【摘 要】
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城市供水系统是城市建设和发展的重要基础设施,是保障人民生活和发展经济建设不可缺少的物质基础,而输配水系统(即给水管网系统)是城市供水系统的重要组成部分,其投资一般要
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城市供水系统是城市建设和发展的重要基础设施,是保障人民生活和发展经济建设不可缺少的物质基础,而输配水系统(即给水管网系统)是城市供水系统的重要组成部分,其投资一般要占整个供水系统总投资的50-80﹪,而且还直接影响到庞大的电能消耗、运行管理费和整个供水系统的性能及可靠性。因此,进行管网优化设计具有重要作用和意义。本文针对给水管网造价公式的非线性特性,研究以往公式的参数计算方法,通过使用MATLAB遗传算法与直接搜索工具箱对造价公式的非线性参数进行拟合,并与最小二乘法的拟合方法作比较,验证了新的参数拟合方法的准确性和可靠性。通过对已有给水管网优化设计数学模型的分析,参考前人的研究成果,将管网的经济性和可靠性数学化引入给水管网的目标函数中,使给水管网优化设计的数学模型更加合理,引入了以计算虚拟泵站的年运行费用来求解惩罚项系数的方法,减小了确定惩罚系数的盲目性和随意性。选用EPANET软件对给水管网进行建模和水力计算并与遗传算法结合,利用MATLAB语言编写了相关的优化程序,对给水管网进行优化设计。最后将该优化设计方法利用到给弱尔镇给水管网工程实例中,分析给弱尔镇目前的给水情况,提出了拟建给水管网的方案,并将计算结果与传统算法从可靠性和经济性角度进行比较,表明该方法在工程优化设计中有一定的实用价值。
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