کمی سازی مزیت پایایی در سیستم های بهینه LID برای مدیریت سیلاب شهری

مناطق شهری به دلیل فشارهای هم افزای شهرنشینی سریع و تشدید اثرات تغییر اقلیم، با خطر روزافزون سیلاب مواجه هستند که این امر زیرساخت های متداول زهکشی را ناکارآمد ساخته است. اگرچه روش های توسعه کم اثر (LID) راه حلی پایدار ارائه می دهند، اما برنامه ریزی آن ها اغلب بر پایه مدل های بهینه سازی قطعی استوار است که عدم قطعیت های عمیق ذاتی در سیستم های هیدرولوژیکی را نادیده می گیرند. این غفلت می تواند به طراحی راه حل هایی منجر شود که «بهینه» اما غیرمقاوم هستند. این مقاله یک چارچوب یکپارچه ارائه می دهد که یک مدل کالیبره شده EPA SWMM را با یک الگوریتم بهینه سازی چندهدفه برای شناسایی استراتژی های مقرون به صرفه LID تلفیق می کند. نکته حائز اهمیت آن است که این چارچوب، تحلیل قطعی را با گنجاندن یک تحلیل عدم قطعیت احتمالی گسترش می دهد و از شبیه سازی مونت کارلو بر روی حساس ترین پارامترهای مدل برای ارزیابی عملکرد و پایایی راه حل های بهینه بهره می برد. نتایج، یک «مزیت دوگانه» از اجرای بهینه LID را آشکار می سازد. فراتر از کاهش مورد انتظار در میانگین دبی پیک سیلاب (کاهش ۴۷ درصدی برای سناریوی با عملکرد بالا)، LID ها با کاهش عدم قطعیت پیش بینی (انحراف معیار دبی پیک) به میزان بیش از ۶۰ درصد، به طور بنیادین پایایی سیستم را افزایش می دهند. این امر به کاهش قابل توجه ریسک سیلاب منجر می شود، به طوری که احتمال فراتر رفتن از یک آستانه بحرانی از ۷۵ درصد به ۱۰ درصد کاهش می یابد. این چارچوب ابزاری قدرتمند برای پشتیبانی از تصمیم گیری جهت طراحی زیرساخت های آبی شهری آگاهانه از ریسک، پایا و انعطاف پذیر فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، سیلاب شهری ، LID ، SWMM