مدیریت و کنترل سیلاب با استفاده از تلفیق مدل شبیه ساز swmm و الگوریتم فراکاوشی nsga_ii (مطالعه موردی : حوضه آبریز شهری غرب تهران)

طرح سامان دهی و مدیریت کنترل و انتقال آبهای سطحی کلان شهر تهران از مهمترین طرحهای عمرانی و گسترش توسعه شهری مناطق شمال و شمال غرب استان تهران می باشد. در تحقیق حاضر حوضه آبریز شهری غرب تهران (رودخانه درکه) مورد مطالعه قرار گرفته است. طرح سامان دهی و مدیریت ‏کنترل و انتقال آب‌های سطحی کلان شهر تهران از مهمترین طرحهای عمرانی و گسترش توسعه شهری مناطق شمال و شمال ‏غرب استان تهران می باشد. در این مقاله، به منظور‎ ‎ارائه‌ی طرح بهینه‌ی بهسازی شبکه جمع آوری سیلاب شهری از یک مدل ‏تلفیقی بهینه‌سازی و شبیه‌سازی توسعه یافته استفاده شده است. بکارگیری اصول مهندسی در طراحی سامانه انتقال سیلاب‌ها، ‏از جمله تحلیل‌های لازم برای رفع مشکلات و پیشگیری از خسارات سیل راهکارهایی است که موجب کم کردن مسائل ‏بهداشتی و رفاهی میلیون‌ها نفر از ساکنین پاییتخت می‌شود. با تکیه بر طراحی و بهسازی اصولی و صحیح سامانه انتقال ‏رواناب‌ها می‌توان خسارات ناشی از آن‌ها را کاهش و استفاده از این نوع هرزآب‌ها را تا حدودی افزایش داده و امنیت ناشی از ‏بحران‌های احتمالی این جریان‌ها را بخوبی مدیریت نمود. برای این منظور از مدل تلفیقی هیدرولیکی ‏swmm‏ برای روندیابی ‏سیلاب درکانال‌ها و مسیل‌ها استفاده گردیده است. از تلفیق مدل ‏swmm‏ و الگوریتم فراکاوشی چندهدفه ‏nsga-ii، ابعاد ‏بهینه کانال عبور سیلاب تعیین گردیده، و آنالیزهای مربوط به حداقل‌سازی هزینه‌ها و جلوگیری از فرارآب در شبکه ‏محاسباتی انجام گردیده است. نتایج نشان می‌دهد در دوره بازگشت 50 ساله، درحالت اول (فقط تغییرات درارتفاع وعرض ‏پلها) کاهش 34.2 درصدی ودرحالت دوم (تغییرات ارتفاع و عرض درکانال + پل‌ها) تا کاهش 100 درصدی درمیزان فرارآب ‏ازشبکه بدست می‌آید که برتری هردو حالت را نسبت به حالت بدون طرح نشان داده شده است.‏

flood management and control using swmm simulation model integration and nsga_ii meta-exploration algorithm (case study: west tehran urban catchment)

the use of hydraulic and hydrological models can solve the need of officials to ‎reduce flood damage for a specific area، and if they have time and cost ‎limitations، it can use optimization algorithms to solve this problem، in such a way ‎that according to the available cost and budget، in the shortest time by linking the simulation and optimization models، they reach ‎the desired logical and reasonable answer and reduce the amount of damages to ‎the lowest possible amount. for this purpose، the combined hydraulic model ‎swmm has been used to determine the flood trends in canals and canals. from ‎the combination of swmm model and nsga-ii multi-objective meta-exploratory ‎algorithm، the optimal dimensions of the flood channel have been determined، ‎and the analyzes related to the minimization of costs and the prevention of water ‎runoff have been performed in the computational network. the results show that ‎in the return period of 50 years، in the first case (only changes in the height and ‎width of the bridges)، there is a 34.2% reduction، and in the second case (changes ‎in the height and width of the canal + bridges)، up to a 100% reduction in the ‎amount of water leakage from the network is obtained، which shows the ‎superiority of both cases compared to the case without the design is shown.‏