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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
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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。 展开更多
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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大型环枝状油田注水管网系统运行优化 被引量:10
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作者 梁永图 周星远 +3 位作者 邱睿 张浩然 王博弘 孟令尊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期121-132,共12页
针对大型环枝状油田注水管网系统考虑实际运行工艺约束、流量、压力约束等多个约束条件,以管网运行能耗与注水井注入量偏差损失成本总和最小为目标建立混合整数非线性规划(MINLP)模型,模型贴合管网实际运行工况。针对大规模复杂MINLP模... 针对大型环枝状油田注水管网系统考虑实际运行工艺约束、流量、压力约束等多个约束条件,以管网运行能耗与注水井注入量偏差损失成本总和最小为目标建立混合整数非线性规划(MINLP)模型,模型贴合管网实际运行工况。针对大规模复杂MINLP模型的求解,提出蚁群算法结合线性近似与单纯形法的混合求解策略。结果表明:所建立的数学模型考虑管网实际运行约束较为全面,求解对象可以为大型环枝状复杂结构的注水管网。所提出的求解策略能够求解规模较大、变量之间关系复杂的MINLP模型,在保证求解效率的前提下,计算结果最优性较强,较大程度上提高了该注水系统运行的稳定性与经济性,满足现场工艺要求。 展开更多
关键词 注水管网系统 大型环枝状 运行优化 蚁群算法 线性近似 单纯形法
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管网系统改造优化设计问题的模型及分层分解算法 被引量:7
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作者 仲伟俊 徐南荣 沈厚才 《系统工程学报》 CSCD 1994年第2期11-19,共9页
本文建立了城市供水管网系统改造优化设计问题的数学模型,提出了将管网布局优化和参数优化分层、将管网参数优化和水源参数优化分解求解该问题的方法,研究了各个子问题的求解方法,仿真结果表明该方法是实用有效的。
关键词 管网系统 分层 分解 改造 优化设计
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油田注水管网系统的数学模型及其计算方法研究 被引量:10
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作者 高胜 郭俊忠 常玉连 《钻采工艺》 CAS 2001年第5期54-56,共3页
油田注水管网系统属于大规模复杂流体网络系统。常规的系统模型计算方法需耗费大量的时间 ,它严重阻碍了注水系统仿真及优化技术研究的发展。通过研究和分析 ,提出一种改进的迭代计算方法 ,它避免了“0”元素的存储和计算 ,从而将计算... 油田注水管网系统属于大规模复杂流体网络系统。常规的系统模型计算方法需耗费大量的时间 ,它严重阻碍了注水系统仿真及优化技术研究的发展。通过研究和分析 ,提出一种改进的迭代计算方法 ,它避免了“0”元素的存储和计算 ,从而将计算工作量从二次方级降至一次方级。计算结果表明 ,在满足计算精度的前提下 ,系统模型的计算时间明显降低。目前 ,该项技术已应用于油田注水系统 ,结果令人满意。 展开更多
关键词 油田 注入管网系统 数学模型 计算方法 迭代法
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管网系统的抗震问题述评 被引量:7
5
作者 赵成刚 冯启民 《自然灾害学报》 CSCD 1992年第2期102-111,共10页
本文提出了生命线系统的抗震准则,并对可靠性准则的建立和生命线系统最小运行准则的确定进行了讨论.本文系统地阐述了生命线系统之一的管网系统的抗震问题,指出管网系统震害评估和震后修复所包括的内容,并对管网系统抗震研究的现状以及... 本文提出了生命线系统的抗震准则,并对可靠性准则的建立和生命线系统最小运行准则的确定进行了讨论.本文系统地阐述了生命线系统之一的管网系统的抗震问题,指出管网系统震害评估和震后修复所包括的内容,并对管网系统抗震研究的现状以及存在的问题进行了评述。 展开更多
关键词 管网系统 生命线系统 抗震
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新场气田集输管网系统优化模拟研究 被引量:6
6
作者 张百灵 王雨生 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期119-121,共3页
关键词 新场气田 集输管网系统 优化 模拟研究 四川盆地西部
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油田往复泵注水管网系统效率测试与节能途径 被引量:2
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作者 马哲 闫祥安 +1 位作者 曹玉平 王玲 《流体机械》 CSCD 2003年第1期35-37,12,共4页
概述了用实验方法对油田注水管网系统中的管网进行现场数据测试和模拟流程数据测试。通过数据分析 。
关键词 油田 往复泵 注水管网系统 效率 测试 节能
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微灌管网系统优化设计 被引量:12
8
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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GIS技术支持下的校园地下管网系统设计 被引量:4
9
作者 王选耀 崔步礼 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2006年第17期4502-4503,共2页
从城市地下管网数字化的研究热点出发,在3S技术的支持下探讨了校园地下管网的设计。通过从系统结构、数据采集、数据库设计、系统实现等环节完整地对校园地下管网信息系统进行了设计。并对校园地下管网信息系统的发展进行了展望。
关键词 校园 管网系统 地理信息系统
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考虑相关性的地下管网系统抗震可靠度分析方法 被引量:1
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作者 侯本伟 韩朝 +1 位作者 钟紫蓝 杜修力 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期66-79,113,共15页
城市供水、供气、供热等地下管网是重要的生命线工程系统,由于管网中不同管线的结构属性、场地环境、地震动荷载等参数的相关性,管线结构抗震失效事件存在相关性。文章建立相关失效管网系统抗震可靠度问题的解析模型,给出随机变量相关... 城市供水、供气、供热等地下管网是重要的生命线工程系统,由于管网中不同管线的结构属性、场地环境、地震动荷载等参数的相关性,管线结构抗震失效事件存在相关性。文章建立相关失效管网系统抗震可靠度问题的解析模型,给出随机变量相关系数在管线可靠度至管网系统可靠度的传递关系。利用基于Nataf变换和正交变换的一次二阶矩法,建立含相关随机变量的管线结构抗震可靠度解析模型;基于结构体系可靠度理论,求解管线结构失效相关系数;采用网络可靠度算法,计算相关失效管网系统节点连通可靠度。同时,给出基于相关随机变量抽样的Monte Carlo随机模拟解法。算例分析结果表明,在管段结构功能函数起控制作用的随机变量的强相关性,对管网系统可靠度影响较大;与传统的管线失效独立假定相比,管线失效事件的强相关性可使并联管网系统可靠度减小15%以上;管网系统拓扑结构的并联冗余性越高,管线失效相关性对系统可靠度的影响越大。 展开更多
关键词 相关性 地下管线 管网系统 地震可靠度
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基于线性规划的给水管网系统动态有限元优化设计 被引量:2
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作者 刘冰 杨元明 赵悠 《中国农村水利水电》 北大核心 2011年第4期102-105,共4页
给水管网系统优化设计是解决城市供水管道故障有效方法之一,通过将给水管网年折算费目标函数对管径的非线性函数作线性处理,从而建立了每一段管网的造价折算模型,并以表征给水管网特征的坐标参数作为约束条件,计算出线性规划最优解,且... 给水管网系统优化设计是解决城市供水管道故障有效方法之一,通过将给水管网年折算费目标函数对管径的非线性函数作线性处理,从而建立了每一段管网的造价折算模型,并以表征给水管网特征的坐标参数作为约束条件,计算出线性规划最优解,且对管段能量方程作线性处理,在水力学动态平衡原理和有限元理论基础上,建立有限元分析模型。该计算模型实用简便,可为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 给水管网系统 线性规划 动态平衡原理 有限元方程
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城市排水管网系统布局的优化设计 被引量:15
12
作者 陈森发 朱德炯 +1 位作者 顾兴富 莫文海 《运筹与管理》 CSCD 1997年第2期37-42,共6页
本文证明了城市排水管网系统最优布局为树状结构的定理;同时提出获得优化树的修正逐步生成法。实例计算表明,其结果令人满意。
关键词 城市排水管网系统 优化设计 逐步生成法
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复杂天然气管网系统工艺参数研究 被引量:2
13
作者 康正凌 袁宗明 《西南石油学院学报》 CSCD 2001年第1期60-63,共4页
通过对复杂树枝状输气管网系统工艺参数的研究 ,使在考虑管网本身技术先进性的前提下 ,复杂天然气管网的设计在经济上达到节约投资、增加效益。在设计中采用最优化技术 ,将问题分解成管径优化和压气站优化两个可顺序求解的子问题 ,建立... 通过对复杂树枝状输气管网系统工艺参数的研究 ,使在考虑管网本身技术先进性的前提下 ,复杂天然气管网的设计在经济上达到节约投资、增加效益。在设计中采用最优化技术 ,将问题分解成管径优化和压气站优化两个可顺序求解的子问题 ,建立两个子问题的数学模型 ,并详细阐述了模型的求解方法 ,同时还研制开发了复杂树枝状干线输气管网系统的优化设计软件。设计结果使管网投资费用最低、管径、壁厚、压气站压比等工艺参数配置最优。最后通过实例计算 ,验证了理论上的正确性以及在工程上的实用性 ,可为管线的规划设计 ,可行性研究以及经济评价提供依据 ,对其它优化研究也具有一定的启发性和参考价值。 展开更多
关键词 天然气输送 管网系统 优化设计 数学模型 参数优选 工艺参数
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环上分支复杂管网系统内不稳定流动的数学模型的广义解 被引量:1
14
作者 吴小庆 曾自强 江茂泽 《西南石油学院学报》 CSCD 1991年第1期97-108,共12页
本文考虑环上分支复杂管网系统内不稳定流动的实际问题,首次建立起偏微分方程组的初边值问题的数学模型,利用线性算子半群的理论得到了问题的解存在唯一的结论,并利用算子级数法得到了问题的广义解。
关键词 复杂管网系统 不稳定流动 数学模型
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二氧化氯在小型给水管网系统中的衰减规律研究 被引量:1
15
作者 于玲红 段浩洁 +1 位作者 李卫平 李聪 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第26期291-296,共6页
利用浙江大学大型给水管网水质综合模拟实验平台系统,研究了不同初始二氧化氯(ClO_2)浓度[0.5×10^(-6)(ppm)、1.0×10^(-6)(ppm)、2.0×10^(-6)(ppm)]、温度(20℃、25℃、30℃)、流速(0.5 m/s、1.0 m/s、1.5 m/s)、管材(... 利用浙江大学大型给水管网水质综合模拟实验平台系统,研究了不同初始二氧化氯(ClO_2)浓度[0.5×10^(-6)(ppm)、1.0×10^(-6)(ppm)、2.0×10^(-6)(ppm)]、温度(20℃、25℃、30℃)、流速(0.5 m/s、1.0 m/s、1.5 m/s)、管材(球墨铸铁管、PE管、不锈钢管)条件下,二氧化氯的衰减规律。建立了给水管网(球墨铸铁管)中的一级动力学衰减模型。结果表明,一级动力学衰减模型可以很好地模拟二氧化氯衰减特征,拟合度为R^2在0.959 3~0.985 2范围内。初始二氧化氯浓度在(0.5~2.0)×10^(-6)(ppm)范围内时,管网中二氧化氯的衰减规律为C_t=C_0e^(-(0.009 5-0.002 8C0)t);温度在20~30℃范围内时,衰减规律为C_t=C_0e^(-(0.001 33+0.000 343 T)t);流速在0.5~1.5 m/s范围内时,衰减规律为C_t=C_0e^(-(0.001 39+0.000 528 v)t)。不同管材条件下,在试验结束时,二氧化氯浓度趋于一致。通过试验的动力学衰减模型,可以更好的确定管网中的二氧化氯残留消毒剂量和二氧化氯二次加药泵站的位置。 展开更多
关键词 二氧化氯 给水管网系统 衰减规律
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集输管网系统模糊优化设计 被引量:7
16
作者 刘扬 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1992年第2期32-36,共5页
用模糊优化理论,研究油气集输管网系统的优化设计问题.将温度、压力约束处理为模糊约束.建立了优化问题的数学模型.提出了数值求解方法,并计算了工程实例.收到了较明显的经济效益。
关键词 集输管网系统 模糊优化
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管网系统计算机辅助分析的有力工具──抽象网系统 被引量:1
17
作者 曹雨龙 杨静宇 刘雷健 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1994年第11期33-38,共6页
本文提出了一个适合各类具有网状结构的管网系统的数据表示模型──抽象网,并对抽象网结构、抽象网生成和抽象网计算进行较详细的研究。抽象网系统已应用于一中等规模城市的供水管网系统。
关键词 抽象网 管网系统 计算机辅助分析 供水管网
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城市污水管网系统设计的系统工程方法及应用 被引量:2
18
作者 陈森发 朱德炯 +1 位作者 顾兴富 莫文海 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1997年第8期73-77,共5页
本文提出一套适于城市污水管网系统设计的系统工程方法,它包括:污水厂群选址和排水域划分的方法、污水管网系统布局的确定方法、污水管道参数的选择方法.该套方法用于江苏省无锡市污水管网系统的设计中,取得了良好的经济效益和社会效益.
关键词 污水处理 给排水系统 城市 污水管网系统
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喷灌压力管网系统水力特性的模拟模型研究 被引量:4
19
作者 林中卉 《喷灌技术》 北大核心 1995年第2期20-26,共7页
本文从系统的观点出发,首先分析了水泵直接加压式喷灌压力管网系统的组成,继而运用图示模拟技术,着重研究探讨了计算各类水力单元直至全系统水力特性的模拟模型,并针对一个规模较大,地形较为复杂的坡地喷灌工程,具体介绍了运用该... 本文从系统的观点出发,首先分析了水泵直接加压式喷灌压力管网系统的组成,继而运用图示模拟技术,着重研究探讨了计算各类水力单元直至全系统水力特性的模拟模型,并针对一个规模较大,地形较为复杂的坡地喷灌工程,具体介绍了运用该模型进行图示模拟计算的方法和步骤。计算结果表明,该模型能如实地反映喷灌压力管网系统的运行客观规律,从而为了解把握喷灌压力管网系统的水力特性提供了一种行之有效的实用计算方法。 展开更多
关键词 喷灌 水力特性 模拟模型 压力管网系统
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专家系统在油田注水管网系统布局改造设计中的应用 被引量:2
20
作者 高胜 常玉连 《钻采工艺》 CAS 2002年第2期31-33,共3页
介绍了专家系统在油田注水管网系统布局改造设计中的应用。综合系统改造设计中所需考虑的知识 ,建立了相应的专家系统知识库及表达方式 ,给出了系统自动搜索算法。仿真结果表明 ,该项技术可以有效地确定系统布局不合理之处并提出改造意... 介绍了专家系统在油田注水管网系统布局改造设计中的应用。综合系统改造设计中所需考虑的知识 ,建立了相应的专家系统知识库及表达方式 ,给出了系统自动搜索算法。仿真结果表明 ,该项技术可以有效地确定系统布局不合理之处并提出改造意见 ,为系统布局改造设计提供了一条合理。 展开更多
关键词 技术改造 专家系统 油田注水 管网系统 布局设计 应用
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