07--fabiao枚舉和動態(tài)規(guī)劃法在污水管網(wǎng)布局優(yōu)化中的應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-06-11 01:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的信息儲存起來，有向圖的關(guān)聯(lián)矩陣M 是表示圖中節(jié)點關(guān)系的圖表。關(guān)聯(lián)矩陣M=( )是一個mn階矩陣，m和n分別是上游節(jié)點數(shù)和下游節(jié)點數(shù)。其中Aij= 0 上游節(jié)點i和下游節(jié)點j不相接；Aij= 1 上游節(jié)點i和下游節(jié)點j第一個節(jié)點相接；Aij= 2 上游節(jié)點i和下游節(jié)點j第二個節(jié)點相接；Aij= 3 上游節(jié)點i和下游節(jié)點j第三個節(jié)點相接； 圖1 污水有向網(wǎng)絡(luò)圖 圖2 節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣圖 Fig．1 Directed graph of sewage network Fig．2 Graph of node incidence matrix （1）由圖2可以看出節(jié)點1，2，4，5這四個節(jié)點各有兩個下游節(jié)點，由于污水管網(wǎng)的性質(zhì)，一個節(jié)點下游只能有一根管段與之相連接，根據(jù)這個性質(zhì)和節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣可以把污水管網(wǎng)所有布局形式列出，然后把污水有向網(wǎng)絡(luò)圖（圖1）相應(yīng)的節(jié)點編號與Aij 相對應(yīng)，得出污水管網(wǎng)的所有布局形式下的上下游節(jié)點編號；同時可以根據(jù)每一種布局的上游節(jié)點編號的個數(shù)求得節(jié)點上游接管數(shù)。（2）對每一種布局形式的管網(wǎng)節(jié)點，在遵循下游節(jié)點的編號要大于其上游所有節(jié)點編號的原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新編號，使編號符合參數(shù)優(yōu)化計算的需要。首先從第一個節(jié)點開始遍歷，如果節(jié)點的上游接管數(shù)為0或者其下游節(jié)點的上游接管數(shù)是1，可以從小到大依次編號，如果上游接管數(shù)大于1時，則跳過該節(jié)點，暫不對該節(jié)點編號，直到遍歷所有節(jié)點；然后再從第一個節(jié)點開始遍歷，對上游接管數(shù)大于1的節(jié)點，接上次的編號逐個進(jìn)行節(jié)點編號，直到遍歷所有節(jié)點；最后對沒有編號的節(jié)點依次進(jìn)行編號，直到最后一個節(jié)點。（3）對每一種布局形式的管長、匯水面積、集中流量、地面標(biāo)高等原始參數(shù)，使之與新節(jié)點編號進(jìn)行對應(yīng)。對于某種平面布置方案是否最優(yōu)，取決于該平面布置方案優(yōu)化設(shè)計計算結(jié)果，因此已定管線下的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計計算是平面優(yōu)化布置的基礎(chǔ)。 優(yōu)化計算方案污水管網(wǎng)是一種重力流的枝狀結(jié)構(gòu)，污水管道設(shè)計計算是從上游管段開始，逐漸向下游遞推的。對于每一種布局形式下每一根設(shè)計管段，先選出一個最小的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計管徑；計算當(dāng)前管段的設(shè)計流量，按最大充滿度進(jìn)行水力計算，如果流速、埋深、水力坡度等條件不符合要求時，則進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，計算出管段的第一個設(shè)計方案，如此循環(huán)不斷增加管徑計算新方案，直至新方案的設(shè)計參數(shù)管徑D、流速v、埋深h、造價c都不如以前計算的方案為止，中止循環(huán)。用這種方法可以把每一種布局形式所有管段的所有可行方案全部計算出，為最終選出最優(yōu)布局提供了可能。如圖3所示：圖3 污水管網(wǎng)計算程序流程圖Fig．3 Flow cha
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