寧夏農(nóng)村飲水安全工程管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、農(nóng)村供水系統(tǒng)是發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是改善農(nóng)村生活條件、確保農(nóng)村飲用水安全、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、提高農(nóng)民收入的基礎(chǔ)，同時關(guān)系著廣大人民群眾的身心健康，是維持廣大人民群眾的根本利益，落實科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建和諧社會的基本要求，是促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展和縮小農(nóng)村與城市差距的必然要求，是全面落實小康社會，建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重要內(nèi)容。所以，做好農(nóng)村飲水安全工程具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 在供水工程中，輸配水管網(wǎng)的投資費用一般占工程總投資費用的5

2、0％-80％，而且還影響到電能消耗費、運行管理費、供水系統(tǒng)的性能及可靠性，加之農(nóng)村飲水工程點多、面廣、線長，公益性兼有扶貧性的特點，所以對農(nóng)村供水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計是十分必要的，本文結(jié)合寧夏農(nóng)村飲水安全工程，應(yīng)用數(shù)學(xué)建模與最優(yōu)化理論，進(jìn)行了供水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計研究，主要完成的工作是:
　　 (1)管網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以管網(wǎng)建造費用與運行管理費用之和為最小建立單目標(biāo)優(yōu)化模型，進(jìn)而推求單位流量年計算費用，并將其作為管段權(quán)值，采用狄克斯特拉(

3、Dijkstra)算法與Excel的自動計算功能相結(jié)合，在Excel的電子表格中進(jìn)行了最短路徑搜索，生成經(jīng)濟的管網(wǎng)布置形式，即:費用最低的管網(wǎng)布置方案，為下一步管徑優(yōu)化組合奠定基礎(chǔ)。
　　 (2)管徑優(yōu)化組合，從管網(wǎng)的經(jīng)濟性和可靠性兩方面出發(fā)，建立多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，在建模過程中，將可靠性定義為“節(jié)點富余水頭加權(quán)平均值”和“管網(wǎng)恢復(fù)力”，使得對供水管網(wǎng)可靠性評價更加直觀和定量化。
　　 (3)通過工程實例進(jìn)行驗證，運用E