基于混合蛙跳算法的自压微灌管网系统优化设计

【目的】解决自压微灌管网系统布置与管径优化设计的问题，节省工程投资造价。【方法】以新疆某灌区一微灌工程为研究对象，以微灌系统中各级管道的管段长度、管径为决策变量，支毛管允许水头差、工作压力、管径、流速等为约束条件，以管网总投资最小为目标，分别建立了双向毛管布置和单向毛管布置的自压微灌管网数学模型，并采用混合蛙跳算法进行求解，优化管网的布置及各级管道的管径。【结果】该优化设计方法对自压微灌管网系统能够实现管网系统布置与管径的同步优化，优化设计后的方案干管段数减少，干管每一段的长度和每条支管长度增加，部分管段管径减小，所需总投资为469 129.3元，与依据相关规范和经验进行设计的原方案相比，管网...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published inGuanʻgai paishui xuebao Vol. 40; no. 1; p. 131
Main Authors SHANG Hongbin, GUI Ziqin, DUAN Xiaoning, HU, Mingyu, HE Wuquan
Format Journal Article
LanguageChinese
English
Published Xinxiang City Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) Farmland Irrigation Research Institute Editorial Office of Journal of Irrigation and Drainage 01.01.2021
Subjects
Algorithms
Amphibians
Capillary flow
Capillary pressure
Capillary tubes
Design
Design optimization
Design techniques
Drip irrigation
Emitters
Flow rates
Irrigation
Irrigation efficiency
Irrigation pipes
Irrigation systems
Layouts
Optimization
Optimization models
Orifices
Pipes
Pressure
Pressure head
Sprinkler irrigation
Water discharge
Water flow
Online AccessGet full text

Cover

More Information
Summary:【目的】解决自压微灌管网系统布置与管径优化设计的问题，节省工程投资造价。【方法】以新疆某灌区一微灌工程为研究对象，以微灌系统中各级管道的管段长度、管径为决策变量，支毛管允许水头差、工作压力、管径、流速等为约束条件，以管网总投资最小为目标，分别建立了双向毛管布置和单向毛管布置的自压微灌管网数学模型，并采用混合蛙跳算法进行求解，优化管网的布置及各级管道的管径。【结果】该优化设计方法对自压微灌管网系统能够实现管网系统布置与管径的同步优化，优化设计后的方案干管段数减少，干管每一段的长度和每条支管长度增加，部分管段管径减小，所需总投资为469 129.3元，与依据相关规范和经验进行设计的原方案相比，管网投资降低了21.5%。【结论】该优化设计方法所得的优化结果节省投资明显，混合蛙跳算法收敛性能稳定，计算速度较快，具有较高的计算精度，对水源有保证、地面坡度不大且较为均匀的自压微灌管网系统的优化设计具有一定的应用价值。
ISSN:1672-3317
DOI:10.13522/j.cnki.ggps.2019237