程东普

(内蒙古辽河工程局股份有限公司，内蒙古 赤峰 024000)

分支管道应用较为普遍，包括灌溉、再生水分配和污水处理等。有必要寻求新的方法来进行系统的优化，低成本系统的设计，尤其是在节省成本的农村地区。然而，迄今为止，还没有算法允许同时解决这样的系统的最优布局和尺寸。此外，大多数管网设计问题被设置为成本最小化问题，忽略了将净效益最大化的层面[1-4]。因此，高效且满足实际应用的设计程序是非常必要的，尤其是在农村灌溉系统。本文旨在创建实用的解决方案，使用户能够快速优化管道布局和管道尺寸设计。基于此提出了一种仅考虑潜在用户空间分布和各自需水量的最优地理布局确定方法。该技术利用混合整数线性规划(MILP)算法来优化经验导出的目标函数[5-6]。虽然它一般被认为是一种分支系统的通用算法，但其最大的应用可能在于中小型灌溉系统。

本文提出的求解方法，可同时求解分支系统的最优路径和管道的最优设计。求解过程本质上是以一种混合整数线性规划(MILP)的方式来计算设计问题。该方法仅适用于整个灌溉系统中涉及分支管道的部分，而不适用于基于渠道的系统或整个灌溉系统的渠道设计部分。

1 研究概况

该方法通过一个假设的配水实例(农村灌溉系统)进行了说明，将有助于解决以下问题：一是应将哪些需求、客户或配水点连接到系统；二是应该如何布置系统以便最大化净收益。……