基于投资成本和可靠性的机压滴灌管网系统多目标优化方法

来源：农业机械学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：何武全，赵珂轶，王玉宝，李渤，贺正宇

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西北农林科技大学,

摘要：滴灌管网系统在降低工程投资和运行成本的前提下提高可靠性，是优化设计亟需解决的关键问题。针对机压滴灌特点，以管网年投资费用最低、节点富余水头均值最小和节点富余水头方差最小为目标，建立了机压滴灌管网系统多目标优化设计数学模型，提出了改进和声搜索算法求解多目标优化模型方法和步骤。在构建优化模型中，将管网系统按照级、条、段为单元划分，使建立的优化模型具有通用性。以新疆某机压滴灌工程为例，采用该方法对其管网进行优化，与原设计方案相比，优化方案滴灌系统年投资成本降低4.97%，管网节点富余水头均值降低16.84%，管网节点富余水头方差降低12.47%。优化结果表明，该方法不仅能有效降低管网系统投资成本，而且节点富余水头均值和节点富余水头方差显著减小，降低了管网系统压力偏差和故障发生频率，从而提高了管网系统可靠性。

关键词：机压滴灌;投资成本;可靠性;改进和声搜索算法;多目标优化

基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFD1900402）