水電工程優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種新方法

[厄瓜多爾]H.阿爾梅達(dá)

劉澤文 譯自英刊《水電與大壩》2010年第1期

基礎(chǔ)建設(shè)工程,尤其是水電工程,有很多可行的比選方案,從中選出最優(yōu)的方案常常需要花很大的功夫。傳統(tǒng)方法一直是預(yù)先設(shè)計(jì)幾套工程總體布置方案,列出每套方案的建設(shè)費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用、發(fā)電量、產(chǎn)生的收益以及相關(guān)財(cái)務(wù)指標(biāo)等參數(shù)。在對(duì)各個(gè)財(cái)務(wù)指標(biāo)進(jìn)行比較并對(duì)環(huán)境影響作出評(píng)估后選出最優(yōu)方案。

利用傳統(tǒng)方法進(jìn)行合理優(yōu)化,必須考慮許多可選項(xiàng)以及變化情況。因此,需要耗費(fèi)相當(dāng)多的資源和時(shí)間。傳統(tǒng)方法考慮的是具有離散值的孤立變量。

對(duì)孤立變量進(jìn)行簡化分析可以得到一個(gè)合理的解,但不一定是最佳解。例如,可以采用預(yù)定單機(jī)容量的水輪機(jī)數(shù)量與類型對(duì)裝機(jī)容量進(jìn)行優(yōu)化。但是,在綜合考慮了裝機(jī)容量、機(jī)組數(shù)量、水輪機(jī)類型以及工程其他變量后,可以有更好的比選方案。

1 最優(yōu)連續(xù)法簡介

卡米諾斯卡(Caminosca)公司提出了最優(yōu)連續(xù)法并編制了計(jì)算程序,可以對(duì)工程進(jìn)行全方位優(yōu)化。

該方法包括對(duì)工程的每座主體建筑物(相關(guān)獨(dú)立變量取 3～4個(gè)值)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。然后定出規(guī)模、數(shù)量及費(fèi)用,并將其作為建立與適宜自變量有關(guān)的工程建筑物費(fèi)用的連續(xù)函數(shù)的依據(jù)。采用這些連續(xù)函數(shù)求出投資費(fèi)用,同時(shí)采用與那些相同變量有關(guān)的其他函數(shù)和公式算出發(fā)電量及其效益。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)則根據(jù)連續(xù)函數(shù)確定或按建設(shè)費(fèi)用的某一個(gè)百分比計(jì)算。工程產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益與財(cái)務(wù)效益指標(biāo)則通過費(fèi)用效益分析計(jì)算獲得。……