Optimization Of Irrigation Pipe Net Work Design

【摘要】： 本文研究喷灌工程管网系统的优化设计模型。目前的设计方法通常将泵站、管网系统、喷头等分开设计，确定工程规模时考虑工程投资面不考虑管理维修费用，往往造成工程设计不尽合理，净效益偏低。本文建立的模型考虑泵站、管道、喷头系统的投资年值、工程的运行管理费用，分析灌溉面积的毛收益，以喷灌面积的年净效益最大为目标函数，构成数学模型。 论文给出了设计方法，即在满足作物需水要求、灌溉均匀度的条件下，布置管道网络系统，计算管网内径、长度以及泵站设计规模，使整个工程的净效益最大。 本文数学模型是一个有约束非线性规划问题，论文分析了将非线性的约束规划转换成无约束的非线性等效模型的方法，并应用连续无约束最小化技术(SUMT)予以求解。模型用以确定： 1、管网最优管径及长度； 2、泵站最优规模(Q_设，H_设)； 3、喷灌工程最优净效益。 根据数学模型，编写了Fortran-77电算程序。 论文还分析了喷灌工程设计的理论背景，包括作物需水量分析和管网水力计算。 上述模型被应用于中国江苏省丰县，实例分析表明，本文提出的模型和方法是可行的，丰富了喷灌工程规划设计理论：