بهنوش فرخ زاده

کنترل آبگرفتگی، سیلاب و تحلیل پیچیدگی عملکرد هیدرولیکی و هیدرولوژیکی پارامترهای موثر بر سیلاب شهری ، مستلزم استفاده از روش های محاسباتی پیشرفته و مدلسازی های جدید و کارآمدتر می باشد. هدف ازاین پژوهش شبیه سازی رواناب و تعیین مهم ترین پارامترهای موثر بر سیلاب شهری بخش هایی از شهر خرم آباد با استفاده از مدل SWMM است. ابتدا ضمن تعیین مقادیر رواناب برای بارش 24 ساعته با دوره بازگشت های مختلف بهترین توزیع آماری با توجه به نمودارهای شدت-مدت-فراوانی، پتانسیل سیلخیزی شهر خرم آباد بررسی و سپس شبیه سازی نفوذ از روش SCS و لایه اطلاعاتی خاکشناسی انجام و با استفاده از پارامترهای عرض معادل، درصد شیب، درصد مناطق نفوذ ناپذیر، ضریب زبری مانینگ مناطق نفوذ پذیر و نفوذ ناپذیر، عمق ذخیره چالابی برای مناطق نفوذ پذیر و نفوذ ناپذیر و درصد مناطق نفوذ ناپذیر بدون ذخیره چالابی، آنالیز حساسیت مدل SWMM انجام شد. با توجه به مقدار 994/0 رابطه نش-ساتکلیف ورابطه کلینگ-گوپتا به میزان913/0 نتایج واسنجی و ارزیابی مدل نشان داد که بین شاخص ارزیابی کارایی مدل جهت برآورد ارتفاع رواناب شبیه سازی و مشاهداتی، رابطه معنی داری وجود دارد و مدل برای شبیه سازی بارش و رواناب از کارایی قابل قبولی برخوردار است. نتایج نشان داد به ترتیب درصد مناطق نفوذ ناپذیر، عمق ذخیره چالابی مناطق نفوذ ناپذیر و عرض معادل بیشترین تاثیر را بر تغییر عمق رواناب دارند .نتایج واسنجی مدل نشان داد بین عمق رواناب تولیدی مدل و محاسباتی روش SCS ارتباط معنا داری وجود دارد و مدل SWMM می تواند با مدلسازی نفوذ به روش های مختلف، ضریب رواناب و پتانسیل سیل خیزی را به خوبی شبیه سازی نماید . همچنین نتایج نشان داد برخی کانال ها و گره-هایی شبکه شهری خرم آباد به درستی رفتار نمی کنند و موجب رفتار مخاطره آمیز درموقعیت های حساس و پر رفت و آمد و متراکم شهر می شوند که پیشنهاد می شود جهت رفع نواقص هیدرولیکی بهسازی شوند

در این پژوهش گره های سیل گیر شبکه زهکشی در حوضه شهری خاکو (فقیره – خضر) همدان با استفاده از مدل SWMM واسنجی و ارزیابی شد. نتایج نشان داد مقادیر نفوذ و ارتفاع رواناب بارش طرح در روش SCS به ترتیب برابر 86/50 و 14/16 میلی متر می باشد و بیانگر این است که روش SCS مقادیر نفوذ و رواناب را برای آبخیز شهری همدان دقیق تر ارزیابی نموده واز کارایی قابل قبولی برخوردار است . نتایج نشان می دهد که از کل بارش 120 میلی متری، مقدار 33 میلی متر مربوط به تلفات نفوذ و 87 میلی متر مربوط به رواناب سطحی بوده و حجم جریان معادل 41/2 میلیون مترمکعب می باشد که 98/1 میلیون مترمکعب مربوط به زیرحوضه فقیره و 43/0 میلیون مترمکعب مربوط به زیرحوضه خضر است. با توجه به ضریب کارایی NS که برای دبی اوج 66/0 و برای حجم سیلاب 73/0 محاسبه شده و اعداد قابل قبولی است. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار حجم رواناب بارش طرح با 28/1 میلیون متر مکعب مربوط به زیرحوضه فقیره به دلیل توسعه فیزیکی شهر همدان در سال های اخیر در این زیرحوضه و کمترین مقدار با 46/0میلیون مترمکعب مربوط به زیر حوضه خضرخاکو است. نتایج این پژوهش نشان داد که کاربری های مسکونی بیشترین سهم را در پتانسیل سیل خیزی محدوده مطالعاتی دارد.

در مناطق شهری بخش زیادی از زمین به وسیله سطوح نفوذ ناپذیر پوشیده شده که این امر منجربه تشکیل رواناب سطحی و باعث بروز سیل و آب گرفتی در سطح شهرها می شود. برای انجام این تحقیق که در منطقه 12 شهرداری تهران انجام شد با استفاده از پارامتر بارندگی و ویژگی های فیزیکی حوزه از طریق مدل هیدرولوژی – هیدرولیکی، SWMM میزان رواناب سطحی در دوره بازگشت های مختلف برای سه کانال خیام، شهرداری و 17 شهریور در منطقه مورد مطالعه برآورد گردید. سپس از طریق 4 رخداد بارندگی در روزهای 21/8/94، 10/9/94، 20/11/94 و 30/1/95، مدل با استفاده از 3 آماره نش-ساتکلیف، ریشه مربع خطا و BIAS مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج نشان از کارایی مدل در برآورد رواناب سطحی دارد. نتایج حاصل از آنالیز حساسیت نشان داد که درصد مناطق نفوذ ناپذیر بیشترین تاثیر و درصد مناطق نفوذ ناپذیر بدون ذخیره سطحی کمترین تاثیر را در ایجاد دبی های اوج دارند. از آنجایی که تونل 17 شهریور در شرقی ترین قسمت منطقه مورد مطالعه توان عبور رواناب با دوره بازگشت 20 سال به بالا را ندارد لذا ابعاد کانال باید مورد بازنگری قرار گیرد که از روش سعی و خطا حالت بهینه توان عبور جریان از کانال برآورد گردید. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که مدل SWMM دقت مورد نیاز برای شبیه سازی رواناب شهری و به تبعیت از آن طرح های مدیریت رواناب شهری و طراحی شبکه جمع آوری آب های سطحی در مناطق شهری را دارد.