城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設計理論及應用研究.pdf

1、近幾年我國經濟發(fā)展迅速、城市化發(fā)展快、自來水普及率提高，原有的城市供水系統(tǒng)已經不能滿足城市發(fā)展的需求，因此各城市都在相繼對現(xiàn)有供水管網(wǎng)進行改、擴(新)建，使管網(wǎng)造價占整個給水系統(tǒng)的比重越來越大。這樣，依據(jù)經濟流速、界限流量等傳統(tǒng)管網(wǎng)設計方法將帶來很大誤差，造成的工程投資浪費也越來越明顯。所以，基于系統(tǒng)工程理論的給水管網(wǎng)設計理論將越來越受到重視，以此有效地解決管網(wǎng)設計技術經濟問題的研究具有重要意義。 本文首先對給水管網(wǎng)系統(tǒng)進行分類

2、，然后對給水管網(wǎng)系統(tǒng)模型中的目標函數(shù)和約束條件進行研究，解析和改進了傳統(tǒng)給水管網(wǎng)系統(tǒng)模型中的不足，分析了經濟參數(shù)對優(yōu)化計算結果的影響，提出了比較完善的給水管網(wǎng)數(shù)學模型；其次采用廣義簡約梯度法對多元、非線性給水管網(wǎng)系統(tǒng)模型進行求解；根據(jù)模型及解法，設計并編寫了MATLAB計算機程序，其功能強、界面友好、使用方便，計算與分析，結果令人滿意。 最后，以山陰縣的給水系統(tǒng)作為工程實例，采用編制的MATLAB程序，對該縣的給水管網(wǎng)系統(tǒng)進行優(yōu)

3、化設計計算。 并將優(yōu)化的結果與原方案進行對比、分析和評價。 本研究的主要結論是：(1)對不同類型的管網(wǎng)系統(tǒng)建立優(yōu)化設計模型是必要且可行的； (2)管網(wǎng)壓力多控制點約束理論使給水管網(wǎng)模型更適合實際設計要求； (3)廣義簡約梯度法是求解單水源環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設計模型較為簡便而有效的方法，但其關鍵是做好計算管徑規(guī)格取整工作。 (4)通過實例驗證，說明基于MATLAB語言編制的計算程序(軟件)具有實用價值