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目前雨水管网设计仅考虑管道的建设费用或水力性能,设计目标单一。本文从雨水管网系统的造价和溢流量两方面出发,结合优化算法和模拟软件,建立了雨水管网多目标优选设计理论。并以设定造价和溢流为优选目标,选出了雨水管网系统的最优设计方案。主要研究内容如下:(1)结合2008年《天津市市政工程预算基价》,利用遗传算法,拟合出管道和检查井的造价函数,建立了雨水管网建设费用模型,为造价优化提供了可靠的基础;(2)根据图论中有向图的思想,运用关联矩阵表示复杂的雨水管网结构,与MATLAB联用,编写了基于雨水管段的设计流量、起始管段埋深、管段长度等参数的水力方程,得到了各方案的水力参数;(3)利用枚举算法优化技术方案,实现了雨水管网的干管与支管同时优化,并全局搜索找出了造价较优5种设计方案,造价分别比原规划方案造价降低了10.13%、9.47%、6.25%、5.57%和4.82%;(4)利用SWMM建立雨水管网水力模型,模拟了各优选方案在不同降雨重现期下的溢流情况,定量地确定了溢流风险与暴雨重现期及管网结构之间的关系;(5)根据不同工况下的溢流量,定量估算出不同重现期下各方案与规划方案的溢流量变化。结合天津降雨重现期出现的概率,得出了各方案与规划方案相比的综合溢流量变化。根据不同目标要求,合理分配造价和溢流的权重,为决策者提供了多种备选的优化方案。本文将管网造价模型和水力计算模型相结合,用优化算法筛选寻优,提出了了根据设计目标进行多角度权衡优选设计的理论,为雨水管网的多目标优化设计提供了一种新思路。