水利规划中常用优化方法分析.pdf

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1、2012第2期(总第l19期江西建材水利工程水利规划中常用优化方法分析王新权(江西省水利规划设计院，江西南昌330029)摘要：本文主要是阐述了水利工程规划中的常用优化方法，分析了不同优化方法的优点和适用范围，并对新兴的优化智能算法进行了分析与介绍。关键词：水利工程规划设计优化方法引言合理安排人力、物力资源，合理组织施工，或者在条件不变的情况下，统筹安排，使总的经济效益最好。水利工程规划是水利工程建设的一项重要的前期工作，也线性规划的计算模型可简述如下：是水利科学的一个重要分支，是针对各方面对水利的要求，有al1X1+a21X2+L+alX=bl效地解决

2、防洪、除涝、灌溉、水力发电、内河航运、城乡供水、水al2Xl+a22X2+L+a2X=b2土保持、水污染防治等各项具体开发治理任务来完成的。其主alXl+a2X2+L+Xm=b要任务是根据国家的方针政策和水利规划基本目标，并考虑各⋯a。，i>0(i=1，2Lm，j：1，2Ln)方面对水利的要求，研究水利现状、特点，探索自然规律和经济在约束条件下，使目标函数f(X)=CX。+CX+L+规律，提出治理开发方向、任务、主要措施和分期实施步骤，安cx的值最小。线性规划的解法有图解法和单纯形法两种。排水利建设的全面，长远计划，并指导水利工程设计和管理。由于线性规划

3、的目标函数和约束方程的数学形式均为线水利规划方案的完善与否直接影响到工程的经济，社会和生态性的，以此均可以化为上述的固定模型求解，对于规划方案设效益。计人员来说，最重要的是如何把所研究的问题表达为线性规划1水利规划中常用的优化方法模型的标准形式。但是，线性规划虽然简单却不能正确、全面较大范围的水利规划和较大规模的工程规划开始编制20地反映所规划项目的所有规划目标的最优化，线性规划适合于世纪30年代前后，此时的水利规划目标比较单一，主要应用水单目标规划，对于多目标可能导致错误的决策。利工程方面的理论、方法提出治理开发措施，通过水利经济学2．2动态规划的理论

4、、方法进行规划方案的评价与比较，此时的优化方法主动态规划是运筹学的一个分支，是求解决策过程最优化的要为线性规划。数学方法，主要用于求解以时间划分阶段的动态过程的优化问70年代后，针对人口、资源、能源、生态环境等新情况的出题。现，许多国家对水利规划的目标要求大都由以往单一的国家经动态规划是水利规划系统中使用最多的非线性最优化技济发展目标逐步转移到更广泛的社会需求方面，从而提出了包术，因为在水利规划问题中，许多决策具有马尔科夫特征和顺括社会、环境在内的多目标水利规划，优化方法也经历了动态序排列的特征，非常适合贝尔曼最优原理，而这正是动态规划规划、随机规划、多

5、目标规划等方法。近几年内由于数学规划的基础。理论的发展和智能算法的提出，水利规划的优化也引入了智能但是，动态规划设计不像线性规划那样具有一整套标准的算法，如：神经网络、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法等。算法，动态规划设计往往是针对某一种最优化问题，由于各种水利规划大多可概括为：问题识别、方案拟定、影响评价、问题的性质不同，确定最优解的条件也互不相同，因而动态规方案论证等4个步骤。方案优化的任务主要是通过采取分阶划的设计方法对不同的问题，有各具特色的解题方法，而不存段进行方式，结合规划目标与评价准则，由粗到细，逐步深入地在一种万能的动态规划算法，可以解决

6、各类最优化问题。因此提出最终优化方案。任何一种优化方法都建立在一定的模型方案设计人员在建立模型时，除了要对基本概念和方法正确理之上，以下简要介绍各优化方法及其特点。解外，必须具体问题具体分析处理，以丰富的想象力去建立模2优化方法的分析型，用创造性的技巧去求解。2．1线性规划2．3多目标规】线性规划是一种合理利用和分配资源的应用数学方法。多目标规划数学规划的一个分支，研究多于一个目标函数它所研究的问题主要有两类：一是确定一项工作任务后，如何在给定区域上的最优化。在很多实际问题中，例如经济、管理、统筹安排，尽量做到用最小的人力、物力去完成这一任务。二军事、科

7、学和工程设计等领域，衡量一个方案的好坏往往难以是已有一定的人力、物力，如何安排使用他们，使得完成的任务用一个指标来判断，而需要用多个目标来比较，而这些目标有最多。这两类问题是一个问题的两个方面，就是如何寻求整个时不甚协调，甚至是矛盾的。求解多目标规划的方法大体上有问题的某个整体指标最优的问题。在水利规划中，表现为如何以下几种：一种是化多为少的方法，即把多目标化为比较容易·143·2012第2期(总第119期工西建材水利工程水库混凝土防渗墙施工工艺吴定平，肖新秀。(1．江西省泰和县南车灌区管理局，江西泰和343708；2．江西省泰和县水利局，江西泰和343

8、700)摘要：本文主要是对水库除险加固工程建造混凝土防渗墙的施工工艺及技术要点进