规模化自压灌溉管网具有首尾高差大、管线长、供水流量大等特点,有时会出现管道工作压力超出其承压能力,容易引起爆管,影响输水效率,因此需要进行减压以保证管网安全运行。本文考虑在管网干管布置调压池,分干管与支管布设减压阀的方式进行调压与调流。灌溉管网系统布置调压池属于管网系统优化研究的一个分支,对节省灌溉系统投资、提高灌溉质量、保证管网安全运行有重要价值与意义。本文以调压池与自压灌溉管网为研究对象,分别探究了自压管网调压池布置优化与体型优化。针对当前对自压管网研究的不足之处,首先基于MATLAB平台,以干管造价与调压池造价之和为目标函数,以管段流量、流速、节点压力等为约束条件,建立规模化灌溉管网调压池优化数学模型,基于遗传算法结合西北某自压树状管网进行求解,实现了调压池布置与干管管径同步优化;然后以遗传算法结果为基础,基于FLUENT平台对调压池进行数值模拟,判别参数分别为调压池长宽比、调压池宽度与调压池出口边壁形状,目标函数为调压池出水管的流速均匀度,得到调压池水力性能最佳的几何方案。主要成果如下:(1)调压池布置与干管管径同步优化以调压池造价与干管管道造价之和为目标函数,用罚函数法处理约束条件,对调压池布置位置与干管管径分别采用整数编码的双重编码方法,使用遗传算法进行求解。同步优化方法避免了出现分步优化方法难以实现全局最优解的不足,优化结果表明,管网系统共布置两座调压池,将管网共分为3区,干管总长度10973.7 m,较按人工经验布置方案(12473.0 m)减少12.02%,系统总投资464.80万元,较按人工经验布置方案(561.58万元)减少17.23%,且各配水节点压力更为均衡。(2)调压池体型优化以调压池出水管流速均匀度为目标函数,采用单因素分析法进行数值模拟,分别采用6种长宽比、4种调压池宽度,3种边壁形状依次优化。研究表明:在设计流量一定情况下,对于容积相同的调压池,并非水池长度越长出水管水力性能越好,与调压池宽度、长宽比及边壁形状都有关。最终得到的调压池出口流速均匀度最高的尺寸方案为:长宽比为7,调压池宽度为6 m,调压池边壁形状为带圆角的矩形。