魏志莉:山地自压滴灌系统树状管网的优化设计论文

魏志莉:山地自压滴灌系统树状管网的优化设计论文

本文主要研究内容

作者魏志莉(2019)在《山地自压滴灌系统树状管网的优化设计》一文中研究指出:滴灌作为一种精准灌溉技术非常适用于山地地区,其小流量浸润的灌水方式很大程度上提高了灌溉水利用率、经济效益显著,所以近年来广泛应用于实际工程中。但山地滴灌系统的设计与大田滴灌系统设计不同,在管网布置、灌溉制度的制定、参数的选取、水力计算以及设备选型方面都有较大的差别,因此至今没有一套完备的设计方法;且田间管道安装中,需要的材料管件较多,管网投资较高。因此,对山地滴灌系统进行一个系统的设计并对管网进行优化有重要的意义,既能完善其设计理论,又能达到节省投资,减少损耗的目的。本文以陕北榆林地区山地滴灌系统为研究对象,在总结了国内外类似条件的滴灌系统及其管网优化的基础上,针对目前存在的不足,采用理论知识与实践应用相结合,计算机模拟与实例验证相结合的方式,对山地滴灌系统进行了系统的设计,然后采用管网布置优化和管径优化两级优化的方式对管网进行优化设计,利用gatbx遗传算法工具箱,通过MATLAB程序进行求解,得到以下结论:(1)山地滴灌系统设计与大田滴灌系统设计在系统组成上相似,在管网布置形式、设计参数的选取、轮灌区的划分等方面有较大差异,在系统设计时可以适当参考但不能完全照搬。山地滴灌系统应重点考虑地形、高差因素,管网布置应以立体树状管网布置形式为主,设计参数的选取应适当加大系数,轮灌区的划分应遵循近高差、近流量、近位置等原则;此外山地滴灌系统注重压力均衡问题,因此在设备选型上要高质量,高匹配度,还要做好管道的水力分析,最后与一个好的运行管理模式相匹配,形成一个合理的、实用的山地滴灌系统。(2)本文管网优化采用的是布置优化和管径优化两级优化的方法,其中管网布置采用基于图论的最小生成树法,将管网连接图转化成有向的网络拓扑图,同时融入设计人员的经验。在管径优化中,以经济性为目标建立优化模型一,在此基础上加入可靠性建立优化模型二。求解结果表明:模型一的管网投资最低,模型二次之,经济流速法的最高。重力水头利用率的规律也同上。在可靠性方面,经济流速法最高,模型一最低,模型二置于之间。模型二的可靠性和经济性分开看都不是最好的,但模型二是兼顾经济性和可靠性的最优选择。在实际工程中,应根据需求选择合适的方案。(3)遗传算法在管网优化问题的求解上效率高、收敛性能稳定且优化结果理想。其中,整数编码方式简单实用,可提高算法效率且优化结果即为商用标准管径;用模拟退火罚函数法处理约束,改善了确定罚因子的主观性,避免算法陷入局部最优解。

Abstract

di guan zuo wei yi chong jing zhun guan gai ji shu fei chang kuo yong yu shan de de ou ,ji xiao liu liang jin run de guan shui fang shi hen da cheng du shang di gao le guan gai shui li yong lv 、jing ji xiao yi xian zhe ,suo yi jin nian lai an fan ying yong yu shi ji gong cheng zhong 。dan shan de di guan ji tong de she ji yu da tian di guan ji tong she ji bu tong ,zai guan wang bu zhi 、guan gai zhi du de zhi ding 、can shu de shua qu 、shui li ji suan yi ji she bei shua xing fang mian dou you jiao da de cha bie ,yin ci zhi jin mei you yi tao wan bei de she ji fang fa ;ju tian jian guan dao an zhuang zhong ,xu yao de cai liao guan jian jiao duo ,guan wang tou zi jiao gao 。yin ci ,dui shan de di guan ji tong jin hang yi ge ji tong de she ji bing dui guan wang jin hang you hua you chong yao de yi yi ,ji neng wan shan ji she ji li lun ,you neng da dao jie sheng tou zi ,jian shao sun hao de mu de 。ben wen yi shan bei yu lin de ou shan de di guan ji tong wei yan jiu dui xiang ,zai zong jie le guo nei wai lei shi tiao jian de di guan ji tong ji ji guan wang you hua de ji chu shang ,zhen dui mu qian cun zai de bu zu ,cai yong li lun zhi shi yu shi jian ying yong xiang jie ge ,ji suan ji mo ni yu shi li yan zheng xiang jie ge de fang shi ,dui shan de di guan ji tong jin hang le ji tong de she ji ,ran hou cai yong guan wang bu zhi you hua he guan jing you hua liang ji you hua de fang shi dui guan wang jin hang you hua she ji ,li yong gatbxwei chuan suan fa gong ju xiang ,tong guo MATLABcheng xu jin hang qiu jie ,de dao yi xia jie lun :(1)shan de di guan ji tong she ji yu da tian di guan ji tong she ji zai ji tong zu cheng shang xiang shi ,zai guan wang bu zhi xing shi 、she ji can shu de shua qu 、lun guan ou de hua fen deng fang mian you jiao da cha yi ,zai ji tong she ji shi ke yi kuo dang can kao dan bu neng wan quan zhao ban 。shan de di guan ji tong ying chong dian kao lv de xing 、gao cha yin su ,guan wang bu zhi ying yi li ti shu zhuang guan wang bu zhi xing shi wei zhu ,she ji can shu de shua qu ying kuo dang jia da ji shu ,lun guan ou de hua fen ying zun xun jin gao cha 、jin liu liang 、jin wei zhi deng yuan ze ;ci wai shan de di guan ji tong zhu chong ya li jun heng wen ti ,yin ci zai she bei shua xing shang yao gao zhi liang ,gao pi pei du ,hai yao zuo hao guan dao de shui li fen xi ,zui hou yu yi ge hao de yun hang guan li mo shi xiang pi pei ,xing cheng yi ge ge li de 、shi yong de shan de di guan ji tong 。(2)ben wen guan wang you hua cai yong de shi bu zhi you hua he guan jing you hua liang ji you hua de fang fa ,ji zhong guan wang bu zhi cai yong ji yu tu lun de zui xiao sheng cheng shu fa ,jiang guan wang lian jie tu zhuai hua cheng you xiang de wang lao ta pu tu ,tong shi rong ru she ji ren yuan de jing yan 。zai guan jing you hua zhong ,yi jing ji xing wei mu biao jian li you hua mo xing yi ,zai ci ji chu shang jia ru ke kao xing jian li you hua mo xing er 。qiu jie jie guo biao ming :mo xing yi de guan wang tou zi zui di ,mo xing er ci zhi ,jing ji liu su fa de zui gao 。chong li shui tou li yong lv de gui lv ye tong shang 。zai ke kao xing fang mian ,jing ji liu su fa zui gao ,mo xing yi zui di ,mo xing er zhi yu zhi jian 。mo xing er de ke kao xing he jing ji xing fen kai kan dou bu shi zui hao de ,dan mo xing er shi jian gu jing ji xing he ke kao xing de zui you shua ze 。zai shi ji gong cheng zhong ,ying gen ju xu qiu shua ze ge kuo de fang an 。(3)wei chuan suan fa zai guan wang you hua wen ti de qiu jie shang xiao lv gao 、shou lian xing neng wen ding ju you hua jie guo li xiang 。ji zhong ,zheng shu bian ma fang shi jian chan shi yong ,ke di gao suan fa xiao lv ju you hua jie guo ji wei shang yong biao zhun guan jing ;yong mo ni tui huo fa han shu fa chu li yao shu ,gai shan le que ding fa yin zi de zhu guan xing ,bi mian suan fa xian ru ju bu zui you jie 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北农林科技大学的魏志莉,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于山地滴灌系统论文,管网优化论文,遗传算法论文,经济性论文,可靠性论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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