توسعه مدل شبيه سازي – بهينه سازي در حفاظت مناطق سيل گير

Development of Simulation-Optimization Model for Protection of Flood Areas

امروزه به دليل تجاوز انسان ها به حريم رودخانه ها و نيز تخريب پوشش گياهي، خسارات ناشي از وقوع سيل افزايش يافته است. اين عوامل سبب مي شوند تا علاوه بر افزايش خسارات جاني و مالي، خساراتي نظير فرسايش خاك در بالادست و رسوب گذاري در پايين دست نيز به وجود آيند. در اين تحقيق هدف، ارايه راهكاري به منظور كاهش خسارات ناشي از وقوع سيل با استفاده از روش سازه اي و نيز بررسي پهنه سيلاب در اطراف رودخانه ها و بررسي مكان هاي مناسب براي ايجاد ديواره هاي حفاظتي در مناطق پرخطر مي باشد. به منظور دستيابي به بيشينه سود ناشي از كنترل سيل و نيز كمينه هزينه احداث دايك هاي حفاظتي از الگوريتم بهينه سازي ژنتيك استفاده شده است. تابع هدف در اين تحقيق بيشينه كردن سود طرح مي-باشد. مدل براي رودخانه صرم و خورآباد استان قم براي طول تقريباً 10 كيلومتر از رودخانه با دبي حداكثر سيلاب براي دوره بازگشت 50 و 100 ساله به ترتيب برابر با 279 و 332 متر مكعب بر ثانيه اجرا شد. به منظور طراحي ديواره ها از خاكريزهاي ذوزنقه اي با شيب ثابت ديواره استفاده شده است. محل و ارتفاع مناسب اين ديواره‌ها به نحوي تعيين مي شوند كه ميزان خسارتي كه در صورت احداث دايك هاي حفاظتي به منطقه وارد نخواهد شد منهاي هزينه ساخت دايك هاي حفاظتي بيشينه گردد. در صورت احداث دايك هاي حفاظتي ميزان خسارت وارد شده به منطقه حدود 99 درصد نسبت به شرايط عدم وجود دايك كاهش يافته است.

The man’s craving for water has inspired many civilizations to be formed near rivers. The social and economic destructive consequences of flood in human societies are considered undeniable facts. Today human trespasses on riversides and also vegetation destruction have caused increase in flood damages. These factors lead to be not only vital and financial damages, but also damages such as soil erosion in upstream and soil deposition in downstream. This research aims to decrease flood damages using structural methods as well as investigating and finding proper locations to construct protective levees in high risk areas via studying torrent area of riversides. In this research, the Genetic Algorithm (GA) are applied to maximize the benefit of flood control and also to minimize the cost of protective levees construction. Therefore, the fitness function of the research is defined to maximize net benefit of the project. The objective of the present paper is to evaluate this method for decreasing flood damages in the “Sarm” and “Khoor Abad” rivers, located in Qom province in Iran. The proper location and height of levees are defined whether the factor of “the level of saved losses to the region by constructing protective levees minus the cost of constructing protective levees” is maximized. The results indicate that by constructing protective levees the rate of damages reduces up to 99% in comparison with a non-constructed protective levees scenario.