مقایسه رویکردهای قطعی و غیرقطعی در بهسازی سامانه کنترل سیلاب حوضه سیل‌برگردان شرق تهران

روند رو به افزایش شهرنشینی در سرتاسر جهان، اثر تغییرات اقلیمی بر افزایش دفعات و شدت رخداد سیلاب‌های شهری، ضرورت توجه به استفاده از منابع آب تجدید شونده و نیز حفظ کیفیت منابع آب موجود، منجر به توجه بیش‌تر به طراحی/بهسازی سامانه‌های کنترل سیلاب شهری شده است. بیشتر تحقیقات صورت گرفته در زمینه روش‌های کنترل سیلاب شهری بر پایه طراحی‌های مبتنی بر قابلیت اطمینان هیدرولیکی و با فرض یک سیلاب طراحی با دوره بازگشت مشخص بوده‌اند. یک رویکرد جایگزین که امکان رخداد سیلاب‌های شدیدِ بیش از سیلاب طراحی را در نظر گرفته و همچنین مانع از هزینه های غیرضروریِ طراحی های دست بالا نیز می گردد، طراحی مبتنی بر خطرپذیری است. این رویکرد عدم قطعیت های موجود در بارگذاری سامانه را نیز مدّ نظر قرار می دهد. در تحقیق حاضر با توسعه یک مدل تلفیقی شبیه سازی و بهینه سازیِ چندهدفه، عملکرد دو رویکرد قطعی و غیرقطعی در بهسازی سامانه کنترل سیلاب حوضه سیل برگردان شرق تهران، که با کمبود ظرفیت هیدرولیکی مواجه است، با کاربرد توام تونل های کمکی و استخرهای تعدیل مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق بیانگر عملکرد مناسب طرح ارائه شده توسط مشاور برای بهبود ظرفیت سامانه مذکور، در عین حال کاهش هزینه ها و بهبود عملکرد شبکه مفروض با کاربرد مدل تلفیقی شبیه سازی و بهینه سازی ارائه شده در تحقیق حاضر می باشد. از دیگر نتایج، عدم تاثیر در نظر گرفتن عدم قطعیت های ورودی سامانه برای کنترل سیلاب حوضه سیل برگردان شرق تهران در فرایند بهینه سازی شبکه، به ازای طرح بندی ثابت بدست آمده بر اساس مطالعات امکان سنجی، بوده است.

Comparison of Deterministic and Uncertain Approaches in Rehabilitation of Eastern Part of Tehran Stormwater Drainage System

Increase in the urbanization trend in the world and effects of climate changes on the urban stormwaters including frequency and intensity have become a serious issue. Renewable water resources has significant effect in the design and rehabilitation of urban stormwater drainage systems too. While most of the previous studies on the urban stormwater management have been based on the assumption of a specific return period, riskbased design method is an alternative approach considering the effects of more severe events and also preventing overestimated designs. In the present study, a coupled numerical and multiobjective optimization framework has been developed in the MATLAB programming software to compare the performance of mentioned deterministic and uncertain design approaches applied to rehabilitate eastern part of Tehran stormwater drainage system suffering from lack of sufficient capacity. In this direction, two simultaneous strategies of relief tunnel and storage unit applications have been utilized to minimize conflicting objective functions of “rehabilitation costs” and “flooding volume”. Results show that, although acceptable performance of a rehabilitation strategy proposed by related consultant engineering company to compensate system’s lack of capacity was verified, utilizing the present coupled numerical and optimization model caused significant reduction of rehabilitation costs and/or improvement of the system performance. Additionally, evaluation the results obtained reveals that there is no network sensitivity to return period assumption and consideration of input parameters’ uncertainty in case the present fixed rehabilitation layout considered according to feasibility studies.