雨水管网是城市的重要基础设施之一,目前的设计方法是定值设计法,缺乏对排水可靠性的考虑。而事实上,在设计过程中涉及的变量以及采用的计算模型等具有不确定性,在设计时应当考虑这些不确定性因素,将设计变量看作是随机变量,运用基于可靠性理论的概率极限状态设计法来设计。 城市雨水管网系统的任务就是及时可靠地汇集并排除降雨形成的地面径流,从而给城市创造一个舒适安全的生存和生产环境。但是,近年来诸多城市(如北京、上海、南京、成都等)都不同程度地发生了内涝灾害,给人们造成了巨大的经济损失。造成内涝的原因除了排水设施和管理制度跟不上经济的发展、城市化进程的步伐外,现有排水管网的可靠性低也是一个主要原因。因此,研究雨水管网的可靠性,采取基于可靠性理论的概率极限状态设计法来设计雨水管网有着重要的实际意义。 本论文首先分析了雨水管网设计中存在的不确定性,然后针对一个已经存在的雨水管网,采用验算点法、蒙特卡罗法、遗传算法3种方法计算出了各单段管道的可靠度,采用界限估计法估计出整个雨水管网体系的可靠度,计算结果显示了现有的用定值设计法设计的雨水管网可靠性低的结论。接着提出了雨水管网概率极限状态设计的目标可靠指标建议值,并计算出与之相对应的分项系数,最后举例运用目标可靠指标和分项系数表达式两种方法进行了雨水管道的概率极限状态水力计算。