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城市给水管网系统优化的软件开发

吕树清  
【摘要】: 给水管网优化系统是一个十分复杂的系统,随着用户对水质、水量要求的提高、供水规模的不断扩大,以及计算机技术的发展,人们逐渐认识到它的重要性。从初始流量分配、管网优化计算到等水压线图的绘制, 这三部分是密不可分的,任何一部分的改进与完善都有利于整体优化效果的提高。 本文将这三部分结合成一个整体,编制成一个软件包,利用计算机的强大计算功能,人工尽可能少的输入数据,达到系统优化的目的。 在初分流量部分,采用最小平方和方法,并考虑管长因素。这种计高幂次管长的最小平方和法分配管网初始流量,既不要预先确定管段水流方向又特别加重考虑了管长的因素,是现有的流量分配方法中最可取的一种,还便于用计算机一并完成全部计算。在管网优化计算部分,采用遗传算法,用自然数编码的方式进行遗传优化,对初始种群的优选,适合度函数中惩罚因子的取值,作了初步的探讨,提高了遗传优化的收敛速度。在绘制给水管网的图形时利用MATLAB在绘图方面的强大功能,实现对等水压线三维立体图的绘制,以及二维着色图、平面标注图。使管网图形表达直观,求解结果便于分析,并对VC++6.0与MATLAB接口问题作了具体的阐述。 本软件在编制过程中,利用VC与MATLAB各自的优势,实现效果最佳,最后通过算例验证它的可行性,并对存在的问题及改进之处提出几点看法。


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