城市雨水管網(wǎng)多目標優(yōu)化設計研究.pdf

1、目前雨水管網(wǎng)設計僅考慮管道的建設費用或水力性能，設計目標單一。本文從雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的造價和溢流量兩方面出發(fā)，結合優(yōu)化算法和模擬軟件，建立了雨水管網(wǎng)多目標優(yōu)選設計理論。并以設定造價和溢流為優(yōu)選目標，選出了雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)設計方案。主要研究內容如下：
　　 (1)結合2008年《天津市市政工程預算基價》，利用遺傳算法，擬合出管道和檢查井的造價函數(shù)，建立了雨水管網(wǎng)建設費用模型，為造價優(yōu)化提供了可靠的基礎；
　　 (2)根據(jù)圖論

2、中有向圖的思想，運用關聯(lián)矩陣表示復雜的雨水管網(wǎng)結構，與MATLAB聯(lián)用，編寫了基于雨水管段的設計流量、起始管段埋深、管段長度等參數(shù)的水力方程，得到了各方案的水力參數(shù)；
　　 (3)利用枚舉算法優(yōu)化技術方案，實現(xiàn)了雨水管網(wǎng)的干管與支管同時優(yōu)化，并全局搜索找出了造價較優(yōu)5種設計方案，造價分別比原規(guī)劃方案造價降低了10.13％、9.47％、6.25％、5.57％和4.82％；
　　 (4)利用SWMM建立雨水管網(wǎng)水力模型，模擬

3、了各優(yōu)選方案在不同降雨重現(xiàn)期下的溢流情況，定量地確定了溢流風險與暴雨重現(xiàn)期及管網(wǎng)結構之間的關系；
　　 (5)根據(jù)不同工況下的溢流量，定量估算出不同重現(xiàn)期下各方案與規(guī)劃方案的溢流量變化。結合天津降雨重現(xiàn)期出現(xiàn)的概率，得出了各方案與規(guī)劃方案相比的綜合溢流量變化。根據(jù)不同目標要求，合理分配造價和溢流的權重，為決策者提供了多種備選的優(yōu)化方案。
　　 本文將管網(wǎng)造價模型和水力計算模型相結合，用優(yōu)化算法篩選尋優(yōu)，提出了了根據(jù)設計目