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随机供水微灌管网系统同步优化与最优设计准则研究
1
作者
马朋辉
宋常吉
+5 位作者
景明
胡亚瑾
梁冰洁
宋静茹
方鸣远
张会敏
《农业机械学报》
北大核心
2025年第2期444-453,共10页
灌区以地表水为水源且充足时,优化微灌管网需确定单个微灌系统的合理控制面积及布置形式并进行优化设计,目前管网优化方法对此情况下随机供水微灌管网系统的优化并不适用。为实现不限定面积情况下随机供水微灌管网系统布置与管径同步优...
灌区以地表水为水源且充足时,优化微灌管网需确定单个微灌系统的合理控制面积及布置形式并进行优化设计,目前管网优化方法对此情况下随机供水微灌管网系统的优化并不适用。为实现不限定面积情况下随机供水微灌管网系统布置与管径同步优化,并提出其最优设计准则,建立了微灌干管管网优化设计数学模型,并给出了基于混合编码遗传算法的模型求解方法。分析了干管管网单位面积年费用与管网布置的相关性,及毛管管径、灌水器设计流量、灌水器间距、灌水器流态指数等对干管管网及微灌管网系统单位面积年费用的影响。实例计算结果表明,基于毛管双向布置控制面积最大模型结果优化得到的微灌管网系统单位面积年费用最低,基于毛管单向布置单位面积年费用最低模型结果优化得到的微灌管网系统单位面积年费用最高。与毛管单向布置单位面积年费用最低模型相比,基于毛管双向布置控制面积最大模型结果优化得到的微灌管网系统单位面积年费用减小4.46%~15.74%。实际工程中应采用较小的毛管管径、灌水器设计流量、灌水器流态指数和较大的灌水器间距,并基于毛管双向布置控制面积最大模型优化田间管网,以此优化结果为基础进行干管管网优化可有效降低费用。研究可为不限定面积情况下随机供水微灌管网系统优化设计提供依据。
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关键词
随机供水
微灌管网系统
同步优化
遗传算法
设计准则
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职称材料
微灌管网系统优化设计
被引量：
12
2
作者
白丹
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1997年第4期63-68,共6页
针对无调压管微灌管网系统的特点，分别建立了起点水压未给和已给的管网系统优化设计数学模型，并提出了计算方法。采用本文的优化方法，可求解无调压管的机压与自压微灌管网系统的优化设计问题。
关键词
微灌
优化设计
数学模型
微灌管网系统
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职称材料
机压微灌管网系统布置与管径同步优化设计
被引量：
7
3
作者
马朋辉
刘韩生
胡亚瑾
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期236-244,共9页
微灌管网系统由轮灌管网(支毛管)和续灌管网(干管)组成,以往的研究没有将其作为一个系统,且不能实现布置与管径组合的同步优化,研究成果对坡度均匀的大型灌区机压微灌独立管网系统的优化也不适用。因此,提出了机压微灌管网系统优化的方...
微灌管网系统由轮灌管网(支毛管)和续灌管网(干管)组成,以往的研究没有将其作为一个系统,且不能实现布置与管径组合的同步优化,研究成果对坡度均匀的大型灌区机压微灌独立管网系统的优化也不适用。因此,提出了机压微灌管网系统优化的方法,并建立了优化设计数学模型,采取整数及实数编码的混合编码方法,通过遗传算法求解,同时实现轮灌管网及续灌管网的布置优化及管径组合优化,得出的管径为标准商用管径,无需调整。实例计算结果表明,该模型与算法在求解机压微灌管网系统优化设计问题上具有良好的优化性能和求解精度。与传统设计方案相比较,轮灌管网和续灌管网的优化设计方案单位面积年费用分别降低了14. 85%～35. 59%和4. 12%～12. 99%,节省投资效果明显。
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关键词
微灌管网系统
优化布置
优化设计
同步优化
遗传算法
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职称材料
题名
随机供水微灌管网系统同步优化与最优设计准则研究
1
作者
马朋辉
宋常吉
景明
胡亚瑾
梁冰洁
宋静茹
方鸣远
张会敏
机构
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
河南省农村水环境治理工程技术研究中心
河南省黄河流域生态环境保护与修复重点实验室
河南农业大学资源与环境学院
出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第2期444-453,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51809105)
河南省软科学研究计划项目(242400410513)
+2 种基金
水利部重大科技项目(SKR-2022020)
黄河水利科学研究院科技发展基金专项(HKF202316)
中央级公益性科研院所基本科研业务项目(HKY-JBYW-2023-26)。
文摘
灌区以地表水为水源且充足时,优化微灌管网需确定单个微灌系统的合理控制面积及布置形式并进行优化设计,目前管网优化方法对此情况下随机供水微灌管网系统的优化并不适用。为实现不限定面积情况下随机供水微灌管网系统布置与管径同步优化,并提出其最优设计准则,建立了微灌干管管网优化设计数学模型,并给出了基于混合编码遗传算法的模型求解方法。分析了干管管网单位面积年费用与管网布置的相关性,及毛管管径、灌水器设计流量、灌水器间距、灌水器流态指数等对干管管网及微灌管网系统单位面积年费用的影响。实例计算结果表明,基于毛管双向布置控制面积最大模型结果优化得到的微灌管网系统单位面积年费用最低,基于毛管单向布置单位面积年费用最低模型结果优化得到的微灌管网系统单位面积年费用最高。与毛管单向布置单位面积年费用最低模型相比,基于毛管双向布置控制面积最大模型结果优化得到的微灌管网系统单位面积年费用减小4.46%~15.74%。实际工程中应采用较小的毛管管径、灌水器设计流量、灌水器流态指数和较大的灌水器间距,并基于毛管双向布置控制面积最大模型优化田间管网,以此优化结果为基础进行干管管网优化可有效降低费用。研究可为不限定面积情况下随机供水微灌管网系统优化设计提供依据。
关键词
随机供水
微灌管网系统
同步优化
遗传算法
设计准则
Keywords
random water supply
micro-irrigation network system
synchronous optimization
genetic algorithm
design criterion
分类号
S274.2 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
微灌管网系统优化设计
被引量：
12
2
作者
白丹
机构
西安理工大学水资源及环境工程系
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1997年第4期63-68,共6页
基金
陕西省自然科学研究计划项目
文摘
针对无调压管微灌管网系统的特点，分别建立了起点水压未给和已给的管网系统优化设计数学模型，并提出了计算方法。采用本文的优化方法，可求解无调压管的机压与自压微灌管网系统的优化设计问题。
关键词
微灌
优化设计
数学模型
微灌管网系统
Keywords
Micro-irrigation, Optimal design, Mathematical model
分类号
S274.2 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
机压微灌管网系统布置与管径同步优化设计
被引量：
7
3
作者
马朋辉
刘韩生
胡亚瑾
机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期236-244,共9页
基金
公益性行业(农业)科研专项经费项目(201503125)
文摘
微灌管网系统由轮灌管网(支毛管)和续灌管网(干管)组成,以往的研究没有将其作为一个系统,且不能实现布置与管径组合的同步优化,研究成果对坡度均匀的大型灌区机压微灌独立管网系统的优化也不适用。因此,提出了机压微灌管网系统优化的方法,并建立了优化设计数学模型,采取整数及实数编码的混合编码方法,通过遗传算法求解,同时实现轮灌管网及续灌管网的布置优化及管径组合优化,得出的管径为标准商用管径,无需调整。实例计算结果表明,该模型与算法在求解机压微灌管网系统优化设计问题上具有良好的优化性能和求解精度。与传统设计方案相比较,轮灌管网和续灌管网的优化设计方案单位面积年费用分别降低了14. 85%～35. 59%和4. 12%～12. 99%,节省投资效果明显。
关键词
微灌管网系统
优化布置
优化设计
同步优化
遗传算法
Keywords
micro-irrigation pipe network system
optimal layout
optimal design
simultaneous optimization
genetic algorithm
分类号
S274.2 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
随机供水微灌管网系统同步优化与最优设计准则研究
马朋辉
宋常吉
景明
胡亚瑾
梁冰洁
宋静茹
方鸣远
张会敏
《农业机械学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
微灌管网系统优化设计
白丹
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
1997
12
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下载PDF
职称材料
3
机压微灌管网系统布置与管径同步优化设计
马朋辉
刘韩生
胡亚瑾
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
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