水電工程優化設計的一種新方法

[厄瓜多爾]H.阿爾梅達

劉澤文 譯自英刊《水電與大壩》2010年第1期

基礎建設工程,尤其是水電工程,有很多可行的比選方案,從中選出最優的方案常常需要花很大的功夫。傳統方法一直是預先設計幾套工程總體布置方案,列出每套方案的建設費用與運行費用、發電量、產生的收益以及相關財務指標等參數。在對各個財務指標進行比較并對環境影響作出評估后選出最優方案。

利用傳統方法進行合理優化,必須考慮許多可選項以及變化情況。因此,需要耗費相當多的資源和時間。傳統方法考慮的是具有離散值的孤立變量。

對孤立變量進行簡化分析可以得到一個合理的解,但不一定是最佳解。例如,可以采用預定單機容量的水輪機數量與類型對裝機容量進行優化。但是,在綜合考慮了裝機容量、機組數量、水輪機類型以及工程其他變量后,可以有更好的比選方案。

1 最優連續法簡介

卡米諾斯卡(Caminosca)公司提出了最優連續法并編制了計算程序,可以對工程進行全方位優化。

該方法包括對工程的每座主體建筑物(相關獨立變量取 3～4個值)進行初步設計。然后定出規模、數量及費用,并將其作為建立與適宜自變量有關的工程建筑物費用的連續函數的依據。采用這些連續函數求出投資費用,同時采用與那些相同變量有關的其他函數和公式算出發電量及其效益。運行維護費則根據連續函數確定或按建設費用的某一個百分比計算。工程產生的經濟效益與財務效益指標則通過費用效益分析計算獲得。……