تحقیقات منابع آب ایران

تحقیقات منابع آب ایران

تدوین سناریوهای تاب‌آور مدیریت رواناب سطحی شهری با در نظر گرفتن عدم قطعیت گرفتگی کانال‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 دانشیار دانشکده مهندسی عمران- دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
10.22034/iwrr.2026.531718.2906
چکیده
این مقاله چارچوبی برای طراحی سامانه تاب‌آور و استوار جمع‌آوری رواناب‌ سطحی شهری با در نظر گرفتن عدم قطعیت گرفتگی در گلوگاه‌های شبکه ارائه می‌دهد. بدین منظور، یک مدل تلفیقی شبیه‌سازی- بهینه‌سازی چندهدفه با متغیرهای تصمیم نوع و مساحت تحت اجرای راهکارهای طبیعی کنترل سیلاب توسعه داده می‌شود. اهداف این مسأله، بیشینه‌سازی تاب‌آوری اکولوژیکی، کمینه‌سازی خسارت سیلاب و کمینه‌سازی هزینه سناریوهای مدیریتی هستند. مدلسازی عدم قطعیت گرفتگی هیدرولیکی با شناسایی عوامل مؤثر بر ایجاد گرفتگی و استفاده از مفهوم منطق فازی صورت می‌گیرد. به منظور انتخاب گزینه استوار در برابر عدم قطعیت مربوط به گرفتگی کانال‌ها، از رویکرد تصمیم‌گیری شکاف اطلاعاتی استفاده می‌شود. کارایی این چارچوب با به کارگیری آن در زیرحوضه شرقی سامانه جمع‌آوری رواناب سطحی شهر تهران ارزیابی می‌شود. طبق نتایج تحلیل حساسیت، دو متغیر دبی اوج سیلاب و زمان رخداد آن حساسیت زیادی به عدم قطعیت گرفتگی کانال‌ها دارند. از بین سناریوی نامغلوب ، گزینه‌ای که تحت تأثیر بازه گسترده‌تری از عدم قطعیت‌ها، آستانه مطلوبیت عملکرد را تأمین نماید، به عنوان گزینه استوار انتخاب می‌شود. بر پایه نتایج، سناریوی مدیریتی استوار با هزینه ۰.۸۴میلیون دلار می‌تواند بهبود ۳۷ درصدی تاب‌آوری را موجب شود و در صورت رخداد گرفتگی، خسارت را تا ۲۰ درصد کاهش دهد. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که گرفتگی، به‌عنوان یکی از منابع مهم عدم‌قطعیت‌ در شبکه، قادر است عملکرد سامانه را به‌طور معناداری مختل کند. بنابراین، لازم است تصمیم گیرندگان در مدیریت رواناب سطحی شهری آن را در نظر گیرند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Developing Resilient Urban Runoff Management Scenarios under Channel Blockage Uncertainties, Case Study of Eastern Tehran Network

نویسندگان English

Sara Haghbin 1
Najmeh Mahjourimajd 2
1 Faculty of Civil Engineering, K. N. Toosi University of Technology
2 Associate Professor, Faculty of Civil Engineering, KN Toosi University of Technology
چکیده English

This paper proposes a framework for designing resilient and robust urban drainage systems by integrating resilience principles while addressing deep uncertainty in network blockage. The study develops a multi-objective simulation-optimization model with decision variables for the type and implementation area of nature-based flood control measures. The framework pursues three key objectives: maximizing flood resilience, minimizing flood damage, and minimizing flood management costs. Hydraulic blockage uncertainty is modeled through identification of influential blockage factors and application of fuzzy logic, with an information gap decision theory (IGDT) approach employed to select robust solutions against channel blockage uncertainties. The framework's effectiveness is evaluated through application to the eastern sub-catchment of Tehran's stormwater drainage system. Sensitivity analysis reveals that both peak flood discharge and its timing exhibit significant sensitivity to channel blockage uncertainty. The optimization-simulation model generates 50 non-dominated scenarios, from which the most robust solution—maintaining satisfactory performance across the widest range of uncertainty—is selected. Results demonstrate that the robust management scenario achieves a 37% improvement in resilience at a cost of only $0.84 million, while simultaneously reducing potential flood damage by 20% under blockage conditions.

کلیدواژه‌ها English

Nature Based Flood Control Practice (NBP)
Multi Objective Optimization
Urban Flood Control
Fuzzy Inference System (FIS)
SWMM

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 اسفند 1404

  • تاریخ دریافت 08 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری 12 آذر 1404
  • تاریخ پذیرش 02 اسفند 1404