优化方法程序库OPB—1在喷灌管网优化设计中的应用

1概述传统的农业灌溉一般采用地面灌水方式,如畦灌、沟灌、淹灌等,灌溉水由灌区内的各级渠道来分配。随着农业生产的发展和人口的不断增长,水资源日益紧张,农业灌溉正在逐步推广新型的节水灌溉技术,如喷灌、微喷灌、滴灌、管道输水灌溉等,这些新型灌水技术具有增产、节水、灌水效率高、节省劳动力、适应性广等优点,是目前农业灌溉发展的方向。1949年建国以来,我国兴建了大量水资源开发利用工程,水利工程年供水能力约5000亿m3。农业灌溉面积5040万hm2,其中节水灌溉面积达到1333万hm2。目前,全国已发展管道输水工程控制面积300万hm…     

基于线性规划的给水管网系统动态有限元优化设计

给水管网系统优化设计是解决城市供水管道故障有效方法之一,通过将给水管网年折算费目标函数对管径的非线性函数作线性处理,从而建立了每一段管网的造价折算模型,并以表征给水管网特征的坐标参数作为约束条件,计算出线性规划最优解,且对管段能量方程作线性处理,在水力学动态平衡原理和有限元理论基础上,建立有限元分析模型.该计算模型实用简便,可为工程应用提供参考.     

自压式树状管网的两级优化设计模型与神经优化设计

建立了自压式树状管网两级优化设计模型，并用人工神经网络法实现树状管网非线性规划模型的快速求解。采用的人工神经网络技术的两级优化设计模型在适用范围、求解速度和获得最优解能力上，均优于单一的非线性规划模型和线性规划模型，是实现树状管网全局优化设计的一条新途径。     

运用RAGA求解农业线性与非线性规划模型

改进了标准遗传算法（SGA），提出了基于实数编码的加速遗传算法（RAGA），并在农业线性规划与非线性规划具体问题中得以应用，取得了满意的效果。     

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客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。     

武汉市二郎庙片区排水管网水动力模型分析

针对武汉市二郎庙片区排水管网现状存在的积水问题,使用InfoWorks CS软件对其管网系统进行水动力学建模。并利用建立的模型,模拟现有排水管网系统在不同降雨强度下出现的渍水状况,分析渍水形成的原因并找出管网系统中存在的瓶颈问题,以期为二郎庙片区排水系统改造提供辅助决策支持。     

信赖域法用于给水管网水力计算的研究

给水管网水力计算是进行管网优化设计和进行管网运行工况模拟的一个不可缺少的重要环节,该过程的计算结果和求解速度决定了管网优化设计和运行模拟的可靠性和实时性.为快速、准确实现管网水力计算,建立了给水管网水力计算模型,针对该模型的为求解非线性方程组实质,以及常规求解方法存在的缺陷,提出了管网水力计算的信赖域法,并着重对信赖域法数学模型和求解过程进行剖析,用MATLAB编程语言编写了管网水力计算的计算程序.最后以河南省清丰县一个复杂的给水管网实例进行验证,结果说明了信赖域法能有效地应用于给水管网水力计算.同时也为信赖域法在给水领域和其他工程领域的应用提供了借鉴.     

轮灌条件下的灌溉管网优化设计

在灌溉输配水管网的设计中，不同的灌溉工作制度会在管网中产生不同的流量分配模式，直接影响管网工程总的投资。本文研究在轮灌工作制度下灌溉管网优化设计，提出了将轮灌组的划分也进行优化，用基于整数编码的遗传算法进行优化，通过VB和Matlab混合编程来实现。计算结果表明提出的方法优化结果明显，可以应用于生产。     

基于Excel规划求解的泵站加压灌溉管网优化设计研究

以管网系统年费用最小为目标函数,水泵扬程H和连续管径D为设计变量,建立了确定性的泵站加压灌溉管网优化设计模型,并应用Excel规划求解法对所建立的模型进行了求解。实例表明,在管网布置形式已知的情况下,与传统的经济流速法相比,Excel规划求解法是一种实用价值较高的模型求解方法,该方法不仅能够节省一定的工程投资,还提高了设计人员的设计水平和效率。     

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。     

灌溉管网优化设计研究进展

总结了经典数学规划理论在灌溉管网优化上的应用,对新型智能优化算法、多种数学规划方法横向结合及分级优化等一批新兴的优化理论和技术在管网设计中的最新进展,进行了归纳和分类,对不同方法的优劣进行了简单的评价,在灌溉管网的分支--微灌管网的田问优化方面进行了归纳,也对利用计算机工具在灌溉管网优化设计中的应用和前景提出粗浅的认识,并提出了未来管网优化设计中亟待解决的一些问题.     

低压管道输水灌溉系统中管网与井泵的合理配套

低压管道输水灌溉(简称“管灌”)系统由井、泵和管路等组成,本文根据该系统的运行特点,首行分析了系统综合装置效率的变化规律,并在引进输水管网设计点概念的基础上,研究了管网与井泵的合理配套。在设计中综合考虑了泵的扬程和泵的价格等因素,使设计出的整个灌溉系统运行于较经济的节能状态,并使系统的年费用最小。     

污水管网的优化设计研究

通过对污水管网的优化设计进行比较探讨 ,提出采用动态规划法中的 DDDP法 ,通过廊道搜索 ,达到最后的精度要求 ,克服了其它一些方法中的缺点 ,不论地形平坦或丘陵地区 ,均适用。采用 C语言编制的程序有较好的通用性和实用价值     

微灌田间管网布置优化及参数分析

微灌工程是推进农业节水灌溉的重要手段,合理的田间管网参数设计是水利计算中的重要环节.为此,探索了田间灌水单元小区内满足灌溉管道运行安全的田间管网优化布置方案,建立以单位面积管道投入最低为目标函数且满足管道安全运行要求的双向布置田间管网优化设计数学模型,并应用遗传算法对永舒榆灌区典型区域进行优化计算.与原设计相比,单位面...     

灌溉管网优化设计方法与软件的研

分析了国内外灌溉管网优化方法的研究历史和现状，探讨了遗传算法等新型算法在管网优化中的应用及灌溉管网优化设计软件的研究进展，预测了其未来的研究方向。指出未来研究将在应用遗传算法、模拟退火算法、神经网络及其混合算法等新型优化计算方法的基础上，加强管网优化布置、管网经济性和运行可靠性等方面的研究；预测了综合利用可视化语言、CAD、GIS等多种成熟商用软件及决策支持系统、专家系统等方面的研究成果，研发基于用户偏好信息且具有较强优化功能和人工干预能力的集成化、组件式灌溉管网优化设计软件将会得到较快发展。     

基于遗传算法的喷灌管网优化设计

结合管网优化设计理论和实际工程中管径计算的要求,将遗传算法引入喷灌管网优化设计．提出求解喷灌管网管径优化解的计算思路,增强了管网设计方案的经济性,且求解出来的管径不需按标准管径调整。在此基础上,提出把经济性与可靠性结合起来进行管网优化设计,以及采用遗传算法求解该多目标问题。     

山区自流灌区自压管道灌溉技术研

低压输水管道灌溉技术是一种有效的节水灌溉措施,具有节水、节能、省地、省工、输水便捷、适应性强等特点,目前在我国平原井灌区应用较为普遍。山区自流灌区发展管灌技术,尚有许多问题需要研究解决。结合红旗渠灌区节水灌溉技术研究,我们对山区自流灌区发展管灌技术进行了一些有益的探索,就此项研究中取得的成功经验和存在问题作一介绍,和大家共同探讨。