برآورد رواناب شهري به‌ منظور تعيين نقاط سيل گرفتگي با استفاده از مدل SWMM در شهر ملاير

مقدمه و هدف با توجه به حجم زياد فعاليت‌هاي انساني و تجاري يكي از مهم‌ترين اهداف زيرساخت‌ها، جمع‌آوري و انتقال رواناب هاي شهري، مهار سيلاب و جلوگيري از آب‌گرفتگي در شهرها است. به‌منظور برآورد صحيح رواناب و خصوصيات واحدهاي آب‌شناخت و كانال‌ها به كارگيري مدل هاي مناسب آب‌شناختي و آبي مهم است. با توجه به اهميت موضوع، اين پژوهش با هدف برآورد رواناب شهري ملاير به‌منظور تعيين نقاط احتمالي سيل گرفتگي با استفاده از مدل مديريت طوفان آب (SWMM) انجام شد. مواد و روش‌ها بر پايه‌ي گزارش‌هاي فني موجود، ابتدا محدوده‌ي زير آبخيز‌ها، گره‌ها و كانال‌هاي اصلي شهر تعيين شد. با استفاده از مدل رقومي ارتفاعي جهت جريان و شيب منطقه تعيين شد و 11 عدد زير آبخيز شناسايي شد. همچنين با صرف‌نظر از اندازه‌ي ژرفاي اوليه‌ي آب و سطح ماندابي 11 عدد گره تعيين شد. با استفاده از داده‌هاي بارش روزانه ايستگاه همديد ملاير در دوره‌ي آماري 2020- 1992، بارش نه‌ساعته با دوره‌ي بازگشت دو سال به عنوان بارش طرح محاسبه و وارد مدل شد. شكل هندسي كانال ها، مستطيل باز و از روش موج جنبشي براي رونديابي جريان در كانال ها استفاده شد. اندازه‌هاي بيشترين آب‌دهي عبوري كانال‌ها با استفاده از رابطه‌ي سطح مقطع جريان و سرعت جريان براي بارش طرح 9 ساعته با دوره‌ي بازگشت دو سال محاسبه شد. براي واسنجي مدل از متغيرهاي درصد مناطق نفوذناپذير، ذخيره‌ي چالابي و ضريب زبري مناطق نفوذناپذير در بازه‌ي تغيير دامنه‌ي مجاز اصلاح استفاده شد. به‌منظور ارزيابي مدل از ضريب كارايي نش-ساتكليف و ريشه‌ي ميانگين مربعات خطا استفاده شد. نتايج و بحث نتايج نشان داد پس از بهينه‌سازي اندازه‌هاي متغيرها، ضريب كارايي نش-ساتكليف و جذر ميانگين مربعات خطا به‌ترتيب 0/73 و 0/02 بود. از كل بارش 14/54 ميلي‌متري، اندازه‌ي 5/53 ميلي‌متر مربوط به تلفات نفوذ، اندازه‌ي 7/55 ميلي‌متر مربوط به رواناب سطحي و اندازه‌ي 1/45 ميلي‌متر مربوط به ذخيره‌ي چالابي بود. نتايج نشان داد زيرآبخيز‌هايي كه در شمال شهر و مشرف‌به بلندي‌ها بودند و به گره‌ي شماره‌ي 10 منتهي مي‌شدند حجم و آب‌دهي رواناب بيش تري داشتند و لازم است در اين منطقه در طراحي و گسترش كانال‌ها تجديدنظر شود. همچنين زير آبخيز‌هاي بخش غربي شهر (زير آبخيز شماره‌ي 4) و بخش جنوب‌غربي (زير آبخيز شماره‌ي 8) با 0/651 و 0/547 به‌ترتيب بيش ترين و كم‌ترين توان سيل‌خيزي را داشتند. نتيجه‌گيري و پيشنهادها در اين پژوهش نتايج نشان داد تقريباً نيمي از شهر در رخداد بارش‌ها، تحت تأثير خطرهاي سيلاب قرار خواهند گرفت. ازاين‌رو شبكه‌ي زهكشي كنوني كارايي لازم براي تخليه رواناب شهري در بخش شمال شهر را ندارند و تعيين ابعاد بهينه‌ي كانال‌ها ضروري است. به‌دليل برف‌گير بودن بلندي‌هاي شرقي منطقه‌ي مطالعه‌شده و با توجه به زمين شناسي آن پيشنهاد مي‌شود از مدل‌هايي كه توانايي محاسبه‌ي رواناب ناشي از ذوب برف را دارند در پژوهش‌هاي آتي استفاده شود.