基于GIS的城市雨水管網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計研究
本文選題:雨水管網(wǎng) 切入點:GIS 出處:《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著城市化進(jìn)程的加快,雨水管網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴大,其管理難度越來越大,對安全性的要求也越來越高;我國的不少城市在汛期都不同程度的遭受內(nèi)澇,而城市雨水管網(wǎng)作為城市排澇的重要組成部分,承擔(dān)著及時排除城市降雨的責(zé)任,因此,研究設(shè)計經(jīng)濟、安全可靠的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)具有重要意義。首先介紹了雨水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),通過GIS對雨水管網(wǎng)的空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理,實現(xiàn)了圖形界面管理、管網(wǎng)管理、數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化設(shè)計四個功能模塊,為后序的雨水管網(wǎng)的水力模型建立及管網(wǎng)的多目標(biāo)優(yōu)化模型的求解提供可靠的數(shù)據(jù)支持,并將優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果返回GIS窗口中。建立了基于管網(wǎng)年費用、脆弱度和溢流量的雨水管網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型。通過管網(wǎng)年費用表示其經(jīng)濟性,脆弱度表示其水力性能,溢流量表示城市內(nèi)澇情況。采用約束法,對脆弱度及溢流量值進(jìn)行約束后,通過遺傳算法進(jìn)行求解。將本文中所采用的多目標(biāo)優(yōu)化模型應(yīng)用于實際算例中,采用MATLAB語言編寫優(yōu)化計算程序,將優(yōu)化計算結(jié)果同常規(guī)設(shè)計方案之間進(jìn)行比較。案例分析表明,設(shè)計方案在經(jīng)濟性、可靠性和安全性方面均能夠得到保障,充分說明多目標(biāo)優(yōu)化模型在雨水管網(wǎng)設(shè)計中是實用和有效的。
[Abstract]:Along with the city to speed up the process of rainwater pipe network, the continued expansion of the scale, the management is more difficult for the security requirements are also increasing; many city of our country have different degrees of suffering in the flood and waterlogging, city rainwater pipe network as an important part of city drainage, undertakes the timely elimination of city rainfall therefore, economic responsibility, study design, has important significance of rainwater pipe network system is safe and reliable. This paper first introduces the rainwater pipe network database system to store and manage the GIS spatial data and attribute data of rainwater pipe network, to achieve a graphical interface management, network management, data analysis and optimization design of four functional modules, solution a multi-objective optimization model for hydraulic model of order of rainwater pipe network construction and pipeline to provide reliable data support, and the optimization design results of the return GIS window was established. Net annual cost based on the multi-objective optimization model of vulnerability and overflow rainwater pipe network. Through the network cost said its economy, said the vulnerability of the hydraulic performance, flow. The said city waterlogging vulnerability and the constraint method, flow value constraints, is solved by the genetic algorithm in optimization. A practical example of multi-objective model application will be used in this article, using MATLAB language optimization calculation program, we also compare the optimization results with the conventional design. The case analysis shows that the design scheme in economy, reliability and safety are guaranteed, fully explain the multi-objective optimization model in rainwater pipe network the design is practical and effective.
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TU992
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1726606
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