مدیریت و کنترل سیلاب با استفاده از تلفیق مدل شبیه ساز SWMM و الگوریتم فراکاوشی NSGA_II (مطالعه موردی : حوضه آبریز شهری غرب تهران)

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران - آب دانشگاه بجنورد

2 دانشجو کارشناسی ارشد دانشگاه بجنورد

3 کارشناس ارشد دانشگاه بجنورد

10.22125/iwe.2024.437852.1787

چکیده

در تحقیق حاضر حوضه آبریز شهری غرب تهران (رودخانه درکه) مورد مطالعه قرار گرفته است. طرح سامان دهی و مدیریت ‏کنترل و انتقال آب‌های سطحی کلان شهر تهران از مهمترین طرحهای عمرانی و گسترش توسعه شهری مناطق شمال و شمال ‏غرب استان تهران می باشد. در این مقاله، به منظور‎ ‎ارائه‌ی طرح بهینه‌ی بهسازی شبکه جمع آوری سیلاب شهری از یک مدل ‏تلفیقی بهینه‌سازی و شبیه‌سازی توسعه یافته استفاده شده است. بکارگیری اصول مهندسی در طراحی سامانه انتقال سیلاب‌ها، ‏از جمله تحلیل‌های لازم برای رفع مشکلات و پیشگیری از خسارات سیل راهکارهایی است که موجب کم کردن مسائل ‏بهداشتی و رفاهی میلیون‌ها نفر از ساکنین پاییتخت می‌شود. با تکیه بر طراحی و بهسازی اصولی و صحیح سامانه انتقال ‏رواناب‌ها می‌توان خسارات ناشی از آن‌ها را کاهش و استفاده از این نوع هرزآب‌ها را تا حدودی افزایش داده و امنیت ناشی از ‏بحران‌های احتمالی این جریان‌ها را بخوبی مدیریت نمود. برای این منظور از مدل تلفیقی هیدرولیکی ‏SWMM‏ برای روندیابی ‏سیلاب درکانال‌ها و مسیل‌ها استفاده گردیده است. از تلفیق مدل ‏SWMM‏ و الگوریتم فراکاوشی چندهدفه ‏NSGA-II، ابعاد ‏بهینه کانال عبور سیلاب تعیین گردیده، و آنالیزهای مربوط به حداقل‌سازی هزینه‌ها و جلوگیری از فرارآب در شبکه ‏محاسباتی انجام گردیده است. نتایج نشان می‌دهد در دوره بازگشت 50 ساله، درحالت اول (فقط تغییرات درارتفاع وعرض ‏پلها) کاهش 34.2 درصدی ودرحالت دوم (تغییرات ارتفاع و عرض درکانال + پل‌ها) تا کاهش 100 درصدی درمیزان فرارآب ‏ازشبکه بدست می‌آید که برتری هردو حالت را نسبت به حالت بدون طرح نشان داده شده است.‏

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Flood Management and Control Using SWMM Simulation Model Integration and NSGA_II Meta-Exploration Algorithm (Case Study: West Tehran Urban Catchment)

نویسندگان [English]

  • Gholamhossein Akbari 1
  • Iman Lotfi 2
  • mohammad yousefirobati 3
1 Civil Water Engineering University of Bojnord
2 Master student of Bojnord University
3 Senior expert of Bojnord University
چکیده [English]

the use of hydraulic and hydrological models can solve the need of officials to ‎reduce flood damage for a specific area, and if they have time and cost ‎limitations, it can Use optimization algorithms to solve this problem, In such a way ‎that according to the available cost and budget, in the shortest time by linking the simulation and optimization models, they reach ‎the desired logical and reasonable answer and reduce the amount of damages to ‎the lowest possible amount. For this purpose, the combined hydraulic model ‎SWMM has been used to determine the flood trends in canals and canals. From ‎the combination of SWMM model and NSGA-II multi-objective meta-exploratory ‎algorithm, the optimal dimensions of the flood channel have been determined, ‎and the analyzes related to the minimization of costs and the prevention of water ‎runoff have been performed in the computational network. The results show that ‎in the return period of 50 years, in the first case (only changes in the height and ‎width of the bridges), there is a 34.2% reduction, and in the second case (changes ‎in the height and width of the canal + bridges), up to a 100% reduction in the ‎amount of water leakage from the network is obtained, which shows the ‎superiority of both cases compared to the case without The design is shown.‏

کلیدواژه‌ها [English]

  • Combined algorithms, NSGA-&lrm
  • II, numerical solutions, &lrm
  • SWMM, Urban floods.&lrm
نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 02 اردیبهشت 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار