NSGA-Ⅱ算法在雨水管网优化中的应用研究

"这篇毕业论文主要探讨了基于NSGA-Ⅱ算法的雨水管网优化模型在城市防洪排涝中的应用。作者通过建立数学模型，旨在实现既节省投资又能提高雨水管网排水能力的双重目标，以解决国内老旧城区雨水管网存在的问题。论文详细介绍了研究过程，包括使用SWMM软件构建雨水管网模型，对NSGA-Ⅱ算法的深入研究，以及Matlab编程实现优化模型。此外，模型在眉山市彭山区的应用显示，经过优化后，管网排水能力显著提高，溢流量大幅减少，同时减少了改造成本。" 这篇硕士研究生学位论文主要关注的是城市雨水管网的优化设计，特别是在频发城市洪涝灾害的背景下。作者首先指出，国内许多城市的老旧雨水管网存在设计不足和管理维护不善的问题，不能有效应对暴雨排水需求。为解决这些问题，论文提出了一个基于NSGA-Ⅱ（快速非支配排序遗传算法）的优化模型。 NSGA-Ⅱ是一种多目标优化算法，能处理复杂的优化问题，避免了单目标优化可能导致的解决方案单一性。论文中，作者使用SWMM（Storm Water Management Model）软件构建了雨水管网的动态模拟模型，通过对SWMM的工作原理和应用的学习，进行管网运行的模拟分析，为优化模型提供基础数据。 在模型构建中，选取管径作为优化变量，同时考虑了坡度、流速和埋深等约束条件。论文的目标是在降低成本的同时提升管网的排水能力。通过Matlab编程，实现了NSGA-Ⅱ算法的雨水管网优化模型，该模型可以自动调用SWMM进行模拟运算，提高了运算的精确性和效率。 实际案例研究部分，论文将优化模型应用到眉山市彭山区的旧城西片区，结果显示，优化后的雨水管网总溢流量显著减少，路面积水量降低，表明优化模型有效地提升了管网的排水能力，并降低了改造成本。这些优化结果符合Pareto最优解的特性，即在两个优化目标之间找到了平衡点。 这篇论文通过NSGA-Ⅱ算法的运用，为城市雨水管网的优化设计提供了一种有效的方法，有助于提升城市防洪排涝能力，同时兼顾经济性和工程实用性。