جغرافیا و مخاطرات محیطی (Oct 2024)
بررسی کارایی مدل SWMM در شبیه‌سازی و ارزیابی ظرفیت کانال‌های شهری کلات نادری جهت عبور جریان‌های سیلابی
Abstract
توسعه شهری و صنعتی‌شدن جوامع و همچنین عدم وجود سیستم زهکشی مناسب و نابسامانی کانال‌ها و مسیل‌ها تأثیرات نامطلوبی بر حوزه‌های شهری داشته و سبب آبگرفتگی معابر سطح شهر و ایجاد سیلاب می‌گردد. در این تحقیق که در منطقه‌ای از شهر کلات انجام شد، ابتدا مشخصات فیزیکی حوزه (مساحت، شیب، عرض معادل، درصد مناطق نفوذناپذیر و سایر پارامترها) برآورد و پس از تعیین سرعت متوسط آب، زمان تمرکز منطقه موردمطالعه با توجه به طول بزرگ‌ترین آبگذر تعیین گردید. سپس با استفاده از پارامترهای بارندگی همچون شدت- مدت- فراوانی و توزیع زمانی و مکانی بارش مدل مذکور برای دوره بازگشت‌های مختلف شبیه‌سازی، آنالیز حساسیت و ارزیابی گردید. با انجام آنالیز حساسیت مشخص شد از بین 8 پارامتر استفاده شده بیشترین تأثیر را درصد مناطق نفوذناپذیر روی میزان دبی اوج دارد. برای واسنجی و ارزیابی مدل از 5 واقعه اندازه‌گیری شده استفاده شد و نتایج آن با دبی محاسبه شده توسط مدل مقایسه شد. سه واقعه برای واسنجی مدل استفاده شد و جهت تجزیه‌وتحلیل نتایج از عوامل معیار Nash،RMSE ،BIAS% و KGE استفاده گردید. نتایج حاصل از واسنجی مدل نشان داد که شبیه‌سازی سه واقعه انتخاب شده انطباق خوبی بین رواناب شبیه‌سازی‌شده و مشاهده‌ای وجود دارد که مقدار NS برای وقایع بیشتر از 0.5 می‌باشد. دو واقعه نیز برای ارزیابی مدل استفاده شد و جهت تجزیه‌وتحلیل نتایج از عوامل معیار ذکر شده در مرحله واسنجی استفاده شد. همچنین مقادیر RMSE برای وقایع شبیه‌سازی حاصل از واسنجی مدل SWMM به ترتیب برابر 0.01، 0.003 و0.01 مترمکعب بر ثانیه و برای وقایع شبیه‌سازی حاصل از ارزیابی مدل 0.04،0.04 مترمکعب بر ثانیه شد که نشان‌دهنده‌ی نتایج قابل‌قبول مدل است. درنتیجه می‌توان گفت انطباق خوبی بین رواناب شبیه‌سازی‌شده و مشاهده‌ای وجود دارد و این موضوع نشان می‌دهد که مدل SWMM دقت موردنیاز برای شبیه‌سازی رواناب شهری را دارد و می‌توان از این مدل برای طرح‌های مدیریت رواناب شهری و طراحی شبکه زهکشی رواناب شهری با تعیین اثرات مهم‌ترین پارامترهای تأثیرگذار بر میزان رواناب شهری در منطقه موردمطالعه استفاده نمود. با توجه به اینکه حوزه آبخیز بالادست منطقه مطالعاتی نفوذپذیری مناسبی داشته و همچنین وسعت زیادی ندارد کانال‌ها برای دوره بازگشت‌های 2 تا 50 ساله دارای ابعاد مناسب هستند.
Keywords
