Page 101 - 水利学报2025年第56卷第3期

到多目标均衡优化的检修通风设计方案。
ｖ、
将优化方案和初始方案对应的 珋 λ 、Ｃ以及 Ｅ
的优化目标值和优化目标隶属度值列入表 ２进行对
ｖ
比。前者的 Ｅ比后者降低了 ２１．９％，优化方案的 珋
仅比初始方案降低了 ０．０７ｍ?ｓ，并且 λ和 Ｃ均有小
３
幅度提升，分别增加了 ０．１７和 ０．３６ｍｇ?ｍ 。此外，
通过对比两种方案的优化目标隶属度值可知，初始
方案更侧重于改善通风效果，导致通风成本隶属度
值过低；优化方案中 ４项指标的隶属度值分布相较
初始方案更加均衡。优化方案与初始方案的工作井
风量取值和隧洞内部风速分布分别如图 ８和图 ９所
图 ７ ＩＳＣＳＯ － ＦＬ多目标优化方法的适应度和优化目标
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示。优化方案与初始方案相比，４—９工作井的风
隶属度迭代曲线
机风量连续降低，导致优化方案中⑤—⑨隧洞分段
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内部整体风速明显低于初始方案；进一步，对比优化方案的各工作井风量可知，１、２、３、７和 ９
３
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工作井内风机风量较大，均超过 ５０ｍ ?ｓ，因此优化方案中的①—④隧洞分段内部风速较大；４、５、
３
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６和 ８工作井内风机风量较小，均低于 ５０ｍ ?ｓ，因此优化方案中⑤—⑨隧洞分段的风速水平明显低于
其他隧洞分段。优化方案的各隧洞分段风速均在［０．５，１．２］ｍ?ｓ范围内，可以为检修人员提供充足的
新鲜空气并保证检修人员的热舒适性，优化方案能够满足检修期的通风安全需求。综合考虑长距离输
水隧洞检修通风的安全性和经济性，通过 ＩＳＣＳＯ － ＦＬ多目标优化方法得到的通风设计方案相比于初始
方案，减少了通风效果冗余的同时有效降低了通风成本，整体上更加经济合理，实现了对通风效果和
通风成本的均衡优化。
表 ２ 优化方案与初始方案的优化目标值和目标隶属度值对比
３
优化目标 平均风速 珋 风速不均匀系数 λ 有害气体浓度峰值 Ｃ?（ｍｇ?ｍ ） 通风成本 Ｅ?（元?ｈ）
ｖ?（ｍ?ｓ）
优化目标隶属度值 ０．６９８ ０．６８８ ０．６８３ ０．６８５
优化方案
优化目标值 ０．８５ ０．３１ ９．５２ ２４０．０７
优化目标隶属度值 ０．８４０ ０．８６０ ０．６９５ ０．４５６
初始方案
优化目标值 ０．９２ ０．１４ ９．１６ ３０７．５０

图 ８ 优化方案与初始方案工作井风量取值 图 ９ 优化方案与初始方案隧洞内部风速分布
５．３ 对比与讨论 为了验证本文方法的优越性，分别采用 ＩＳＣＳＯ － ＦＬ多目标优化方法，针对单一目标
的 ＩＳＣＳＯ算法以及基于 ＰＯ准则的 ＭＯＳＣＳＯ算法对检修通风方案进行优化，优化结果如表 ３所示。

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