نشریه علمی هیدرولیک

نشریه علمی هیدرولیک

مقایسه هزینه اجرایی خطوط جمع آوری و دفع آبهای سطحی در روش های مختلف شبیه سازی هیدرولیکی، مطالعه موردی شهرستان قادرآباد استان فارس

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان
1 گروه مهندسی علوم آب دانشکده کشاورزی دانشگاه جهرم
2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکاه جهرم، جهرم، فارس، ایران
3 استادیارگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه جهرم، فارس، ایران،
4 دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، فارس، ایران،
چکیده
تغییرات اقلیم در سراسر جهان منجر به افزایش رخداد سیلاب‌های مخرب شهری گردیده‌است. لذا طراحی شبکه‌های جمع آوری و دفع آب‌های سطحی با ظرفیت مناسب از اهمیت ویژ‌ه‌ای برخوردار است. پژوهش حاضر یک مطالعه‌ی موردی در رابطه با شبیه سازی هیدرولیکی سیلاب با استفاده از مدل عددی یک بعدی می‌باشد که در استان فارس- شهرستان قادرآباد انجام شده‌است. روندیابی هیدرولیکی با استفاده از 4 روش موج دینامیک، موج پخشیدگی، موج سینماتیک و جریان یکنواخت انجام شده و تاثیر هر روش بر مشخصات هیدرولیکی و ابعاد مجاری انتقال آب‌های سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که میانگین بیشینه دبی در روش موج دینامیک نسبت به روش‌های موج پخشیدگی %0.3، موج سینماتیک %19.4 و جریان یکنواخت %27.4 کمتر بوده است. میانگین بیشینه عمق آب در مجرا در روش موج دینامیک نسبت به روش‌ موج پخشیدگی %1.8بیشتر، و نسبت به روش‌های موج سینماتیک و جریان یکنواخت به ترتیب ، %11.1 و %8 کمتر بوده‌است. همچنین میانگین بیشینه سرعت در روش موج دینامیک نسبت به روش‌ موج پخشیدگی %4 کمتر و نسبت به روش‌های موج سینماتیک %42 و جریان یکنواخت %38 بیشتر بوده است. هزینه‌های اجرایی هر یک از روش‌ها نیز با یکدیگر مقایسه شده‌است. روش موج دینامیک و موج پخشیدگی با توجه به یکسان بودن ابعاد مجاری استفاده شده، هزینه‌های اجرایی یکسانی داشتند. اما هزینه‌های اجرایی این دو روش نسبت به روش موج سینماتیک %55.7 و نسبت به روش جریان یکنواخت %54 کمتر بود. همچنین هزینه‌های اجرایی روش موج سینماتیک %2.2 بیشتر از روش موج یکنواخت بود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Aghajani, N. & Karami, H. (2015). Extraction of IDF Curves from Daily Precipitation Data (Case Study: Mashhad Synoptic Station). Proc. of 10th International Congress on Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering, Tabriz University, Iran.
Akdoğan, Z. & Güven, B. (2016). Assessing the sensitivity of SWMM to variations in hydrological and hydraulic parameters: a case study for the city of Istanbul. Global NEST Journal, 18(4), 831-841.
Cappelaere, B. (1997). Accurate diffusive wave routing. Journal of Hydraulic Engineering, 123(3), 174-181.
Du, J., Quian, L., Rui, H., Zuo, T., Zheng, D., Xu, Y. & Xu, C.-Y. (2012). Assessing the effects of urbanization on annual runoff and flood events using an integrated hydrological modeling system for Qinhuai River basin, China. Journal of Hydrology, 464, 127-139.
Floud,   J.  (1997).  Urban and housing indicators. Urban studies, 34(10), 1635-1665.
Ghahraman, B., Shamkoiean, H. & Davari, K. (2010). Extracting regional equations for precipitation intensity-duration-frequency (IDF) using linear moments theory (Case study: Khorasan provinces. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 1(4), 132-142.
Gu, X., Zhang, Q., Li, J., Singh, V.P., Liu, J., Sun, P. & Cheng, C. (2019) Attribution of global soil moisture drying to human activities: A quantitative viewpoint. Geophysical Research Letters, 46(5), 2573-2582.
Harsha, S.S., Agarwal, S. & Kiran, C.H. (2020). Urban Flood Modelling and Management using Storm Water Management Model. Test Engineering & Management, 83, 6160-6167.
Khanmohammdai, N. & Rezai, H. (2013). Application of Grey Theory Rainfall – Runoff Modeling for Years of Data Lacking(Case Study: Shahrchay Watershed, Urmia). Water and Soil Science Journal, 23(4), 73-86.
Li, D., Hou, J., Zhou, Q., Lyu, J., Pan, Zh., Wang, T., Sun, X., Yu, G. & Tang, J. (2023). Urban rainfall-runoff flooding response for development activities in new urbanized areas based on a novel distributed coupled model, Urban Climate, 51, 101628, https://doi.org/10.1016/j.uclim.2023.1016 28.
Liu, Y., Zhang, W. & Cui, X. (2012). Flood Emergency Management Using Hydrodynamic Modelling. Procedia Engineering Journal, 28, 750-753.
Mahdavi, M. (1992). Applied Hydrology. University of Tehran Press, Iran, 437p.
Mays, L.W. (2001). Stormwater Collection Systems Design Handbook. McGraw-Hill Education.
Ministry of Energy (1992). Bases and Design Criteria for Sewage and Storm Water Collection System, Publication No. 118-3.
Mohammed, M.H., Zwain, H.M. & Hassan, W.H. (2021). Modeling the impacts of climate change    and flooding on sanitary sewage system using SWMM simulation: a case study. Results in Engineering, 12, 100307, https://doi.org/10.1016/ j.rineng.2021.100307.
Peruma, M. & Ranga Raju, K.G. (1998). Variable- parameter stage hydrograph routing method: 1. Theory. Journal of Hydrology Eng., 3(2), 115-121.
Qahraman, B. & Abkhazr, H.R. (2004). Correction of Intensity-Duration-Frequency Relationships of Rainfall in Iran. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 8(8), 56-67.
Rabori, A.M.R. & Ghazavi, M.A. (2017). Sensitivity analysis of SWMM model parameters for urban runoff estimation in semi-arid area. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences, 10(5), 284-294.
Rossman, L.A. (2015). Storm Water Management Model, User’s Manual Version 5.1, EPA- 600/R-14/413b, Cincinnati, OH.
Sharifan, R., Roshan, A., Aflatoni, M., Jahedi, A. & Zolghadr, M. (2010). Uncertainty and sensitivity analysis of SWMM model in computation of manhole water depth and subcatchment peak flood. Procedia-social and Behavioral Sciences, 2(6), 7739-7740.
Tsai, C.W. (2003). Applicability of kinematic, noninertia, and quasi-steady dynamic wave models to unsteady flow routing. Journal of Hydraulic Engineering, 129(8), 613-627.
Wang, H., Hu, Y., Guo, Y., Wu, Z. & Yan, D. (2022). Urban flood forecasting based on the coupling of numerical weather model and stormwater model: A case study of Zhengzhou city. Journal of Hydrology: Regional Studies, 39, 100985, https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2021.100985.
Yin, J., Yu, D., Yin, Z., Liu, M. & He, Q. (2016). Evaluating the impact and risk of pluvial flash flood on intra-urban road network: A case study in the city center of Shanghai, China. Journal of Hydrology, 537, 138-145.
Yuan, L., Mikelonis, A.M. & Yan. E. (2023). Using SWMM for emergency response planning: A case study evaluating biological agent transport under various rainfall scenarios and urban surfaces. Journal of Hazardous Materials, 458, 131747, https://doi.org /10.1016/j.jhazmat.2023.131747.
Zheng, H., Huang, E. & Luo. M. (2020). Applicability of Kinematic Wave Model for Flood Routing under Unsteady Inflow. Water, 12(9), 2528, https://doi.org/10.3390/w12092528.

  • تاریخ دریافت 31 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری 11 مهر 1402
  • تاریخ پذیرش 05 آبان 1402