農村供水工程系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化研究.pdf

1、農村供水工程是我國一項重要的民生工程，國家“十二五”期間安排了1600億-1700億左右的資金，來解決2.98億農村人口和11.4萬所農村學校的飲水安全問題。農村供水工程是一個復雜的系統(tǒng)工程，如何通過規(guī)劃設計階段的供水工程系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化，使供水設施布局更合理、管網優(yōu)化、水資源得以合理利用，真正發(fā)揮國家對農村供水工程投資的經濟效益和社會效益，是一個值得研究的課題。
　　論文結合農村供水工程特點，通過文獻和理論的梳理，將水廠地址備選方案

2、擇優(yōu)，水廠管網嵌套優(yōu)化和區(qū)域供水模式的系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化作為供水工程系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化問題的重要研究內容，課題的主要研究內容和創(chuàng)新性工作如下:
　　首先，針對現(xiàn)有選址初選方案評價方法的主觀局限性，基于模糊軟集改進了水廠備選地址的擇優(yōu)方法。根據農村供水工程的實際特點，建立影響水廠選址的屬性集，包括技術屬性集、環(huán)境影響屬性集和社會發(fā)展性集，充分考慮坡度、海拔、水質、生態(tài)等影響因素，采用半梯形函數(shù)確定指標在不同評價集中的隸屬程度，評價融合了多個評價

3、者的評價信息從而獲得綜合評判，案例分析結果證實了方法的有效性。
　　其次，針對農村供水工程的特點，研究經濟供水半徑與水廠選址嵌套優(yōu)化問題。利用集合覆蓋模型確定凈水廠的覆蓋半徑時，考慮由地形產生的水頭損失對管網經濟半徑的影響，結合投資效益和管網優(yōu)化理論對凈水廠的最佳供水半徑進行分析，先優(yōu)化管網布局，求解經濟水廠覆蓋半徑，實現(xiàn)管網優(yōu)化模型與水廠選址模型的嵌套。引入費用現(xiàn)值最小模型，對選址問題進行二次優(yōu)化，獲得最佳的選址結果。管網優(yōu)化模

4、型與水廠選址模型的嵌套彌補以決策者先驗經驗為決策基礎的不足，更具有理論性和實用性。
　　最后，研究了區(qū)域供水模式下的農村供水系統(tǒng)分解-協(xié)調模型和算法。對農村供水工程的遞階結構進行分析，根據分解-協(xié)調原理以區(qū)域供水系統(tǒng)工程建設費用現(xiàn)值最小為目標，構建農村區(qū)域性供水的水廠求解問題決策模型。指出系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化模型實質上是在相應約束條件下尋找一個表示水源至水廠的供水量的n×m維數(shù)組和一個水廠至用水點的供水量的m×k維數(shù)組，同時確定出水源點及