輪灌條件下樹狀灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設計.pdf

1、管道輸、配水灌溉系統(tǒng)與其它節(jié)水灌溉技術相比在提高灌溉用水利用率、節(jié)省農(nóng)田、便于機耕和擴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)還具有應用靈活方便，容易調(diào)節(jié)控制和實現(xiàn)自動化，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。管道化灌溉將是本世紀節(jié)水灌溉發(fā)展的一個重要趨勢，但與此相應的是管道系統(tǒng)建設規(guī)劃設計內(nèi)容復雜，需要的材料和設備多，一次性投資較高。因此進行灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設計，即尋求滿足水量

2、、水壓、流速等約束條件，使管網(wǎng)投資、年運行費或單位面積上的投資最小，系統(tǒng)可靠性高的設計方案，這對節(jié)約投資、降低能耗、促進新技術的發(fā)展都有重要的現(xiàn)實意義。 本文結(jié)合灌溉管網(wǎng)設計與當?shù)氐淖魑锓N植結(jié)構和灌溉工作制度密切相關的特點，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)化設計，針對輪灌工作制度下的管網(wǎng)優(yōu)化本文進行了研究探討。研究了在輪灌條件下怎樣安排輪灌組，使系統(tǒng)的投資費用或

3、年運行費最低，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)費用最低，探討在每個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，計算出各個管段的計算流量，由此確定所需要輸配的水量及其水壓，然后進行管徑與泵站加壓揚程的優(yōu)化計算，使系統(tǒng)的年運行費最小，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，計算出各個管段的計算流量，由此確定所需要輸配的水量及其水壓，然后進行優(yōu)化計算，使系統(tǒng)投資費最小，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)進行模型求解，并編寫計算程序。應用MATLAB和VB兩種計算機語言進行混合編程，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)化設計軟件，該軟件界面友好，操作簡便，可以在任何支持COM(ComponentObjectMode