一、扩建给水管网的直接优化计算方法（论文文献综述）
徐志强[1]（2021）在《给水管网监测点优化及漏失定位的模拟与应用研究》文中认为随着我国城镇化的发展作为城市“生命线”工程之一的给水管网也因需水量增加面临空前的压力,加之可利用的淡水资源短缺、水环境污染严重以及管网中长期以来存在的“跑、冒、滴、漏”等问题,使得保证水资源高效供给在国民经济的可持续发展中起着重要作用。为此各地供水部门正在建设“智慧水务”工程对供水进行精细化管理,降低给水管网漏失率,提高供水效率。本文主要以内蒙古某市智慧水务平台建设项目为依托,对给水管网中压力监测点布设、爆管漏失点定位以及模型的校核等问题进行了相应模拟和应用研究以期为相关工程建设提供参考。1.针对压力监测点的布设,提出一种基于不同需水量时段下节点压力变化系数矩阵和模糊C均值（Fuzzy C-Means,FCM）聚类的布设方法,该方法能够保证所有节点在不同需水量情况的压力变化指标都能直接参与对节点的聚类分析提高聚类准确性。两个案例模拟研究表明,该方法能够在支状和环状管网中取得较好的效果,将监测点均匀布设在管网中获取运行压力。2.针对爆管漏失点的定位查找,利用压力监测点的压力数据构建了漏失定位模型并将一种收敛性和鲁棒性更强的多种群遗传算法（Multi-Population Genetic Algorithm,MPGA）运用到模型的优化求解中。模拟研究表明,该方法在环状和支状管网案例的不同需水量时段下对不同位置的单节点和双节点同时漏失都有较好的定位效果,优化计算得到的可能漏失点主要分布在模拟漏失点及其相邻节点上,且监测点数量的增加和漏失水量的增大有利于提高定位的准确性。3.在案例工程的管网中,运用优化的方法对建立的管网模型的管段摩阻系数和节点需水量进行同时校核进一步提高模型精度,利用管网中安装的三个压力监测点进行了不同位置的单节点和双节点同时漏失的模拟漏失定位研究以及基于监测信息的一次实际爆管漏失事故定位分析,结果表明该定位模型具有较好的适用性和鲁棒性,可以帮助工程检修人员只需根据优化计算得到的可能漏失节点位置沿管线上下游排查即可尽快查找到实际漏失点进行修复减少漏失水量。
陈玉茹[2]（2020）在《基于改进离散布谷鸟算法的环状给水管网优化设计研究与应用》文中认为给水系统是连接给水厂与用户的桥梁,其建设成本往往耗资巨大。在给水系统建设总投资中,有50%～80%的费用用于给水管网的建设。其中,环状给水管网因具有供水可靠性高、供水压力均匀等优点,在城镇给水系统中得到了广泛应用。因此,对环状给水管网进行科学合理的优化设计以减少管网的建设投资费用具有重要的现实意义。随着计算机技术及其应用软件的快速发展,基于智能优化算法对环状给水管网进行优化设计已成为管网设计领域的主要研究方向之一。其中,布谷鸟算法（CS）由于其具有逻辑思维独特、全局寻优能力强、收敛速度快、求解精度高、控制参数少、易于实现等优点,近年来,得到优化设计领域研究人员的广泛关注。但环状给水管网优化设计问题是一类离散型、强约束、高度非线性的优化问题,难以直接应用CS等智能算法直接对其进行优化。因此,本研究对CS算法进行了离散化、耦合EPANET和参数优化等一系列改进,使其能够快速有效的应用于环状给水管网的优化设计中。论文主要的研究内容如下:（1）基于环状给水管网优化设计数学模型,对CS算法中随机数生成方式和通过Levy飞行生成的新巢进行改进,实现算法离散化。以管网建设最小总投资为目标函数,以管段管径为决策变量,以节点连续性方程、环能量方程、节点最小水头约束、管径约束等作为约束条件,构建环状给水管网优化设计的非线性数学模型。在该数学模型中,决策变量（管径）为离散型变量,而CS算法通常用于求解连续型优化设计问题,故需对CS算法进行离散化处理。本研究利用R语言中sample函数放回抽样的方式来生成初始随机数,对通过Levy飞行生成的新巢进行求模计算并取整,进而实现CS算法的离散化处理,使其能够用于求解离散型优化设计问题。（2）基于离散布谷鸟算法（DCS）,耦合了水力模拟软件EPANET,将之应用于两个经典算例（Two-loop给水管网、Go Yang给水管网）和一个具体工程实例（溧阳市某给水管网）的优化设计中,并测试了该优化方法的性能。为解决环状给水管网优化设计数学模型中的强水力约束问题,本研究在R语言操作环境中,基于EPANET 水力计算引擎“epanet2toolkit”包进行了返回信息的改进。舍弃不满足约束条件的解,并生成相应数量新解替代被舍弃解,直至每一代所保留的候选解均满足约束条件,最终实现DCS算法与EPANET的耦合。随后,本研究将耦合EPANET的DCS算法成功用于两个经典算例（Two-loop给水管网、Go Yang给水管网）和一个具体工程实例（溧阳市某给水管网）的优化设计中,其中,溧阳市某给水管网根据《室外给水设计规范》确定的管网投资费用为87895723.51元,优化后该管网投资最小值为68307492.61元,投资费用优化后节省了 22.3%。优化结果表明,耦合EPANET的DCS算法不仅能获得较优的管网设计方案,同时能使优化后管网满足所有约束条件,这证明了该算法在环状给水管网优化设计领域的切实可行性。（3）对DCS算法进行动态改进,将其用于两个经典算例（Two-loop给水管网、Go Yang给水管网）和一个具体工程实例（溧阳市某给水管网）的优化设计,提升了算法的计算时间和收敛速度。随着算法迭代次数的不断增加,候选解的质量会逐步提高,故本研究采用动态舍弃概率（Pfa）替代原本的固定概率（Pa=0.6）,以适当增加算法搜索后期的种群进化数量,这大大提升了算法的计算速度。其次,对该算法中的搜索机制进行了动态改进,使Levy飞行步长（Levy（λ））的取值随着迭代次数的增加而逐渐减小,以保证该算法搜索前期的全局寻优能力和搜索后期的收敛速度。通过比较改进前后的算例优化结果发现,在Two-loop给水管网的优化设计中算法搜索时间约缩短了 42%,算法收敛速度约提高了 35%;在Go Yang给水管网的优化设计中算法搜索时间约缩短了 13%,算法收敛速度约提高了 40%;在溧阳市某给水管网的优化设计中算法搜索时间约缩短了 32%,算法收敛速度约提高了 35%。综上,本研究在R语言操作环境中,针对给水管网中管径的离散取值问题,对传统CS算法进行离散化处理;针对环状给水管网中强水力约束问题,将DCS算法与水力模拟软件EPANET进行了耦合;为进一步提升算法的计算和收敛速度,对该算法中的舍弃机制和搜索机制进行了动态改进。本研究为环状给水管网的优化设计研究提供了技术支撑,进一步丰富和发展了环状给水管网的优化理论。
徐雨豪[3]（2020）在《丘陵及山区村镇给水管网优化设计研究》文中研究表明近年来随着美丽乡村建设,田园综合体项目等乡村振兴战略的实施,我国丘陵及山区村镇居民的生活质量得到了显着提高,对于给水工程水量、水质、水压等方面的要求也越来越高,因此研究丘陵及山区村镇给水管网设计流量计算方法、管网优化布置及管网优化设计具有重要意义。本文总结了国内外给水管网优化设计的研究与发展历程,基于丘陵及山区村镇给水管网的设计特点,对给水管网进行优化设计。首先在分析现行给水管网设计流量计算方法存在问题的基础上,将丘陵及山区村镇给水工程按给水规模进行分类,并分别通过计算卫生器具使用概率及数量和进户管流量及概率分布,提出了更为合理的丘陵及山区村镇给水管网设计流量计算方法。其次在分析丘陵及山区村镇给水管网布置类型及特点、布置原则和现行优化布置方法的基础上,以管网总长度最短为目标建立给水管网优化布置模型,并采用最短路线法中的标号法进行优化布置。接着以管网年费用折算值最小为目标建立丘陵及山区村镇给水管网优化设计模型,对于给水管网的主干管,依据管段位置的不同采用经济流速法求解,对于主干管之外的各支管,采用动态规划法进行求解。最后以歙县溪头镇给水管网为计算实例,验证了本文提出的设计流量计算方法、管网优化布置方法和管网优化设计方法的合理性。
莫涵[4]（2019）在《基于非支配排序—差分进化算法的给水管网多目标优化设计研究》文中进行了进一步梳理给水管网工程体量大、投资占比大,是城镇供水系统的重要组成部分。给水管网优化设计得是否合理,直接影响整个供水系统的运行效益和经济效益。长期以来,由于给水管网优化设计本身是一个难以处理的不确定性多项式问题,相关研究多行处于摸索状态。当前的研究,多数以管网经济性的单目标优化为主,对直接影响管网后期运性能的管网可靠性关注较少。这就导致现实生活中很多管网在运行期常出现爆管、漏损、局部供水不足、运行管理费用高等问题。我国在“十二五”和“十三五”规划中明确指出“要加大对供水设施的投资力度”、“增强供水管网的建设力度”,但是如果继续延用不够完善的单目标方法优化设计新的给水管网,将会造成大量资源浪费,这与我国水资源短缺的现状、建设资源节约型社会的目标相违背。因此,寻找一种既能实现管网经济性优化,又能实现管网可靠性优化的给水管网多目标优化设计方法具有重要意义。智能进化算法是模拟生物界存在的某些自然过程而提出的一系列具有强大计算能力和寻优能力的新兴算法。差分进化算法（Differential Evolution Algorithm,简写为DEA）和改进型非支配排序遗传算法（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,简写为NSGA-II）是智能进化算法中性能较为优异的两种算法,但其在处理给水管网多目标优化问题时均存在不足。因此,本文从给水管网优化设计的理论和特点出发,对DEA和NSGA-II算法进行混合和改进,提出了一种新的算法——非支配排序-差分进化算法,并利用EPANET和MATLAB软件,建立了既考虑经济性又兼顾可靠性的给水管网多目标优化设计模型,为实际管网的工程设计提供了可供参考的有效办法。本文研究的主要工作如下:（1）对给水管网优化设计的理论进行研究和分析,针对水力计算一直是设计难点这一现状,将能快速完成水力计算的EPANET软件引入到管网的优化设计中。从EPANET的源程序入手,通过编程实现优化过程中各备选管径组合方案的动态水力模拟,并在模拟结束后,将管网各节点处模拟的水压值取出,以判断违反约束情况,再以得到的违反约束值作为后续算法优化的判断依据,即违反约束值越小,对应的管径组合方案越好。（2）对DEA和NSGA-II的原理进行研究,针对两种算法在处理管网多目标优化设计中存在的不足,从算法框架、多目标优化机制、精英策略及多样性四个方面,提出了一种建立于两种算法之上的、新的、更适合于给水管网多目标优化设计的算法——非支配排序-差分进化算法。非支配排序-差分进化算法对决策变量的连续性和离散性无限制,可直接以离散的市售管径作为决策变量进行优化;采用非支配排序策略,可对多个相互矛盾的优化目标进行最优筛选;采用基于全局的精英策略和排重策略,最大限度保留性能更优解的同时,保证种群的多样性,提高算法的寻优能力。（3）建立基于非支配排序-差分进化算法的给水管网多目标优化设计模型。以管网成本和管网弹性及多种约束条件建立数学模型,以EPANET建立水力模型,以非支配排序-差分进化算法建立算法模型,借助MATLAB平台,结合管网优化设计的诸多要素,编程实现三者的融合。最终得到能够根据输入管网的具体信息,快速寻找到在满足约束条件下,既符合管网成本最低,又符合管网弹性最高的一系列Pareto最优解的管网多目优化模型。（4）利用双环管网（TLN管网）对基于非支配排序-差分进化算法建立的给水管网多目标优化设计模型进验证,结果表明本模型科学有效。利用上述提出的模型处理河内管网（HAN管网）“管网成本最低-管网弹性最高”的优化问题,成功得到了一系列性能最优的管径组合方案,给实际工程提供了参考。
李婷婷[5]（2017）在《基于自适应遗传算法的给水管网优化设计研究》文中进行了进一步梳理给水管网的扩建或新建是解决城市供水不足问题的重要举措,其关键是优化给水管网的管径组合设计方案。遗传算法是求解给水管网优化设计问题的常用优化算法。但是,遗传算法及其改进算法普遍存在的问题是没有把算法与优化问题的属性相结合,这可能导致算法在求解具体问题时搜索效率降低,难以直接应用于计算量大且复杂的实际给水管网工程。因此,本研究的目的是明晰优化问题的属性和算法的欠缺之处,提出一种遗传算法与优化问题的属性相结合的新算法,合理地指导算法的搜索方向,进而提高进化效率。发现给水管网优化设计问题的各个参数在实际问题中都有相应的物理意义,各个物理量之间存在着一定的相关性,例如流速和管径两者之间密切相关。而且,遗传算法在遗传过程中存在不合理的随机搜索相同管径范围的问题。因此,本研究提出一种自适应遗传算法（AAGA）。该方法在遗传过程中以第n代中的管径和流速值为依据,调整n+1代中的管径可选范围,实现对管径范围的自适应调节。以小型管网为计算案例,验证基于MATLAB软件平台和EPANET水力搜索引擎建立的遗传算法和自适应遗传算法的可行性。结果表明,自适应遗传算法和遗传算法均能成功获得计算案例的最低造价方案,证明了两种算法的切实可行性。采用纽约隧道扩建管网为较小规模管网应用案例,比较了自适应遗传算法和遗传算法的优化效果。与文献中遗传算法相比,发现在获得相同的优化结果时,自适应遗传算法使用的遗传代数仅为7代,远远少于前人使用的遗传代数10000代,计算效率更高。与本研究的遗传算法相比,发现自适应遗传算法能仅进化7代获得较优的优化方案。以延安市某新建管网为较大规模管网应用案例,测试和评价自适应遗传算法的优化性能。结果表明,当在低流速范围选取控制参数,种群中的部分个体参与自适应调节过程时,与传统遗传算法相比,自适应遗传算法仅用2代的遗传代数收敛到更优的结果。并且,通过优化新算法的关键参数,确定各个参数的最优值或者最佳取值范围,可以进一步提升算法的优化性能,为实际工作的应用提供可靠的参数设置建议。
严程[6]（2016）在《基于MATLAB的阎良区武屯镇给水管网优化设计研究》文中研究说明阎良区武屯镇给水管网经过几十年的运行,干管年久失修出现老化,跑冒滴漏现象严重。随着武屯镇的经济发展、人口扩张,现状管线布局不合理,私自接管现象严重管网运行压力不均,存在爆管隐患。因此,为了保证武屯镇人民日常生活需求,实现镇区规范化、经济化供水,有必要对武屯镇给水系统进行优化设计,保障管网供水可靠性,节约市政投资。在现有文献对给水管网优化模型研究的基础上,以管网优化的经济性作为给水管网优化的数学模型。将管网的一次建造费用和后期运营维护费用之和（即管网年费用值）作为经济性的衡量指标。对模型中的给水管网造价公式进行了研究,首先收集五个地区的管道综合造价数据进行分析得出造价公式的基本形式;之后采用模拟退火算法对公式参数进行优化计算得到西安市的铸铁管的综合造价公式;最终通过实例分析验证了模拟退火算法优化给水管线造价公式的优越性。在算法设计阶段,首先分析了管网优化的水力计算步骤、方法、实际意义,编写了相应的MATLAB水力计算子程序;之后对传统二次罚函数法和标准遗传算法做了较深入的分析和研究,指出传统二次罚函数法的不足;最后,为克服传统二次罚函数法选取惩罚因子困难的缺陷,将自适应罚函数法与标准遗传算法结合设计了一种新方法——自适应罚函数遗传算法,并编写了相应的MATLAB优化算法程序。新方法的实质是根据遗传算法进化种群的每一代的可行解比例动态的调整惩罚因子的大小,从而保证了每一代搜索空间的种群多样性,使之更容易跳出局部最优解收敛到全局最优解。采用自适应罚函数遗传算法进行阎良区武屯镇给水管网优化设计。介绍了EPANET水力模拟软件的功能,采用EPANET水力模拟软件对阎良区武屯镇给水管网分别进行传统罚函数法和自适应罚函数法的计算机模型建立,在模型中运行管网并模拟实际供水情况,将两种方法的模拟运行结果进行建设造价、管网运行水力情况、节点水压安全自由水头等方面进行对比,论证了自适应罚函数法在管网优化设计中的理论意义和实用价值。
王超[7]（2015）在《基于改进型自适应粒子群算法的给水管网优化设计》文中研究表明给水管网是城市供水系统的重要组成部分,在城市经济发展和人们日常生活中发挥着重要的作用。随着城市化进程的不断加快,现有的给水管网已不能满足人们日益增长的用水需求,因此,城市给水管网的改扩建已成为经济社会发展急需解决的问题。给水管网投资大、费用高,而城市给水管网改扩建的优化设计不仅能节省大量的工程投资,且能增加给水系统可靠性。本文通过研究给水管网的优化设计,提出了给水管网改扩建优化设计模型,设计了一种改进型粒子群算法,并在设计的给水管网优化平台上利用改进粒子群算法对给水管网改扩建进行优化设计。论文具体研究内容和创新如下:（1）改进型自适应粒子群优化算法设计针对粒子群算法解决组合优化问题的不足,从数学角度分析种群粒子的运动轨迹,提出相似度的概念,为评估种群分布状态,自适应调整粒子群算法的三个参数,以此平衡算法的全局和局部搜索能力,提出一种新颖的改进粒子群算法,避免了算法陷入局优和加快后期收敛速度。通过优化基准测试函数,结果表明改进的粒子群算法能跳出局部最优,以较快的收敛速度找到全局最优值;为增强算法的局部搜索能力,提高局部搜索精度,通过利用种群迭代信息强化算法寻优性能,提出趋同因子的概念,动态评估种群迭代信息,自适应调整算法的惯性权重和加速系数,并加入局部搜索机制,通过优化两个经典的管网案例:汉诺塔管网和纽约管网,结果表明改进算法能以较小的计算代价找到全局最优值,可以有效解决给水管网这类大规模组合优化问题。（2）给水管网模型的建立及优化给水管网模型是给水管网改扩建的重要组成部分。区域内需水量的预测能为管网优化模型的建立提供合理依据,文中在分析了传统的预测方法的基础上,提出一种神经网络预测方法,通过历史用水数据建立预测模型,对模型的复核校验表明利用神经网络进行预测可以在较少数据的前提下提高预测精度;建立了阻力系数模型,精确分析阻力大小对管网造价的影响;介绍了管网优化模型的经济评价指标,综合考虑给水系统可靠性、水质安全性和水力平衡关系,建立给水管网优化设计模型,结合改进的粒子群算法设计了基于改进型自适应粒子群算法的给水管网优化模型。根据给水管网改扩建优化的方法步骤,对优化模型进行复核校验,结果表明该模型符合工程实际,能够用于给水管网改扩建优化设计。（3）优化平台设计及工程实例优化给水管网改扩建是一个庞大复杂的工程项目,有必要建立统一、规范的优化平台,文中根据工程实际,设计了一个给水管网优化平台。在优化平台上,通过一个工程实例来验证所采用的优化模型和改进型粒子群算法的有效性和合理性。针对北京市某高校的给水管网,分别用传统的设计方法和改进的粒子群算法进行改扩建优化设计,分析比较优化方案,结果表明改进的粒子群算法所得设计方案更优,在满足实际工程对水量、水质和水压要求的基础上,节省了工程投资,而且对粒子群算法的改进研究具有一定的理论意义。
魏洪宇[8]（2014）在《基于改进粒子群算法的城市给水管网优化设计》文中指出城市给水管网系统是城市建设和工业生产的重要基础设施，随着城市规模的扩大，管网系统的规模也逐渐呈现出复杂化、大型化的发展趋势，管网系统的建设资金投入也随之增加。一般给水管网的投资占到工程总投资的四分之三，通过优化计算，可以节省工程投资的5%—10%，具有巨大的经济效益和现实意义。如何对给水管网进行科学的优化设计已经成为国内外专家关注的问题。粒子群优化算法机制简单、可调参数少、易于实现，具有较强的全局收敛能力，不需要借助问题的特征信息等特点，因此文中采用粒子群优化算法对城市给水管网进行优化设计。论文的主要研究工作如下：1.针对标准粒子群优化算法在优化给水管网问题中存在易陷入局部最小难以寻求最优解的问题，文中在分析粒子群优化算法的惯性权重对算法性能影响的基础上，提出了一种基于粒子聚集程度动态调整惯性权重的策略，该调整策略利用种群在进化过程中粒子分布信息动态改变惯性权值，充分平衡了算法在优化过程中全局探索能力和局部开发能力，提高了算法的寻优精度。利用4个典型的基准测试函数对改进的算法进行测试。测试结果表明，改进的算法与传统的ω调整策略相比更能够适应粒子动态搜索的性能。2.为了解决给水管网优化设计这样一类带有约束条件的、高度非线性的离散组合优化问题，提出一种改进型粒子群混合优化算法。该算法在动态调整惯性权重的改进基础之上，将极值优化算法引入到改进粒子群算法中，利用极值优化算法精细的局部搜索能力，增加种群多样性并使算法有效地跳出局优。根据给水管网优化设计问题的最优解分布的特点，采用自适应惩罚函数法处理管网优化的约束条件，提高算法的搜索效率。将改进型粒子群混合优化算法应用到给水管网优化设计中，仿真结果表明，算法有较好收敛速度的同时还有效地避免了陷入局部最优，并得到了更优的工程造价。3.开发了单机版给水管网智能计算决策系统软件。该系统软件使用VS2010和MATLAB作为开发工具，嵌入多种智能优化算法及新提出的改进算法，对给水管网进行优化计算，迅速、准确地得到管网总造价和最优管径的结果，实现在管线的铺设阶段根据实际情况提供优化决策的功能，通过设置管网运行、造价的不同参数，分析对比数据结果为决策者提供更优的选择。通过C#设计界面，使系统软件的操作具有直观性和可视性。论文针对粒子群优化算法在解决给水管网优化问题所存在的问题，对算法进行了改进研究，提出一种改进型粒子群混合优化算法并将其应用在城市给水管网优化设计中。在满足供水要求的前提下，取得了较优的结果。并利用Visual Studio2010和MATLAB等工具开发了给水管网智能计算决策系统，为城市规划设计、建设等提供基础数据支撑。
孟祥东[9]（2013）在《城市给水管网优化设计探讨》文中认为本文介绍了管网优化技术的发展历程及趋势,提出了城市给水管网优化设计的原则,探讨了给水工程规划设计及给水管网改造工程中管网优化设计工作的方法和步骤。
张德祥[10]（2009）在《城市给水管网改扩建优化与数值计算》文中提出随着经济的发展、城市规模的扩大、用水量的增加、用水普及率的提高,很多的城市给水系统已经不能满足城市发展的需求,各城市都面临着给水管网系统改扩建问题。改扩建又不同于新建,实际上,改扩建优化问题的目标函数中也包含了旧有管段的因素,即有某些旧有管段的不合理存在,这些往往由经验设计的旧管段,大大影响了整个管网系统的运行费用,并且会对管网系统造成许多危害,比如供水可靠性差、管网渗漏、爆管频繁等。由于给水管网投资大、管理费用高,合理的进行给水管网改扩建不仅能够丰富和完善管网设计内容,更为给水系统优化调度提供合理、可靠的基础资料,而且对于降低工程投资和提高给水系统的可靠性有重要的现实意义。本文针对城市给水管网改扩建新敷设管道位置、增敷管线的经济管径难以确定等问题,建立了给水管网改扩建实用优化设计的理论和目标函数,利用约束非线性混合离散变量规划方法（MDOD算法）进行管网优化改扩建模型的数值计算,将模型分解为改扩建水源流量分配优化、新敷管径优化、加压泵站流量和扬程的优化3个子系统,最后通过分析比较,得出既具有经济性,同时又满足其他设计目标的实用优化方案。本文对给水管网改扩建给水现状调查资料进行了分析,对管段磨阻测定和等水压线绘制的方法做了分析,并对改扩建选用的管材进行了优选比较,按照《城市供水行业2010年技术进步及2020年远景目标》的要求,优先使用优质管材（球墨铸铁管、PE管）,在实际工程应用中取得了较好的效果。本文结合工程实际,建立了绵竹市地震后城市给水管网改扩建优化模型,将模型分解为改扩建水源流量分配优化、管径优化2个子系统,通过优化算法进行数值计算,从而确定出各改扩建管段的最优管径和各水源最优水量分配方案。最后经过与技术经济学理论、计算机技术、给排水知识的有机结合,利用HYSZ6.0-CAD2005对优化方案的最大时、消防时和事故时三种工况进行了校核,方案的等水压线变化均匀,新敷管段的流速大多在经济流速之内。在满足用水量和供水压力的前提下,通过对优化方案和原方案年折算值费用的比较,证明了优化方案是经济的、合理的。
二、扩建给水管网的直接优化计算方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、扩建给水管网的直接优化计算方法（论文提纲范文）
（1）给水管网监测点优化及漏失定位的模拟与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.1.1 我国水资源现状 |
| 1.1.2 我国给水管网漏失问题现状分析 |
| 1.1.3 给水管网漏失控制研究的意义 |
| 1.1.4 本课题组的相关研究情况 |
| 1.2 给水管网水量漏失的主要衡量指标 |
| 1.3 给水管网水量漏失的原因 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 给水管网监测点布设的研究现状 |
| 1.4.2 给水管网漏失定位的研究现状 |
| 1.5 主要研究内容和技术路线图 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究技术路线图 |
| 第二章 给水管网监测点的优化布设 |
| 2.1 管网压力监测点的布设原理分析 |
| 2.1.1 节点压力灵敏度矩阵的表示 |
| 2.1.2 节点压力敏感系数矩阵计算 |
| 2.1.3 基于压力敏感系数矩阵的节点聚类分析 |
| 2.2 监测点布设案例模拟研究 |
| 2.2.1 案例1:环状管网结构研究分析 |
| 2.2.2 案例2:支状管网结构研究分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 多种群遗传算法(MPGA)设计分析 |
| 3.1 遗传算法的基本原理分析 |
| 3.1.1 标准遗传算法的实现原理分析 |
| 3.1.2 多种群遗传算法的改进和特点 |
| 3.2 多种群遗传算法的相关参数设置 |
| 3.3 多种群遗传算法寻优能力的数学函数实验 |
| 3.3.1 验证函数 |
| 3.3.2 验证结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于MPGA的给水管网漏失定位模拟研究 |
| 4.1 给水管网的漏失模拟和监测点压力波动分析 |
| 4.1.1 漏失事故的假设模拟 |
| 4.1.2 监测点压力波动分析 |
| 4.2 给水管网漏失点定位水力模型的建立 |
| 4.2.1 漏失水力模型的原理分析 |
| 4.2.2 基于监测点数据的漏失点定位寻优函数的建立 |
| 4.2.3 函数约束条件的分析确定 |
| 4.3 给水管网漏失点定位模型的求解 |
| 4.4 漏失定位案例模拟研究 |
| 4.4.1 案例1:环状结构管网研究分析 |
| 4.4.2 案例2:支状结构管网模拟分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工程实例管网应用研究分析 |
| 5.1 案例工程区域概况 |
| 5.2 案例工程管网模型的校核 |
| 5.3 案例工程管网漏失定位分析 |
| 5.3.1 模拟爆管事故漏失定位 |
| 5.3.2 实测爆管事故漏失定位 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 在学期间参与的项目和科研成果说明 |
（2）基于改进离散布谷鸟算法的环状给水管网优化设计研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| AbsTract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 管网优化算法的研究现状 |
| 1.2.1 管网设计传统优化算法的研究进展 |
| 1.2.2 管网设计智能优化算法的研究进展 |
| 1.3 给水管网系统设计存在的问题 |
| 1.4 本课题的研究内容和方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 环状给水管网优化设计数学模型构建及优化方法 |
| 2.1 环状给水管网优化设计数学模型的构建 |
| 2.1.1 目标函数 |
| 2.1.2 约束条件 |
| 2.2 布谷鸟算法的原理及应用 |
| 2.2.1 布谷鸟算法的基本原理 |
| 2.2.2 布谷鸟算法的计算流程与特点 |
| 2.3 环状给水管网中水力约束的计算方法 |
| 2.3.1 水力约束的计算方法 |
| 2.3.2 水力模拟软件EPANET |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 耦合EPANET的离散布谷鸟算法的开发及在环状给水管网中的应用 |
| 3.1 离散布谷鸟算法的构建 |
| 3.1.1 布谷鸟算法的离散化思路 |
| 3.1.2 布谷鸟算法离散过程的伪代码 |
| 3.2 耦合EPANET的离散布谷鸟算法的开发 |
| 3.2.1 离散布谷鸟算法与EPANET的耦合思路 |
| 3.2.2 耦合EPANET的离散布谷鸟算法的步骤及流程 |
| 3.2.3 耦合EPANET的离散布谷鸟算法的伪代码 |
| 3.3 DCS-EPANET在环状给水管网中的应用 |
| 3.3.1 Two-loop给水管网的优化设计 |
| 3.3.2 Go Yang给水管网的优化设计 |
| 3.3.3 溧阳市某给水管网的优化设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 离散布谷鸟算法的改进研究及其应用 |
| 4.1 离散布谷鸟算法的改进研究 |
| 4.1.1 算法舍弃机制的动态改进 |
| 4.1.2 算法搜索机制的动态改进 |
| 4.2 改进离散布谷鸟算法在给水管网优化设计中的应用 |
| 4.2.1 改进离散布谷鸟算法对Two-loop给水管网的优化及结果对比 |
| 4.2.2 改进离散布谷鸟算法对Go Yang给水管网的优化及结果对比 |
| 4.2.3 改进离散布谷鸟算法对溧阳市某给水管网的优化及结果对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）丘陵及山区村镇给水管网优化设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 丘陵及山区村镇给水工程概述 |
| 1.1.1 丘陵及山区村镇给水现状 |
| 1.1.2 丘陵及山区村镇给水管网设计特点 |
| 1.2 课题研究的来源、目的及意义 |
| 1.2.1 课题研究的来源 |
| 1.2.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.3 村镇给水管网优化设计研究的发展与现状 |
| 1.3.1 管网设计流量计算方法研究 |
| 1.3.2 管网优化布置 |
| 1.3.3 管网优化设计 |
| 1.4 课题研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 课题研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 丘陵及山区村镇给水工程简介 |
| 2.1 给水工程组成 |
| 2.2 给水工程类型 |
| 2.2.1 给水工程分类及特点 |
| 2.2.2 给水工程类型选择 |
| 2.3 水源选择 |
| 2.3.1 水源分类及特点 |
| 2.3.2 水源选择及合理利用 |
| 2.3.3 水源保护 |
| 2.4 取水工程 |
| 2.4.1 地表水取水工程 |
| 2.4.2 地下水取水工程 |
| 2.4.3 取水泵站 |
| 2.5 净水工程 |
| 2.5.1 净水工艺选择 |
| 2.5.2 净水厂设计布置 |
| 2.5.3 送水泵站 |
| 2.6 输配水工程 |
| 2.6.1 输水管渠 |
| 2.6.2 配水管网 |
| 2.6.3 加压泵站 |
| 第三章 丘陵及山区村镇给水工程设计 |
| 3.1 供水规模确定 |
| 3.1.1 确定原则 |
| 3.1.2 用水定额 |
| 3.1.3 用水量变化 |
| 3.1.4 计算方法 |
| 3.2 取水工程设计 |
| 3.2.1 取水构筑物设计 |
| 3.2.2 取水泵站设计 |
| 3.3 净水工程设计 |
| 3.3.1 水处理构筑物设计 |
| 3.3.2 送水泵站设计 |
| 3.4 输配水工程设计 |
| 3.4.1 管网布置与定线 |
| 3.4.2 水力计算 |
| 3.4.3 管材选择 |
| 3.4.4 加压泵站设计 |
| 3.5 调蓄构筑物设计 |
| 3.5.1 清水池设计 |
| 3.5.2 水塔设计 |
| 第四章 丘陵及山区村镇给水管网设计流量计算方法研究 |
| 4.1 现行设计流量计算方法及存在不足 |
| 4.1.1 比流量法 |
| 4.1.2 人均当量法 |
| 4.1.3 节点流量法 |
| 4.2 村镇给水工程规模与配水管网设计流量计算方法选择 |
| 4.3 村镇给水管网设计流量计算方法 |
| 4.3.1 Ⅴ型村镇配水管网设计流量计算方法 |
| 4.3.2 Ⅲ、Ⅳ型村镇配水管网设计流量计算方法 |
| 第五章 丘陵及山区村镇给水管网优化布置 |
| 5.1 管网布置类型及特点 |
| 5.2 优化布置原则 |
| 5.3 现行优化布置算法 |
| 5.3.1 经典数学优化算法 |
| 5.3.2 现代智能优化算法 |
| 5.4 丘陵及山区村镇给水管网优化布置 |
| 5.4.1 优化布置模型 |
| 5.4.2 求解方法 |
| 第六章 丘陵及山区村镇给水管网优化设计 |
| 6.1 优化设计模型建立 |
| 6.1.1 目标函数 |
| 6.1.2 约束条件 |
| 6.2 优化设计模型求解 |
| 6.2.1 求解方法 |
| 6.2.2 计算步骤 |
| 第七章 实例分析 |
| 7.1 溪头镇简介 |
| 7.2 设计流量计算方法研究 |
| 7.3 优化布置 |
| 7.4 优化设计 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）基于非支配排序—差分进化算法的给水管网多目标优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外给水管网优化设计研究综述 |
| 1.2.1 优化模型研究 |
| 1.2.2 优化算法研究 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究创新点 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 给水管网优化设计理论 |
| 2.1 给水管网的水力学基础 |
| 2.1.1 水流流态 |
| 2.1.2 水流水头 |
| 2.1.3 水头损失 |
| 2.2 水力学基本方程 |
| 2.2.1 节点流量方程 |
| 2.2.2 管段压降方程 |
| 2.2.3 环能量方程 |
| 2.3 给水管网的水力计算 |
| 2.3.1 基本方法 |
| 2.3.2 水力计算 |
| 2.4 EPANET软件 |
| 2.4.1 软件对比 |
| 2.4.2 EPANET的水力计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 给水管网优化算法研究 |
| 3.1 差分进化算法(DEA) |
| 3.1.1 DEA的起源与发展 |
| 3.1.2 DEA的原理及流程 |
| 3.1.3 DEA的应用 |
| 3.1.4 DEA的特点 |
| 3.2 改进型非支配排序遗传算法(NSGA-II) |
| 3.2.1 NSGA-II的起源与发展 |
| 3.2.2 NSGA-II的原理及流程 |
| 3.2.3 NSGA-II的应用 |
| 3.2.4 NSGA-II的特点 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 非支配排序-差分进化算法 |
| 4.1 算法框架的确定 |
| 4.2 多目标优化问题的处理 |
| 4.2.1 多目标优化问题的定义 |
| 4.2.2 多目标优化与单目标优化的不同 |
| 4.2.3 多目标优化问题的难点 |
| 4.2.4 Pareto最优 |
| 4.2.5 多目标优化机制 |
| 4.3 精英策略的改进 |
| 4.4 多样性的改进 |
| 4.5 改进算法的特点 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于非支配排序-差分进化算法的给水管网多目标优化模型 |
| 5.1 建立数学模型 |
| 5.1.1 目标函数 |
| 5.1.2 约束条件 |
| 5.2 建立水力模型 |
| 5.2.1 管网基本信息的输入 |
| 5.2.2 EPANET的调用 |
| 5.3 建立算法模型 |
| 5.3.1 实数编码 |
| 5.3.2 种群初始化 |
| 5.3.3 计算适应度及违反约束值 |
| 5.3.4 非支配排序 |
| 5.3.5 变异和交叉 |
| 5.3.6 改进精英策略筛选 |
| 5.3.7 迭代运算与终止 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 模型验证与应用 |
| 6.1 模型验证 |
| 6.1.1 TLN管网模型 |
| 6.1.2 模型优化 |
| 6.1.3 结果验证 |
| 6.2 模型应用 |
| 6.2.1 HAN管网模型 |
| 6.2.2 模型优化 |
| 6.2.3 结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）基于自适应遗传算法的给水管网优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 传统优化算法 |
| 1.2.2 智能优化算法 |
| 1.3 研究内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 论文结构 |
| 第2章 给水管网优化设计的数学模型 |
| 2.1 给水管网优化设计的概念 |
| 2.2 给水管网优化设计的数学模型 |
| 2.2.1 目标函数 |
| 2.2.2 水力约束条件 |
| 2.2.3 管径约束条件 |
| 2.3 约束条件的处理 |
| 2.3.1 给水管网水力模型的求解条件 |
| 2.3.2 给水管网水力模型的求解方法 |
| 2.3.3 给水管网的建模流程 |
| 2.4 优化问题的物理属性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 应用于给水管网优化设计的自适应遗传算法 |
| 3.1 遗传算法简介 |
| 3.2 自适应遗传算法构想 |
| 3.3 基础概念 |
| 3.4 基本流程 |
| 3.4.1 编码方式 |
| 3.4.2 种群的初始化 |
| 3.4.3 种群中个体的评价 |
| 3.4.4 约束条件的处理 |
| 3.4.5 自适应调节过程 |
| 3.4.6 遗传操作过程 |
| 3.4.7 终止条件 |
| 3.5 编码与操作 |
| 3.6 算例应用 |
| 3.6.1 算例简介 |
| 3.6.2 算例数学模型 |
| 3.6.3 算例优化结果 |
| 3.6.4 自适应调节过程 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 给水管网优化设计的案例研究 |
| 4.1 纽约管网案例 |
| 4.1.1 案例简介 |
| 4.1.2 优化结果的对比与分析 |
| 4.1.3 自适应调节过程 |
| 4.1.4 参数优化 |
| 4.2 延安管网案例 |
| 4.2.1 案例简介 |
| 4.2.2 优化结果的对比分析 |
| 4.2.3 自适应调节过程 |
| 4.2.4 参数优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 延安某管网案例中的节点基础数据 |
| 附录B 延安某管网案例中的管段基础数据 |
| 附录C 延安某管网案例中的相同初始种群中造价最低5059万元方案 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）基于MATLAB的阎良区武屯镇给水管网优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的来源及重要性 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究重要性 |
| 1.2 武屯镇给水系统的现状及存在问题 |
| 1.2.1 武屯镇给水管网系统现状 |
| 1.2.2 武屯镇给水管网系统存在问题 |
| 1.3 给水管网优化设计的进展 |
| 1.3.1 给水管网优化的概念 |
| 1.3.2 给水管网优化数学模型进展 |
| 1.3.3 给水管网优化算法进展 |
| 1.4 本课题研究的主要内容及创新点 |
| 2 管网优化经济数学模型的建立 |
| 2.1 管网经济性目标函数 |
| 2.2 约束条件 |
| 3 给水管线造价公式的研究 |
| 3.1 造价公式形式的确定 |
| 3.1.1 最小二乘法 |
| 3.1.2 造价公式优化数学模型 |
| 3.1.3 多项式拟合的最佳次数确定 |
| 3.2 造价公式经济参数的拟合 |
| 3.2.1 模拟退火算法优化造价公式经济参数 |
| 3.2.2 模拟退火算法实例 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 给水管网模型的优化算法设计研究 |
| 4.1 给水管网水力计算 |
| 4.1.1 水力计算的目的和步骤 |
| 4.1.2 管网定线 |
| 4.1.3 沿线流量和节点流量 |
| 4.1.4 初始流量分配及管径确定 |
| 4.1.5 环状管网水力计算 |
| 4.2 模型的传统优化算法 |
| 4.2.1 二次罚函数法 |
| 4.2.2 标准遗传算法 |
| 4.3 自适应罚函数遗传算法的设计研究 |
| 4.3.1 自适应罚函数法设计 |
| 4.3.2 参数 λ 的确定 |
| 4.3.3 自适应罚函数法与遗传算法的结合 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 阎良区武屯镇给水管网优化设计 |
| 5.1 武屯镇给水优化工程概况 |
| 5.2 武屯镇管网优化基础数据资料 |
| 5.3 EPANET水力模拟软件 |
| 5.3.1 水力模拟能力 |
| 5.3.2 应用步骤 |
| 5.4 采用MATLAB进行武屯镇管网优化计算 |
| 5.5 管网核算 |
| 5.5.1 消防校核 |
| 5.5.2 事故校核 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间发表论文清单 |
| 致谢 |
（7）基于改进型自适应粒子群算法的给水管网优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外给水管网优化研究进展 |
| 1.2.1 给水管网优化设计模型研究进展 |
| 1.2.2 给水管网优化模型优化算法研究进展 |
| 1.3 存在的问题及不足 |
| 1.4 主要研究内容与方法 |
| 第2章 给水管网改扩建优化建模 |
| 2.1 需水量预测模型 |
| 2.1.1 需水量预测的目的和意义 |
| 2.1.2 需水量预测模型分析 |
| 2.1.3 需水量预测精度与评价分析 |
| 2.2 给水管网水力计算理论 |
| 2.2.1 给水管网分析及水力计算基础方程 |
| 2.2.2 水头损失计算 |
| 2.2.3 给水管网水力计算方法 |
| 2.3 给水管网改扩建优化设计模型 |
| 2.3.1 给水管网优化设计目标函数 |
| 2.3.2 管网优化模型中约束条件解析 |
| 2.4 管道阻力系数模型 |
| 2.4.1 管道阻力系数的影响及测试方法 |
| 2.4.2 管道阻力系数模型 |
| 2.5 修正后给水管网改扩建优化模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 粒子群优化算法研究及改进 |
| 3.1 粒子群算法原理及模型实现 |
| 3.1.1 粒子群算法的基本原理 |
| 3.1.2 粒子群算法的模型分析 |
| 3.2 粒子群算法主要研究方向 |
| 3.3 粒子运动轨迹分析 |
| 3.4 改进的自适应粒子群算法 |
| 3.4.1 参数调整策略 |
| 3.4.2 分期变异策略 |
| 3.4.3 自适应粒子群算法实现及性能测试 |
| 3.5 基于局部搜索的自适应粒子群算法 |
| 3.5.1 算法参数的调整机制 |
| 3.5.2 局部搜索机制 |
| 3.5.3 种群变异机制 |
| 3.5.4 改进算法的流程实现 |
| 3.5.5 改进算法的性能测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 改进型粒子群算法在给水管网优化中的应用 |
| 4.1 两个经典的给水管网优化案例 |
| 4.2 改进粒子群算法优化给水管网 |
| 4.3 给水管网优化结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 给水管网优化平台设计及工程实例优化 |
| 5.1 工程实际情况及基础资料 |
| 5.1.1 工程实际情况 |
| 5.1.2 工程基础资料 |
| 5.2 给水管网优化平台设计 |
| 5.3 工程优化及方案评价 |
| 5.3.1 工程优化的参数设置 |
| 5.3.2 优化方案评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）基于改进粒子群算法的城市给水管网优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 城市给水管网优化设计研究现状 |
| 1.3 城市给水管网智能计算决策系统研究现状 |
| 1.3.1 给水管网智能计算决策系统研究现状 |
| 1.3.2 给水管网智能计算决策系统的目标及特色 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 研究内容与论文安排 |
| 第2章 城市给水管网优化设计的数学模型 |
| 2.1 给水管网水力学基础 |
| 2.1.1 沿程水头损失计算 |
| 2.1.2 水力学基本方程组 |
| 2.2 给水管网水力分析和计算 |
| 2.2.1 给水管网水力特性分析 |
| 2.2.2 给水管网水力计算 |
| 2.3 给水管网优化设计数学模型 |
| 2.3.1 给水管网优化设计目标函数 |
| 2.3.2 给水管网优化设计目标函数的约束条件 |
| 2.3.3 给水管网优化设计数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 粒子群优化算法研究及改进 |
| 3.1 标准粒子群算法概述 |
| 3.2 标准粒子群算法的实现 |
| 3.3 基于动态调整惯性权重的改进粒子群算法 |
| 3.3.1 改进粒子群算法及其实现过程 |
| 3.3.2 改进粒子群算法性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于改进粒子群混合算法给水管网优化设计 |
| 4.1 给水管网优化设计 MPSO EO 算法 |
| 4.2 给水管网优化设计自适应惩罚函数法 |
| 4.3 双环给水管网优化设计 |
| 4.3.1 双环给水管网数学模型 |
| 4.3.2 仿真结果及分析 |
| 4.4 Hanoi 给水管网优化设计 |
| 4.4.1 Hanoi 给水管网数学模型 |
| 4.4.2 仿真结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 给水管网智能计算决策系统软件开发 |
| 5.1 系统开发环境 |
| 5.2 给水管网智能计算决策系统需求分析与设计 |
| 5.2.1 需求分析 |
| 5.2.2 总体设计 |
| 5.3 给水管网智能计算决策系统软件实现 |
| 5.3.1 用户登录 |
| 5.3.2 管网参数设置 |
| 5.3.3 智能算法 |
| 5.3.4 自定义模型 |
| 5.3.5 优化计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）城市给水管网优化设计探讨（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 管网优化技术研究的发展历程及趋势 |
| 3 给水管网优化设计的任务和原则 |
| 3.1 给水管网优化设计的任务 |
| 3.2 给水管网优化设计原则 |
| 4 城市给水管网优化设计 |
| 4.1 城市给水工程规划设计中的管网系统优化设计 |
| 4.2 城市给水网改造工程的优化设计 |
| 5 结束语 |
（10）城市给水管网改扩建优化与数值计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源及名称 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题名称 |
| 1.2 课题研究的背景、目的及意义 |
| 1.2.1 课题研究的背景 |
| 1.2.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.3 给水管网改扩建优化发展历史 |
| 1.3.1 国外给水管网优化研究 |
| 1.3.2 国内给水管网系统研究 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 城市给水管网改扩建优化设计理论 |
| 2.1 给水管网改扩建优化遇到的问题 |
| 2.2 给水管网改扩建优化的目标 |
| 2.3 给水管网改扩建目标函数的确定 |
| 2.3.1 管网造价年成本 |
| 2.3.2 年平均动力费用 |
| 2.3.3 新建加压泵站年成本值 |
| 2.3.4 净水厂和新建费用年成本 |
| 2.4 约束方程 |
| 2.5 给水管网改扩建实用优化设计模型的求解 |
| 2.5.1 水源流量的最优分配 |
| 2.5.2 管网最优管径的确定 |
| 2.5.3 加压泵站的优化 |
| 2.6 给水管网改扩建实用优化算法 |
| 第三章 城市给水管网改扩建若干问题探讨 |
| 3.1 城市给水现状管网分析 |
| 3.1.1 管网系统的现场调查 |
| 3.1.2 管段磨阻的确定 |
| 3.1.3 管网等水压线的绘制 |
| 3.1.4 结果分析 |
| 3.2 给水管网改扩建的管材选择 |
| 3.2.1 城市配水管常用管材 |
| 3.2.2 管材选用应考虑的问题 |
| 3.2.3 给水管网改扩建推荐管材 |
| 3.3 经济参数对给水管网改扩建优化计算结果的影响 |
| 第四章 工程实例 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 前言 |
| 4.1.2 绵竹市区概况 |
| 4.1.3 供水现状管网及分析 |
| 4.1.4 给水管网存在问题 |
| 4.2 给水管网改扩建供水范围及沿线流量 |
| 4.2.1 供水范围及供水规模 |
| 4.2.2 沿线流量计算方法 |
| 4.3 给水管网改扩建管网简化 |
| 4.3.1 管网简化及节点选定 |
| 4.3.2 给水管网改扩建目标函数的简化 |
| 4.4 给水管网改扩建优化计算 |
| 4.4.1 数据准备 |
| 4.4.2 计算流程 |
| 4.4.3 HY-SYSZ6.0软件及算法的介绍 |
| 4.4.4 优化计算 |
| 4.5 优化方案管网工况复核 |
| 4.5.1 最高时复核 |
| 4.5.2 消防时复核 |
| 4.5.3 事故时复核 |
| 4.6 结果分析 |
| 4.6.1 经济参数的选择 |
| 4.6.2 年折算费用的计算 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者硕士期间发表的论文 |
| 作者硕士期间参与或主持的科研项目及工程设计 |
| 致谢 |
四、扩建给水管网的直接优化计算方法（论文参考文献）
- [1]给水管网监测点优化及漏失定位的模拟与应用研究[D]. 徐志强. 内蒙古大学, 2021(12)
- [2]基于改进离散布谷鸟算法的环状给水管网优化设计研究与应用[D]. 陈玉茹. 扬州大学, 2020(04)
- [3]丘陵及山区村镇给水管网优化设计研究[D]. 徐雨豪. 合肥工业大学, 2020(02)
- [4]基于非支配排序—差分进化算法的给水管网多目标优化设计研究[D]. 莫涵. 昆明理工大学, 2019(04)
- [5]基于自适应遗传算法的给水管网优化设计研究[D]. 李婷婷. 清华大学, 2017(02)
- [6]基于MATLAB的阎良区武屯镇给水管网优化设计研究[D]. 严程. 西安工程大学, 2016(08)
- [7]基于改进型自适应粒子群算法的给水管网优化设计[D]. 王超. 北京工业大学, 2015(03)
- [8]基于改进粒子群算法的城市给水管网优化设计[D]. 魏洪宇. 北京工业大学, 2014(03)
- [9]城市给水管网优化设计探讨[J]. 孟祥东. 中华民居(下旬刊), 2013(07)
- [10]城市给水管网改扩建优化与数值计算[D]. 张德祥. 西华大学, 2009(02)
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