模糊环境下乡镇供水系统的优化设计方法

摘要

由于给水管网优化设计在给水工程中占有重要地位,国内外学者对其进行了广泛而深入的研究,提出了多种优化方法,诸如经典优化法、线性规划法、动态规划法、广义简约梯度法以及遗传算法和模拟退火法.但这些方法在实际应用中均存在一定的局限性.本文首先阐述了给水管网优化设计的内容和意义,简要介绍了已有的优化方法,分析比较了各种优化方法,并指出其存在的不足,归纳总结了影响给水管网优化设计结果的各种因素.接着,介绍了模糊线性规划法的基本原理,然后在线性规划的基础上,通过有效选取模糊变量以及部分参数的设置,采取改进措施,并以年费用折算值为目标函数,建立了给水管网优化设计的模糊线性规划模型.最后,通过工程实例验证了该模型具有一定的理论价值和应用价值.

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第一章绪论

1.1我国乡镇供水情况

1.2给水管网优化设计研究现状

1.2.1确定性优化方法

1.2.2随机优化方法

1.2.3其它优化方法

1.3本课题研究的意义

第二章给水管网水力计算理论

2.1给水管网计算基础方程

2.2流量分配

2.2.1均匀法

2.2.2节点累计法

2.2.3最短树法或最短路线法

2.2.4最小平方和法

2.2.5计高幂次管长的分配流量方法

2.3水头损失计算

2.4管网计算方法

2.5管网技术经济模型

2.6管网年折算费用与管径和流速的关系

第三章影响给水管网优化设计的因素分析

3.1概述

3.2供水能量变化系数对给水管网优化设计的影响

3.3泵站效率对给水管网优化设计的影响

3.4管段初始流量分配对给水管网优化设计的影响

3.5加压泵站位置对给水管网优化设计的影响

第四章模糊集合与模糊线性规划理论简介

4.1模糊理论的产生与发展

4.2模糊理论的基本概念

4.3 L-R模糊数及其运算

4.4模糊线性规划

4.4.1约束条件的模糊化

4.4.2多目标线性规划的模糊最优解

4.5目标函数带有模糊系数线性规划

第五章乡镇供水管网模糊优化模型的设计

5.1概述

5.2课题优化设计的内容及方法

5.2.1模糊变量的确定

5.2.2目标函数的确定

5.2.3目标函数线性化处理

5.2.4流量、电价和管道价格的模糊化

5.3模糊优化模型的建立及其解法

第六章算例与分析

6.1算例

6.2分析

参考文献