给水管网优化计算与绘图一体化研究
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摘要
本文在应用经典的管网优化方法——拉格朗日算法对给水管网进行优化计算的基础上，探索快速、准确设计给水管网的途径，寻找简化数据输入的方法，力求用更短时间做更高水平的管网设计。为此，在优化水力计算的同时也对数据进行优化设计，尽量做到前后数据的关联应用，建立起管网图形基本信息数据库。然后应用AUTOCAD二次开发工具Visual LISP编写出绘制管网系统图程序和绘制等水压线图程序，在AUTOCAD平台上将平差或优化的结果快速成图，从而完成从节点流量开始到管网优化直至绘出给水管网系统图和等水压线图的一整套设计。
算例实际应用表明，开发出的程序使用方便快捷，简化了给水管网优化设计工作，能大大提高给水管网优化设计的工作效率，并使优化的结果便于管理。程序绘出的环状管网系统图和等水压线图，不但直观易懂，不易出错，还为城市地理信息系统的有效管理提供了可靠的依据。
Based on the application of the classic Lagrange algorithm on water supply networks optimization calculation, the way of designing water supply networks fleetly and accurately is investigated. In order to do better with shorter time during the water supply networks design, the way of simplifying the data input is looked for. At the same time of hydraulic calculation, the basic graphical information database is established by optimizing design the data for the connection application of the data. Then applying the second development tool of AUTOCAD, Visual LISP to scheme out the programs of plotting the network's systems drawing and the water isobar. Consequently, the whole set design from the node outflow distributing to plotting the network's systems drawing and the water isobar is completed.
Actual applications express the usage of the procedure worked out is convenient and fast. The work efficiency can increase consumedly. And this makes the optimization result easy to manage. These drawings that plotted by the programs not only make the system information understand easily, but also make mistake not easily. These provided the dependable basis for the valid management of the city geography information system.
算例实际应用表明，开发出的程序使用方便快捷，简化了给水管网优化设计工作，能大大提高给水管网优化设计的工作效率，并使优化的结果便于管理。程序绘出的环状管网系统图和等水压线图，不但直观易懂，不易出错，还为城市地理信息系统的有效管理提供了可靠的依据。
Based on the application of the classic Lagrange algorithm on water supply networks optimization calculation, the way of designing water supply networks fleetly and accurately is investigated. In order to do better with shorter time during the water supply networks design, the way of simplifying the data input is looked for. At the same time of hydraulic calculation, the basic graphical information database is established by optimizing design the data for the connection application of the data. Then applying the second development tool of AUTOCAD, Visual LISP to scheme out the programs of plotting the network's systems drawing and the water isobar. Consequently, the whole set design from the node outflow distributing to plotting the network's systems drawing and the water isobar is completed.
Actual applications express the usage of the procedure worked out is convenient and fast. The work efficiency can increase consumedly. And this makes the optimization result easy to manage. These drawings that plotted by the programs not only make the system information understand easily, but also make mistake not easily. These provided the dependable basis for the valid management of the city geography information system.
引文
[1] 严煦世、范瑾初．给水工程(第三版)[M]．北京：中国建筑工业出版杜，1995．
[2] 许仕荣，邱振华．给水管网的计算理论与电算应用[J]．长沙：湖南大学出版社，1997．
[3] 王荣和、顾国维，优选管径法在给水管网优化设计中的应用[J]，中国给水排水，1998,Vol．14,No.1，14．17
[4] 王荣和，姚仁忠，潘建华．遗传算法在给水管网现状分析中的应用[J]．给水排水，2000，26(9)：31-36．
[5] 孙文深，黄宇阳，韩德宏．深圳市给水管网水力计算模型的建立[J]．给水排水，1999，25(2)：17-19．
[6] 赵新华等．城市给水管网可靠度的计算．中国给水排水，2002，Vol．18，No.4，53．55．
[7] 王晓峰．给水管网优化设计研究综述．陕西工学院学报，1999,Vol．15，No.2，
[8] 白丹，重力输水管的优化计算[J]，给水排水，1993,Vol．19,No.2，13-15
[9] 徐得潜，小城镇栓水管网设计方法研究[J]，华东给水排水，1998．12，21-24
[10] 俞国平，给水管网优化设计的新方法——广义简约梯度法[J]，给水排水，1988．5，15-21
[11] 吕谋、赵洪宾、李红卫．扩建给水管网的直接优化计算方法[J]，给水排水，1998,Vol．24,No.7，16-20
[12] 邹林、马光文、丁晶，给水管网管径优化设计的遗传算法[J]，四川联合大学学报(工程科学版)，1998,Vol．2，No.1，1-6
[13] 严煦世、赵洪宾．给水管网理论及计算[M]．北京：中国建筑工业出版社，1986．
[14] 王国明．城镇给排水工程程序设计[M]．合肥：合肥工业大学出版社，2002，120-128．
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[16] 谭浩强，C程序设计[M]．北京：清华大学出版社，1997, 52-80．
[17] 吴国凤，郑刚等．FORTRAN 77语言程序设计教程[M]．合肥：安徽大学出版社，1998，9—10
[18] 王国明，詹宇胜．环状给水管网节点流量算法．2003，Vol．26，No．6．
[19] 王国明等．计算幂次管长的分配流量方法．给水排水，2000，Vol．26，No．8．
[20] 吕谋等．给水管网平差计算中各种流量法的分析和比较．青岛建筑工程学院
[21] 胡权．遗传及退火算法在城市给水管网优化设计中的应用[D]．合肥：合肥工业大学硕士论文，2003．
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[24] 王国明．给水管网的平差与优化．化工给排水设计，1994(3)
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[30] 李庆华．城市供水管网计算机管理系统的建立和实现．城市供水，1996(2)
[31] 王荣和，顾国维．大型给水管网系统优化设计技术处理．中国给水排水，1995(6)
[32] Nlperovits, E. and shamer. U(1997) Desing of Optinal Water distribution System".Water Resource. Res, 13 (6)
[33] 李学志．AutoCAD2000定制与Visual LISP 开发技术[M]．北京：清华大学出版社，2000
[34] 龙震工件室．AutoCAD程序设计实作(建筑设计)[M]．北京：电子工业出版社，2002
[35] 范跃华，刘满．微机绘制管网等水压线图方法探讨．给水排水，No.2，1995
[36] 王继明主编，给水排水管道工程，清华大学出版社，1989
[37] 李强，刘遂庆．三角形网格法绘制给水管网等压线．给水排水，Vol．25，No．9，1999
[38] 周晓云等．实现平面上散乱数据点三角剖分的算法．计算机辅助设计与图形学学报。1994，6(4)
[39] 张彩明．一个绘等值线图的算法—计算机学报．1991，(3)
[40] 顾景文．一个平面三角化算法的最优性质．数值计算与计算机应用，1985，(4)
[41] 石教承．基于AutoCAD R14的水下地形测量数据处理与成图．测绘通报，1999，(3)
[42] 黄宇阳，许仕荣．给水管网图形信息系统的研究．给水排水Vol．24，No．10，1998
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[46] 沈致和．基于离散变量的多水源给水管网优化设计合肥工业大学学报．Vol．18,NO．4，1995．
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