مدیریت رواناب شهری با رویکرد بهینه سازی روش های توسعه کم اثر و تلفیق مدل های SWMM و SUSTAIN

توسعه سریع و ناپایدار شهر ها منجر به تغییر خصوصیات هیدرولوژیکی حوضه ها شده و ریسک وقوع آب گرفتگی ناشی از رواناب های شهری را افزایش داده است. یکی از راه حل های به کار گرفته شده برای کنترل کمی و کیفی رواناب های شهری، رویکرد های مبتنی بر زیرساخت های سبز و روش های توسعه کم اثر است که توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. در این پژوهش، از مدل SWMM به منظور شبیه سازی فرایند بارش رواناب در ناحیه یک منطقه ۱۱ شهرداری تهران استفاده شد. ۶ سناریو شامل ترکیبات مختلفی از انواع LID شامل بام سبز، مخزن باران، سلول نگهداشت زیستی، معابر نفوذپذیر، جوی باغچه و حوضچه نفوذ در نظر گرفته شد. سپس مدل SUSTAIN به منظور ارزیابی عملکرد هر سناریو به کار گرفته شد. در گام بعد پاسخ های بهینه از طریق الگوریتم بهینه سازی NSGA-II به دست آمد و برای هر سناریو یک منحنی پارتوی هزینه-عملکرد ارائه شد. نتایج نشان داد پاسخ های منتخب پیاده سازی سناریوهای ۱ تا ۶ به ترتیب حجم رواناب را به میزان ۵۳، ۴، ۶۶، ۷۲، ۳۱ و ۳۴ درصد کاهش دادند. سناریوی ۴ با ترکیبی از مخازن باران، معابر نفوذپذیر و جوی باغچه با ۷۲ درصد و هزینه ۲/۱۲ میلیون دلار، بهینه ترین عملکرد را نسبت به پاسخ های متناظر از سناریو های دیگر نشان داد و سناریوی ۶ نیز با ۳۴ درصد کاهش حجم رواناب و هزینه ۱/۷ میلیون دلار در رتبه بعدی قرار گرفت. به کارگیری تلفیقی مدل های SUSTAIN و SWMM کمک کرد تا علاوه بر عملکرد فنی، هزینه و عملکرد هر سناریو ارزیابی و امکان بهینه سازی آن فراهم شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش می تواند مدیران شهری و تصمیم گیرندگان را در طراحی، تخمین عملکرد و هزینه های اجرایی سناریو های LID یاری کند.

کلیدواژه ها:

مدیریت رواناب شهری ، روش های توسعه کم اثر ، SUSTAIN ، زیرساخت سبز ، الگوریتم NSGA-II