Компьютерное проектирование больших разветвленных трубопроводных систем водоснабжения высокого ранга оптимальности

М. Б. Абазоков, В. Ч. Кудаев

Аннотация: Задача проектирования оптимальных трубопроводных гидравлических систем регионального и межрегионального водоснабжения в настоящее время исключительно актуальна в связи с недостатком водных ресурсов в части регионов России. Для существенно многоэкстремальных задач оптимизации, к которым относится данная задача, локальный экстремум не информативен, а глобальный практически недостижим за экономически оправданное время решения задачи на компьютере. Целью исследования является разработка метода, алгоритмов и программной системы компьютерного проектирования больших разветвленных трубопроводных систем водоснабжения высокого ранга оптимальности. Основа метода состоит в разделении решения задачи синтеза системы, содержащей потоковые и потенциальные переменные (т.е. являющейся сетью Кирхгофа), на две фазы, что существенно снижает ее размерность. На первой фазе определяется структура, на второй – значения гидравлических параметров сети. Разработанные метод, алгоритм и программная система предназначены для компьютерного проектирования разветвленных трубопроводных систем регионального и межрегионального водоснабжения, а также больших трубопроводных оросительных систем.

Ключевые слова: трубопроводная разветвленная гидравлическая сеть Кирхгофа, компьютерное проектирование,  ранговая  оптимизация  сети,  снижение  размерности  задачи,  формула Дарси-Вейсбаха, затраты на трубопроводы, энергетические затраты, насосная станция.

Для цитирования. Абазоков М. Б., Кудаев В. Ч. Компьютерное проектирование больших разветвленных трубопроводных систем водоснабжения высокого ранга оптимальности // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2024. Т. 26. № 6. С. 82–97. DOI: 10.35330/1991-6639-2024-26-6-82-97