輪灌條件下樹狀灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、管道輸、配水灌溉系統(tǒng)與其它節(jié)水灌溉技術(shù)相比在提高灌溉用水利用率、節(jié)省農(nóng)田、便于機(jī)耕和擴(kuò)大灌溉面積等方面都顯示了巨大的效益和潛力。另外，灌溉管道系統(tǒng)還具有應(yīng)用靈活方便，容易調(diào)節(jié)控制和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，輸水速度快，灌溉效率高，可適用于各種不同的地形、作物與土壤，便于田間管理等優(yōu)點(diǎn)。管道化灌溉將是本世紀(jì)節(jié)水灌溉發(fā)展的一個(gè)重要趨勢，但與此相應(yīng)的是管道系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜，需要的材料和設(shè)備多，一次性投資較高。因此進(jìn)行灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，即尋求滿足水量

2、、水壓、流速等約束條件，使管網(wǎng)投資、年運(yùn)行費(fèi)或單位面積上的投資最小，系統(tǒng)可靠性高的設(shè)計(jì)方案，這對節(jié)約投資、降低能耗、促進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文結(jié)合灌溉管網(wǎng)設(shè)計(jì)與當(dāng)?shù)氐淖魑锓N植結(jié)構(gòu)和灌溉工作制度密切相關(guān)的特點(diǎn)，將灌溉工作制度納入管網(wǎng)優(yōu)化體系中。不同的灌溉工作制度在管網(wǎng)中產(chǎn)生不同的流量分配模式，直接影響管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對輪灌工作制度下的管網(wǎng)優(yōu)化本文進(jìn)行了研究探討。研究了在輪灌條件下怎樣安排輪灌組，使系統(tǒng)的投資費(fèi)用或

3、年運(yùn)行費(fèi)最低，并充分發(fā)揮現(xiàn)有的水源條件，使其得到更合理的調(diào)配和運(yùn)用。研究取得以下主要結(jié)果： 1.將灌溉工作制度與管網(wǎng)優(yōu)化相結(jié)合，研究在輪灌制度下怎樣安排輪灌組，使系統(tǒng)費(fèi)用最低，探討在每個(gè)輪管組中安排不同數(shù)目的用水單位情況下的管網(wǎng)優(yōu)化問題。 2.在泵站加壓情況下，依照不同的輪灌組安排，計(jì)算出各個(gè)管段的計(jì)算流量，由此確定所需要輸配的水量及其水壓，然后進(jìn)行管徑與泵站加壓揚(yáng)程的優(yōu)化計(jì)算，使系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)最小，建立了管網(wǎng)優(yōu)化模型。

4、 3.重力輸、配水情況下，依照不同的輪灌組安排，計(jì)算出各個(gè)管段的計(jì)算流量，由此確定所需要輸配的水量及其水壓，然后進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，使系統(tǒng)投資費(fèi)最小，建立管網(wǎng)優(yōu)化模型， 4.用基于整數(shù)編碼的遺傳算數(shù)進(jìn)行模型求解，并編寫計(jì)算程序。應(yīng)用MATLAB和VB兩種計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行混合編程，用基于整數(shù)編碼的遺傳算法開發(fā)出了輪灌條件下的灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，該軟件界面友好，操作簡便，可以在任何支持COM(ComponentObjectMode