基于GIS的城市供水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代城市規(guī)模的不斷增大，供水管網(wǎng)管線的長度和復(fù)雜度也日益增加。供水管網(wǎng)的建造、維護、運行費用已經(jīng)占到了整個管網(wǎng)系統(tǒng)投資的百分之七十到八十。同時居民生活水平和工業(yè)生產(chǎn)效率的提高，對供水系統(tǒng)可靠性也提出了嚴(yán)格的要求。給水管網(wǎng)管徑的設(shè)置和提高經(jīng)濟性、可靠性指標(biāo)之間有密切的關(guān)系，因此，供水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計就有十分重要的研究意義。
　　本課題主要對供水管網(wǎng)的管徑組合進行優(yōu)化。由于管網(wǎng)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入十分繁瑣，所以將

2、GIS系統(tǒng)和管網(wǎng)優(yōu)化結(jié)合起來。通過 GIS系統(tǒng)可以快速的獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行管理和修改，并且可以直觀的顯示優(yōu)化結(jié)果，大大縮短設(shè)計周期。
　　本文所建立的優(yōu)化模型涵蓋了管網(wǎng)的經(jīng)濟性指標(biāo)和可靠性指標(biāo)，通過節(jié)點富余水頭的加權(quán)平均值來表征管網(wǎng)的可靠性。將建造、維護、運行費用和節(jié)點富余水頭納入到目標(biāo)函數(shù)，在保證管網(wǎng)經(jīng)濟性和使用要求的情況下，提高了管網(wǎng)的可靠性。
　　然后采用自適應(yīng)遺傳算法，將設(shè)計變量進行編碼，然后通過選擇、交叉、變