统

在渠灌区,研究充分利用地形落差情况下自压式低压管灌树状管网的优化设计,对降低投资有重要意义。管网优化设计应将管网布置优化和管径优化结合进行设计。本文利用正交表及其优化分析原理,同时结合应用非线性数学规划法优化管径,不仅可得到所有管网布置组合中的最优方案,还可视实际需要得到若干次优方案。该优化设计法计算工作量较小,简单可靠且实用。     

多孔管的优化设计

以标准管径管长为优化变量，以投资最小为目标函数，考虑了影响多孔出流管沿程压力的因素，建立线性规划模型。这一方法便于计算机求解，可用于喷灌和微灌中的多孔管设计。     

固定管道式喷灌系统支管的布设方法

传统固定管道式喷灌系统中的支管一般为最末一级管道,一般为单管顺长布置,支管上不再分支,喷头全部均匀分布在各条支管上,其缺陷是喷灌支管布设密度高,增加固定管道式喷灌系统的投资成本。为降低管道布设密度和投资成本,提出了一种新型支管布设方法,即在传统支管布设的基础上间隔去掉一半原有支管,保留原支管上的喷头位置不变,在保留支管上每间隔一个喷头增设一个垂直于支管的短管,向被去掉支管上的喷头供水。从支管布设密度和管材用量两个方面对新型和传统两种布设方法进行了对比分析。结果表明,新型布设方法降低了支管的布设密度,当喷头为正三角形布置时,支管布设密度降低率为7%。当喷头为等腰三角形布置,且喷头间距为支管间距的两倍时,支管布设密度降低率为25%。新型布设方法增加了支管管材用量,管材用量增加率始终大于141.4%,需要通过变管径的设计方法降低管材用量增加率。研究结果为固定管道式喷灌系统的支管布设提供了一种新的方法,为降低喷灌系统管道投资成本提供了一种新的思路。     

膜下滴灌输配水管道系统设计

滴灌系统的输配水管道设计影响整个滴灌工程质量。详细介绍膜下滴灌系统确定控制面积的方法以及管网的布置原则,采用公式计算各级管道的设计流量,为膜下滴灌输配水管道的合理设计提供参考。     

On-demand pressurized water distribution system impacts on sprinkler network design and performance

On-farm irrigation networks are designed for optimum performance at a specific upstream pressure head. In pressurized water distribution systems operating on demand, the upstream pressure head of the on-farm network can be subject to high and continuous fluctuations depending on the number of the hydrants being simultaneously opened. In this paper, a methodology combining network design and performance analysis of a sprinkler network is described and applied to an irrigation distribution system operating at two different water demands (1,200 and 600 l s⁻¹) using a case study in Italy. Four designs of the same sprinkler network were optimized at different upstream designing pressure and were evaluated at all the possible operating conditions of the system. The expensive large pipe size diameter design presented the best performance and the highest reliability at a wide range of hydrant pressure while the small pipe size designs have the tendency to fail during the peak water demand period as a result of low hydrant pressure. Flow regulators within the hydrants showed to have an important role in stabilizing the network performance at elevated upstream pressure head.