基于CatBoost-MOAHA的长距离输水系统水锤防护多目标优化研究

宋月华; 牧振伟; 李明超; 周镇; 赵白恩; 胡德智

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251144

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基于CatBoost-MOAHA的长距离输水系统水锤防护多目标优化研究

更新时间：2026-06-27

- 基于CatBoost-MOAHA的长距离输水系统水锤防护多目标优化研究
- Vol. 44, Issue 6, Pages: 160-165(2026)
- 作者机构：
  
  1. 新疆农业大学水利与土木工程学院
  2. 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251144
  CLC： TV672;TV134
- Published：2026
- 稿件说明：
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宋月华, 牧振伟, 李明超, et al. 基于CatBoost-MOAHA的长距离输水系统水锤防护多目标优化研究[J]. 2026, 44(6): 160-165.
DOI：

宋月华, 牧振伟, 李明超, et al. 基于CatBoost-MOAHA的长距离输水系统水锤防护多目标优化研究[J]. 2026, 44(6): 160-165. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251144.

摘要

针对长距离输水系统水锤防护安全性与经济性协同优化问题，提出融合CatBoost算法与多目标人工蜂鸟算法(MOAHA)的优化框架。基于拉丁超立方采样构建样本数据集，利用CatBoost建立设备参数与防护指标的映射模型，经SHAP分析表明空气罐连接管直径为水锤防护关键参数，其平均SHAP值达0.32～0.50。以正压防护裕度、负压防护裕度、水泵最大无量纲倒转速及空气罐体积为优化目标，采用MOAHA算法求解Pareto解集，并基于熵权TOPSIS决策最优方案。结果表明，较初始方案，优化后最大压力水头降低20.37%

最小压力水头提升64.75%

空气罐体积减小50%

水泵最大倒转速符合规范要求。该方法实现了防护效果与经济性的协同优化，可为同类工程水锤防护设计提供参考。

Abstract

关键词

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