تعیین جانمایی و ابعاد بهینه روش های "توسعه کم اثر" در احیای رودخانه های شهری

در سالهای اخیر استفاده ازروشهای توسعه کماثر (LID)به منظور مدیریت رواناب شهری و بهبود کیفیت آب در بسیاری از کشورها مورد توجه قرار گرفته است یکی از مهمترین چالشها در بکارگیری این اقدامات مدیریتی انتخاب ترکیب، جانمایی و ابعاد بهینهای از این تکنیکهاست، به گونهای که نتایج موثرتری را در کاهش حجم آبگرفتگی و کاهش بار آلودگی ورودی به منابع آب نظیر رودخانهها داشته و در عین حال صرفه اقتصادی نیز داشته باشند. در این تحقیق با مرتبط کردن مدل شبیه سازی مدیریت سیلاب (SWMM) با الگوریتم ژنتیک جستجوی نامغلوب (II-NSGA ،)به توسعه روشی برای ارائه طرحهای بهینه LID در محیطهای شهری پرداخته شده است. جوابهای بهینه برای ۶ سناریوی سیلاب با دوره بازگشتهای ۲ ،۵ و ۷۰ ،۲۵ و ۵۰ سال و نیز سناریوی در نظرگیری سری بلندمدت بارشهای حوضه شهری تحت عنوان سناریوی دوره طوالنی مدت (دوره بارش یک سال نرمال برای ایستگاه بارانسنجی انجام شده است. در جوابهای بهینه، مساحت روشهای LID و نوع آنها در هر زیرحوضه بهگونهای انتخاب شده است که در آن هر سه عامل کاهش حجم رواناب، کاهش غلظت آلاینده ها و هزینه در شرایط مطلوبی هستند. کاهش حجم آبگرفتگی در گرههای سیلابی، کاهش هزینههای بکارگیری LID و کاهش مجموع بار TSS و TN از اهداف تعریف شده در این مطالعه میباشند. تکنیکهای بهکار گرفته شده روشهای توسعه کماثر نیز شامل جوی باغچه، سیستم ماند بیولوژیکی، روسازی نفوذپذیر و مخازن تعدیل هستند. این روش برای حوضه آبریز رودخانه داراباد در شهر تهران به کار برده شد و نتایج در غالب پنج جواب بهینه انتخابی از جبهه پارتو که میتوانند با بکارگیری LIDهای مختلف در حوضه، برای سطوح مختلف هزینه، حجم سیلاب و غلظت آلاینده ها را تا میزان مطلوبی کاهش دهند، ارائه و بحث شده است.

برای سنایوی سیلاب ۷۰ ساله، جواب انتخابی با بالاترین سطح هزینه، بیشترین مقدار کاهش غلظت آلایندهها به میزان ۸/۷ درصد، و همچنین کاهش حجم سیلاب در گرهها به میزان ۴/۷۵ درصد را نشان داده است. برای سیلاب ساله مجموعه LIDها در کاهش حجم سیلاب به میزان ۷/۸ تاثیر داشته است. میزان کاهش غلظت آلاینده ها تا حدود ۱/۷۵ درصد بوده است. برای سیلاب ۲ ساله در صورتیکه محدودیتی از نظر مالی برای تصمیمگیری وجود نداشته باشد، جواب ۵ با باالترین سطح هزینه، بیشترین مقدار کاهش حجم سیلاب و غلظت آلاینده ها را به ترتیب به میزان حدود ۲۰ و ۵/۲۴ درصد نشان میدهد. در سناریو سیلاب ۲۵ ساله بیشترین میزان کاهش حجم سیلاب ۵/۹ %و غلظت آلاینده ها تا حدود ۷۳ %کاهش یافته است. برای سیلاب ۵۰ ساله روش توسعه کماثر تاثیر چندانی در کاهش غلظت آلاینده ها گذاشته است و میزان کاهش سیلاب و آلاینده ها به ترتیب حدود ۷/۷۸ و۵/۵۷ درصد بوده است. در نهایت برای سناریوی ۵۷ بارش در یک روز عادی، بیشترین میزان کاهش حجم آبگرفتگی مشاهده شده است که نتایج حاکی از آن است که مقدار کاهش حجم سیلاب مورد انتظار در گرهها و غلظت مورد انتظار آالینده در خروجی حوضه نیز به ترتیب برابر با ۱/۴۵ و ۱/۴۳ درصد است.