张玲

【摘要】给水管网优化问题的解决中 ，遗传算法发挥了至关重要的作用，先后产生了不同的解决办法以及改进方法，本文针对几种典型的基于遗传算法的管网优化模型建立过程进行简单论述，阐述遗传算法如何应用于管网优化，针对遗传算法做出几点小结。

【关键词】遗传算法；给水管网；优化设计；模型

引言

经过长期研究发展，给水管网的优化算法产生了管段界限流量法、线性规划法、动态规划法以及遗传算法等一系列优化方法。遗传算法适用性高，从传统的遗传算法也衍生出管网优化的多目标设计、改进遗传算法设计等一系列优化方法。本文针对几种遗传算法优化进行简单论述探讨。

1模型的建立

遗传算法应用在管网优化设计，在管网定线的情况下，将各个标准管径比拟成染色体上的等位基因，在不断地后代遗传中，以目标函数达到最小值不断淘汰不符合要求的个体，直至在目标函数取最优值。

1.1 基于传统遗传算法的管网优化

满足一定约束条件，使管网系统年费用折算值最小，是管网系统优化的基本目标函数[1]。

（1.1）

a，b，α-单位长度管道造价公式的系数 、指数，与水管材料和施工条件相关；

Dij-管径，m；

lij-管段长度，m；

p—每年扣除的折旧和大修费，以管网造价的%计；

t—投资偿还期/年；

f—管网总造价/元；

Q—输入管网的总流量，L/s；

H0—水泵静扬程，m；

—从管网起点到控制点的任一条管线的水头损失之和，m；

β—供水能量不均匀系数；

E—电费，分/kWh；

ρ—水的密度，Kg/L，ρ=1；

g—重力加速度，m/s2；

η—泵站效率。……