基于MOEA-H6的自压灌溉管网优化设计研究OA
Optimization design of self-pressurized irrigation pipe networks based on MOEA-H6
为保障自压灌溉管网系统的安全运行,并提高工程建设的经济效益,以管网建设成本、压力波动熵和节点压力标准差最小化为目标函数,以管网布置、能量守恒及节点压力作为约束条件,建立基于混合六元搜索算子的多目标进化算法(MOEA-H6)的自压灌溉管网优化数学模型.对比分析了MOEA-H6 算法、基于分解的多目标进化算法(MOEA/DD)及第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)在某自压灌溉管网上的适用性与优化效果.结果表明:相较于传统人工设计方案,MOEA-H6 算法的设计方案使管网建设成本、压力波动熵和节点压力标准差分别降低了24.55%、19.35%和42.31%,为自压灌溉管网的优化设计提供了可行的技术路径与理论依据.
To ensure the safe operation of self-pressurized irrigation pipe network systems and improve the eco-nomic benefits of engineering construction,this study establishes a multi-objective optimization model based on the multi-objective evolutionary algorithm with hybrid six search operators(MOEA-H6).The model aims to minimize network construction costs,pressure fluctuation entropy,and the standard deviation of node pres-sure,and is subject to constraints including network layout,energy conservation,and node pressure limits.The applicability and optimization performance of the MOEA-H6 algorithm on a self-pressurized irrigation pipe network were compared with the multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition and domi-nance(MOEA/DD),and the non-dominated sorting genetic algorithm Ⅲ(NSGA-Ⅲ).The results demon-strate that,compared with conventional manual design scheme,the design scheme of MOEA-H6 can reduce the construction cost,pressure fluctuation entropy,and node pressure standard deviation by 24.55%,19.35%,and 42.31%,respectively.This scheme can provide a feasible technical approach and theoretical basis for the optimization design of self-pressurized irrigation pipe networks.
刘华栋;王振华;张金珠;刘宁宁;李淼;尹飞虎
石河子大学 水利建筑工程学院,新疆 石河子 832000||兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心,新疆 石河子 832000||现代节水灌溉兵团重点实验室,新疆 石河子 832000||农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室,新疆 石河子 832000石河子大学 水利建筑工程学院,新疆 石河子 832000||兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心,新疆 石河子 832000||现代节水灌溉兵团重点实验室,新疆 石河子 832000||农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室,新疆 石河子 832000石河子大学 水利建筑工程学院,新疆 石河子 832000||兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心,新疆 石河子 832000||现代节水灌溉兵团重点实验室,新疆 石河子 832000||农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室,新疆 石河子 832000石河子大学 水利建筑工程学院,新疆 石河子 832000||兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心,新疆 石河子 832000||现代节水灌溉兵团重点实验室,新疆 石河子 832000||农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室,新疆 石河子 832000石河子大学 水利建筑工程学院,新疆 石河子 832000||兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心,新疆 石河子 832000||现代节水灌溉兵团重点实验室,新疆 石河子 832000||农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室,新疆 石河子 832000石河子大学 水利建筑工程学院,新疆 石河子 832000||农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室,新疆 石河子 832000
农业科技
自压灌溉管网管径优化进化算法多元算子多目标优化
self-pressurized irrigation pipe networkpipe diameter optimizationevolutionary algorithmmul-tivariate operatormulti-objective optimization
《水资源与水工程学报》 2026 (1)
211-219,9
新疆维吾尔自治区人才发展基金——科研创新平台项目(兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心)石河子大学科技攻关项目(KJGG202405)兵团农业GG项目(2023AA305)国家自然科学基金项目(52279040)
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