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南水北调工程河南省辛庄口门输水系统设计日供水能力86万m3，总长约212km，属典型的长距离、大流量有压重力输水系统，管道在整个工程投资中所占比例较大。为节省工程投资，结合辛庄口门实际情况，建立了以管道材料用量最小为目标函数，满足设计供水能力为约束条件的数学模型，采用非线性规划的方法对管道直径进行了最优化求解，计算结果为实际工程的最优化设计提供了有力支持。