مدل سازی عددی عملکرد حوضچه های نفوذ زیستی در افزایش نفوذ شهری

رشد سریع شهرنشینی و گسترش سطوح نفوذناپذیر در مناطق شهری، سبب افزایش حجم رواناب های سطحی، کاهش نفوذ آب به سفره های زیرزمینی و درنتیجه بروز مشکلاتی همچون سیلاب های ناگهانی و آب گرفتگی معابر شده است. در سال های اخیر، به کارگیری سیستم های نفوذ زیستی به عنوان یکی از موثرترین رویکردهای مبتنی بر توسعه کم تاثیر (LID) برای مدیریت پایدار رواناب شهری مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، عملکرد شش نوع از حوضچه های نفوذ زیستی به منظور کاهش حجم رواناب و بهبود مدیریت آب های سطحی در ناحیه شرقی شهر قزوین مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، از داده های بارش ۴۰ساله (۱۳۶۲ تا ۱۴۰۲) استفاده شد و روابط شدت – مدت - دوره بازگشت (IDF) استخراج شد. سپس با بهره گیری از الحاقیه Hec-GeoHMS، زیرحوضه های منطقه مورد مطالعه تعیین شد. برای برآورد دبی رواناب و ضریب رواناب موثر، از مدل SWMM استفاده گردید که میانگین ضریب رواناب منطقه ۰٫۷۹ محاسبه شد. در ادامه، برای ارزیابی عملکرد سیستم های نفوذ زیستی، مدل عددی MIDS به کار گرفته شد و شش سناریو شامل حوضچه نفوذ زیستی با و بدون زهکش، جعبه درختی با و بدون زهکش، ترانشه نفوذی و پیاده رو نفوذپذیر، تحت شرایط بارش با دوره بازگشت ۴۰ساله شبیه سازی شدند. نتایج مدل سازی نشان داد که پیاده رو نفوذپذیر بیشترین کارایی را در کاهش حجم رواناب داشته و توانست بیش از ۷۲۸٬۰۰۰ مترمکعب رواناب را نفوذ دهد؛ درحالی که حوضچه نفوذ زیستی با زهکش کمترین میزان اثربخشی را داشت. به طورکلی، یافته های این پژوهش بیانگر آن است که طراحی اصولی، انتخاب موقعیت مناسب، توجه به ویژگی های خاک و شرایط هیدرولوژیک منطقه از عوامل تعیین کننده در افزایش کارایی سامانه های نفوذ زیستی و تحقق مدیریت پایدار رواناب شهری محسوب می شوند.

کلیدواژه ها:

Urban flood management ، Bioretention basins ، Water resources management ، Groundwater ، Infiltration. ، مدیریت سیلاب شهری ، حوضچه های نفوذ زیستی ، مدیریت منابع آب ، آب زیرزمینی و مدیریت نفوذ