بهینه‌سازی سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری

آب و خاک

مقاله 3، دوره 29، شماره 5، آذر 1394، صفحه 1086-1094   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v29i5.25201

نویسندگان

محمد ابراهیم بنی حبیب^{* 1}؛ سمیه سادات میرمومن¹؛ معصومه عیوضی²

¹دانشگاه تهران

²دانشگاه گرگان

چکیده

هدف این تحقیق توسعه مدل بهینه سازی برای یک سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری و تحلیل حساسیت ابعاد بهینه آن به عوامل شبیه سازی هیدروژیکی می باشد. به‌منظور شبیه سازی جریان سیلاب حوضه های بالادست و رواناب سامانه زهکش روباز اراضی کشاورزی، از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS استفاده شده و مدل بهینه‌سازی برای تعیین ابعاد بهینه سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری تدوین شده است. بعد از تعیین ابعاد بهینه سامانه ترکیبی زهکش روباز و مخازن تأخیری، تحلیل حساسیت بر روی ابعاد بهینه سامانه ترکیب نسبت به عوامل شبیه‌سازی سیلاب نظیر مقدار بارش، زمان تأخیر و شمارۀ منحنی حوضه ها انجام گرفته شد. نتایج تحقیق نشان داد که مهم‌ترین عامل مؤثر در تعیین ابعاد بهینه سد های تأخیری و کانال زهکش و هزینه های آن‌ها، شماره منحنی (CN) بوده است به‌طوری‌که با 10 درصد خطا در محاسبه شماره منحنی به ترتیب خطایی به میزان 21، 25 و 24 درصد را در ارتفاع بهینه سدها، عمق بهینه زهکش ها و هزینه ی کمینه موجب می گردد. همچنین خطای ناشی از محاسبه بارش در مراتبی کمتر از شماره منحنی (CN)، بر روی ابعاد بهینه و هزینه های طرح اثرگذار است که تغییر 10 درصدی در عمق بارش به ترتیب موجب 7، 8 و 10 درصد خطا در برآورد ارتفاع بهینه سدها، عمق بهینه زهکش و هزینه کل می‌شود. زمان تأخیر زیرحوضه ها نیز در این تحقیق، عامل کم اهمیتی در محاسبه ابعاد بهینه شناخته شد. تغییرات 10 درصدی آن به‌طور متوسط موجب 5/2 درصد خطا در محاسبه ابعاد و هزینه ها می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

ارتفاع بهینه‌ سد؛ بهینه سازی؛ عمق بهینه زهکش؛ مدل هیدرولوژیکی

مراجع

1- Azari H., Matkan A., Shakiba A., and Pourali H. 2009. Simulation and Flood Warning with Hydrology Models in GIS and Precipitation Estimation through Remote Sensing. Iranian Journal of Geology 9:51-39.

2- Garcia J. D. 1988. Basic criteria for sizing large Dam spillways. ICOLD, 16th congress, Q.63, R.65, 1106-1093, ICOLD, Paris.

3- Karupasamy E., Poster N., Pomeroy C.A., and Jacobs T.A. 2009. The impact of smaller detention basins on flood hazard areas in Lenexa, Kansas. World Environmental and Water Resources Congress 2009, 342: 4571-4580.

4- Lane S.N., and Milledge D.G. 2012. Impacts of upland open drains upon runoff generation: A numerical assessment of catchment-scale impacts. Hydrological Processes, 27:1701-1726.

5- Ojaghloo F. 2001. Study of hydraulic structures on the floods. Master thesis, College of Agriculture of Tehran University. Karaj, Iran.

6- USACE. 2000. Hydrologic Modeling System (HEC- HMS), Technical Reference Manual, California, USA.

7- Wang L. and Yu J. 2012. Modeling detention basins measured from high-resolution light detection and ranging data. Hydrological Processes, 26:2973-2984.

8- Yazdi, J. and Salehi Neyshabouri, S.A.A. 2012. Optimal design of flood-control multi-reservoir system on a watershed scale. Natural Hazards, 63: 629-646.