城市给水管网系统的优化设计研究

发布时间：2023-04-11 18:16

　　管网优化技术在工程实践中运用不仅能节省大量的资金，而且还能改善整个管网的水力条件，将产生巨大的经济效益和社会效益。然而历史上人们的大部分兴趣集中在流量分析、高效算法的研究上，很少研究开发设计优化管网的方法，且很少有计算机软件包经济可靠地使用在设计中来对管网进行优化设计。计算机作为一种强有力的现代化工具，也往往只用来做己被认为是比较简单的平差工作，这不能不说是一种遗憾。 本文着重对城市输配水系统的优化设计进行研究。首先针对优化设计的基础，如给水管网的布置及其简化，管网系统的水力分析进行了深入的研究；然后运用系统理论分别建立了多种供水情况下的数学模型，分析了经济参数对优化计算结果的影响：最后对具有混合离散特点的多元、非线性管网系统模型进行求解的方法作了系统分析。 太原理工大学硕士研究生学位论文 用孝义市的给水系统作为工程实例，对该市的管网在新 建或改扩建时进行了优化布置并对其合理简化，经水力计算 得出了令人满意的效果。根据优化设计方法的内容，编制了 非线性规划算法的Mat lab程序。

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 文献综述
    1.1 选题背景
    1.2 优化设计研究的现状
        1.2.1 国内外管网计算理论的发展历程
        1.2.2 管网模型的发展概况
        1.2.3 给水管网水力计算课题的意义
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 城市给水管网优化设计问题的基本概念
    2.1 城市给水管网的设计内容
    2.2 给水管网的优化布置
    2.3 管网优化设计理论
        2.3.1 管网优化问题的系统边界
        2.3.2 管网水流分配的数学模式
        2.3.3 给水管网的水力计算
第三章 管网优化设计问题的数学模型
    3.1 目标函数构建
    3.2 约束方程
        3.2.1 约束条件
        3.2.2 约束转化
    3.3 给水管网优化设计模型
    3.4 经济参数对优化计算结果的影响
第四章 给水管网系统优化设计模型的求解
    4.1 管网优化设计中的问题
    4.2 确定性优化方法
        4.2.1 传统的管网技术经济计算
        4.2.2 枚举法
        4.2.3 线性规划法
        4.2.4 非线性规划法
    4.3 连续变量优化与混合离散变量优化
        4.3.1 混合离散变量优化的特点
        4.3.2 圆整的局限性
    4.4 随机优化方法
        4.4.1 遗传算法
        4.4.2 模拟退火算法
        4.4.3 神经网络算法
第五章 实际应用与成果分析
    5.1 系统背景介绍
    5.2 数据准备
    5.3 计算过程
        5.3.1 管网优化模型
        5.3.2 管径优化
    5.4 小结
结语
参考文献
附录
附图
致谢
发表论文



本文编号：3789537