تحليل حساسيت متغيرهاي موثر بر سيلاب شهري با استفاده از مدل SWMM

Sensitivity Analysis of Variables Affecting on Urban Flooding Using SWMM Model

يكي از ويژگي هاي بارز مناطق شهري پيچيدگي فرايندهاي هيدرولوژيكي و هيدروليكي است. از اينرو تعيين دقيق متغير-هاي ورودي مدل هاي شهري و تاثير آنها بر خروجي مدل كاري سخت و زمان بر است. آناليز حساسيت نشان مي دهد كدام يك از پارامترها تاثير شديدتري بر نتايج اعمال مي كند و رتبه بندي پارامترهاي مدل براساس تاثير آنها در خروجي مدل با استفاده از اين روش قابل محاسبه است. در اين مطالعه حساسيت متغيرهاي موثر بر دبي اوج سيلاب شهري با بكارگيري مدل SWMM در شهرك امام علي (ع) شهر مشهد بررسي شد. به اين ترتيب كه از مقدار اوليه برآورد شده هشت پارامتر‌ درصد مناطق نفوذناپذير (%Imperv)، شيب، عرض معادل (Width)، ضريب زبري مانينگ در مناطق نفوذپذير و نفوذناپذير، ارتفاع ذخيره در مناطق نفوذناپذير و نفوذپذير و درصد مناطق نفوذناپذير بدون ذخيره سطحي (%Zero-Imperv)، در دامنه تغييرات قابل قبول به مقدار ثابت كاهش و افزايش يافته و دبي اوج سيلاب به عنوان متغير وابسته براي بررسي انتخاب شد. نتايج نشان داد با افزايش 30 درصد در مقدار درصد مناطق نفوذ ناپذير مقدار دبي اوج 38/3 درصد افزايش مي يابد كه بيشترين تاثير را بر دبي اوج داشته و به عنوان حساسترين پارامتر مدل شناخته شد و از طرف ديگر درصد مناطق نفوذ ناپذير بدون ذخيره سطحي كمترين تاثير را بر دبي اوج حوزه مورد مطالعه دارد. لذا تغييرات كاربري اراضي، گسترش شهرنشيني، ساخت و سازهاي غير اصولي كه پيامد آنها افزايش سطوح نفوذناپذير است باعث افزايش دبي سيلاب در مناطق شهري و افزايش خطر سيل مي شود.

Complex in hydrological and hydraulic processes are one of the distinguishing features of urban areas. Therefore, accurate determination of the input variables of urban models and their impact on model output is time consuming and difficult. Sensitivity analysis shows which parameters impact more severely the results and ranked model parameters according to their effect on model output which can be calculated using this method. In this study the sensitivity of affective variables that influence urban flood peak, was studied by using the SWMM model in Imam Ali town in Mashhad city. The initial value of the eight-parameter including percentage of impervious area (%Imperv), slope, width, N-Manning for impervious area, N-Manning for pervious area, depth of depression storage on impervious area, depth of depression storage on pervious area and percent of impervious area with no depression storage reduction (%Zero-Imperv) and increases in the range of acceptable change and flood peak discharge was selected as the dependent variable. Result showed that with 30% increase in the amount of impervious areas, peak discharge increases 3.38 percent and this parameter was recognized as the most effective parameter and percent of impervious area with no depression storage has the minimum impact on peak discharge. It is recommended to increasing in the amount of impervious areas that causes from land use change, urbanization, no doctrinaire infrastructures causes increases in peak discharge and flood risk hazard in urban area.