多目標遺傳演算法應用於滯洪池最佳化優選

  • 戴 巧雯

學生論文: Master's Thesis

摘要

本研究旨在建立滯洪池優選模式,嘗試以地文性淹排水模式(physiographic drainage-inundation model PHD model)與非支配排序遺傳演算法(A fast elitist non-dominated sorting genetic algorithm-II NSGA-II)根據水利規劃試驗所在典寶溪流域所規劃設置滯洪池之地點做優選,考慮不同重現期距降雨情境下,分析滯洪池最佳設置容量與地點,以供決策者參考。 近年來由於都市化與氣候變遷影響下,產生極端降雨與不透水面積的增加,進而導致洪峰流量、逕流體積的增加及集流時間的減少,對於易淹水的地區更增加了壓力,並加劇生命、土地、物業與基礎設施的損害。為了減少潛在的危害,在水資源規劃中,洪水管理是重要的議題之一。近年來,洪水管理採用綜合治水之方式,其中多建議以設置滯洪池為重,然而治水成本有限,因此選擇設置滯洪池之地點與容量所帶來效益是最好的,可能是決策者所需要的資訊。 本研究進行滯洪池最佳化優選是使用擬似二維淹水模式-地文性淹排水模式(PHD model)來計算不同滯洪池設置組合之淹水損失,並結合多目標最佳化模式-非支配遺傳演算法(NSGA-II)得到最少的滯洪池設置費用與淹水損失額,兩衝突目標函數之柏拉圖最佳解(Pareto-optimal solutions)。透過滯洪池優選模式顯示出在2年、5年重現期距降雨下,滯洪池C對淹水損失有良好之效果,而滯洪池B相對之下則比較沒效果;在10年與25年重現期距降雨下,則可發現較著重在上游設置滯洪池(滯洪池A、B、C),並與水規所以10年重現期距之規劃,先設置A、B結果是相符合的。決策者可針對不同層級資金下,最佳減洪效果之滯洪池設置組合作為考慮決策準則,或者在預算有限之情況下,根據後優選方式,以妥協規劃法(compromise programming approach)得到之妥協解作為參考,並透過直接益本比之計算,以10年重現期距之妥協解最為經濟。
獎項日期2014 七月 1
原文???core.languages.zh_ZH???
監督員Pao-Shan Yu (Supervisor)

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