ارزیابی کارایی شبکه و گرههای زهکشی سطحی بهمنظور مهار رواناب شهری با استفاده از نرمافزار SWMM در غرب منطقه شش تهران
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیز، دانشکده ی منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان
2 استاد دانشکده ی منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان
3 دانشیار دانشکده ی منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان
doi
10.22092/wmrj.2022.359788.1489چکیده
مقدمه و هدفشبیهسازی در آبخیزهای شهری با توجه به مشکلات مدیریت منابع آب از جمله سیلاب و مهار آلودگی اهمیت یافتهاند. بنابراین، در سالهای اخیر رویکرد مهندسان به سمت و سوی نرمافزارهای کامپیوتری برآورد و شبیهسازی رواناب است. تاکنون نرمافزارهای بارش-رواناب فراوانی با قابلیتها و پیچیدگیهای مختلفی برای پیشبینی سیلاب توسعهیافته و بهکار برده شدهاند. رویکرد این پژوهش شبیهسازی رواناب سطحی و مشخصکردن گرههای سیلگیر و بحرانی تحت تأثیر تغییر اقلیم و تعیین کارایی شبکهی زهکشی سطحی غرب منطقه شش شهرداری تهران است.مواد و روشاین پژوهش شامل دو بخش آبشناسی و آبجریان (هیدرولیکی) است. در بخش آبشناسی پس از محاسبهی زمان تمرکز، بهمنظور محاسبهی شدت بارش طرح و برای تحلیل بارشهای حداکثری برای تداومهای مختلف دورهی پایه (2020-1980)، دورهی آینده نزدیک (2050-2021) و آیندهی دور (2100-2051) و تهیهی منحنی IDF در زمان و تداومهای مختلف براساس سناریوی RCP2.6 و RCP8.5از رابطهی آبخضر- قهرمان استفاده شد. در بخش آبجریان ارزیابی شبکهی زهکشی و گرههای سیلگیر در بخش غربی منطقهی شش شهرداری تهران در دورهی پایه (2020-1980) و تحت تأثیر تغییر اقلیم (2050-2021)، (2100-2051) در سناریوهای RCP 2.6 و RCP8.5 برای دورهی بازگشت 25 و 50 ساله انجام شد.نتایج و بحثنتایج این پژوهش نشان داد که اندازههای شدت بارش در تداومهای بارش و دورههای بازگشت مختلف هر سه سناریو در مقایسه با منحنی شدت- مدت فراوانی دورهی پایه افزایش داشت. همچنین بیشترین شدت بارش در پایهی زمانی کوتاه مدت افزایش یافت و با گذشت زمان از شدت بارش حداکثری کاسته شد. منحنیهای IDF تحت تأثیر بارشهای کوتاه مدت بود. نتایج بهدست آمده از واسنجی مدل نشان داد که شبیهسازی آبدهی در پنج رخداد بررسیشدهی بارش، بین دادههای مشاهدهشده و شبیهسازی شده انطباق خوبی است. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که درصد مناطق نفوذناپذیر بیشترین تأثیر را بر تغییر آبدهی اوج خروجی داشتند. نتایج ارزیابی گرههای سیلگیر نشان داد تعداد گرههای سیلگیر در دورهی پایه (2020-1980) و تحت تأثیر تغییر اقلیم سناریوی RCP2.6 وRCP8.5 (2021-2050) برای دورهی بازگشت 25 ساله بهترتیب 7، 10 و 12 بود. تعداد گرههای سیلگیر در دورهی پایه (2020-1980) و تحت تأثیر تغییر اقلیم سناریوی RCP2.6 و RCP8.5 (2051-2100) برای دورهی بازگشت 50 ساله نیز بهترتیب 9، 14 و 17 بود.نتیجهگیری و پیشنهادهانتایج این پژوهش نشان داد که تعداد گرههای سیلگیر آبخیز در دورهی بازگشت 25 ساله در مقایسه با دورهی بازگشت50 ساله در هر دوره افزایش داشته است. در منطقهی پژوهش با توجه به شناسایی گرههای بحرانی میتوان با اعمال روشهای نوین مهار رواناب شهری مانند ایجاد سطوح نفوذپذیر، جویباغچه، چاهکهای جذبی، آبگیرها و حوضچههای ذخیره، رواناب را در منشا مهار کرد تا اندازهی حجم و آبدهی اوج در پایین دست کاهش یابد و احتمال رخداد آبگرفتگی و بالازدگی به حداقل برسد. از آنجایی که درصد مناطق نفوذناپذیر در منطقهی بررسیشده زیاد است از این رو توصیه میشود در مواقع بارندگی در محل گرههای فوق بحرانی ابعاد کانالها بهمنظور عبور سیلاب افزایش پیدا کند و توانایی هدایت رواناب بیشتری داشته باشد و اندازهی آبدهی اوج رواناب کاهش یابد.