基于改进遗传算法的管网微观模型复核

首次利用改进遗传算法对管网微观模型进行复核,大大简化了复核求解过程．实例证明,该方法与传统的优化方法相比加快了计算速度,提高了计算精度,为管网的改造与扩建及给水系统的优化与调度提供了精确的基础数据．     

基于改进混合遗传算法的给水管网优化设计

为解决给水管网的优化设计问题，建立了给水管网优化设计数学模型，提出了适于管网优化设计的改进混合遗传算法．进而对遗传算法改进方法、水力计算的信赖域法、适应度函数的建立、遗传操作和整数编码技术等进行分析，并以一个典型的工程案例进行验证．结果表明，改进混合遗传算法方法所得到的目标函数值和管网水力性能明显优于传统设计方法，充分说明了改进混合遗传算法方法用于管网优化设计的实用性和有效性．     

改进遗传算法用于给水管网多工况优化设计

为满足给水管网优化设计中多工况约束条件,达到全局优化的范畴,提出以给水管网年折算费用最低的多工况设计数学模型,并从适应度值标定和群体多样化两方面来改进遗传算法,应用该遗传算法求解模型.对工程算例管网进行优化求解,优化结果的对比表明,采用改进遗传算法能在满足管网运行各个工况的约束条件下,年折算费用比采用常规算法节省2.63%.     

伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用

讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征，并提出了求解该问题的改进遗传算法．首先，针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略；其次，设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法．将本算法与单一群体进化算法同时应用于实际管网的优化调度求解，结果表明，通过个体迁移策略，伪并行遗传算法可以加速优化搜索的进程，显著改善解的质量，并有效节省运行调度费用．     

多水源供水管网余氯浓度优化调度

目前建立的基于管网水力模型的水质计算模型都是静态的,即假定管网中各传输单元的余氯衰减系数固定不变,这对多水源管网且各水厂出水余氯浓度差异较大的管网系统是不适用的.通过建立符合实际工况的多水源水质计算模型,运用遗传算法求解,得到在满足供水管网余氯浓度要求的前提下各水厂出水的优化余氯浓度值.将该模型应用于实际管网,为实际管网的水质调度提供了重要依据.     

基于动态水力平衡的集中供热系统二次管网节能优化调节方法研究

针对二次管网各支路之间相互耦合、流量难以精确控制、输配系统各设备的动态调节容易造成水力失衡的情况,利用电网图论原理建立二次管网多元非线性水力工况模型,并利用实测数据建立二次管网输配系统能耗模型,以输配系统能耗最小为目标,以各支路动态水力平衡为主要约束条件,建立基于遗传算法的二次管网输配系统节能优化调节模型,用于在线优化二次管网输配系统各设备的运行参数。利用某高校集中供热系统二次管网进行建模和仿真。研究结果表明:动态调节方法相对变压差变流量调节方式可使输配系统运行能耗进一步降低约12.27%,为多执行机构二次管网水力平衡的动态优化调节提供参考。     

基于遗传算法的开封杏花营组团污水管网优化设计

应用遗传算法进行了杏花营组团污水主干管网的优化设计,所得最优设计方案的管网费用仅为按传统水力计算所确定的初步设计方案的74％,可节省大量工程投资．将传统的污水管网水力计算方法与新型的遗传算法有机融合进行污水管网优化设计,能有效提高工程设计效率和设计质量,值得在工程实际中加以推广应用．     

基于遗传算法的多水源环状管网优化设计

遗传算法应用于管网优化时会表现出收敛速度慢、结果不理想等缺陷.针对环状管网优化设计的管径离散、约束条件多等特殊性,充分利用管网水力特性,通过模糊判断、扰动等手段干预遗传算法进化方向和进度,使得遗传算法在一定程度上改变了应用于管网优化时表现出的缺陷.算例表明,改进后的遗传算法值得在管网优化设计中推广.     

基于遗传算法的供水系统一级优化调度研究

根据多水源多水塔供水系统的网络特性，以测压点压力宏观模型、水源供水量和水头之间的关系模型，替代管网水力平衡方程，并以泵站的供水压力、水塔初始水头为决策变量，建立了供水系统一级优化调度模型．采用罚函数法将各种约束转化为目标函数，然后利用乘除法将多目标优化转化为单目标优化问题，最后利用遗传算法求解．针对遗传算法容易早熟等不足，将遗传算法和模拟退火技术相结合，并采用自适应交叉和变异率的解决方法．算例计算表明，该算法具有较强的适用性．     

给水管网系统中的水力瞬态工况模拟

给水管网系统中经常引发瞬态工况,形成大幅度的压力波动,具有一定的危害性. 为了更加全面准确地模拟给水管网的水力瞬态变化过程,分别从给水管网系统的水力瞬变过程的计算模型、边界条件以及分析方法几个方面进行了研究,提出了基于水力瞬变模型的给水管网水力计算方法. 实例证明该方法是可行的.     

基于GIS的排水管网规划管理系统的开发及应用

城市排水管网规划管理的GIS系统WPPMS-GIS是利用MapInfo的二次开发工具MapBasic和VisualBasic语言将MapInfo地图窗口集成到VB程序中而开发出来的应用程序。该系统将排水管网的空间数据与属性数据分别存储于MapInfo表和Access数据库中,编写程序将两者连接起来并实现预定功能。水力计算模块是WP-PMS-GIS系统的一个重要的组成部分,采用GIS环境下建立的排水管网优化设计的数学模型,主要包括排水管网的直接优化法以及排水管网和排水管网设计流量的递归算法。WPPMS-GIS在广东省佛山市镇安片区排水管网的应用实例证明其实用性,实现了预定功能。     

同程热水系统循环水流方向探讨

针对现行规范推荐采用的机械循环集中热水供应系统同程管网布置形式,根据水力学原理,提出输水和配水管段水流方向的判据,并图示分析两根、三根及多根立管组成的同程式机械循环集中热水供应系统在纯回水及小量配水工况下的循环水流方向.结果表明:同程热水系统回水管道的循环运行存在多种不同的水流方向;现行机械循环集中热水供应系统的水力计算以纯回水、单一水流方向作为计算的前提,不考虑小量出水工况,是不完善的.要保证每根立管均有循环流量按计算设定的水流方向通过,必须满足一定的水力条件.     

丰田土地整理项目水资源研究

为了掌握土地整理项目区水资源平衡情况,验证项目是否可行、水利工程设计是否合理,故从补给量(大气降水量、地表水径流入渗量、区外地下水补给量)和排泄量(蒸发量、径流量、综合用水量)进行水资源动态平衡分析,特别是利用地下水动力学知识解决开采时地下水补给增量的问题,同时进行灌溉定额、工程抽水、可动用水量三者之间的静态平衡分析.水资源平衡分析结果是补给量大于排泄量,从而得出丰田土地整理项目是可行的,农田水利工程设计是合理的.     

高德矿增大水砂充填供水能力的研究

因充填供水管年久失修,管径相对缩小,供水能力降低,充填能力不够,严重影响矿井生产。本文论述了在不停产条件下,改造充填供水管,增加充填能力的措施及实施后的效果。     

矿井防尘供水管网水力水质模拟实现方法与应用

水力水质模型构建及模拟是研究供水管网性能的重要手段. 为了实现在MATLAB环境中调用EPANET水力水质计算引擎,研究矿井防尘供水管网水力水质特征,实现并对比分析了两种有效的EPANET-MATLAB对接方法,并基于其中面向对象的数据结构调用方式混合编程,构建了矿山井下防尘供水管网水力水质模型;结合防尘管网日用水需求,对水力工况和水龄分布分别进行了24h和48h动态模拟. 研究表明:使用EPANET-MATLAB Toolkit的混合编程更加灵活、高效,是进行水力水质模拟与分析的有效途径;防尘供水管网用水具有周期性,呈现明显的高峰和低峰时段;用水节点的水压变化范围约为1.5~5.5MPa,其变化规律与用水量变化呈负相关;水龄变化也具有日周期性的特点,不同用水节点的水龄呈现不同的波动特征;用水节点距离水源越远,其水龄相对较大,所有用水节点的水龄都在15h以内.     

黄河禹门口供水管泵系统水锤计算

长距离输水工程的水锤计算,已经成为供水工程安全运行的重要课题之一。该研究以特征线法为理论基础,采用电算法对禹门口供水工程管泵系统的水锤进行了计算机数值模拟,为该工程的优化设计及安全运行提供必要的技术支持。     

浅谈刘家道口枢纽工程施工特点与驻现场设计代表工作对策

随着山东省南水北调、胶东供水、东调南下等重点水利工程相继开工,设代服务工作十分繁重,如何保证设代服务质量,以确保工程施工顺利开展,刘家道口枢纽设代服务工作经验具有借鉴和参考价值。     

顶部设置橡胶坝的复合型溢流堰试验研究

结合实际工程,对某顶部设置橡胶坝的复合型溢流堰进行了体型优化及过流能力两个方面的试验研究。模型试验表明:原设计方案的堰面存在大面积负压,不利于大坝安全运行,需要对复合堰的体型进行优化。另一方面,该复合堰由于堰顶设置了平台及橡胶坝袋的影响,其过流能力略低于一般实用堰。经多组修改方案试验比较,最终采用堰顶平台设凹槽、平台下游为幂曲线的复合型剖面。修改后的堰型有效减少了堰面负压区面积,改善了流态,并获得相对较高的流量系数。通过试验给出的复合型实用堰剖面形式及流量系数值为工程设计提供了可靠的依据。     

基于综合水龄指数评价的供水管网优化调度

研究了通过计算节点平均水龄分析该地区供水管网的水质状况的方法,在此基础上,提出供水管网综合水龄指数评价指标,并基于该指数构建管网水力优化调度模型,采用遗传算法实现优化问题的求解,并以江苏某镇城乡统筹供水管网为实例进行了应用.结果表明,水力优化调度能够改善管网的综合水龄情况,尤其是对于流量较大的节点有明显的效果,但是对于管网末端水量相对较小节点,则需要结合水力调度以及管段冲洗等方式来改善管网水龄情况.