ارزیابی و آنالیز حساسیت کمیت رواناب و سیستم زهکشی در حوضه شهری ساحلی با استفاده از مدل SWMM ( مطالعه موردی: بخشی از شهر بندرعباس)

سابقه و هدف: درحوزه های آبخیزشهری افزایش سطوح نفوذناپذیرکه به دلیل توسعه صورت می پذیرد منجر به افزایش حجم رواناب، دبی اوج و کاهش مقدار نفوذپذیری می شود. افزایش سطوح نفوذناپذیر سبب کاهش نفوذ جریان های زیرسطحی و جریان پایه و یا جریان هوای خشک درهر دو کانال طبیعی و بتنی می گردد. در منطقه شهری بندرعباس به دلیل عدم وجود ایستگاه هیدرومتری یا هر پایگاهی برای اندازه گیری و ثبت دبی سیلاب، تعیین دبی سیلاب و بررسی مشخصات آن اهمیت بسزایی دارد. هدف اصلی این مطالعه، بررسی وضعیت سیستم جمع آوری آب های سطحی بخشی از شهر با استفاده از مدل SWMM است. ضمن بررسی دبی سیلاب شهری، نقاط ضعف شبکه جمع آوری رواناب سطحی شهر و و پارامترهای حساس در مدل نیز تعیین می گردد. مواد و روش ها: در ابتدا برای شبیه سازی رواناب و مشخص نمودن نقاط حساس به آب گرفتگی از مدل SWMM استفاده شد. از شاخص های ناش- ساتکلیف (NS) و ضریب تعیین(R2) برای واسنجی و اعتبارسنجی دبی سیلاب مدل در پنج واقعه بارندگی در تاریخ های 30/10/1392، 23/12/1392، 17/10/1392، 4/10/1394 و13/10/1394 استفاده شد. عمق و سرعت رواناب در خروجی منطقه مورد به کمک دستگاه مولینه اندازه گیری شد. همچنین برای تعیین نقاط حساس به آب گرفتگی شهر بندرعباس از روش اندازه گیری صحرایی و به کمک اشل اندازه گیری شد. به منظور بررسی آنالیز حساسیت مدل، نه پارامتر موثر در مدل با استفاده از ضریب ناش- ساتکلیف(NS) مورد ارزیابی قرار گرفتند یافته ها: نتایج حاصل از تحقیق نشان داد به ترتیب حساس ترین پارامترها براساس ضریب NS شامل درصد اراضی نفوذ ناپذیر، ضریب زبری مانینگ درمناطق نفوذناپذیر، عرض معادل، ارتفاع ذخیره مناطق نفوذناپذیر، مساحت زیرحوضه، شیب زیرحوضه، درصد مناطق بدون ذخیره سطحی، ارتفاع ذخیره مناطق نفوذپذیر وضریب زبری مانینگ درمناطق نفوذپذیر می باشد. یافته-های به دست آمده از واسنجی مدل (به ترتیب واسنجی میانگین ضریب NS 75/0 وضریب R2 بین 83/0) نشان داد انطباق خوبی با داده های مشاهداتی دارد. نتایج اعتبارسنجی (میانگین ضریب NS 79/0 وضریب R2 بین 92/0) حاکی از دقت بالای مدل برای این منطقه می باشد. و مشخص شد علت آب گرفتگی در بعضی نقاط به دلیل نبود ظرفیت کافی آبگذرها است همچنین در بعضی نقاط با وجود ظرفیت کافی کانال که مدل نیزآن راتایید می کند آب گرفتگی وجود دارد، دلیل آن مربوط به انباشت زباله در این کانال ها است. نتیجه گیری: نتایج ارزیابی مدل SWMM نشان داد انطباق خوبی بین دبی رواناب شبیه سازی شده و مشاهده ای وجود دارد. با توجه به توانایی مدل در شبیه سازی رواناب هر زیرحوزه و تعیین نقاط حساس، استفاده از این مدل در مناطق شهری فاقد ایستگاه های هیدرومتری مناسب است. البته می بایست مدل حتما واسنجی گردد. بنابراین می توان از این مدل ها برای پیش بینی خطر آب-گرفتگی، طراحی و برآورد مقدار و هزینه زهکشی، مدیریت حوضه های ساحلی شهری و اولویت بندی مناطق برای رفع مشکل آبگرفتگی استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

رگبار ، رواناب شهری ، بندرعباس ، مدل SWMM ، آب گرفتگی کانال