مدیریت خطرپذیری آبگرفتگی و آلودگی ناشی از سیلاب شهری با استفاده از راهکارهای بهینه متداول و نوین

توسعه شهرنشینی و درنتیجه کاهش سطوح نفوذناپذیری سبب افزایش خطرپذیری سیلاب و آلودگی بیشتر آب‌های پذیرنده می‌شود. این مقاله مدیریت خطرپذیری سیلاب شهری را با هدف کاهش آبگرفتگی و تخلیه آلاینده‌ها در آب‌های پذیرنده با به‌کارگیری دو روش‌های متداول و نوین ارائه می‌نماید. روش‌های متداول شامل افزایش ابعاد کانال‌های شبکه، کاهش ضریب زبری آن‌ها و روش‌های نوین شامل اجرای سیستم ماند بیولوژیکی، روسازی نفوذپذیر، ترانشه‌های نفوذ و حوضچه‌های نگهداشت در شبکه جمع‌آوری آب‌های سطحی می‌باشد. مدل بهینه‌سازی چندهدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفه توسعه‌یافته که با مدل شبیه‌سازی شبکه جمع‌آوری آب‌های سطحی توسط نرم‌افزار swmm ترکیب می‌شود. اهداف مدل بهینه‌سازی حداقل‌ نمودن سه معیار هزینه اقتصادی، خطرپذیری آبگرفتگی سیلاب و آلودگی محتمل آب‌های پذیرنده است. در کنترل بار آلودگی، آلاینده‌های tss، tn و tp مدنظر قرار گرفت. کاربرد روش پیشنهادی بر روی مطالعه موردی شبکه جمع‌آوری آب‌های سطحی شهر گلستان تشریح شد. نتایج نشان می‌دهد بکاری گیری ترکیب بهینه هر دو رویکرد متداول و نوین، منجر به کاهش قابل‌ملاحظه و موثر خطرپذیری آبگرفتگی و تخلیه آلاینده‌ها در آب‌های پذیرنده می‌شود. نتایج رویه بهینه نشان می‌دهد کنترل بهینه خطرپذیری آبگرفتگی رابطه معکوس با میزان کنترل بهینه تخلیه آلاینده‌ها در آب‌های پذیرنده دارد.

Hazard Management of Inundation and Pollutants in Urban Floods Using Optimal Conventional and Novel Strategies

Urbanisation by decreasing in pervious areas would result in increase in the risk of flood inundation and cause more discharge of pollutants into receiving water bodies. This paper presents the management of urban flood hazard in terms of inundation and pollutants discharge into receiving water bodies using a combination of the conventional and novel techniques. Conventional techniques include increasing the dimension of conduits as well as decreasing their roughness. Novel techniques on the other hand include bioretention systems, pervious pavements, infiltration trenches, and detention ponds in urban drainage networks. In this study the multiobjective optimization model is developed using multiobjective genetic algorithm coupled with a simulation model of urban drainage system using SWMM software. The objectives are to minimize the economic cost, the inundation flood hazard, and the expected pollution reaching the receiving waters. Pollution control consider pollutants of TSS, TN, and TP. The suggested methodology was applied to a case study for the urban drainage system of Golestan city in Tehran Province. Results indicated that applying the optimal methods can considerably decrease the expected flood and pollutants. Results of Pareto front showed that indirect relation exists between the solutions of optimal control of expected inundation and the optimal control of expected pollutants in receiving water bodies.