كنترل بهينه سيلاب با تركيب سدهاي تاخيري پاره‌سنگي و خاكريزساحلي

Optimal Flood Control with Combination of Rockfill Detention Dams and Levees

چنانچه ميزان جريان آب رودخانه بيش از ظرفيت آبگذري مقطع اصلي رودخانه باشد، مناطق همجوار رودخانه در معرض سيلاب قرار مي گيرند. روش هاي سازه اي كنترل سيلاب، معمولاً به منظور كاهش دبي اوج و يا جلوگيري از سيل بردگي به كار برده مي شوند. سد پاره سنگي يك روش سازه اي كنترل سيل است كه بخشي از جريان سيلابي در مخزن آن ذخيره شده و با گذشت زمان به تدريج و با دبي كمتري از ميان بدنه سد تخليه مي شود. خاكريزساحلي نيز به عنوان يك روش سازه اي كنترل سيل، بدون تغيير موثر در دبي اوج سيلاب، باعث جلوگيري از سيل بردگي مي شود. در صورتي كه طرح كنترل سيلاب با مشاركت اين دو روش انجام شود، علاوه بر كاهش قدرت و شدت سيلاب و جلوگيري از آب‌گرفتگي زمين هاي اطراف رودخانه، گزينه نهايي كنترل سيلاب با انعطاف پذيري بيشتري انتخاب خواهد شد. نكته مهم در رابطه با اقدام‌هاي تاخيري كنترل سيل، انتخاب درست موقعيت آنها در سطح حوضه مي باشد. بسته به عوامل توپوگرافي و ديگر عوامل محيطي، مكان احداث سدهاي پاره سنگي و همچنين طراحي اين سدها و خاكريزساحلي متفاوت بوده و بر اين اساس هر چينش و طراحي دلخواه از اين دو روش سازه اي مي تواند در تسكين سيلاب موثر واقع شود. بديهي است تركيب مذكور نه تنها از نظر هيدروليكي بلكه از نظر اقتصادي نيز نمي تواند بهترين تركيب ممكن باشد. هدف از اين تحقيق، معرفي روشي است كه در آن مناسب ترين طراحي تركيبي از چينش سدهاي پاره سنگي درون حوضه همراه با خاكريزساحلي در محدوده مسكوني پايين‌دست حوضه را ارايه نمايد؛ به طوري كه با در نظر گرفتن محدوديت‌هاي حاكم بر حركت سيلاب، مجموع هزينه ساخت سدها و احداث خاكريزساحلي حداقل مقدار ممكن شود. رسيدن به هدف فوق نيازمند تركيب مدل شبيه ساز حوضه با يك مدل بهينه ساز غيرخطي مانند الگوريتم ژنتيك مي باشد كه در اين مقاله به آن پرداخته شده است.

When the river flow rate is larger than the capacity of the river, the adjacent areas are prone to flooding. Structural methods of flood control usually are used to reduce flood hydrograph peak. Rockfill dam is a type of structural methods that controls the flood. Levee, with no effective change in the flood peak, is another structure that controls flood . Simultaneous use of rockfill dams and levees will reduce the severity and power of flood and prevent flooding of the low lands adjacent to the river. In this way, the final options for flood control will be selected with more flexibility. The important point about dilatory flood control measures is suitable selection of their position. Depending on the topography and other environmental factors, location and design of rockfill dams and design of levees will be different. Accordingly, any kinds of proper design of these two methods can be effective in flood relief projects. Obviously, this combination is not the best with respect to the hydraulic and economic limitations. The purpose of this paper is to introduce a method in which the most appropriate design and location of dams and the most proper design for the levees in the residential area is taken into account. Other restrictions such as movement of the flood, total minimum cost of construction of dams and levees is also considered in this study. Reaching this goal requires a combination of basin simulation model with a nonlinear optimizer model, such as genetic algorithms.