بازنگری شبکه‌ زهکشی رواناب سطحی با استفاده از شبیه‌سازی و کاربرد حوضچه‌های تأخیری (مطالعه موردی: حوضه آبریز اقبال شرقی، مشهد)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

 امروزه همراه با پیشرفت جوامع و توسعه حریم شهرها، سطوح غیرقابل نفوذ آنها افزایش یافته و موجب افزایش ارتفاع و حجم رواناب شده است. لذا کنترل سیلاب در مناطق شهری همواره دغدغه طراحان و مدیران بوده است. در این تحقیق، عملکرد سیستم زهکشی رواناب سطحی حوضه آبریز اقبال شرقی واقع درجنوب و جنوب شرق شهر مشهد با مساحتی حدود 71 کیلومتر مربع ارزیابی گردید. برای تخمین مؤلفه­های فیزیکی زیرحوضه‏ها، هیدرولیکی مجاری و انجام محاسباتی مانند میانگین وزنی، تهیه نقشه­های کاربری و زیرحوضه­بندی از  سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده شد. به دلیل پیچیدگی­های موجود در زمینه شبیه­سازی رواناب شهری،جهت انجام محاسبات بارش-رواناب و ارزیابی عملکرد شبکه، مدل MIKE SWMMمورد استفاده قرار گرفت. در ادامه با توجه به وضعیت توپوگرافی، کانال­های سیلابی و بازدیدهایمیدانی، سه مکان مناسب جهت احداث حوضچه­های کنترل سیلاب شناسایی گردید. ارزیابی عملکرد شبکه نشان داد 6 مجرا دچار اشکال بوده و دبی شبیه­سازی بیشتر از دبی طراحی است. با توجه به حضور حوضچه­های کنترل سیلاب، شبیه­سازی مجدد نشان داد که این حوضچه­ها قادرند دبی اوج سیلاب را بین 8 تا 100% کاهش داده و  35/12 مترمکعب در ساعت آب را نفوذ دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Revision of Surface- Runoff Drainage System by Simulation and Application of Retention Basins )Case Study: East Eghbal Catchment, Mashhad)

نویسندگان [English]

  • M Tajbakhsh
  • SR Khodashenas
چکیده [English]

Nowadays along with development of societies and border extension of cities, their impervious areas increase and therefore higher amount and volume of runoff accrue. Thus control of flood in urban areas has always been a major concern of designers and managers. In this research the performance of East Eghbal urban drainage system located in the south and southeast of Mashhad city was analyzed in a region with area of 71 Km2. To estimate the physical parameters of subcatchments and hydraulic parameters of conduits, and some other computations like calculation of weighted average, subdividion of catchments into sub-catchments and providing land use map, the GIS was used. Because of the complicacy in simulation of urban drainage system, MIKE SWMM was applied for rainfall - runoff simulation and hydraulic response evaluation of the urban drainage system. Finally, 3 suitable places were recognized for retention basins based on topographic maps, flood conduits position and land surveying. Results showed that 6 conduits had difficulty and computed flow was more than the designed flow. Urban drainage system was simulated again by the presence of retention basins and results showed that these basins could reduce the flood peak from 8 to 100% and also infiltrate 12.35 m3/h and also infiltrate of water. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • MIKE SWMM model
  • Retention basins
  • Urban drainage system
  • Urban flood
اسحاقیان م، 1371. گزارش سیل سال 1371. سازمان آب منطقه­ای استان خراسان.
تاج­بخش م، 1387. شبیه‏سازی شبکه زهکشی روانا‏ب سطحی با استفاده از مدل هیدرولیکی MIKESWMM و طراحی حوضچه­های تأخیری (مطالعه موردی حوضه اقبال شرقی، مشهد).پایان­نامه کارشناسی ارشد سازه­های آبی، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد.
حسین­زاده س­ر،1380. مطالعات آبخیزداری و طرحکنترل سیلاب در حوضه شهری مشهد. مدیریت آبخیزداری سازمان جهاد کشاورزی.
حسینی م و ابریشمی ج، 1377. هیدرولیک کانال­های باز. چاپ ششم، انتشارات آستان قدس رضوی.
خداشناس س ر، 1387. کاربرد مدل­های نفوذ رودخانه­ای برای شبیه سازی نفوذ آب در حوضچه­های کنترل سیلاب شهری. فصلنامه آب و فاضلاب،  شماره 67، صفحات 66 - 71.
صنعی ا و احمدی جزی ر، 1385. مقایسه روش­های منطقی و SWMMدر تعیین دبی سیلاب مسیل­ها. صفحه 10-1. اولین همایش ملی مهندسی مسیل­ها، 9 و 10 اسفندماه 1385، مشهد.
فلاح تفتی ا و شریفی م، 1384. شبیه­سازی شبکه زهکشی رواناب­های سطحی منطقه آب و برق مشهد با مدل MIKESWMM. پایان­نامه کارشناسی ارشد عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد.
قهرمان ب و آبخضر ح، 1383. اصلاح روابط شدت - مدت - فراوانی بارندگی در ایران. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره (2)8.  صفحه­های 1 تا 14.
مخدوم م و درویش­صفت ع، 1380. ارزیابی و برنامه­ریزی با سامانه­های اطلاعات جغرافیایی (GIS). انتشارات دانشگاه تهران.
Benavides JA, Pietruszewski B, Kirsch B and Bedient PH, 2003. Analyzing flood control alternatives for the Clear Creek watershed in a geographic information system framework. Proceedings of World Water and Environmental Resources Congress. Orlando, Florida, USA.

Butler D and Davies J, 2000. Urban Drainage. E & FN Spon, London.

Chamoux, C and Gourbesville P, 2002. GIS methodology for hydrological analysis and sewer network design. Pp. 551-558. XXX IAHR Congress Proceedings of the GIS and CFD Applications. Thessaloniki, Greece.

ChoiKS and Ball J, 2002. Parameter estimation for urban runoff modeling. Urban Water 4: 31-41.

ChowVT, Maidment DR and Mays LW, 1988. Applied Hydrology. McGraw-Hill, NY.
Fryar R, 2001. Use of cascading detention basins in storm water management. Pp. 537-544. Proceedings of the NOVATECH 2002, 4th International Conference on Sustainable Techniques and Strategies in Urban Water Management. Lyon, France.
Knebl MR, Yang ZL, Hutchison K and Maidment  DR, 2005. Regional scale flood modeling using NEXRAD, Rainfall, GIS, and HEC-HMSRAS: A case study for the San Antonio river basin summer 2002 storm event. Journal of Environmental Management 75: 325-336.
Larock BE, 2004. Civil Engineering: Hydraulics & Hydrology Review. Kaplan, California, USA.
Manoj K and Vijay P. Singh, 2005. DEM-based modeling of surface runoff using diffusionwave equation. Journal of Hydrology 302: 107-126.    
Michel Bergue J and Ruperd Y, 2000. Storm Water Retention Basins. AA Balkema Publishers, Rotterdam, the Netherlands.
Schumanna AH, Funkeb R and SchultzaGA, 2000. Application of geographic information system for conceptual rainfall-runoff modeling. Journal of Hydrology 240: 46-61.
William J and Wayne H, 2003. User's guide to SWMM. Published by CHI, Guelph, Ontario, Canada.