ارزیابی کاراترین روش توسعه کم‌اثر و تعیین بهترین راه‌کار مدیریتی کمی سیلاب شهری با استفاده از رخدادهای به‌هنگام

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 استاد و عضو هیات علمی دانشکده عمران دانشگاه تبریز

4 دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

با توجه به پیچیدگی‌های موجود در محیط‌های شهری، در سال‌های اخیر ریسک سیلاب در حوضه‌های شهری نسبت به حوضه‌های غیرشهری افزایش یافته است. سیل گرفتگی در مناطق شهری موجب وارد شدن خسارات زیادی به ساختمان‌ها و دیگر زیرساخت­های شهری و کندشدن و یا توقف کامل سیستم‌های ترافیکی شده است. در این مقاله به مدیریت سیلاب شهری با هدف کاهش آب­گرفتگی با به­کارگیری روش‌های تکنیک توسعه کم­اثر همچون روسازی متخلخل و ترانشه‌های نفوذ پرداخته شده است. برای این­منظور با استفاده از نرم­افزار EPA-SWMM5 شبکه جمع‌آوری آب‌های سطحی محدوده­ای از منطقه 2 شهرداری کلانشهر تبریز مورد ارزیابی قرار گرفت و با چهار رخداد به­هنگام مدل شبیه­سازی، صحت‌سنجی و واسنجی شد. شبکه جمع‌آوری آب‌های سطحی در سه سناریو بر اساس به­کارگیری نوع LID6 توسط مدل نهایی از لحاظ ظرفیت هیدرولیکی انهار و کاهش دبی اوج رواناب خروجی سیل بررسی شد. نتایج نشان داد که اکثر قسمت­های شبکه شهری در سیلاب با دوره‌های بازگشت 2، 5 و 10 ساله، ظرفیت لازم زهکشی رواناب را نداشته است و به ترتیب 28، 45 و 48 درصد از طول شبکه موجود دچار شرایط بحرانی و آب‌گرفتگی شده است. همچنین روش توسعه کم­اثر ترانشه نفوذ نسبت به روسازی متخلخل برای سیلاب با دوره‌های بازگشت 2، 5 و 10 ساله، در شرایط یکسان در حدود 8 الی 10 درصد، عملکرد بهتری را در کاهش دبی اوج رواناب خروجی از حوضه و کاهش خطر سیلاب در عین افزایش نفوذ به آب‌های زیرزمینی نشان داده است که به‌عنوان بهترین و کاراترین راه­کار مدیریتی 7(BMP) برای محدوده مورد مطالعه، شناسایی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Efficient Assessment LID and Determining the BMP Quantitative of Urban Flooding Using at the Time Events

نویسندگان [English]

  • mohammad Kobarfard 1
  • Ramin Fazloula 2
  • mahdi Zarghami 3
  • Abolfazl Akbarpour 4
1 Ph.D. Student of Water Structures, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
2 Water Dept., Agricultural Eng. College, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
3 Professor, Faculty of Civil Engineering Tabriz University
4 Associate Professor, Department of Civil Engineering, University of Birjand., Birjand., Iran
چکیده [English]

Due to the complexities of the urban environment, in recent years flood risk in urban basins in comparison with non-urban basins has increased. Flooding in urban areas, causes damage to buildings and other large urban infrastructure and it slow down or completely hinder traffic system. In this paper, urban flood management to reduce flooding low-impact development techniques, using methods such as porous pavement and infiltration trenches are discussed. For this purpose, using the software EPA-SWMM, in an area of Tabriz municipality, a network of surface water collecting was assessed and with four events at the time of simulation model, it was validated and calibrated. The network collects surface water in the three scenarios underlying the adoption of the final version of the LID by hydraulic capacity of streams and reducing peak flood runoff was investigated. The results showed that the majority of the urban network in flood return periods of 2, 5 and 10 years old, storm water drainage do not have the necessary capacity and respectively 28, 45 and 48 percent of the network will be flooded in critical situations. Well as the LID trenches influence over Porous Pavements for return periods of 2, 5 and 10 years old, in the same condition in about 8 to 10 percent better performance in reducing peak runoff from watersheds and reduce flood risk while increasing groundwater is an important breakthrough as the best and most efficient way of management (BMP) for the study area were identified.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Best Management Practices (BMP)
  • Low-Impact Development (LID)
  • urban floods
  • Flood management
بدیعی­زاده،س.، بهره­مند،ع.، دهقانی،ا.، نورا،ن. 1394. مدیریت سیلاب شهری ازطریق شبیه‌سازی ‏رواناب سطحی با استفاده از مدل SWMM در شهر گرگان. نشریه پژوهش­های حفاظت آب و خاک. 22. 4 : 170-155.
تاج­بخش،م.، خداشناس،س. 1391. بازنگری شبکه زهکشی رواناب سطحی با استفاده از شبیه­سازی وکاربرد حوضچه‌های تأخیری مطالعه موردی حوضه آبریز اقبال شرقی، مشهد، نشریه دانش آب و خاک. 22. 1: 123-109.
تجریشی،م. 1391. آشنایی با تکنیک­های مدرن مدیریت رواناب، کارگاه تخصصی روش‌های نوین جمع‌آوری  و مدیریت رواناب سطحی شهری، مرکز مطالعات و برنامه­ریزی شهر تهران. 60 صفحه.
علیزاده،ا. 1394. هیدرولوژی کاربردی. چاپ چهلم، انتشارات آستان قدس رضوی، 942 صفحه.
کاویانپور،م.، بهزادی­پور،ا.، آقازاده ابری،ع.، مقیمی،ا. 1393. توسعه شهرنشینی و کاربرد روش‌های توسعه کم­اثر (LIDs) مطالعه موردی قمرود، نهمین سمپوزیوم پیشرفت­های علوم و تکنولوژی، مشهد، 9 صفحه.
کبارفرد،م.، فضل­اولی،ر. 1394. مدل­سازی کمی و کیفی سیلاب شهری با مدل EPA-SWMM مطالعه موردی بخشی از منطقه 22 تهران. سومین کنفرانس ملی مدیریت و مهندسی سیلاب. تهران. 14صفحه.
کمالی، ب.، موسوی، س.، اردشیر، ع. و مکنون، ر. 1390. ارزیابی بهترین راه‌کارهای مدیریتی در بهبود کمیت سیلاب‌های شهری، چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران، 10 صفحه.
کرمی،م.، اردشیر،ع.، بهزادیان،ک. 1394. مدیریت خطرپذیری آب­گرفتگی و آلودگی ناشی از سیلاب شهری با استفاده از راه­کارهای بهینه متداول و نوین، تحقیقات منابع آب ایران. 11.  3 : 112-100.
معاونت برنامه­ریزی و نظارت راهبردی رییس­جمهور. 1391. راهنمای کاربرد مدل­های ریاضی و فیزیکی در مطالعات مهندسی و ساماندهی رودخانه. نشریه شماره 584. 154 صفحه.
Ahmed,K., Chung,E., Song,J., Shahid,S. 2017. Effective Design and Planning Specification of Low Impact Development Practices Using Water Management Analysis Module (WMAM): Case of Malaysia. Water. 9.3:173-187.
Bitting,J. 2006. A methodology and evaluation tool for comparing post-construction storm water best management practises. M.Sc. Thesis, Cambridge University. 122pp.
Hinman,C. 2005. Low Impact Development Technical Guidance Manual for Puget Sound. Puget Sound Action Team, Olympia, WA, USA. 256p.
Hua,P.Q., Zhuo,X.L., Guangtao,F. 2013. “The effects of low impact development on urban flooding under different rainfall characteristics” Journal of Environmental Management. 129: 577-585.
Joksimovic,D., Alam,Z. 2014 .Cost Efficiency of Low Impact Development (LID) Stormwater Management Practices. 16th Conference on Water Distribution System Analysis, Procedia Engineering 89.734 - 741.
Karamouz,M., Nazif,S. 2013. Reliability-based flood management in urban watersheds considering climate change impacts. Journal of Water Resources Planning and Management. 139: 520-533.
Rosa,D.J., John,C,. Clausen,E., Michael, E.D. 2015. Calibration and Verification of SWMM for Low Impact Development. Journal of the American Water Resources Association.51. 3: 746-757.
Rossman L.A. 2015. Storm Water Management Model User’s Manual Version 5.1. EPA- 600/R-14/413b, National Risk Management Laboratory Office of Research and Development U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH 45268, 353 p.
Shaver,E., Horner,R., Skupien,J., May,C. and Rirley,G. 2007. Fundamentals of Urban Runoff Management: Technical and Institutional Issues (2nd ed.), North American Lake Management Society.18pp