滴灌系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究及其軟件系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心博士學(xué)位論文滴灌系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究及其軟件系統(tǒng)開發(fā)姓名：朱德蘭申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：土壤學(xué)指導(dǎo)教師：吳普特20050601滴灌系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究及其軟件系統(tǒng)開發(fā)II年費用為目標函數(shù)，以三因素影響下的灌水均勻度為約束條件，以毛管直徑和滴頭設(shè)計工作壓力為決策變量，建立了非線性優(yōu)化模型，借助于計算機優(yōu)化理論求解模型，確定出滴頭設(shè)計工作壓力計算方法；對運用滴灌較多（如果園、溫室、花卉、蔬菜、棉花）的田塊進

2、行田面高程測量，根據(jù)滴頭設(shè)計工作壓力計算公式，制定出了果園、溫室、棉田滴頭設(shè)計工作壓力取值范圍：山丘區(qū)果園、溫室、棉田滴頭工作壓力分別為1.1~2.9、0.18~0.48、0.36~0.96m。通過對滴頭、毛管、支管、干管工作壓力值進行分析，對滴灌系統(tǒng)的滴頭、管材性能指標重新作了規(guī)定，在制造滴頭時，滴頭額定工作壓力應(yīng)小于3m；在生產(chǎn)支管和毛管時，管材耐壓應(yīng)小于0.1Mpa。干管管材耐壓應(yīng)由原來的0.40Mpa降低到0.30Mpa；通過滴

3、頭工作壓力與毛管優(yōu)化設(shè)計研究，從理論上說明滴頭的設(shè)計工作壓力可降低到3m以下，滴頭工作壓力降低后，毛管與常規(guī)滴灌毛管相比，年費用降低22％，滴灌管網(wǎng)投資是常規(guī)滴灌投資的15～13，滴頭工作壓力降低后，首部樞紐費用、年運行費也會有大幅度降低。本研究不僅為降低滴灌系統(tǒng)造價找到了突破口，并且提供了理論基礎(chǔ)。3、開發(fā)出滴灌系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計軟件在滿足灌水均勻度的前提下，將滴頭設(shè)計工作壓力作為決策變量（而不是以往的固定值），將土壤、作物、水源的約束條件

4、考慮在內(nèi)，在優(yōu)化過程中，不僅對毛管、支管、干管進行水力優(yōu)化計算，而且對多個灌水小區(qū)尺寸（長寬比、面積、數(shù)量）進行優(yōu)化，然后將主要材料清單顯示在MicrosoftExcel中，將設(shè)計說明書顯示在Wd文檔中，利用VisualBasic對Autocad2002進行二次開發(fā)，將管網(wǎng)布置圖顯示在Autocad2002中，最終開發(fā)出理論性強且實用的設(shè)計軟件。該設(shè)計軟件的管道系統(tǒng)水力計算均采用兩級優(yōu)化法數(shù)學(xué)算法理論性強，計算速度快、精度高，且能夠直接