農(nóng)村供水工程系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化研究.pdf

1、農(nóng)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(nóng)村人口和11.4萬所農(nóng)村學(xué)校的飲水安全問題。農(nóng)村供水工程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，如何通過規(guī)劃設(shè)計階段的供水工程系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化，使供水設(shè)施布局更合理、管網(wǎng)優(yōu)化、水資源得以合理利用，真正發(fā)揮國家對農(nóng)村供水工程投資的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是一個值得研究的課題。
　　論文結(jié)合農(nóng)村供水工程特點，通過文獻(xiàn)和理論的梳理，將水廠地址備選方案

2、擇優(yōu)，水廠管網(wǎng)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(nèi)容，課題的主要研究內(nèi)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(jìn)了水廠備選地址的擇優(yōu)方法。根據(jù)農(nóng)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(shù)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(zhì)、生態(tài)等影響因素，采用半梯形函數(shù)確定指標(biāo)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(jié)果證實了方法的有效性。
　　其次，針對農(nóng)村供水工程的特點，研究經(jīng)濟(jì)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(chǎn)生的水頭損失對管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)半徑的影響，結(jié)合投資效益和管網(wǎng)優(yōu)化理論對凈水廠的最佳供水半徑進(jìn)行分析，先優(yōu)化管網(wǎng)布局，求解經(jīng)濟(jì)水廠覆蓋半徑，實現(xiàn)管網(wǎng)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(jìn)行二次優(yōu)化，獲得最佳的選址結(jié)果。管網(wǎng)優(yōu)化模

4、型與水廠選址模型的嵌套彌補(bǔ)以決策者先驗經(jīng)驗為決策基礎(chǔ)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(nóng)村供水系統(tǒng)分解-協(xié)調(diào)模型和算法。對農(nóng)村供水工程的遞階結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)分解-協(xié)調(diào)原理以區(qū)域供水系統(tǒng)工程建設(shè)費用現(xiàn)值最小為目標(biāo)，構(gòu)建農(nóng)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(zhì)上是在相應(yīng)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