基于粒子群算法的树状灌溉管网优化研究

发布时间：2021-10-25 06:07

　　管道输水灌溉是农业节水的有效途径,灌溉管道化是灌溉节水发展的趋势。在管道灌溉系统中,灌溉管网（IPN）部分的投资一般要占到工程总投资的50%80%,且对管道系统的能耗和运行管理费用有很大影响。因此,在工程资金投入有限的情况下,进行管网系统布局的优化设计、最优灌溉管道尺寸的选取,寻求能满足水量和水压要求,且能使整个系统的造价最低或年费用最小和系统可靠性最高的设计方案,对节约投资、降低能耗、提高经济效益和社会效益有着重要的现实意义。低成本的灌溉管网是众多水利工程设计师设计灌溉系统的目标,针对灌溉管网布置较为依赖设计人员经验的问题,许多研究学者已用动态规划、线性和非线性规划和遗传算法等理论对灌溉管网布置进行了研究,但由于现实中的制约因素和研究理论的计算繁琐导致设计方案并不能在现实应用中得到很好的应用。本文以树状灌溉管网为研究对象,总结了国内外灌溉管网优化的研究方法和研究成果,并在此基础上针对目前研究中存在的问题与不足,采取理论研究、计算机模拟计算和实例分析相结合的方法,应用粒子群算法（PSO）最优化理论和图论知识,以减小投资成本为目标,对树状灌溉管网布置与管径优化进行了研究,建立了基于粒子群... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
List of Figures
List of tables
List of algorithm
Chapter 1:Introduction
    1.1 Scope of the study
    1.2 Objectives of the study
    1.3 Thesis outline
Chapter 2:Literature review
    2.1 Introduction
    2.2 Design of a combined pressurized on-demand irrigation pipe network(IPN)
    2.3 Techniques in irrigation networks design
Chapter 3:Methodology
    3.1 Optimization
    3.2 Particle swarm optimization(PSO)
    3.3 Explanation of PSO
Chapter 4:Optimization model
    4.1 Pressure constraints
    4.2 Velocity constraints
    4.3 Diameter constraints
Chapter 5:Modelling,application,results and discussion using PSO and case studiescomparison
    5.1 The particle swarm optimization modeling
    5.2 Water flow rates in pipes
    5.3 Head loss in pipes
    5.4 Head on nodes
    5.5 PSO Model application
        5.5.1 Cost of the pipe
        5.5.2 Initiate input data
        5.5.3 Results and discussions
        5.5.4 PSO comparison with genetic algorithm(GA)and non-optimized design methods
        5.5.5 The Guchengling water supply tunnel network
Chapter 6:Summary,conclusions and recommendations
    6.1 Summary
    6.2 Conclusions
    6.3 Recommendations
References
Acknowledgements
About the author



本文编号：3456804