發(fā)布時(shí)間：2023-12-09 09:34

　　隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),流域下墊面和產(chǎn)匯流條件發(fā)生改變,自然水循環(huán)受到影響,城市面臨著一系列雨洪問(wèn)題,比如暴雨頻發(fā)、內(nèi)澇災(zāi)害和邊坡失穩(wěn)等,現(xiàn)有雨水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理和雨洪管理政策的不完善是造成這些問(wèn)題的兩個(gè)重要原因。因此,設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理、高效的雨水管網(wǎng)和雨洪管理方案,對(duì)城市安全和可持續(xù)發(fā)展有重要意義。首先,分析研究區(qū)水文氣象、地形地勢(shì)、規(guī)劃土地利用、排水體制等實(shí)際情況,建立SWMM模型,并且對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行合理性分析。對(duì)于城市雨水管網(wǎng),本文以降低成本、提升水力性能為目標(biāo),以管道直徑和管道坡度為變量,以地面無(wú)積水和規(guī)范要求的水力學(xué)條件為約束,建立多目標(biāo)優(yōu)化模型。選擇NSGA-II作為求解算法,利用Python程序?qū)WMM源碼嵌入尋優(yōu)過(guò)程,并開發(fā)一種啟發(fā)式解法,得到成本效益平衡關(guān)系。選取解集中六種典型方案與原規(guī)劃方案對(duì)比分析,優(yōu)化方案在滿足排水能力的前提下費(fèi)用分別下降了13.9%,13.2%,12.5%,11.1%,7.4%,3.8%。探討了優(yōu)化算法在大規(guī)模雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題中的可行性,說(shuō)明了利用有壓流排水的可行性與適用性。對(duì)于城市雨洪管理措施,本文基于低影響開發(fā)理念,建立了LID設(shè)施...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 城市排水管網(wǎng)優(yōu)化概述
        1.2.2 低影響開發(fā)研究概述
    1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況與SWMM模型構(gòu)建
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 自然地理與水文氣象
        2.1.2 規(guī)劃用地與排水體制
        2.1.3 降雨特征分析
    2.2 城市雨洪模型選擇
    2.3 SWMM模型介紹
        2.3.1 SWMM模型概況
        2.3.2 SWMM模型原理
    2.4 SWMM模型構(gòu)建
        2.4.1 排水管網(wǎng)概化與子匯水區(qū)劃分
        2.4.2 模型參數(shù)設(shè)置與合理性分析
    2.5 本章小結(jié)
3 城市雨水管網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.1 雨水管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
    3.2 多目標(biāo)優(yōu)化模型建立
        3.2.1 目標(biāo)函數(shù)
        3.2.2 決策變量
        3.2.3 約束條件
    3.3 水力模擬與優(yōu)化算法的耦合
        3.3.1 多目標(biāo)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)
        3.3.2 NSGA-Ⅱ原理
        3.3.3 NSGA-Ⅱ與 SWMM的耦合
    3.4 啟發(fā)式解法
    3.5 優(yōu)化結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
4 低影響開發(fā)措施組合優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 LID措施初選
        4.1.1 LID措施初選指標(biāo)
        4.1.2 研究區(qū)場(chǎng)地條件分析
    4.2 LID措施參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.2.1 下凹式綠地
        4.2.2 綠色屋頂
        4.2.3 透水鋪裝
    4.3 子匯水區(qū)LID措施適建面積分析
    4.4 LID措施組合優(yōu)化模型建立
        4.4.1 目標(biāo)函數(shù)
        4.4.2 決策變量
        4.4.3 優(yōu)化求解流程
    4.5 優(yōu)化結(jié)果分析
    4.6 優(yōu)化方案多目標(biāo)模糊優(yōu)選
        4.6.1 方案評(píng)價(jià)指標(biāo)
        4.6.2 多目標(biāo)模糊優(yōu)選
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3871303