我国水资源总量丰富,但人均占有水量较少,水资源短缺已经成为制约我国社会经济发展的主要因素。为缓解水资源供需矛盾,节约农业用水,近年来管道输水灌溉在我国得到大面积推广使用。本文在分析国内外管道输水灌溉发展和管网优化研究现状的基础上,进行了以下几个方面的研究。 (1) 分析了常规管道输水灌溉管网布置方式及水力计算方法,在现有管网优化设计模型的基础上,以管网年费用最小为目标,建立了管道输水灌溉管网优化设计模型,并采用界限流量法求解,推导了相邻管径的界限流量的计算公式。 (2) 针对目标函数中管道造价函数做了相关研究,引入了市场材料造价信息、工程预算定额等内容,通过编制不同管径管道的预算单价,并结合SPSS统计分析软件进行曲线拟合的方法,得出工程所在地的管道造价函数,解决了构造管道造价函数时工程造价资料收集困难,已建工程的造价不能反映现有价格水平的问题。 (3) 通过对WaterCAD管网仿真商业软件的开发应用,仿真模拟灌溉管网的实际运行状态,了解管网内流量、流速、压力是否满足设计要求,优化设计方案,提高灌溉管网设计的科学性和合理性。