给水管网优化设计是城市供水工程的一项重要工作,在保障经济建设和人民生活中发挥着重要的作用,国内外许多学者都对此做了广泛、深入的研究,提出了很多具有针对性、实用性的优化设计方法,例如枚举法、线性规划法、非线性规划法、动态规划法、遗传算法和蚁群算法等。 论文首先介绍了给水管网优化设计的现状及优化设计的背景与意义,论述了给水管网优化设计理论和给水管网的数学模型;文中提出了考虑经济因素、用水量变化以及供水能量变化影响等的管网优化设计数学模型。 接着,论述了本文所采用的优化方法——GAAA算法,并结合管网优化算例,分别采用遗传算法、蚁群算法及GAAA算法进行计算分析,结果表明GAAA算法更容易实现全局最优解,且运算时间较短;同时,通过正交试验设计,寻找影响GAAA算法性能的最佳因素组合。 最后,通过工程算例的实证,检验论文所采用的数学模型的合理性。通过GAAA算法的计算、分析,得到了管网管径的最优组合并计算出最优的泵站运行功率,在理论上减少了泵站的动力费用。本文的研究成果可为管网的优化调度提供一定的参考。