ارزیابی و آنالیز حساسیت کمیت رواناب و سیستم زهکشی در حوضه شهری ساحلی با استفاده از مدل SWMM ( مطالعه موردی: بخشی از شهر بندرعباس)

Abstract

سابقه و هدف: درحوزه‌های آبخیزشهری افزایش سطوح نفوذناپذیرکه به دلیل توسعه صورت می‌پذیرد منجر به افزایش حجم رواناب، دبی اوج و کاهش مقدار نفوذپذیری می‌شود. افزایش سطوح نفوذناپذیر سبب کاهش نفوذ جریان‌های زیرسطحی و جریان پایه و یا جریان هوای خشک درهر دو کانال طبیعی و بتنی می‌گردد. در منطقه شهری بندرعباس به‌دلیل عدم وجود ایستگاه هیدرومتری یا هر پایگاهی برای اندازه‌گیری و ثبت دبی سیلاب، تعیین دبی سیلاب و بررسی مشخصات آن اهمیت بسزایی دارد. هدف اصلی این مطالعه، بررسی وضعیت سیستم جمع‌آوری آب‌های سطحی بخشی از شهر با استفاده از مدل SWMM است. ضمن بررسی دبی سیلاب شهری، نقاط ضعف شبکه جمع‏آوری رواناب سطحی شهر و و پارامترهای حساس در مدل نیز تعیین می گردد. مواد و روش‌ها: در ابتدا برای شبیه‌سازی رواناب و مشخص نمودن نقاط حساس به آب‌گرفتگی از مدل SWMM استفاده شد. از شاخص‌های ناش- ساتکلیف (NS) و ضریب تعیین(R2) برای واسنجی و اعتبارسنجی دبی سیلاب مدل ‌در پنج واقعه بارندگی در تاریخ‌های 30/10/1392، 23/12/1392، 17/10/1392، 4/10/1394 و13/10/1394 استفاده شد. عمق و سرعت رواناب در خروجی منطقه مورد به کمک دستگاه مولینه اندازه‌گیری شد. همچنین برای تعیین نقاط حساس به آب‌گرفتگی شهر بندرعباس از روش اندازه‌گیری صحرایی و به کمک اشل اندازه‌گیری شد. به‌منظور بررسی آنالیز حساسیت مدل، نه پارامتر موثر در مدل با استفاده از ضریب ناش- ساتکلیف(NS) مورد ارزیابی قرار گرفتند یافته‌ها: نتایج حاصل از تحقیق نشان داد به ترتیب حساس‌ترین پارامترها ‌براساس ضریب NS شامل درصد اراضی نفوذ‌ناپذیر، ضریب زبری مانینگ درمناطق نفوذناپذیر، عرض معادل، ارتفاع ذخیره مناطق نفوذناپذیر، مساحت زیرحوضه، شیب زیرحوضه، درصد مناطق بدون ذخیره سطحی، ارتفاع ذخیره مناطق نفوذپذیر وضریب زبری مانینگ درمناطق نفوذپذیر می‌باشد. یافته-های به‌دست آمده از واسنجی مدل (به ترتیب واسنجی میانگین ضریب NS 75/0 وضریب R2 بین 83/0) نشان داد انطباق خوبی با داده‌های مشاهداتی دارد. نتایج اعتبارسنجی (میانگین ضریب NS 79/0 وضریب R2 بین 92/0) حاکی از دقت بالای مدل برای این منطقه می‌باشد. و مشخص شد علت آب‌گرفتگی در بعضی نقاط به‌دلیل نبود ظرفیت کافی آبگذرها است همچنین در بعضی نقاط با وجود ظرفیت کافی کانال که مدل نیزآن راتایید می‌کند آب‌گرفتگی وجود دارد، دلیل آن مربوط به انباشت زباله در این کانال‌ها است. نتیجه گیری: نتایج ارزیابی مدل ‌SWMM نشان داد انطباق خوبی بین دبی رواناب شبیه‌سازی شده و مشاهده‌ای وجود دارد. با توجه به توانایی مدل در شبیه‌سازی رواناب هر زیرحوزه و تعیین نقاط حساس، استفاده از این مدل در مناطق شهری فاقد ایستگاه‌های هیدرومتری مناسب است. البته می‌بایست مدل حتما واسنجی گردد. بنابراین می‌توان از این مدل‌ها برای پیش‌بینی خطر آب-گرفتگی، طراحی و برآورد مقدار و هزینه زهکشی، مدیریت حوضه‌های ساحلی شهری و اولویت‌بندی مناطق برای رفع مشکل آبگرفتگی استفاده نمود.

Keywords

• رگبار
• رواناب شهری
• بندرعباس
• مدل swmm
• آب‌گرفتگی کانال