（水利工程专业论文）遗传算法在杏花营组团污水管网设计中的应用.pdf

摘要 目前，污水管网优化设计在污水工程设计中占有越来越重要的地位。遗传算 法是模拟生物进化过程建立起来的一种搜索优化算法，国内外学者对其进行了广 泛而深入的研究，取得了一定的研究成果。 杏花营组团污水管网工程是开封市正在兴建的重要的污水工程之一。它规模 大、投资高。利用遗传算法对其进行优化设计具有很重要的意义。 本文在标准遗传算法的基础上，建立了开封市污水管网费用函数和管网优化 设计的遗传算法模型，并根据优化对象的特点，分别利用了不同的编码方式、交 叉算子、变异算子和改进策略进行问题的优化求解。通过对开封市杏花营组团污 水管网工程实例的应用，证明了遗传算法的优越性和巨大的工程应用价值。 关键词：污水管网，费用函数，优化设计，遗传算法 a b s t r a c t n o w ，t h eo p t i m a ld e s i 印o fs e w e r a g en e t w o r k sl l a sb e e nm o r ea 1 1 dm o r e i m p o r t a n ti ns e w e r a g ed e s i g ne n g 洒e e r i n g g e n e t i ca l g o r j t h m si sas e 砌i n ga n d o p t i r n a l o n ef o u n d e dd 嘶n g l ep r o c e s so fi r n i t a t i n g b i o l o g i c a le v o l u t i o n m a p p l i c a t 主o no f ( k n 硎ca l g o r i t b sh a sb e e nb r o a d l ya n dd e 啦ys t u d i e d b ym a n y d o m e s t i ca n df b r e i g ns c h 0 1 a r sa n d s o m e t l l i n gt h e yh a v ef i n d t h ed e s i g no fm ex i n g h u a y i n gs e w e r a g en e t w o r k si so n eo fm em o s ti m p o i t a n t 0 n e sw h i c hi sb l l i l d i n gn o wmk a if e n g i ti sae n g i n e e r i n gp r o j e c to f 瞽a n ds c a l ea n d h i 曲i n v e s n l l e n t i ti sv e r ys i g l l i f i c a n tt oo p t i m a t ct i l ed e s i 口b yg e n e t i ca l g o r i t l l l l l s b a s e do ns i m p l eg e n e t i ca l g o r i m m s ，w es e tu pt h ep 砌e t e r so fk a i f e n sc o s t 劬c t i o na n dt h eo p t i m a ld e s i g no fs e w e r a g en e t 、o r k s b yt l l ef e a t u r eo f 血e o p t i m a t a l o b j e c t s ，w ec h o i c e d 也ew a yo f c o d i n g ，c r o s s o v e fo p e r a t o r 锄dm u t a t i o np e r a t o ro n eb y o n e n 饥w eo p t i n l a t e dt h ed e s i 鲫f i n a l l y ，“s h o w sm a tg e n e t i ca l g o r i 廿u n si sg o o d a tm ee n 百n e e r i n gp r o j e c t0 f t l l ed e s i 弘o f t h ex i n 吐u a y i n gs e w e r a g en e 柳o r k s n 谢1 1 s h o wi t s 罂锄de n g i n e e r i n gu s 如ls o o n e ro rl 嬲 k 斜w o r d s ：s e w e r a g en e t w o r k s t l l eo p t i m a 】d e s i g i l c o s tm n c t i o n 6 e n e t i ca l g o r i t h m s 郑重声明 本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄 袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为，否则，本人愿意承担由此产生的一切 法律责任和法律后果，特此郑重声明。 学位论文作者( 签名) 丑承昱 j 2 0 0 6 年5 月1 8 日 郑州大学工程硕士学位论文 第一章绪论 1 1 污水管网设计计算的基本理论 排水工程是现代城市用来收集、输送、处理和处置污水的一整套工程设旌“1 。 它在保护和改善环境、保障人民的健康、消除污水危害和保护城市水资源等方面 发挥着重要作用。随着城市建设的快速发展，城市排水工程建设规模也越来越大， 相应对摔水工程设计理论和设计方法也提出了更高要求。 污水工程是排水工程的重要组成部分。目前，在污水管道水力计算中仍采用 均匀流基本公式，按非满流进行设计。污水因其水质的复杂性，对管道的要求很 高、约束条件很多。即使在管道的平面布局己定的情况下，要达到管道埋深浅、 投资小、能耗低、排泄顺畅的目的，其计算也相当复杂和艰难。对于污水管道系 统的设计，一直习惯沿用成熟的、传统的手工计算方法。手工计算工作量大、任 务繁重，不确定性因素的影响给广大设计人员在工作中带来很多不便。 目前，传统的污水管道系统的主要设计内容包括： ( 1 ) 设计基础数据的确定( 包括设计地区的面积、设计人口、污水量定额) ： ( 2 ) 污水管道系统的平面布置： ( 3 ) 污水管道设计流量计算： ( 4 ) 污水管道水力计算： ( 5 ) 绘制污水管道的平面图和纵断面图。 1 1 _ 1 污水管网流量计算方法 ( 1 ) 生活污水设计流量计算 生活污水设计流量的计算通常是根据设计区域的生活污水量标准、人口密 度及服务区面积，结合工程实际，采用比流量的方法按如下公式进行计算： q = 鲸心 ( 1 一1 ) 如= f 吼 ( 卜2 ) d n 9 02 蒜“。3 ) 式中，q 。最大目最大时污水流量，l s ： 1 郑州大学工程硕士学位论文 即 q a v _ 一平均日平均时污水流量，l s ： f 一服务面积，h a ； 吼生活污水面积比流量，l s h a ： p 人口密度，人1 0 4 2 ： n 居住区生活污水量标准，l ( 人d ) ： k z 总变化系数，即最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值。 k ：可按综合分析得出的总变化系数与平均流量阃的关系式求得 k ：= 也可根据表1 1 选取 2 3 q ，5 工s s m 小川s m 。 1 3 ( k 1 0 0 0 上j 表1 1 生活污水量总变化系数 i 污水鬻流量 51 54 0 7 0 1 0 02 0 05 0 0l 0 0 0 总变化系数 2 32 01 81 71 61 5 1 4 1 3 注：当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得。 ( 2 ) 工业废水设计流量 工业废水设计流量应按下式进行计算： q 。；竺坐丝 ( 1 5 ) 鳞。1 矿 1 巧 式中，g 工业废水设计流量，l s ： 卜生产过程中每单位产品的废水量标准，m 3 ： i r 产品的平均日产量： t 每日生产时数，h ： k ：总变化系数。 ( 3 ) 污水管道总设计流量 q = 姨+ 姨 ( 卜6 ) 郑州大学工程硕士学位论文 1 1 2 水力计算基本公式 污水在管道中一般是靠两端的水面高差从高处向低处流动。在绝大多数情况 污水管道内部是不承受压力的，即靠重力流动。目前污水管道的水力计算主要采 用如下的均匀流基本公式： q = 爿矿 ( 1 7 ) p ：上r ，( 1 8 ) 竹 图1 1 是圆形污水管道断面示意图，在非满流的情况下，它的几何参数之间的 关系计算如下式： j j ，f 1 一一一一、 、 i r 圣刁矗h 卜一i 一，允：! 一，4 j 土 剧1 1 圆形管道儿何断面示意圈 矿= 寺( 争；( 半) ；，； 爿；譬( i n d ) 8 、 ( 1 9 ) ( 1 1 0 ) q = 譬”s i n 口) 冲；( 半) ；，； ( 1 - 1 1 ) 删蝴m 居 d p 2 丁口 州争( 半) ( 1 一1 2 ) ( 1 1 3 ) ( 1 1 4 ) 郑州大学工程硕士学位论文 式中，q 流量，m 3 s ： 矿流速，m s ： 只水力半径，m ： ，水力坡降： 彳过水断面，j i l 2 ； d 管道的直径，m ： 口湿周，m ： 口水流充满角，以弧度计 门粗糙系数，该值根据管渠材料而定。详见下表1 2 。 表1 2排水管渠粗糙系数表 管渠种类 n 值 陶士管铸铁管 o ，0 1 3 混凝土和钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道o 0 1 3 一一0 0 1 4 干砌块石渠道0 0 2 0 0 0 2 5 土明渠( 带或不带草皮) 0 0 2 5 一一0 0 3 0 石棉水泥管、钢管 0 0 1 2 浆砌砖渠道 0 0 1 5 浆砌块石渠道 o 0 1 7 1 1 3 水力计算的约束条件 ( 1 ) 设计充满度 我国污水管道按非满流进行设计乜1 。当h d = 1 时称为满流i h d 1 时称为非 满流。现行规范中对不同管径的最大设计充满度的规定如表1 3 所示。 ( 2 ) 设计流速 最小设计流速是保证管道内不发生淤积的流速，它不但与污水中含悬浮物的 成份和粒度大小有关，而且与管道的水力半径、管壁的粗糙系数有关。规范中规 定最小管径的最小设计流速为0 6 。在工程设计中，不同管径通常采用不同的最 小设计流速。详见表卜4 。 最大设计流速是保证管道不被冲刷损坏的流速，该值与管道材料有关。金属 郑州大学丁程硕士学位论文 管的最大设计流速1 0 m s ，非金属管的最大设计流速为5 m s 。详见表卜5 。 表1 。3最大设计充满度 管径( d ) m最大设计充满度( h d ) 2 0 0 3 0 00 5 5 3 5 0 一4 5 00 6 5 5 0 0 一9 0 00 7 0 l oo 7 5 表1 4 最小设计流速与管径关系 管径 g e n m a x ，如果“否”，则g e n = g e n + 1 ，转步骤( 7 ) 如果t 是” 郑州大学工程硕士学位论文 则输出结果，结束。 由程序的运行可得出参数优化的寻优变化图，详见图4 5 。 图4 5 参数优化寻优变化曲线图 4 8 基于传统水力计算方法的管闻设计结果 利用传统水力计算n 叩方法，通过比流量计算公式计算管段的设计流量，根 据给水排水设计手册1 查表，可得杏花营组团污水主干管的主要设计参数如：管 径、坡度、起点和终点埋深等。详见表4 2 。 表4 2 污水管网工程传统算法水力计算表 管道长度管径坡度起点埋深终点埋深 管段编号管段编号流量( l s ) ( m ) ( )( m )( m ) l0 12 0 0 6 65 0 00 12 9 2 33 1 2 3 2l 22 2 5 5i o 6 66 0 0o 1 3 2 2 33 4 4 8 3 2 3 2 2 0 54 5 5 26 0 00 13 4 4 83 9 6 9 43 42 3 1 55 8 4 67 0 00 1 4 0 6 95 0 0 0 5 4 5 3 9 1 77 0 67 0 00 15 o o o4 7 6 2 65 62 8 6 4 7 5 7 68 0 00 14 8 6 25 1 4 8 76 72 4 5 6 8 5 0 48 0 00 15 1 4 85 。3 4 9 87 82 3 2 59 2 4 88 0 0o 1 5 3 4 95 2 5 6 郑州大学工程硕士学位论文 g8 9 2 2 3 9 9 6 29 0 0 0 1 5 3 5 65 5 7 9 1 09 1 03 5 6 31 0 5 6 89 0 0 0 1 5 5 7 95 9 3 6 l l1 0 l l1 9 3 11 0 5 6 89 0 0o 15 9 3 66 1 3 0 1 2l l 1 2 5 7 7 55 9 2 2 7 1 1 0 0 0 1 6 4 6 0 6 7 8 0 1 31 2 1 35 5 5 18 0 5 9 21 l o oo 16 7 8 07 2 8 0 1 41 3 1 42 7 28 4 0 ，3 91 5 0 00 17 6 2 08 3 0 0 1 5】4 1 5 2 5 99 2 5 7 4 1 5 0 0 o 1 8 3 0 0 8 8 0 0 1 61 5 1 63 1 21 0 0 3 1 71 5 0 0o 18 8 0 08 6 5 0 1 71 6 1 72 4 21 0 1 5 5 21 6 5 00 18 6 5 08 6 5 0 1 81 8 1 92 2 0 54 1 95 0 0o 12 5 6 43 0 0 5 1 91 9 2 02 2 58 4 75 0 0o 13 0 0 53 4 5 5 2 02 0 2 12 2 0 ，53 5 4 95 0 0o 13 4 5 53 8 9 6 2 l2 1 2 21 0 25 4 15 0 00 13 8 9 6 3 5 9 0 2 22 2 2 3 4 8 3 7 7 2 35 0 00 13 5 9 05 4 2 0 2 32 3 2 4 4 2 9 8 9 ，1 65 0 0 o 1 5 5 2 05 ，9 2 0 2 42 4 2 52 4 9 5】8 9 0 75 0 0o 15 9 2 06 7 9 0 2 52 5 2 65 2 72 0 7 4 69 0 00 16 7 9 06 3 0 0 2 6 2 6 2 74 3 32 1 3 6 59 0 00 1 6 3 0 07 3 2 0 2 72 7 1 3 4 2 3 52 1 3 6 59 0 0o 1 7 3 2 07 0 8 0 2 82 8 2 92 1 37 0 75 0 0o 12 ，7 4 03 。2 7 0 2 92 9 3 04 3 31 4 1 55 0 00 13 ，2 7 04 9 4 0 3 03 0 3 】2 3 01 9 3 56 0 00 】5 0 4 0 5 8 0 0 3 l 3 1 3 2 3 9 52 2 1 l6 0 00 1 5 8 0 05 7 9 0 3 2 3 2 3 35 3 1 2 6 ，8 58 0 0 o 】 5 9 9 05 6 2 0 3 33 3 3 4 4 5 3 6 6 9 18 0 0o 15 6 2 06 2 7 0 3 43 4 3 54 2 3 57 2 3 59 0 00 16 3 7 06 9 s o 3 53 5 1 64 2 3 57 7 4 39 0 0o 16 9 5 07 1 3 0 4 7 基于遗传算法的管网优化设计结果 利用遗传算法对相同的杏花营组团污水主干管l 至3 5 号管段进行优化设计， 运行程序后，得出了有关管径、坡度、充满度、流速、起点和终点埋深等主要设 计参数的优化结果，详见表4 3 幽3 3 3 。 郑州大学工程硕士学位论文 表4 3污水管网工程利用遗传算法水力计算表 管段节点 管道 流量管径坡度充满度流速 起点终点 长度埋深埋深 编号编号 ( l s )( m m )( h d ) ( m s ) ( m )( m )( m ) lo l2 0 06 65 0 01 1 3o 2 5 5o 4 2 622 2 2 6 2 1 2 2 2 5 5 1 0 6 65 0 01 1 30 2 8 80 4 5 62 2 4 22 4 9 7 32 32 2 0 54 5 5 26 0 0 o 9o 3 9 9o ，5 4 52 5 9 73 0 9 6 43 42 3 1 55 8 4 66 0 0o 90 4 3 50 5 6 8 3 1 1 7 4 0 2 6 54 53 9 1 77 0 66 0 0o 9o 4 6 5o 5 8 64 0 4 43 7 6 6 6 5 62 8 6 4 7 5 7 6 7 0 00 7 2 5o 4 2 80 5 6 l3 8 6 64 0 7 4 76 72 4 5 68 5 0 47 0 0o 7 2 50 4 4 6o 5 7 24 0 8 6 4 2 6 5 87 82 3 2 59 2 4 87 0 0o 7 2 5o 4 6o 5 84 2 7 44 0 7 3 98 92 2 39 9 6 27 0 00 7 2 50 4 7 3 0 5 8 74 0 8 24 2 4 3 1 09 1 03 5 6 31 0 5 6 87 0 00 7 2 5o ，4 8 3o 5 9 34 2 5 14 ，5 0 9 1 1 1 0 1 11 9 3 ，l1 0 5 6 87 0 00 7 2 50 4 8 3o 5 9 34 5 0 94 6 4 9 1 2l l 1 25 7 7 55 9 2 2 7l l o o0 7 3 20 6 5 30 95 0 4 95 4 7 2 1 31 2 1 35 5 5 18 0 5 9 21 2 0 0 o 6 3 4o 7 3 1 0 9 1 5 5 7 26 2 9 4 1 41 3 1 42 7 28 4 0 3 91 3 0 00 6 1 4o 6 5o 9 26 3 9 46 3 9 1 1 5 1 4 1 52 5 99 2 5 。7 4 1 3 0 0 0 ，6 0 40 7 0 20 9 36 ，4 5 86 9 1 5 1 61 5 1 63 1 21 0 0 3 1 71 3 0 00 6 0 3o 7 50 9 46 9 7 7 6 7 6 5 1 71 6 1 72 4 21 0 1 5 ，5 2工4 0 00 ，5 9 1o ，6 5 5o 9 56 8 6 57 0 0 8 1 81 8 1 92 2 0 54 1 97 0 0 0 7 2 5 o 2 0 3 0 3 7 322 0 6 1 9 1 9 2 02 2 58 4 77 0 0o 7 2 5o 2 3 20 4 0 42 0 82 2 4 4 2 02 0 2 l2 2 0 53 5 4 97 0 0o 。7 2 50 3 3 5o ，4 9 62 。3 】6 2 ，8 2 5 2 12 1 2 21 0 25 4 17 0 00 7 2 5o 3 8 2o 5 3 12 8 5 92 9 3 3 2 22 2 2 34 8 37 7 2 37 0 0 0 7 2 5 o 4 3 1 0 5 6 32 9 6 73 4 6 7 2 32 3 2 44 2 98 9 1 67 0 0o 7 2 5o 4 5 40 5 7 73 4 8 33 7 9 4 2 4 2 4 2 52 4 9 51 8 9 0 79 0 0o 60 4 8 40 6 3 83 9 9 43 2 0 4 2 52 5 2 65 2 72 0 7 4 601 0 5 60 4 2 70 83 1 5 24 4 3 9 2 6 2 6 2 74 3 32 1 3 6 59 0 01 0 7o 4 3 30 8 l4 4 4 44 4 1 8 2 7 2 7 1 3 4 2 3 5 2 1 3 6 59 0 01 1 0 6o 4 2 9o 8 24 4 1 45 4 5 3 2 82 8 2 92 1 37 0 75 0 01 ，1 3o 2 6o 4 322 3 4 l 2 9 2 9 3 04 3 31 4 1 55 0 01 1 3o 3 1 20 4 7 62 3 6 73 6 5 6 3 03 0 3 i2 3 0 1 9 3 5 5 0 0 1 1 3o ，3 4 2 0 5 3 6 7 14 2 3 l 3 l3 1 3 23 9 52 2 5 0 01 1 30 3 5 6o 5 1 14 2 3 83 8 8 5 3 23 2 3 35 3 l 2 6 8 55 0 01 1 3o 3 7 9o 5 2 73 8 9 63 5 9 6 3 33 3 3 44 5 36 6 9 l5 0 0 1 5 6 4 o 4 9o 7 3 6 5 14 5 6 3 4 3 4 3 54 2 3 57 2 3 55 0 01 5 4 20 5 1 5o 7 l4 5 7 35 4 2 6 3 63 5 1 64 2 3 57 7 4 35 0 01 5 3 20 5 3 70 7 2 5 ，4 3 75 8 8 6 4 0 郑州大学j 二程硕士学位论文 4 8 结果比较与理论分析 对比以上两种算法的结果可以发现：它们计算出的设计参数有相同、相似 之处，又有许多不同。我们把计算结果不同的管段选出段进行具体的分析，详 见表4 4 。 表4 4 传统水力计算与遗传算法比较表 传统水力计算遗传算法 管径 起点 终点 管径 起点终点 管段编号埋深埋深 管段编号埋深埋深 ( m m )( m m ) ( m )( m )( m )( m ) 1 21 1 0 06 4 6 06 7 8 01 21 1 0 05 0 4 95 4 7 2 1 31 1 0 06 7 8 07 2 8 01 31 2 0 05 5 7 26 2 9 4 1 41 5 0 07 6 2 08 3 0 01 4 1 3 0 06 3 9 46 3 9 l 1 51 5 0 08 3 0 08 8 0 01 5 1 3 0 06 4 5 86 9 1 5 1 6 1 5 0 08 8 0 08 6 5 01 61 3 0 06 9 7 76 7 6 5 1 7 1 6 5 08 6 5 08 6 5 01 71 4 0 06 8 6 57 0 0 8 由上表可知：在管道的布置已定，管道长度和流量相同的情况下，采用相同 的施工方法，遗传算法计算出的管径要小于利用传统的水力计算方法计算出的管 径，并且管径的变化更趋于合理。这在管径较大，管理养护对管径的改变影响较 小的情况下，在实际的设计工作中具有一定的参考价值和实际应用价值。与此同 时，管道的埋深平均减少了1 6 米左右。由于开封市的地下水位较高，管道埋深 的减小对井点降水的影响较大，采用不同形式的井点降水( 单侧单排、单侧双排、 双侧单排等) ，都会对工程造价产生较大影响。与此同时，管道理深的减小对于 提高整个污水处理厂的设计高程和降低主干管的管道施工投资费用都具有重要 的意义。 因此，结合整个杏花营污水管网工程的优化，通过将传统的手工算法所得的 结果与利用遗传算法所得的结果进行比较，我们得出如下结论： ( 1 ) 运用遗传算法进行污水管网的参数优化计算，在各个条件郝满足管道约束 条件的前提下，所得的结果：管径、埋深的组合明显优于传统的水力计算。 ( 将传统的水力计算与运用遗传算法进行优化计算的工程总投资进行对比： 传统的水力计算工程总投资约为5 3 0 万元( 概算) 。运用遗传算法进行优化计算 郑州大学j 二程硕士学位论文 的工程总投资约为4 1 9 万元，运用遗传算法进行优化计算的工程总投资为传统算 法的7 9 ，共节省工程投资2 1 。 ( 3 ) 遗传算法在进化的过程中搜索到了大量的优化设计方案，为方案评价和决 策提供了更大的选择空间。 郑州大学工程硕士学位论文 第五章结论与展望 5 1 结论 本文在城市污水管网设计计算的基本理论和遗传算法基本原理的基础上，以 开封市杏花营组团污水管网工程为研究对象，应用通用性非常强的遗传算法进行 了污水管网优化设计研究。通过本文的研究工作，得出如下的研究结论： ( 1 ) 根据开封市的实际情况，依据开封市污水管道投资费用指标，建立了以 残差平方和最小为目标函数的管道费用函数优化模型，并运用遗传算法对管道投 资费用进行参数优化，得出了适合于开封市当地技术经济条件的最佳费用函数形 式，为进行管网优化研究奠定了基础。对于技术经济条件类似的区域，该费用函 数具有一定的参考价值和应用价值。 ( 2 ) 结合开封市杏花营组团污水管网工程的工程实例，应用遗传算法进行了 污水管网主干管道的优化设计。与基于传统水力算法的设计结果相比，应用遗传 算法进行实际工程的优化设计，具有显著的优越性，可以节约大量的投资。同时， 优化过程中搜索到了大量的优化设计方案，为方案评价和决策提供了更大的选择 空间。 ( 3 ) 以标准遗传算法为基础，结合求解问题的具体特点，通过采用适宜的编 码方式，选择合适的适应度函数和遗传算子以及控制参数的优化组合等措施，充 分利用遗传算法通用性和全局寻优特性，实现了污水管道费用函数优化及管网设 计参数的优化，为遗传算法的工程实际应用探索了一条新途径。 通过这次对开封市杏花营组团污水管网工程的优化，我对遗传算法的运用有 凡点体会： ( 1 ) 不同的编码方案，选择方式和遗传算予相结合构成不同的遗传算法。对 于管网设计参数优化问题，本文采用的自然数编码方式操作简便，可对市场上销 售的管径直接进行遗传操作，提高了遗传算法的搜索效率和收敛速度，提高了遗 传算法的运行性能。 ( 2 ) 交叉操作在遗传算法中起关键作用。本文采用了两点交叉，交叉概率和 变异概率的大小根据实际问题特性不同来调整，效果不错。 郑州大学工程硕士学位论文 ( 3 ) 本模型求解的程序均采用m a t l a b 6 5 言编写，易于理解和修改。在进行计 算时，可根据工程的不同，对函数赋予不同的运行参数，分别进行工程优化，具 有较强的工程实用性。 5 2 展望 本文研究的是最简单的遗传算法参数优化过程，即遗传算法在管线平面位置 己定情况下的污水管网设计优化问题。但是，在实际工程中，要考虑的制约因素 及约束条件还有很多如：在遇到管线交叉时，污水管道需对其它管道进行避让， 从而改变了管道理深；考虑管道的走向问题，增大优化范围，优化管道布局；管 道中间设有污水提升泵站，即不仅仅是重力流过程的污水管网的优化；管道的管 理、维护费用如何考虑。如何利用遗传算法来解决这些问题，是我们下一步研究 的方向。 总之，本研究对运用遗传算法进行污水管网优化进行了一次有益的尝试，对 于实际工程中的一些复杂情况应用遗传算法进行管网优化化设计还需进步的 深入研究，以适应实际工程设计的需要。 郑州火学工程硕士学位论文 参考文献 1 孙慧修主编排水工程( 上册) m 北京：中国建筑工业出版社，第四版，1 9 9 9 2 中华人民共和国国家标准室外排水设计规范g b j1 4 8 7 北京：中国计划出版 社，1 9 9 8 3 王柏仁污水管道系统的计算程序与优化选择 j 中国给水排水，1 9 8 5 ，l ( 2 ) 1 5 4 彭永臻，王淑莹，王福珍排水管网计算程序的全局优化 j 中国给水排水， 1 9 9 4 ，1 0 ( 5 ) ：4 卜4 3 5 张联民污水管网优化设计的流速控制法 j 中国给水排水，1 9 9 4 ，1 0 ( 5 ) ：4 1 4 3 6 沈毅微机在污水管网优化设计中的应用交通部第一航务工程勘察设计院， 1 9 8 8 7 l igya n dm a t e w ，gsr n e wa p p r o a c hf o ro p t i i t l jz a t i o no fu r b a n d r a i n a g e s y s t e m s j j o u r n a l o f e n v i r o n m e n t a l e n g i n e e r i n g ，a s c e ，1 9 9 0 ，1 1 6 ( 5 ) ： 9 2 7 9 4 4 8 k u o jta 八dy e n bc hw a n g g p o p t i m a l d es i g nf o rs t o ms e w e rs y s t e w i t h p u m p ( 吨) s t a t i o n s j o u r n a lo fw a t e rr e o u r c ep l a n n i n ga n dm a n a g e m e n t ，a s c e ，1 9 9 l ，1 1 7 ( 1 ) ：l 卜2 7 9 张景国排水管道系统设计最优化 j 西安冶金建筑学院学报，1 9 9 3 ，2 5 ( 3 ) ： 3 0 5 3 1 0 1 0 李贵义排水管网优化设计 j 中国给水排水，1 9 8 6 ，2 ( 2 ) ：1 8 2 3 “ 欧阳建新，陈信常排水管系设计的罚函数离散优化法 j 给水排水， 1 9 9 6 ，2 2 ( 5 ) ：1 9 一l 1 2 丁宏达重力流雨水管道动态规划系统分析( j 给水排水1 9 8 3 ，9 ( 5 ) ：2 7 1 3 陆少鸣，刘遂庆城市污水管网可行管径法优化设计同济大学报， 1 9 9 6 ，2 4 ( 3 ) ：2 7 5 2 8 0 1 4 王永华遗传算法在合肥市望塘污水管网设计中的应用 硕士论文 1 5 周荣敏，林性粹应用单亲遗传算法进行树状管网优化布置 j 水利学报 郑州大学工程硕士学位论文 2 0 0 1 6 ：1 4 1 8 1 6 h o l l a n dj a d a p t a t i o ni nn a t