基于模拟退火与布谷鸟混合算法的树状灌溉管网优化设计

S274.2; 为实现树状灌溉管网低能耗、投资节约以及灌水均匀度高等目的,构建了树状灌溉管网非线性数学模型,设定压力、管径、流速为约束条件,设计了模拟退火与布谷鸟(SACS)混合算法,结合文献[14]资料数据分别采用遗传(GA)算法、模拟退火遗传(SAGA)混合算法、布谷鸟搜索(CS)算法、SACS混合算法4种优化算法对模型进行了求解.优化结果表明,采用SACS混合算法比GA算法灌溉管长减少了16.27％、投资节约了2.13％,比SAGA混合算法、CS算法,虽灌溉管长相等,但管径得到较大的优化,投资分别节约了3.76％、17.28％,验证了SACS混合算法的有效性.最后,以贵州省石阡县龙塘大屯...

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Bibliographic Details
Published in节水灌溉 no. 12; pp. 50 - 55
Main Authors 王永涛, 刘坚, 李家春, 蔡家斌, 索鑫宇, 李继学
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082 10.12.2021
贵州省水利科学研究院,贵阳550002%湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082%贵州大学机械工程学院,贵阳550025
Subjects
灌溉管网;树状管网;管网优化;布置优化;管径优化;SACS混合算法;整数编码
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Summary:S274.2; 为实现树状灌溉管网低能耗、投资节约以及灌水均匀度高等目的,构建了树状灌溉管网非线性数学模型,设定压力、管径、流速为约束条件,设计了模拟退火与布谷鸟(SACS)混合算法,结合文献[14]资料数据分别采用遗传(GA)算法、模拟退火遗传(SAGA)混合算法、布谷鸟搜索(CS)算法、SACS混合算法4种优化算法对模型进行了求解.优化结果表明,采用SACS混合算法比GA算法灌溉管长减少了16.27％、投资节约了2.13％,比SAGA混合算法、CS算法,虽灌溉管长相等,但管径得到较大的优化,投资分别节约了3.76％、17.28％,验证了SACS混合算法的有效性.最后,以贵州省石阡县龙塘大屯茶叶园区216 hm2现代水利试点区喷灌工程为例,采用SACS混合算法对喷灌工程管网进行了优化,比传统设计方法灌溉管长减少了12.08 m,投资节约了17.93％,优化效果明显,为树状灌溉工程管网优化设计提供了新的思路.
ISSN:1007-4929
DOI:10.3969/j.issn.1007-4929.2021.12.008