基于自适应遗传算法的农村供水管网优化研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于自适应遗传算法的农村供水管网优化研究论文作者：王冰学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：交通运输工程指导教师：魏连雨职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofCommunicationandTransportationEngineeringOPTIMIZATIONRESEARCHOFRURALWATERSUPPLYNETWORKBAS

2、EDONADAPTIVEGENETICALGORITHMbyWangBingSupervisor:Prof.WeiLianyuApril2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权

3、使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要在农村的现代化建设进程中，供水系统是一项十分重要的内容。它作为基础建设的一部分，对于农村的长远发展有着重要影响。然而，目前

4、我国农村供水系统的建设耗资巨大，其中管网建设能耗相当高，甚至能达到工程总投资的六成到八成。究其原因，这与我国农村的现实状况分不开，我国农村居民居住呈现一定的分散性，供水区域的面积比较大，供水管网一般采用树状管网或者混合管网，而且管线的布置比较复杂，加之农村经济薄弱及基础建设发展不足，都给农村供水系统的建设带来了困难。经过对国内外相关给水优化文献的充分研究，结合我国农村供水管网建设的实际状况，本文给出了一套适合农村供水管网建设的优化设计方法，具体内容如下：在吸收借鉴前人研究成果的基础上，以供水系统经济性为目

5、标函数建了农村供水管网系统模型。在目标该函数中以求得经济管径为核心，以管段流量、流速、节点自由水压等为约束条件，力求达到供水管网最低的造价成本以及最低的运行成本。同时还采用Excel表格对管段水头损失和流速进行计算，并反复校核保证经济管径不会因为水力约束而淘汰，丰富了可行解空间。除此之外，本文还对系统的可靠性进行了定量分析，并对随后的工程实例的优化结果进行可靠性校核，验证了该模型的科学性。本文采取实地考察，将盐山县前孙村供水工程作为工程案例，运用自适应遗传算法进行优化并采用MATLAB进行了编程计算验证，

6、得出了以下结论：实践证明自适应遗传算法相比于传统Excel表格优化算法能够有效地节约成本，并且优化设计方案更加科学合理。综上，本文致力于为农村供水管网建设提供更为合理更为科学的方法，在确保可行性的前提下，尽量节约建造成本和维护成本，以便以较低的经济代价获得较高的社会回报。本文研究从我国农村的实际需求出发，有其理论意义以及现实意义，希望本文的研究成果能够为农村地区的供水系统建设提供借鉴。关键词：农村供水管网优化模型自适应遗传算法IABSTRACTInthemodernizationprocessofcoun

7、tryside,theconstructionofwatersupplysystemisveryimportant.Asapartoftheinfrastructure,ithasanimportantinfluenceforthelong-termdevelopmentofthecountryside.However,theconstructionofruralwatersupplysysteminourcountryishuge,inwhichtheenergyconsumptionofthepipe

8、networkconstructionisquitehigh.Itevencanreachthe60%to80%ofthetotalinvestment.Investigatesitsreason,thisisnotseparatedfromtherealityofourcountry'sruralareas.China'sruralresidentsliveincertaindispersionandneedalargera