基于RBF代理模型和粒子群算法的水交换优化研究

作者：戚蓝; 郑诗豪; 张丛林^*

来源：水利水运工程学报, 2020, (05): 40-47.

• 水交换优化
• RBF代理模型
• 粒子群算法
• 数值模拟

良好的水交换对改善水环境、提高水域周边景观效果等具有十分重要的作用。而引水置换的方法对促进水交换效果显著,但利用数值模拟进行水交换研究耗时长、效率低,且人为改变参数的局限性大,不利于寻找最优的换水方案。为解决这一问题,基于径向基函数(简称RBF)代理模型建立水交换优化模型,并通过粒子群算法求最优解。以某人工岛游艇别墅区港池初拟方案为例,验证该方法的可行性和优越性。算例结果表明:(1)构建的基于RBF代理模型的水交换优化模型精度较高;(2)基于RBF代理模型的水交换优化模型计算1次所需时间量级为秒,而传统数值模拟计算的量级为小时;(3)通过粒子群算法,对建立的基于RBF代理模型的水交换优化模型求解,得到研究区域的最优换水方案。上述最优方案的结果与MIKE21水动力和对流扩散模型的计算结果相符。

• 单位
  天津大学; 水利工程仿真与安全国家重点实验室; 中国科学院科技战略咨询研究院