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题名基于改进NSGA-Ⅱ算法的加压滴灌管网优化设计
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作者
樊凯
霍雪飞
王文娥
胡笑涛
冉聃颉
皮滢滢
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机构
西北农林科技大学旱区农业工程教育部重点实验室
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出处
《灌溉排水学报》
2025年第1期59-65,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFD1900402)
新疆维吾尔自治区重大科技专项项目(2023A02002)。
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文摘
【目的】加快滴灌管网技术快速普及,提高管网系统的经济性与可靠性。【方法】以单位面积成本最低为经济目标,以不利节点的富余水头方差为可靠性目标,并考虑实际管网工程投资中的折旧费与运行管理费用建立加压滴灌管网优化设计数学模型,开展优化设计。以新疆某大型灌区内某加压滴灌管网系统为例,采用改进NSGA-Ⅱ算法方法与NSGA-Ⅱ算法对其进行优化。【结果】改进NSGA-Ⅱ算法的Pareto前沿解优于NSGA-Ⅱ算法;相同单位面积成本费用下,改进NSGA-Ⅱ算法求得的管网系统可靠性更高;经50次独立计算,改进NSGA-Ⅱ算法的均匀性指数(0.371)低于NSGA-Ⅱ算法的均匀性指数(0.404);基于改进NSGA-Ⅱ算法求解得到的单位面积成本费用为792.92元/hm^(2),较原工程方案的单位面积成本费用851.89元/hm^(2)降低了6.92%。不利节点的富余水头方差从0.15降至0.06。【结论】改进NSGA-Ⅱ算法的探索能力较NSGA-Ⅱ算法强,能够提供更优的解决方案,得到的优化方案能够同时提高管网系统的经济性和可靠性。
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关键词
改进NSGA-Ⅱ算法
优化模型
管网优化设计
加压滴灌管网
多目标优化
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Keywords
improved NSGA-Ⅱalgorithm
optimization model
pipe network optimization design
pressure drip irrigation network
multi-objective optimization
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分类号
TV93
[水利工程—水利水电工程]
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题名圆形管渠直角分支口处水力特征试验研究
被引量：1
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作者
王旭庆
王文娥
皮滢滢
王亚菲
胡笑涛
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机构
西北农林科技大学农业水土工程教育部重点实验室
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出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第6期75-81,共7页
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基金
国家自然科学基金联合基金重点项目(U2243235)。
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文摘
管网分水是管网运行的重要模式,为探索圆形管渠直角分水口附近处的基本水流特征,采用DN315的PVC圆管,在5种流量、5种分流比条件下开展管渠直角分水口过流试验,测量了分水口处局部水深,采用多普勒声学流速仪(ADV)测量了典型断面上的三维瞬时流速,分析了管渠直角分水口典型断面的时均流速分布及水头损失。研究表明:分水口附近主管水面线大体呈现先减小后增加的趋势,大流量下水面线壅高程度高,分流比对口门处水面线影响较大。纵向流速经过分水口流速降低,而横向流速增加。分水口上下游纵向和横向流速呈对称分布,而在分水口区域靠近分水口侧数值较大。纵向流速垂向呈现抛物线型分布,分水口中轴断面处出现负值即存在回流区;横向流速垂向呈内凹型分布,不存在负值即不存在横向环流。水平流场的分流宽度随分流比的增大而增大,断面中层分流宽度大于其他层。水头损失系数在流向支管向远大于流向主管向,在分流比为0.4、流量为50 L/s总水头损失系数最小。本研究对于指导管网设计及运行具有重要意义。
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关键词
圆形管渠
直角分水口
水面线
流速分布
水头损失
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Keywords
circular channel
right-angled branch
water surface line
velocity distribution
head loss
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分类号
TV131.29
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名山区河流流量及悬浮泥砂含量自动监测装置的初步研究
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作者
熊若羽
王文娥
凌刚
王世隆
皮滢滢
胡笑涛
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机构
西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室
中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
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出处
《农业技术与装备》
2024年第10期1-6,共6页
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基金
国家自然科学基金联合基金重点项目(U2243235)。
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文摘
针对山区河流在监测悬浮泥砂含量过程中缺乏实时性的问题,研发了山区河流流量及悬浮泥砂含量自动监测装置。研发中,基于堰槽组合结构设计流量及悬浮泥砂含量监测试验,建立了水位-流量及浑浊度-悬浮泥砂含量模型关系式,利用C语言将2种模型关系式编译写入单片机,设计测量模块、数据存储显示模块及供电模块。实地测试结果表明,该仪器监测的流量相对误差<3%,悬浮泥砂含量相对误差<10%,可以实现连续监测河流流量及悬浮泥砂含量动态变化过程。
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关键词
监测装置
关系模型式
堰槽组合
流量
悬浮泥砂含量
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Keywords
monitoring device
relationship model
weir-combination
flow
suspended sediment content
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分类号
TV8
[水利工程—水利水电工程]
TV14
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名基于五种土壤入渗模型的土壤入渗特性研究
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作者
司丹彤
韩娜娜
皮滢滢
徐颖
杨鳗郅
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机构
天津农学院水利工程学院
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出处
《中文科技期刊数据库(全文版)自然科学》
2021年第12期00133-00135,138,共4页
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文摘
以天津市西青区天津农学院西校区水循环试验基地所选典型田块的双环入渗试验为基础,依据试验获得的测试数据,基于五种土壤入渗模型(Kostiakov、Kostiakov-Lewis、Horton、Philip和Green-Ampt模型),对土壤入渗过程进行模拟和分析,用多个模型评价指标判断不同模型对天津地区土壤入渗情况的适用程度。结果表明:最适用于模拟天津农学院西校区土壤入渗情况的模型是Kostiakov-Lewis模型,其累计入渗量模拟值与实测值间相关程度较大(/),离散程度最小(/),均方根误差也最小(/)。另外通过比较不同的分析方法发现,将多元入渗模型降维成一元入渗模型时,会影响模型的拟合程度,因此,在进行类似研究时也注意选择合理的分析方法。
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关键词
土壤入渗
参数拟合
OLS
Kostiakov-Lewis
适用程度
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分类号
S152.72
[农业科学—土壤学]
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题名基于浑浊度监测山区河流悬浮泥沙含量的试验研究
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作者
熊若羽
王文娥
凌刚
王世隆
皮滢滢
胡笑涛
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机构
西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室
中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
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出处
《中国农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期171-180,共10页
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基金
国家自然科学基金重点项目(U2243235)。
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文摘
针对山区河流悬浮泥沙含量监测缺乏实时性的问题,对浑浊度及悬浮泥沙含量进行监测,分析光照强度、流速、颗粒粒径和水体含沙量对浑浊度的影响,建立浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型式。结果表明:1)光照强度对浑浊度的影响最大,根据二者之间的关系,将光照强度(E)划分为3个区间:E≤6800 lx、6800 lx 22000 lx,对应于3个区间,确定了浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型;2)水流流速主要影响上层泥沙颗粒的分布,流速为0.16 m/s时测量区域的浑浊度大于流速为0.018 m/s时的浑浊度;3)泥沙颗粒的粒径大于扬动流速能带动的临界粒径时,其会沉积在渠底,因此,泥沙级配中大于临界粒径的颗粒占比越大,悬浮泥沙含量越小,浑浊度越小;4)水体含沙量越大,水沙输移过程中携带悬浮泥沙的量也越多,测量区域上层水样的浑浊度越大;5)采用本研究确定的浑浊度与悬浮泥沙含量的3个关系模型,预测得到的悬浮泥沙含量与实际悬浮泥沙含量的平均相对误差分别为7.22%、10.00%、8.58%。根据在自然条件下不同光照强度区间测得的浑浊度,可以得出该测量区域的悬浮泥沙含量。由于浑浊度可以现场连续、快速测得,所以将此方法引入山区河流悬浮含沙量实时监测是可行的。
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关键词
悬浮泥沙含量
浑浊度
监测模型
模型选择
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Keywords
suspended sediment content
turbidity
monitoring model
model selection
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分类号
TV149.1
[水利工程—水力学及河流动力学]
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