滴灌系统管网优化设计及应用研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feiniao6688
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
管网优化设计可以有效降低滴灌系统的整体投资,对推动滴灌大面积应用具有举足轻重的作用。目前用于管网优化设计的方法种类繁多,各种方法都有其适应范围,未能形成一种具有普适性且效果良好的方法。多数算法求解过程复杂,求解思路抽象,难以理解,难于推广。寻求一种操作简单,易于理解,并且效果良好的算法非常必要。 遗传算法被广泛应用于城市给水管网的优化设计中,但在灌溉管网方面应用很少。本文在分析了遗传算法的特点后,应用遗传算法对滴灌管网进行了优化设计。首先,本文在借鉴前人所建滴灌系统管网优化设计模型的基础上,全面详细地介绍了滴灌田间管网优化设计模型和系统管网优化设计模型的建立过程。其次,系统详尽地分析了遗传算法的算法本质和求解特性,并对遗传算法解决管网优化设计模型的计算步骤进行了简明扼要的介绍和论述。遗传算法根据不同类型问题确定不同的编码及解码方式,其他计算步骤基本一致,不因问题类型不同而有差别。最后,通过实例验证了此法在求解灌溉管网优化问题的可行性。通过实例分析,发现该法具有很强的鲁棒性,操作容易,计算原理易于理解,适于对管网优化问题的处理。另外,该算法不会陷入局部最优解,求出的解具有全局性,具有较强的实用价值。通过研究,本文得到如下结论: 1、通过分析目前国内外管网优化的研究现状,发现了目前研究中存在的一些问题:管网优化设计是一项琐碎费时的设计工作,目前应用于管网优化设计方面的方法缺乏通用性并且计算过程普遍比较抽象复杂。遗传算法与其他的优化算法相比较,其计算过程简单易懂,求解高效且不容易陷入局部最优解,同时具备易于学习掌握且结果可靠精确的特点。 2、建立了滴灌管网田间优化设计模型和干管管网优化设计模型。在分析多孔出流管的水力特性,包括多孔管沿程水头损失的计算,最大,最小孔口位置的确定以及最大允许压力差的计算等的基础上,建立了管网优化模型。 3、应用遗传算法对已建管网优化模型进行了求解,通过实例验算证明此法在求解此类问题时可以取得比较好的效果。遗传算法在求解不同类型问题时,主要区别在于其编码解码方式的不同。针对不同问题,其有不同的解码方法。对于管网优化问题,采用二进制编码方式,其解的二进制长度为n?log2 。其中m表 m示标准管径的个数,n表示所求未知管径的管段数,log2 表示一个管径的二进 m制长度。另外,在设计交叉概率和变异概率时也要经过多次试算才能最终确定。<WP=6>本文在验算过程中发现将交叉率选为 0.6,变异率选为了 0.01 时,可保证解的稳定性和精度。  由于时间及能力所限,本研究尚存在很多不完善之处,需要进一步研究讨论。  1、本文仅针对树状管网布置形式建立了管网优化模型,象环状管网等本文没有考虑,另外,整个系统的设计问题等也有待于进一步研究。  2、在应用遗传算法进行起点水压未知系统管网优化设计时,水泵扬程需要根据经验试算,本文的研究程序中对该部分没有进行深入研究,以后需要将扬程也作为一个变量进行优化计算,使结果更为准确,方法的适用性更加广泛。
其他文献
桥梁建成通车后,由于受气候、环境因素的影响,结构材料会被腐蚀和逐渐老化,长期的静、动力荷载作用,使其强度和刚度随着时间的增加而降低。这不仅会影响行车安全,更会使桥梁的使用
本文以开发利用丹参的新资源,探明丹参的一个种下变种——白花丹参(Salviamiltiorrhiza Bunge var.alba C.Y.wu et H.W.Li)的化学成分及进行含量测定为主要目的。对白花丹参中的丹
从1975年7月1日中国与泰国正式建立外交关系以来,两国间的经贸关系取得了长足的发展。1997年与1976年相比,两国的贸易额增长了32倍,两国相互在对方的投资及承包工程和劳务合作,也
据统计近年来国内外人工流产的数量在逐步增加。由于对手术的恐惧,目前越来越多的女性青睐于选择非手术的方法终止早期妊娠。采用米非司酮联合米索前列醇终止早期妊娠是目前
适应性学习模式量表(the Patterns of Adaptive Learning Scales)是以成就目标理论为基础而编制的量表,主要测量学生的个人目标取向、影响个人目标取向的因素以及与目标取向相
在明代中叶的文坛上,吴中文学是一支重要力量。吴中文学一般被视为地域文学,人们在叙述文学史时往往会忽略她的存在。其实,吴中文学乃中国文学史发展之必然结果。其价值也不局限
随着金融业的开放,商业银行业即将面对激烈的竞争。为了在竞争中获得胜利,银行业纷纷开展了各种形式的再造活动,于是作为银行再造核心的银行业务流程再造是一个很大的热点。
桑叶为桑属植物桑树(Morus alba L.)的叶子,我国大部分等地均有栽培,其味苦、甘、性寒、归肺、肝经,历代中医文献对其功能多有记载,认为其具有疏散风热、清肺润燥、平肝明目、凉
实现经济法治就必须规范政府,其中最重要的就是要使之从过度干预转向适度干预。大多数经济法学家认为宏观调控法是授权法和控权法的统一,宏观调控法对宏观调控关系的调整,重点在
本文以中国传统漆艺和现代家具设计为切入点,提出以“实用和艺术、文化的统一”为目的,以融合时代文化、引入现代设计为发展途径的思路。结合现代产品的系统开发理论和流程,