給水管網(wǎng)單目標(biāo)多工況優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究與應(yīng)用.pdf

1、為貫徹執(zhí)行國(guó)家“建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)”的發(fā)展路線，給水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題越來越富有戰(zhàn)略意義。在滿足各種約束條件的前提下，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)投資和運(yùn)行年費(fèi)用折算值的最小化，一直是給水領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。現(xiàn)有的給水管網(wǎng)單目標(biāo)(特指經(jīng)濟(jì)性目標(biāo))或多目標(biāo)優(yōu)化模型，一般都是基于最高日最高時(shí)單一工況，沒有考慮平均日用水、消防、事故等其它工況，所得的優(yōu)化結(jié)果往往不能滿足其它工況下的特殊約束條件，不具有全局可行性，因此不屬于全局優(yōu)化范疇；另外，除了經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)以外，

2、其它目標(biāo)均是難以量化的，因此建立多目標(biāo)優(yōu)化模型的條件尚未成熟；再者，雖然進(jìn)行管網(wǎng)水力、水質(zhì)模擬的軟件很多，但尚未出現(xiàn)一種專門進(jìn)行給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的通用軟件。據(jù)此，建立給水管網(wǎng)單目標(biāo)多工況的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，并開發(fā)一種通用的給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益的研究課題。 本文分別從給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型和模型的求解算法兩方面展開，介紹了各自的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，在國(guó)內(nèi)外已有研究的基礎(chǔ)上，提出了在滿足管網(wǎng)各個(gè)用水工況不同的約

3、束條件基礎(chǔ)上，以管網(wǎng)造價(jià)和泵站運(yùn)行費(fèi)用之和的管網(wǎng)年費(fèi)用折算值最低為單一目標(biāo)的給水管網(wǎng)單目標(biāo)多工況優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，并利用排序選擇的遺傳算法求解該模型。通過一個(gè)簡(jiǎn)單的給水管網(wǎng)算例，提出了進(jìn)行給水管網(wǎng)單目標(biāo)多工況優(yōu)化的必備條件和假設(shè)前提，并建立起了一套給水管網(wǎng)單目標(biāo)多工況的優(yōu)化流程，將這一流程應(yīng)用到一個(gè)工程實(shí)例管網(wǎng)，達(dá)到了較為滿意的優(yōu)化效果。 根據(jù)給水管網(wǎng)單目標(biāo)多工況優(yōu)化模型和排序選擇的遺傳算法理論，基于改進(jìn)的EPANET2.DLL