树状输配水管网的优化设计

摘要

我国已有约5000万亩的灌溉面积采用了压力管网输配水进行灌溉,如喷灌、微灌或低压管灌。千亩乃至数千亩的较大管网输配水系统亦渐增多。由于管网的造价高,因此研究大型管网的优化设计方法十分重要。 本文将大型管网分成输配水管网及用户管网二级,分离设计,并提出适合目前农村经济体制的输配水管网的全套设计方法。首先是划分用水单位边界,布置给水栓位置,再引入图论中的最小生成树,使连成的管网总长度最短,管网的设计流量可以是随机或非随机用水的方法来推求,在管网管径的计算中,提出适用于平原地区的微分法和适用于丘陵山区的动态规划法。目标函数可任选年费用最小或造价最小,采用二叉树数据结构及PASCAL语言中的递归计算,使数学模型和计算方法均与发散型的树状网相匹配,从而使程序简炼,且通用化。