管网优化在北城核心区雨水工程设计中的应用

王永华 （合肥志诚工程设计咨询有限公司，安徽 合肥 230088）

1 引言

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确指出，十四五期间要全面提升城市品质，推进新型城市建设，尤其要建设源头减排、蓄排结合、排涝除险、超标应急等城市安全防洪排涝体系。雨水系统是城市防洪排涝体系的重要组成部分，其中雨水管网占整个雨水系统投资的70%左右。因此，优化雨水管网设计，提高雨水管理水平不仅必要，而且非常迫切。

2 管网优化设计进展

传统雨水管网设计是基于相关经验公式，先按照暴雨强度、汇水面积和相关径流系数，推算各管段设计流量，再依据曼宁（Manning）公式或柯尔布鲁克-怀特（Colebrook-White）公式，从上游到下游、从支管到干管逐段推算各管段管径与坡度，计算工作量大，且繁杂。

随着计算机技术的发展和应用，给排水管网优化设计也在不断向前推进，雨水管网优化致力于在保障达到设计排水能力和要求的前提下，力求建设雨水管网工程造价最低。早期应用的优化方法有线性规划法、非线性规划法和动态规划法等，近期人们在雨水管网优化上运用遗传算法（Genetic Algorithm，GA）、模拟退火算法（Simulated Annealing，SA）及集对分析耦合优化算法等进行了不断探索。

管网优化设计基于系统范畴，从全局出发，综合管网水力性能和经济指标，运用计算机编程运行，一气呵成，出现个别偏差，可通过人机对话窗口调整。同时，通过管网模型与AutoCAD环境、数据库和地理信息系统耦合接口，完成数据管理、方案比选、成果（图表制作）输出和报告分析等功能，极大提高工作效率。……