نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشیار گروه مهندسی عمران، آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران
3 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران
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 Associate Professor Department of Civil Engineering, Water and Hydraulic Structures, Technical and Engineering Faculty, Bojnourd University, Bojnourd, Iran
2 Master's student, Department of Civil Engineering, Water and Hydraulic Structures, Technical and Engineering Faculty, Bojnourd University, Bojnourd, Iran
3 Masters, Department of Civil Engineering, Water and Hydraulic Structures, Technical and Engineering Faculty, Bojnourd University, Bojnourd, Iran
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