[发明专利]一种针对复杂雨水管网的快速多目标工程优化设计方法

权利要求书

1.一种针对复杂雨水管网的快速多目标工程优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)根据雨水管网所在地区选定其对应的暴雨强度公式及其参数，并根据给定的暴雨重现期P，从降雨历史记录数据选取与之相对应的典型降雨过程曲线；

(2)建立雨水管网水力模型，并将步骤(1)中的降雨过程曲线导入该模型中的降雨模块；收集排水地区的土地利用信息、管网参数信息，在排水建模软件中，根据管网参数信息确定管网布局；

(3)确定充满度解集E，可表达如下：

E＝[e₁,e₂,...,e_n]^T 式1

式中，e_i为管道设计充满度，取值范围为0.6～1，i＝1,2,…,n，表示n个不同的设计充满度；

(4)根据步骤(1)的暴雨强度公式及其参数及步骤(2)确定的管网布局，计算管道设计流量Q，进而通过管道非满流水力计算公式，为每一个设定的管道设计充满度e_i计算雨水管网中每一根管道的管径d_k(e_i),k＝1,2,…,K；K为雨水管道总数,结果可用公式表达如下：

ψ(e_i)＝[d₁(e_i),d₂(e_i),...,d_k(e_i)]^T 式2

式中ψ(e_i)为设计充满度e_i时优化管径设计方案；

(5)采用adjust函数对ψ(e_i)中d_k(e_i)调整为其最接近的工程管径，表达如下：

S(e_i)＝adjust{ψ(e_i)} 式3

(6)确定雨水管网初始优化设计方案集；循环步骤(4)和(5)直到充满度解集E的所有值完成计算，即可获得在不同管道设计充满度下的雨水管网优化设计方案集，可表达为：

S＝{S(e₁),S(e₂),...,S(e_n)} 式4

(7)建立雨水管网多目标优化模型；

(8)将步骤(6)中雨水管网初始优化设计方案集作为步骤(7)中雨水管网多目标优化模型的初始种群，启动雨水管网多目标优化模型，以快速获得雨水管网帕累托优化解集。