板坯二冷配水优化研究

某钢厂在生产冷轧板时,钢板表面出现大量线状缺陷,对缺陷位置进行成分分析,确定缺陷是由铸坯裂纹导致。为降低铸坯表面裂纹缺陷率,以降低钢板表面线状缺陷率为研究对象,使用ANSYS建立铸坯凝固模型,并进行二冷配水分析,对照冶金准则提出质量改进方案,降低缺陷发生率。经验证,采用改进方案,降低了钢板表面线状缺陷的发生率,有效提升了产品质量。

猫群算法在灌溉渠系配水优化中的应用

本文建立了定流量、变历时运行的灌溉渠道轮灌优化配水模型,保证各个轮灌组间配水时间差异最小,应用新颖的猫群优化算法(CSO)进行模型求解。最后,以冯家山灌区北干十一支下段斗渠轮灌时间为例,据此优选出的配水方案保证配水时间最小,计算结果表明模型合理,并且通过与粒子群算法对比,验证了猫群算法在灌溉渠系优化配水中的有效性。

南方600 MW机组冷却塔配水优化研究

本文对南方气候条件下某电厂600 MW机组冷却塔存在的问题及影响冷却塔效率的因素进行了分析研究,制定了有效的技术改造和优化运行方案。通过对600 MW机组冷却塔进行全塔配水改造、一机双塔改造、新型喷溅装置改造,解决了冷却塔配水与喷淋不均的问题,实现了一机双塔的并联运行。对利用小时数较低机组的循环冷却塔的节能改造与优化设计具有很好的示范与借鉴意义。

供水灌溉工程配水优化协调模型研究

水资源是经济社会发展的重要支撑,随着人口的增加和经济的发展,人们对水资源的需求也越来越大,作为水资源利用的重要环节,农业对水资源依赖程度高,但抗旱基础设施薄弱,抗旱减灾能力不足,尤其是在干旱缺水的地区,供水灌溉工程更是承担着重要的角色。供水灌溉工程是涉及农民切身利益的民生工程,关系着农业经济的繁荣发展,而渠道配水是供水灌溉工程的重要环节。文章结合某供水灌溉工程渠道配水存在的问题,有针对性地提出各支斗渠的配水优化编组模型、各干渠配水协调模型、协调层引入配水时间模型等配水优化协调模型,以提高供水灌溉工程运行效率。

基于供水量的两级渠系优化配水模型

【目的】基于灌区实际供水量构建两级渠系优化配水模型,提供各用水单元的配水量、配水流量、配水时间。【方法】本文分2种情形构建模型,情形1:非充分灌溉,作物某生育时期内供水无法满足需水,模型首先通过水资源配置确定每个用水户的分配水量,再通过渠系优化配水模型确定每条渠道的配水流量和配水时间;情形2:充分灌溉,供水能够满足需水,根据配置系数确定各渠道配水的优先次序,再确定配水流量和配水时间。【结果】将模型运用到山东省簸箕李灌区,验证模型的适用性,结果表明本模型能够根据灌区的供水量提供水资源配置方案和渠系配水方案。供水充足时,模型根据配置系数确定配水次序;供水不足时,模型根据分配系数确定水资源分配量。情形1和情形2支渠的配水流量分别在流量上限的0.8倍与0.75倍以上,做到了大流量配水;2种情形的配水周期分别为10.90、17.84 d,缩短了灌溉周期。【结论】本文建立的模型能够依据供水量首先提供水资源分配方案或配置次序,再以此为基础,提供配水方案,即配水流量、配水开始时间、配水结束时间,从而指导灌区的配水工作。

新疆五家渠灌区渠系优化配水研究

通过建立多目标渠系优化配水模型,优化渠系配水过程,为新疆农业节水灌溉提供科学依据。以新疆五家渠灌区新东干渠作为研究对象,采用多目标粒子群优化算法以配水渠道的渗漏损失量最小,水流稳定为优化目标,建立多目标渠系优化配水模型,并与回溯搜索算法就配水时间和渗漏损失量进行比较。研究表明,多目标渠系优化配水模型能将配水时间从15 d缩短至约11 d,渠系配水量为71.58万m^(3),与回溯搜索算法相比,配水时间从14 d缩短至11 d,渗漏量减少了8.39万m^(3)。采用多目标粒子群优化算法对新疆五家渠灌区新东干渠进行配水过程优化,不但满足了优化目标,减少了渠系渗漏,缩短了配水时间,且比回溯算法更具有实用性。

中型灌区渠系优化配水方法改进研究

针对传统中型灌区渠系优化配水方法目标设置单一,引入多目标蚁群算法对配水方法进行改进,并结合工程实例,探讨改进方法前后优化配水效果。结果表明:采用改进方法后,选取的2座中型灌区优化配水率可分别提高14.3%和16.5%。研究成果对于中型灌区渠系配水方案的科学制定具有参考价值。

基于遗传算法优化粒子群算法的支斗两级渠系优化配水研究

灌区支斗两级渠道是灌区渠系配水由续灌转为轮灌的关键衔接部分,对实现灌区渠系优化配水和提高渠系水利用系数方面具有重要作用。建立了灌区支渠和斗渠两级渠道优化配水0-1规划模型,在分析利用离散二进制粒子群算法(BPSO)和遗传算法(GA)的优缺点基础上,研究提出了混合二进制粒子群算法(GA-BPSO),应用MATLAB对BPSO算法和GA-BPSO算法进行编程计算,并通过应用案例进行检验分析。研究结果表明,GA-BPSO算法比BPSO算法效率更高,其中GA-BPSO算法在迭代大约12代左右时可得到案例的最优解,而BPSO算法则在21代左右得到最优解。GA-BPSO算法在支斗两级渠系优化配水中具有快速收敛性,该算法还有进一步优化提升的空间。

适用于半干旱灌区某次配水的优化模型

介绍两种适用于半干旱灌区某次配水的实用优化模型.第一种以作物水分生产函数为基础,以全灌区净灌溉增产值最大为目标函数;第二种根据灌溉管理部门的要求,以某次灌水全灌区的水费收入最高为目标函数.这二种配水模型用陕西省洛惠渠灌区1989、1990年夏灌的实际用水资料进行了验证.

长藤结瓜式水利系统配水过程优化研究

针对长藤结瓜式水利系统配水既要满足灌区的灌溉需水还要实现发电、供水等综合利用效益最大的特点，采用大系统分解协调理论构建了以发电效益最大为目标函数，灌溉、供水、航运等为约束条件的长藤结瓜式水利系统配水过程优化数学模型。结合数学模型的结构特点，提出了采用模拟迭代技术对模型进行求解的方法，并明确模型求解的主要步骤和流程。根据长藤结瓜水利系统配水过程优化模型及求解方法，结合江山市峡口灌区实际，对峡口灌区渠道的配水过程进行优化。结果表明采用本方法推荐的配水过程，在满足灌区灌溉、供水要求的基础上，可增加灌区内不同电站发电量2．40％～5．76％。

灌区水资源实时优化调配决策软件研制

针对北方水资源短缺的特点,在一定农作物种植比例条件下,将有限水资源分配给各种作物,进行非充分灌溉,使有效水资源发挥最大效益。并以模拟技术为手段,以控制作物不同生育期土壤最低含水率为方法,结合降水的随机性,进行灌区优化配水过程设计及可实施自修正的灌溉决策软件研制。

沿海缺水灌区水资源优化调配耦合模型

本文研究了一种基于含水层海水入侵模拟模型(子模型)和作物优化配水模型(子模型)的沿海缺水灌区水资源优化调配耦合模型,用数值方法求解了含水层海水入侵模拟子模型,并首次将基于分解协调的人工鱼群算法应用于作物优化配水的计算,通过地下水抽水量实现了子模型的耦合,利用Visual Basic6.0软件编制了耦合模型的计算程序。将模型应用于威海市节水灌溉示范区,得出其平水年(50%)、一般干旱年(75%)两种水文年型的水资源联合调配方案。结果表明基于分解协调的人工鱼群算法收敛性好,提高了计算速率,较好的解决了作物优化配水大系统中常见的变量维数高、约束方程多等问题;示范区平水年增加有效供水量997.05m3/hm2,一般干旱年增加有效供水量863.1m3/hm2,能高效利用水资源并能有效控制含水层海水入侵,经济效益和生态效益明显。

基于3S技术和蚁群算法的灌区渠系优化配水

【目的】建立基于3S技术和蚁群算法的灌区渠系优化配水模型,解决目前灌区配水管理中的被动配水和信息采集方法落后等问题。【方法】以冯家山水库北干十一支灌区为研究对象,采用RS/GPS技术获得灌区作物的种植结构、面积及灌区土壤含水率等信息,将这些信息输入GIS系统中,再根据灌区不同位置的土壤墒情,以斗渠为计算单元,通过GIS系统计算各斗渠的实际需水量,最后按各出水口"定流量、变历时"的轮灌运行方式建立优化模型,通过蚁群算法对模型进行求解。【结果】获得了各出水口在灌区实际需水量条件下的最优配水组合方案,算法简单、收敛性好。【结论】基于3S技术和蚁群算法的灌区优化配水,使现有的一些配水数学模型可以发挥更大的作用,使计算结果更接近实际。

混沌人工鱼群算法及其在灌区优化配水中的应用

对人工鱼群算法进行了改进,结合灌区优化配水问题,建立了灌区优化配水的混沌人工鱼群算法模型。通过对山东省威海市节水灌溉示范区进行优化计算,算法能有效地搜索到灌区净效益最高点,优化后与现状种植结构相比,粮食作物面积减少,经济效益较高的果树面积增大,灌区净效益提高56%。优化结果表明,混沌人工鱼群算法应用于灌区优化配水计算切实可行,为复杂的灌区优化配水问题提供了新的思路和方法。

基于遗传算法的灌区渠系优化配水模型研究

为了使灌区配水获得更好的效果,通过改进传统"定流量,变历时"渠系运行方式的轮灌优化配水模型,以灌区配水渠道输水时间最短和各个轮灌组合持续引水时间差异最小建立了双目标函数,采用层次分析法确定各目标函数权重系数,然后根据各目标函数权重系数把双目标函数转化为单目标函数,最后通过遗传算法对单目标函数进行求解,确定了灌区最优轮灌组组合。实例计算结果表明:采用渠系优化配水方法进行轮灌组合优化,缩短了配水渠道输水时间,提高了水资源利用率,取得了较好的配水效果。

有限供水条件下灌区优化配水

以水库灌区为例,以次灌水量田间优化配水为基础,研究了由多水源供水、种植多种作物的一般灌区在有限供水条件下的优化配水问题。实例研究表明,在干旱年本模型比传统的模拟配水模型能增加较多的效益。

基于改进人工鱼群算法的灌区优化配水研究

【目的】建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,为灌区优化配水提供新思路。【方法】以西安市周户灌区为研究对象,立足于寻求作物种植面积-水量-产量-经济效益之间的最优关系,建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,并利用混沌人工鱼群算法进行求解。【结果】利用所建立的以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型进行优化后,灌区总供水量为12 711.44万m3,较常规配水量增加了1 402.67万m3,其中地表供水较常规配水量增加了1 510.67万m3,地下水供水量有所减少;通过作物不同时段分配水量及种植面积的协调,灌区净效益增加了16.37%,粮经比为1∶1.21。【结论】以灌溉净效益最大为目标对灌区配水进行优化后,灌区配水过程更加均匀,同时灌区作物种植结构也得以优化和调整。

通用化灌区渠系优化配水系统的开发

在对优化配水模型抽象概化的基础上,以VB6.0为开发平台,开发了灌区优化配水的通用化软件,该软件可模拟不同灌溉面积和不同灌溉方式下的渠系优化配水情况,在对渠系配水过程分析的基础上,建立了所需参数少、通用性强、计算结果稳定可靠的渠系优化配水模型,用户输入配水要求后,软件可自动确定渠系优化配水相关的参数,求解并输出配水结果。整个软件可方便地进行渠系优化配水决策。

通用化渠系优化配水编组软件的研制

在对渠系结构及优化配水模型抽象概化的基础上,以VC++6.0为开发平台,开发了一种渠系优化配水的通用化软件。该软件以渠系层状树形结构图、空间布局概化图、渠道特征参数数据库直观表达复杂渠系上下级关系、空间布局和特征参数;并实现了上述图形与数据库的交互,使用户可以方便地完成复杂渠系的空间布局搭建、渠道特征参数的输入与修改。在对渠系配水过程分析的基础上,建立了所需参数少、通用性强、计算结果稳定可靠的渠系优化配水模型,用户输入配水要求后,软件可自动确定渠系优化配水相关的参数,求解并输出配水结果。整个软件能方便地进行渠系优化配水决策。

LinDo和Excel在渠系优化配水中的应用

LinDo是一种专门用于求解数学规划问题的软件包,执行速度快,易于方便地输入、求解和分析数学规划问题。Excel可以实现对有多个变量和约束的线性规划问题的求解,操作方法简单快捷,容易掌握。根据"定流量,变历时"的准则,建立了配水渠道流量最优化0-1整数规划模型,应用LinDo和Excel求解渠系优化配水模型,并对求解结果进行对比分析,结果表明用LinDo求解出的结果优于Excel的求解结果。