مقایسه هزینه اجرایی خطوط جمع آوری و دفع آبهای سطحی در روش های مختلف شبیه سازی هیدرولیکی: مطالعه موردی شهرستان قادرآباد استان فارس

تغییرات اقلیم در سراسر جهان منجر به افزایش رخداد سیلاب‌های مخرب شهری گردیده‌است. لذا طراحی شبکه‌های جمع آوری و دفع آب‌های سطحی با ظرفیت مناسب از اهمیت ویژ‌ه‌ای برخوردار است. پژوهش حاضر یک مطالعه‌ی موردی در رابطه با شبیه سازی هیدرولیکی سیلاب با استفاده از مدل عددی یک بعدی می‌باشد که در استان فارس- شهرستان قادرآباد انجام شده‌است. روندیابی هیدرولیکی با استفاده از 4 روش موج دینامیک، موج پخشیدگی، موج سینماتیک و جریان یکنواخت انجام شده و تاثیر هر روش بر مشخصات هیدرولیکی و ابعاد مجاری انتقال آب‌های سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که میانگین بیشینه دبی در روش موج دینامیک نسبت به روش‌های موج پخشیدگی %0.3، موج سینماتیک %19.4 و جریان یکنواخت %27.4 کمتر بوده است. میانگین بیشینه عمق آب در مجرا در روش موج دینامیک نسبت به روش‌ موج پخشیدگی %1.8بیشتر، و نسبت به روش‌های موج سینماتیک و جریان یکنواخت به ترتیب ، %11.1 و %8 کمتر بوده‌است. همچنین میانگین بیشینه سرعت در روش موج دینامیک نسبت به روش‌ موج پخشیدگی %4 کمتر و نسبت به روش‌های موج سینماتیک %42 و جریان یکنواخت %38 بیشتر بوده است. هزینه‌های اجرایی هر یک از روش‌ها نیز با یکدیگر مقایسه شده‌است. روش موج دینامیک و موج پخشیدگی با توجه به یکسان بودن ابعاد مجاری استفاده شده، هزینه‌های اجرایی یکسانی داشتند. اما هزینه‌های اجرایی این دو روش نسبت به روش موج سینماتیک %55.7 و نسبت به روش جریان یکنواخت %54 کمتر بود. همچنین هزینه‌های اجرایی روش موج سینماتیک %2.2 بیشتر از روش موج ماندگار بود.

comparative analysis of construction costs of urban drainage network in different hydraulic simulation methods: a case study in ghaderabad county, fars province

introduction: in this research, the comparison of different routing methods and their impact on the hydraulic characteristics and dimensions of storm water conveyance pipes and the construction cost of different options is investigated. for this purpose, the rainfall-runoff simulation model (swmm), is used for routing. qaderabad city is taken into consideration as a case study with the aim of implementing different simulation options. the purpose of this study is to compare the construction cost of different hydraulic simulation options.methodology in general, in swmm model, the routing of the flow in the pipe and conduit is governed by using the one-dimensional saint-venant equation. the saint-venant equation is solved using the implicit finite difference method. different options are available in this model including steady flow, kinematic wave, diffusion wave and fully dynamic. all methods are considered in this study to gain a better understanding of the each methods on outputs and construction expenses as well.results and discussion after setting up the model, the simulation was conducted in the selected return period with four mentioned simulation option methods: dynamic, diffusive, kinematic and steady flow. subsequently, the dimensions of the pipes were determined. the construction cost of each flood routing method was calculated and compared with each other. the dimensions of the conduits were selected according to the dimensions of the concrete pipes available in the market and the existence of sufficient freeboard. hence, no flooding was expected to occur in the nodes. generally, the outputs of two fully dynamic and diffusive methods were similar showing the minimal effect of inertia term. how ever the results were quite different for other two methods. the first two methods yielded shallower depths leading to smaller dimensions and lower construction costs whereas all momentum terms were included. another comparison between flow depth, discharge, time to hydrograph peak were also conducted. construction costs were calculated using taksa software. the results suggest that applying fully dynamic simulation, despite more computational costs, puts the engineers on the safe side with lower construction costs. conclusion the average dimensions of the conduits used in the main conveyance pipeline were the same in the dynamic wave method and the diffusive wave method; but compared to the kinematic wave and uniform flow method, it was at least 9.8% lower. the dynamic wave method and the diffusive wave method had the same construction costs due to the same dimensions of the pipes used. however, the construction costs of these two methods were 55.7% lower than the kinematic wave method and 54% lower than the uniform flow method. moreover, the construction costs of the kinematic wave method were 2.2% higher than the uniform wave method.