Аннотация:
Задача проектирования оптимальных трубопроводных гидравлических систем
регионального и межрегионального водоснабжения в настоящее время исключительно
актуальна в связи с недостатком водных ресурсов в части регионов России. Для существенно
многоэкстремальных задач оптимизации, к которым относится данная задача, локальный экстремум
не информативен, а глобальный практически недостижим за экономически оправданное время
решения задачи на компьютере. Целью исследования является разработка метода, алгоритмов и
программной системы компьютерного проектирования больших разветвленных трубопроводных
систем водоснабжения высокого ранга оптимальности. Основа метода состоит в разделении решения
задачи синтеза системы, содержащей потоковые и потенциальные переменные (т.е. являющейся
сетью Кирхгофа), на две фазы, что существенно снижает ее размерность. На первой фазе
определяется структура, на второй – значения гидравлических параметров сети. Разработанные
метод, алгоритм и программная система предназначены для компьютерного проектирования
разветвленных трубопроводных систем регионального и межрегионального водоснабжения, а также
больших трубопроводных оросительных систем.
Ключевые слова:
трубопроводная разветвленная гидравлическая сеть Кирхгофа, компьютерное
проектирование, ранговая оптимизация сети, снижение размерности задачи, формула
Дарси-Вейсбаха, затраты на трубопроводы, энергетические затраты, насосная станция