بهره‌برداری هماهنگ از حوضچه‌های تعدیل سیلاب شهری با کنترل بهینه‌ی دریچه‌ها با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی (مطالعه‌ی موردی: شبکه زهکشی حوضه آبریز شرق تهران)

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط­زیست، دانشگاه شهید بهشتی.

2 دانشجوی کارشناسی ارشد آب و سازه ­های هیدرولیکی، دانشکده عمران و محیط­زیست، دانشگاه تربیت مدرس.

3 استاد گروه سازه­ های هیدرولیکی، دانشکده عمران و محیط­زیست، دانشگاه تربیت مدرس.

doi
چکیده

با رشد جمعیت، توسعه شهرنشینی و افزایش نیازهای جوامع، امروزه مدیریت منابع آب بیش از گذشته مورد توجه گرفته است. مدیریت حوضه آبریز شهری با کنترل و هدایت رواناب، به منظور کاهش دبی اوج رواناب و کاهش حجم آبگرفتگی انجام می‌­شود. احداث حوضچه­‌های تعدیل سیلاب در سیستم‌های جمع‌آوری رواناب شهری موجب تأخیر در زمان وقوع دبی اوج و کاهش دبی اوج رواناب می­‌گردد. عملکرد این حوضچه­‌ها، نه تنها به ابعاد آن­ها و سازه‌­های ورودی و خروجی‌شان، بلکه به نحوه­‌ی بهره­‌برداری از این سازه‌­ها نیز وابسته است و می‌­تواند در میزان راندمان و کارایی آن­ها در کنترل سیلاب شبکه زهکشی شهری مؤثر واقع شود. در این تحقیق، بهره‌­برداری هماهنگ از حوضچه­‌های تعدیل سیلاب شبکه زهکشی شرق تهران، با استخراج منحنی‌های کنترل بهینه‌­ی دریچه­‌ها مورد توجه قرار گرفته است. برای این منظور از الگوریتم جستجوی هارمونی (HS) در ترکیب با مدل هیدرولوژیکی- هیدرولیکی SWMM برای استخراج منحنی­‌های کنترل بهینه­‌ی دریچه­‌های سازه‌­های ورودی و خروجی حوضچه‌­ها، با هدف حداقل­سازی حجم سیلاب مازاد بر ظرفیت شبکه استفاده شده است. نتایج برای 5 رویداد بارش بزرگ در ایستگاه باران­سنجی نیاوران نشان می‌­دهد که بهره‌­برداری بهینه­‌ی هماهنگ از این حوضچه‌­­ها باعث بهبود سطح عملکرد حوضچه­‌ها در مقایسه با روش فعلی بهره‌­برداری شده است، بطوریکه رویکرد پیشنهادی برای رویدادهای بزرگ بارش مورد بررسی به طور متوسط حدود 62 درصد سیلاب مازاد بر ظرفیت شبکه زهکشی را کاهش داده است.