شبيه سازي جريان در مجاري آبروي زيرزميني و سطحي با مدل EPA-SWMM (مطالعه موردي: حوزه شهري بابلسر)

Simulation of Flow in Open & Closed Conduits by EPA-SWMM Model (Case Study: Babolsar Urban Watershed)

با توجه به رشد سريع شهرها در ايران، مشكلاتي از جمله آب گرفتگي معابر سطح شهر و انتشار آلودگي هاي زيست محيطي به واسطه عدم وجود سيستم زهكشي مناسب و نابساماني كانال ها و مسيل ها از معضلات اساسي بسياري از حوزه هاي شهري به-شمار مي آيند. به دليل وجود پيچيدگي هاي زياد درفرآيندهاي هيدرولوژيكي و هيدروليكي سيلاب شهري، استفاده از مدل هاي كامپيوتري بسيار موثر خواهد بود. در اين تحقيق، از مدل EPA-SWMM، براي شبيه سازي كمي سيلاب ناشي از بارندگي در بخش هاي از حوزه شهري بابلسر استفاده شد. شبيه سازي براي رگبارهاي 2 ساعته با دوره بازگشت هاي 2، 5 و10 ساله و براي مدت 12 ساعت، انجام پذيرفت. نتايج شبيه سازي كمي سيلاب نشان مي دهد كه از كل 259 گره موجود در شبكه مجاري زير زميني و سطحي، 32 ، 57 و 60 گره به ترتيب در دوره بازگشت هاي 2، 5 و 10 سال دچار سيلاب شدند. مقادير دبي پيك محاسبه شده با فرمول منطقي براي 10 نقطه در منطقه مورد مطالعه با دوره بازگشت هاي 2، 5 و 10 سال با مقادير نظير شبيه سازي شده با مدل، بيانگر وجود همبستگي خطي معني دار بين آنهاست. بررسي هاي ميداني، نقشه هاي موجود رقوم ارتفاعي شبكه جمع آوري رواناب شهري و شبيه سازي هاي انجام گرفته، حاكي از آن است كه، علت اصلي آب گرفتگي ها، كوچك بودن سطح مقطع مجاري آبرو و همچنين شيب كم و معكوس در برخي نقاط شبكه بوده است. مطابقت نتايج شبيه سازي آبگرفتگي هاي ناشي از بارندگي هاي طرح در منطقه مورد مطالعه با آنچه كه هر ساله در آنجا روي مي دهد، مويد صحت شبيه سازي هاي مدل مي باشد.

Because of urban rapid growth of Iran, some problems such as propagation of environmental pollutions, urban inundation and flood hazards due to lack of appropriate drainage systems and irregularity of conduits & streams are the major difficulties in urban watersheds. Because of hydrological & hydraulic processes complexities in urban area, using of computer models would be effective. In this study, EPA-SWMM model applied for quantitative simulation of flash flood in some parts of Babolsar urban watershed.12 hourʹs simulation was done for 2 hours design storm with 2, 5 and 10 years return periods. Quantities simulation results shows that among the 259 junctions in the drainage network of study area, 32, 57 and 60 junctions for 2, 5 and 10 years return periods were inundated respectively. Peak discharges for 10 junctions of study area drainage network, estimated by rational method compared with simulated ones shows good linear correlation. Field investigations, Elevation maps of conduits and conducted simulation implies that the main reasons of inundation are small cross section area of conduits and also low bed slope & invert slope in some places. Conformity of flooded junctionsʹ simulation results due to rainfall with historical events in study area verifies the model simulations.