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４．５ 优化效果评估 为了进一步验证优化方案的合理性和优越性，将不同偏好的调控情景与目前常规
的雨水泵站调控情景 Ｐ０进行效果评估。根据 《室外排水设计标准》 （ＧＢ５００１４—２０２１）的要求，目前
常规调度方式的依据是雨水泵站单泵开启水深为水泵 ３０ｓ的排水量，随着泵站蓄水池水深的增加，依
次增加水泵开启个数。表 ２展示了不同调控情景在节点积水累计时间、泵站总输出污染负荷、泵站总
耗电量方面的实施效果，与调控情景 Ｐ０相比，优化调控情景 Ｐ１在节点积水累计时间上延长了 ０．２７ｈ，
在泵站总输出污染负荷上减少输出了 １３８３．３４ｋｇ污染负荷，在泵站总耗电量上节约了 ６２１．９２ｋＷ·ｈ电
能。进一步与调控情景 Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４进行对比分析，调控情景 Ｐ２缩短了 １．０８ｈ的节点积水累计时间，
调控情景 Ｐ３减少输出了 ３８７３．４ｋｇ的污染负荷，调控情景 Ｐ４节约了 ６６２．１ｋＷ·ｈ电能。综合来看，优
化调控情景 Ｐ１在不明显增加城区内涝压力的基础上，减少了泵站总输出污染负荷和总耗电量，实现
了系统最优。

表 ２ 不同调控情景实施效果评估

调控情景 节点积水累计时间?ｈ 泵站总输出污染负荷?ｋｇ 泵站总耗电量?（ｋＷ·ｈ）
常规调控情景 Ｐ０ １．８５ １４４７７．３ １７８８．５
优化调控情景 Ｐ１ ２．１２ １３０９３．９ １１６６．５
节点积水累计时间最小调控情景 Ｐ２ ０．７７ １４２０１．９ １５８２．６
泵站总输出污染负荷最小调控情景 Ｐ３ ６．２９ １０６０３．９ １１３７．０
泵站总耗电量最小调控情景 Ｐ４ ４．３２ １２０５７．５ １１２６．４

以 １＃雨水泵站为例，对不同调控方案的启泵水深进行分析，如图 ９（ａ）所示，可以看出，调控情
景 Ｐ２偏好节点积水累计时间最小，启泵水深偏向低水位早启泵，造成了较大的泵站输出污染负荷和
耗电量。调控情景 Ｐ３和 Ｐ４偏好泵站总输出污染负荷和总耗电量最小，启泵水深偏向于高水位晚启
泵，造成了较长的城区积水累积时间。调控情景 Ｐ１正处于上述两种情形之间，这种调控方式不仅发
挥了泵站调蓄池的库容缓存作用，而且也对初期雨水水质起到了稀释作用。
进一步对 １＃雨水泵站雨水调蓄池的水深变化进行分析，如图 ９（ｂ）所示，可以看出，调控情景
Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４对于蓄水池容积的利用率显著大于调控情景 Ｐ０和 Ｐ２，其中常规调控情景 Ｐ０对于 １＃雨水
泵站蓄水池的利用率仅为 ５７．５％，而优化调控情景 Ｐ１对于 １＃雨水泵站蓄水池的利用率达到 ８５．０％，
蓄水池容积利用率提升了 ２７．５％。

图 ９ 不同调控情景下 １＃雨水泵站的排水泵启闭方式和蓄水池容积变化
优化时效也是本文关注的重点问题，在 ＣＰＵ为 Ｉｎｔｅｌ８核酷睿 ｉ７处理器、１６Ｇ内存的计算机配置
条件下，对研究案例运行迭代 ３００次，单线程串行计算累积时间为 ２３．５４ｈ，多线程并行计算累积时间
为 ５．６４ｈ，相比之下，本研究提出的多线程并行加速方式将计算速率提升了约 ４．２倍，显著提升了城
区雨水泵站多目标寻优的时效性。

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