بررسی الگوریتم بهینه سازی چندهدفه به منظور طراحی فضاهای شهری با رویکرد کنترل کمی-کیفی رواناب سطحی

از جمله عواملی که می تواند در کیفیت و کمیت رواناب های شهری تاثیر قابل توجهی بگذارد، رشد و توسعه شهری و آگاهی از اثرات زیست محیطی آن بر جامعه می باشد. در سال های اخیر مفهوم جدیدی به نام روش های مدیریت مناسب سیلاب و با نام اختصاری BMPs در راستای کنترل کمی و کیفی سیلاب های شهری مطرح شده است. در این مقاله سعی شده است با در نظرگرفتن سه تابع هدف کیفیت رواناب و کمیت رواناب و هزینه (شامل خسارت سیلاب و هزینه های نگهداری از BMPs) ضمن مقایسه دو الگوی بهینه سازی NSGAII و MOPSO به ارائه سناریو مناسب برای طراحی شهری رویکرد کنترل کمی و کیفی رواناب پرداخته شود. بر این اساس و با توجه به اهمیت مدیریت رواناب در کلانشهری مانند تهران، در این تحقیق قسمتی از حوضه آبریز منطقه ۲۲ شهرداری تهران انتخاب و نسبت به ارزیابی اثرات BMPها بر روی کمیت رواناب با استفاده از مدل-های ریاضی بارش-رواناب اقدام شد. با مقایسه نتایج نسل آخر دو الگوریتم مشخص گردید که میانگین جواب های بهینه NSGAII بهینه تر و انحراف معیار جواب ها در نسل آخر نسبت به MOPSO بیشتر که این نشان دهنده کارایی بهتر NSGAII می باشد اما استفاده از الگوریتم بهینه سازی MOPSO بدلیل دخیل بودن پارامترهای کمتری نسبت به NSGAII از سهولت بیشتری برخوردار خواهد بود. حداقل نمودن توابع هدف در ساختار پیشنهادی به عنوان هدف اصلی استفاده از این ابزار مطرح بوده است در الگوریتم NSGA-II بیشتر از MOPSO است. لازم به ذکر است رسیدن به حالت پایدار در NSGAII در تعداد نسل های کمتری نسبت به MOPSO صورت خواهد گرفت. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی BMPها در قالب سناریوهای مختلف نشان داد که به کارگیری این راهکارها می تواند باعث کاهش دبی اوج از ۳/۱۶ به ۱/۵۰ درصد و نیز کاهش حجم رواناب از ۲/۹ تا ۴/۳۷ درصد بسته به نوع و تعداد BMP های به کار رفته در سطح حوضه شود. همچنین با بررسی سناریوهای منتخب نتیجه گردید که در بیش از ۶۰ درصد از کاربری های مرتبط با فضای سبز، مخازن ماند بیولوژیکی و در کاربری های مسکونی و صنعتی کف پوش های نفوذپذیر و مخازن جمع آوری آب باران پیشنهاد شده است.

کلیدواژه ها:

NSGAII ، MOPSO ، الگوریتم بهینه سازی چند هدفه ، BMPs