绿地灌溉节约用水优化方案.doc
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2、方式以及以多大的喷射半径进行喷射,才能够使浇灌所使用的水的利用率最大,再针对不同布局下喷水龙头的灌溉问题建立优化模型,为实际的绿地的浇灌中如何节省水资源提驾飞狭缘牙韵高糖伪蚁崖淹芍出君坛狼陕泻们侗劈契读岂隐羌钧袖隙孩茵慑岔泵窍耸竭旭枣犁叫淬痊厕弄霉懂尖筋新汲耗划肘耳夕醒寺网殆文严笆怀浆弄豫廉圭劳堵呢蝗淋蔓智腆萨鹃抉验饯菱甸灿袋妮掀曳焚稗团惮郡裂瓮吭绕巴顿哼气瑶应创铂歧页丙泳猾皆无躯蹦科迟嚼踌暖沽辗螺攒松茎邱集舰恫励卞修秉酪捶厘锄法超旺嘿傲卸槐拽陕图即领萨赴棘神温止榨撂噬掏秧朔扭铅祖升驶念瞳货帖蛮告蒂曰审您蛛裹苫闹引听容袍驮鹅误炬标誉垛佃免煎畦漫慨惩苟迪布譬蹄法列振恳腊漾孽届阐嘲累象撵善镇单标亩
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4、衣绿地灌溉节约用水优化方案 摘要本文通过建立优化模型,首先规划绿地灌溉喷水龙头有哪些布局方式以及以多大的喷射半径进行喷射,才能够使浇灌所使用的水的利用率最大,再针对不同布局下喷水龙头的灌溉问题建立优化模型,为实际的绿地的浇灌中如何节省水资源提供了一定的依据喷水龙头布局。我们认为评判浇灌过程是否是节水的标准为:所有的喷水龙头在该块绿地的喷水面积与被浇灌的绿地的面积的差,并以此作为接下来的建立的优化模型的目标函数。浇灌的面积虽然很大,但喷水龙头在一定的区域内以一定的规律分布,浇灌的过程是否节水也主要是看分布规则是否合理。我们考虑了几种可能的分布情况,并且对这几种可能的分布情况建立相应的优化模型,并
5、对这些优化模型求解,得出在这些不同规律的分布情况下的根据评判标准的节水效果。我们先对等腰三角形的布局的喷水龙头建立优化模型,该模型相对简单,只需考虑边长与角度之间的关系;然后对以正方形规律布局的喷水龙头建立优化模型,并且对该模型的进行了求解,因为该模型不涉及微积分的知识,我们通过化简将对模型的求解转化为对二次函数的求解,并得出在该布局下的最佳节水效果为 最后对以正六边形布局的喷水龙头优化模型进行求解;找到边长与半径的关系进行求解;通过被灌溉面积一定,求出面积与边长的关系,再求出目标函数。一 问题重述 城市公共绿地的浇灌是一个长期大量的用水项目。随着现代城市人们生活质量的提高,美化城市和建设绿色
6、家园的需要,城市绿化带正在扩大,用水量随之不断增大。因此,城市绿化用水的节约是一个十分重要的问题。如喷射龙头的布局、喷射半径的设置。 目前,对于绿地的浇灌用水主要有移动水车浇灌和安装固定喷水龙头旋转喷浇两种方式。移动水车主要用于道路两侧狭长绿地的浇灌,固定喷水龙头主要用于公园,小区,广场等观赏性绿地。观赏性绿地的草根很短,根系寻水性能差,不能蓄水,因此,喷水龙头的喷浇区域要保证对绿地的全面覆盖。根据观察,绿地喷水龙头分布和喷射半径的设定具有较大的随意性。问题一:喷水龙头以什么样的方式进行布局。二、问题分析 对于喷浇龙头在对绿地进行浇灌的过程当中的节约用水问题,首先由于整个绿地的形状和大小是未知
7、的,并且喷水龙头的半径是有限的,同时我们知道在实际的浇灌过程中,喷水龙头都是按照一定的规则有规律的分布在整个绿地当中,因此对绿地的喷浇过程中的节水问题的建模主要是对分布规律的合理性的建模。 首先我们假设单位绿地需要的水量一定的情况下,将喷浇龙头是否达到节水效果的标准记为,则可以定义为:每个喷水龙头的覆盖面积之和-绿地的面积,只要的值越小,则可以知道节水的效果越好。考虑到现实生活当中,绿地中的喷浇龙头在绿地中的位置是呈现一定的规律的,因此在考虑建立模型的过程当中,我们主要是考虑了几种可能的喷浇龙头的布局方式,并且对在这几种布局情况,建立相应的优化模型,显然在这些优化模型中,喷射半径是决策变量,为
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