摘要：针对树状管网布置中较多依赖设计人员经验的特点,提出了一种基于整数编码遗传算法的树状管网两级优化方法。第一级优化是根据树状管网单点供水的原则,建立了融合工程设计经验的树状管网优化布置整数编码遗传算法模型,克服了传统二进制编码方法易产生不可行解的问题,可快速寻找出一组符合工程实际情况的管网布置方案。第二级优化在确定管网布置方案组的基础上采用整数编码的遗传算法,以投资最小为目标,建立了管径优化模型与算法。编制了灌溉管网两级优化设计Matlab程序,进行了工程实例验证。与单亲遗传算法(SPGA)和管网布置经验设计方法进行了比较,表明本文提出的基于整数编码的管网优化设计方法可方便地将设计经验融合到优化计算过程中,能降低管网优化设汁的复杂性和求解难度,快速有效求解符合工程实际的管网优化方案。

摘要：合理安排各级渠道的配水时间和流量,实现灌溉渠系大流量短历时输配水,减小整个渠系的渗水损失,是目前灌区管理中亟需解决的技术问题。该文基于大系统分解协调的思想,以陕西省冯家山灌区为例,建立了一种解决多级渠系配水优化编组问题的分解协调模型。针对模型中存在多约束条件和大搜索空间问题,设计了基于自适应遗传算法模型求解方法,并比较分析了用该文方法与传统方法确定的配水编组方案性能,结果表明该文确定的算法能实现多约束条件下模型的稳定快速求解,确定的优化配水方案下级渠道配水过程搭配合理,上级渠道配水流量较为均匀且总输水损失小等优点,能解决多级渠系配水优化编组问题,可满足灌区管理需要。

摘要：建立了重力式地下滴灌条件下的土壤水分运动模型,分析地下滴灌土壤水分入渗规律。对黄土高原不同分区的4种典型土壤、不同灌水技术要素条件下的地下滴灌土壤湿润体形态、滴孔处出流量及土壤土水势进行数值模拟得出:榆林紧砂土土壤导水率较大,向下渗漏过多,不适宜地下滴灌;安塞砂壤土、洛川中壤土、武功重壤土在相同灌水量下,供水压力与滴孔孔径对地下滴灌湿润体形态影响微弱,但对滴孔出流量有较大影响,因此在地下滴灌工程设计时,只需根据田块长度和渗水管损失设计孔径和供水压力,并采用较小供水压力,降低供水水池高度,减小工程量;对武功重壤土,孔径和供水压力较大时地下滴灌滴孔处土壤易饱和板结,宜采用较小的孔径和供水压力。

摘要：针对现有的建立在假定下级渠道配水流量相等基础上的渠道优化配水模型与绝大多数渠系实际配水要求不相符合等问题,研究了下级渠道流量不等时的渠系优化配水模型及其求解方法,并通过实例对基于自适应遗传算法和基本遗传算法的模型求解方法进行了比较。结果表明,与传统方法编制的配水方案相比,提出的模型和算法确定的渠系优化配水方案斗渠配水时间搭配合理、支渠配水流量均匀,符合优化配水原则;利用自适应遗传算法求解模型,能在进化过程中按个体优劣和群体分散程度自动调整遗传控制参数,可显著加快收敛速度和提高计算稳定性,具有较高的工程应用价值。

摘要：针对过去树状管网优化中将管网和管径分步研究,难以实现同步优化的问题,以投资最小为目标,研究了树状管网布置与管径同步优化遗传算法整数编码方法和不同管网布置下水流路径自动识别和压力、流速等约束条件自动计算方法,建立了基于整数遗传算法的树状管网布置与管径同步优化模型。实例研究表明,该方法能将设计经验融合到管网优化之中,可克服传统分步优化方法不易得到全局最优解的缺陷,能快速求解符合工程实际的树状管网布置和管径同步优化方案。同时该方法对其它领域最小生成树问题求解有一定借鉴作用。

摘要：基于非饱和土壤水动力学理论,建立了重力式地下滴灌条件下土壤水分运动轴对称三维数值模拟模型,利用Galerkin有限元法进行了数值模拟。通过试验对比验证,表明所建模型可以用于分析地下滴灌土壤水分入渗规律,具有较高的精度。对不同灌水技术要素条件下的地下滴灌湿润特征及入渗规律进行了数值模拟。结果表明,在相同灌水量下,供水压力与滴孔孔径对湿润圈影响微弱,重力式地下滴灌管道设计时可以不考虑其影响,但它对滴孔出流量影响较大,而其它因素对滴孔出流量的影响微弱。因此在地下滴灌管道设计时,只需根据田块长度和渗水管损失设计孔径和供水压力,并可选择较小的供水压力;在相同灌水量情况下,管道埋深对湿润圈具有较明显的影响,应按田间实际进行合理选择,这些结论可为地下滴灌合理的设计及运行提供理论依据。

摘要：分析了国内外灌溉管网优化方法的研究历史和现状,探讨了遗传算法等新型算法在管网优化中的应用及灌溉管网优化设计软件的研究进展,预测了其未来的研究方向。指出未来研究将在应用遗传算法、模拟退火算法、神经网络及其混合算法等新型优化计算方法的基础上,加强管网优化布置、管网经济性和运行可靠性等方面的研究;预测了综合利用可视化语言、CAD、GIS等多种成熟商用软件及决策支持系统、专家系统等方面的研究成果,研发基于用户偏好信息且具有较强优化功能和人工干预能力的集成化、组件式灌溉管网优化设计软件将会得到较快发展。

摘要：针对树状管网布置依赖设计人员经验的特点,提出了一种基于整数编码遗传算法的树状管网两级优化方法:第一级优化根据树状管网单点供水的原则,避免了最优生成树方法的复杂性,将设计人员的经验有机融合到设计过程中,寻找出一组符合工程情况的管网布置形式;第二级优化在第一级优化的基础上采用整数编码的遗传算法,以投资最小为目标函数,计算出最优管径组合。该方法采用MATLAB6.5编程,可得出较优的布置方案。

摘要：针对某高动态响应的转矩传感器应用,给出了一种实用的惠斯登电桥测试电路。采用具有自动稳零功能的AD8230仪表放大器进行初级放大,有效解决了传统仪表放大器失调电压较大带来的零值附近信号淹没问题。系统采用电流环传输信息,很好地抑制了干扰,大大提高了系统动态性能。试验结果表明:该系统电路设计合理,可靠性高、精度高、温漂小、动态响应快、抗干扰能力强,对其他应变测试系统的电路设计具有借鉴意义。

摘要：降雨径流的调控利用是缓解黄土高原干旱缺水与控制水土流失的有效手段,研究区域降雨径流调控利用潜力的定量评价对黄土高原降雨径流合理利用的宏观决策与规划设计具有重要意义。以黄土高原为例,将可以调控利用的最大降雨径流量作为资源化潜力值,从宏观尺度上,系统分析了影响该潜力的各个因素,确定出黄土高原降雨径流调控利用潜力的各项评价指标,利用GIS技术,建立了降雨径流各个影响因素的专题图层,提取出各个影响因素专题信息。在上述基础上,引入人工神经网络建模方法,建立了黄土高原降雨径流调控利用潜力BP网络模型,并利用实际资料对网络模型进行了训练和预测,取得了较好的结果。评价模型可供黄土高原降雨径流调控利用及其生态与环境保护工作参考。