基于目标函数法的基坑降水最优化模型求解与应用

为优化基坑降水总涌水量，求取各降水井的最优单井抽水量与最优降水井数，建立了基于目标函数法的基坑降水最优化模型。以河南省西霞院水利枢纽输水及灌区工程渠首倒虹吸段基坑降水工程为例，运用目标函数法建立了倒虹吸段基坑降水最优化模型，调用MATLAB优化工具箱对工程实例的倒虹吸段基坑降水模型进行优化求解，并采用GMS数值模拟软件对优化结果进行验证分析。优化与模拟结果表明：在满足基坑施工要求、保证周围环境安全的条件下，采用Fmincon函数和GA遗传算法优化结果分别比原抽排计划(3个月)减少总涌水量624 300 m³和546 390 m³,对单井抽水量和井的数量方面也能进行合理优化。因此，采用目标函数法调用优化工具箱进行基坑降水优化设计是可行的，能取得很好的优化效果。