ارزيابي عملكرد شبكۀ جمع‌آوري و هدايت آبهاي سطحي با استفاده از مدل هيدروليكي – هيدرولوژيكي SWMM

Evaluation of the network performance of surface water collection and guidance using the SWMM Hydrological Model (Case Study: District 6 of Tehran Municipality)

مديريت يكپارچۀ حوضه‌هاي آبخيز، تضمين‌كنندۀ استفادۀ بهينه از منابع آب و خاك در اكوسيستم‌هاي طبيعي و غيرطبيعي است. براي رسيدن به اين هدف، به اطلاعات جامعي از رويكردهاي متفاوت مديريتي و اجرايي و نيز ويژگي‌هاي فيزيكي، اقتصادي - اجتماعي و اكولوژيك حوضه‌هاي آبخيز نياز است. در پژوهش حاضر از مدل EPA – SWMM براي شبيه‌سازي كمي سيلاب ناشي از بارندگي براي منطقۀ 6 شهرداري تهران استفاده شد. شبيه‌سازي براي رگبارهاي شش‌ساعته با دورۀ بازگشت هاي دو، پنج و 10 ساله و براي مدت 12 ساعت انجام پذيرفت. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد برخي قسمتهاي شبكه كه شامل تعدادي از گره‌ها و مجاري منتهي به مسيرهاي بحراني هستند، به دليل حجم زياد جريان، توانايي عبور رواناب را در برخي نواحي منطقۀ 6 تهران در شرايط موجود ندارد. علت اصلي اين اتفاق را مي‌توان آب‌گرفتگي‌ها، كوچك‌بودن سطح مقطع مجاري آب‌رو و همچنين شيب كم در برخي ‌مجاري دانست. در ‌پژوهش حاضر به‌منظور اعتبارسنجي مدل از آمار پنج واقعۀ بارندگي استفاده شده و سرعت رواناب محاسبه شد. شاخصهاي كارايي مدل در پژوهش حاضر شامل ناش – ساتكليف، ريشۀ مربع خطا و باياس است. نتايج به‌دست‌آمده از واسنجي مدل نشان داد انطباق خوبي بين داده هاي شبيه‌سازي‌شده و مشاهداتي وجود دارد و بيان‌كنندۀ دقت زياد مدل براي اين منطقه است، به طوري كه مقدار ضريب ناش (NS) براي ‌بارندگي‌ها به‌ترتيب 88/0، 71/0، 89/0، 74/0 و 77/0 است. در ضمن، مشخص شد علت آب‌گرفتگي در بعضي كانال‌ها و مجاري به دليل نبود ظرفيت كافي مجاري است. همچنين، گاهي با وجود ظرفيت كافي كانال كه مدل نيز آن را تأييد ميكند، آب‌گرفتگي وجود دارد، دليل آن هم مربوط به انباشت زباله در اين كانال‌هاست. با توجه به نتايج يادشده، ميتوان از اين مدل در طراحي هاي مناسب و ارزيابي سيستمهاي شبكۀ زهكشي شهري استفاده كرد.

In this study, the EPA-SWMM model was used to simulate the flood-induced rainfall 6 hour showers with a return period of 2, 5 and 10 years and for 12 hours.The results indicate that some of the network parts that contain a number of nodes and ducts leading to critical paths showed that due to the large volume of flow in some areas there is no ability to run runoff in existing conditions , Which is the main cause of flooding, the smallness of the cross section of the ducts, as well as the low slope in some of the gorges. In this study, in order to validate the model, 5 rainfall events were used and runoff speed was calculated. The model's performance indicators in this research include Nash-Sutcliff, error square root and bias. The results of calibration of the model showed that there is a good agreement between simulated and observational data and indicates the high accuracy of the model for this area, so that the amount of NS (NS) for precipitation events is 0.88, 0.71, 0.89, 0.74 and 0.77, and it has been determined that the cause of flooding in some channels and channels is due to lack of sufficient capacity of the channels. Based on the above results, in general, this model can be used in appropriate design and evaluation of the system Municipalities used urban drainage networks.