بخشی از مقاله
-1 چکیده
روند توسعه شهرنشینی و محدودیت منابع آب لزوم برنامهریزی آب به منظور مدیریت پایدار آبهای سطحی را ضروری مینماید چرا که هرگونه سهلانکاری در این مهم میتواند برای شهرها و ساکنین آن مشکلاتی از قبیل آبگرفتگی معابر و مشکلات عبور و مرور و ترافیک و محیط زیستی را به همراه داشته باشد.علاوه بر این با مدیریت مناسب روانابهای سطحی و کنترل و ذخیره آن میتوان مشکلات کمبود آب را تا حدی جبران نمود.در این پژوهش با استفاده از نقشههای موجود، مشخصات فیزیکی زیر حوضهها ، نقشه های کاربری و زیرحوضه بندی حوضه آبریز تبریز منطقه خاوران تخمین و تهیه گردید و به دلیل پیچیدهگیهای موجود در زمینه شبیه سازی رواناب شهری جهت انجام محاسبات بارش-رواناب و ارزیابی عملکرد شبکه یکی از قویترین مدل های تجاری موجود در این زمینه بنام SWMM1 بکارگیری شد. در ادامه تاثیر مخزن - استخر - تاخیری در مدیریت سیلاب و همچنین مزایا و کاربردهای ممکن این نوع مخازن در بهرهگیری برای جبران کمبود آب و استفاده بهینه از رواناب باران با رویکرد احیای رودخانه شهری و انتقال رواناب حاصله به دریاچه ارومیه مورد بررسی قرار گرفت.
-2 مقدمه
یکی از مشخصههای توسعه شهری افزایش سطوح غیرقابل نفوذ است که به خاطر تغییر کاربری زمینهای کشاورزی و اراضی منابع طبیعی و اختصاص آن به ساخت و ساز واحدهای مسکونی و معابر عمومی پدید میآید. از عوارض این تغییرات کاهش نفوذ آب باران به داخل زمین و در عوض افزایش رواناب حاصل از بارندگی از هر دو منظر حجم و شدت جریان است. - کاویانپور و همکاران - مشکلات مربوط به سیلگیری و آبگرفتگی در شهرها از قدیم به عنوان یک معضل جدی مورد توجه بوده و حتی امروزه نیز با پیشرفت تکنولوژی و توسعه شهرها این مشکلات نه تنها برطرف نگردیده است بلکه به صورتهای متفاوتی نیز افزایش یافته است - تاج بخش و خداشناس، . - 1387
مشکلات جدی دیگری از قبیل تغییر هیدرولوژیکی محیطهای شهری، افزایش محیطهاینفوذناپذیر از نظر رواناب، افزایش آلودگی ناشی از مواد جامد زائد و موارد دیگر نیز در این زمینه تشدید کننده بوده است. با تمام اهمیتی که آب در اقتصاد ایران دارد و خرابیهایی که هر سال از سیلابها به بار میآید و آبهایی که بدون استفاده از کشور خارج یا به کویر سرازیر میشود، هنوز آن چنان که باید برنامه ریزی اصولی در این زمینه صورت نگرفته است. یکی از راههای سازگاری برای مقابله با شرایط خشکی و کمبود آب استفاده بهنیه از منابع آب است - طباطبایی یزدی و همکاران، . - 1388 باید سعی کرد که تا حد ممکن از ریزشهای جوی، جریان آبهای سطحی و منابع زیرزمینی به نحو مطلوب استفاده شود و این کار فقط با شناخت پدیدههای هیدرولوژیکی عملی خواهد بود.
در حوضههای شهری به دلیل برهم خوردن شبکه زهکشی طبیعی، باید با طراحی شبکه زهکشی مصنوعی در مسیر کوچهها و خیابانها، جریان های سطحی را به سوی مسیل ها،گودالها یا تالابهای طبیعی هدایت کرد - . - Tada et al,. 2007ایدههای نوین در زمینه کنترل رواناب در مناطق شهری در قرون 19 و 20 متداول شد که مبتنی بر تخلیه و دفع سریع سیلاب و به فاصلههای هرچه دورتر میباشد، سامانههای زهکشی و شبکههای آب سطحی با پوشش سخت با این هدف احداث میشوند تا سرعت جریان را زیادتر نموده و توان تخلیه سیلاب را افزایش دهند - Bulter & Deyvis,. 2000 -
با توجه به خشکسالی های اخیر و خشک شدن دریاچه ارومیه اهمیت مدیریت آب های سطحی و استفاده بهینه از این آبها در راستای احیای دریاچه ارومیه دوچندان میگردد و از طرفی احیای رودخانه شهری با رویکرد زیباسازی فضای شهری و زیست محیطی موضوعی است که میتوان با ایجاد حوضچه تاخیری در بالا دست رودخانه شهری دست یافت.در این مقاله سعی شده است با شبیه سازی سیستم جمعآوری رواناب شهری به کمک مدل SWMM میزان آب حاصله از رواناب محاسبه و با طراحی حوضچه تاخیری علاوه بر کمک به احیای رودخانه شهری آب حاصل از رواناب سطحی شهری با کمترین تلفات به دریاچه ارومیه انتقال داده شود.
-3 مواد و روشها
-1-3 روشهای برآورد رواناب
·روش همبستگی بین بارش و رواناب
·روش استدلالی - منطقی -
·روش زمان مساحت
·روش SCS2
1-1-3 روش SCS
از جمله روشهای معمول در هیدرولوژی روش پیشنهادی سازمان حفاظت خاک آمریکا - scs - است که برای حوضههاییکه در آنها دادههای اندازهگیری دبی رواناب وجود ندارد بکار میرود که در پروژههای هیدرولوژی و زهکشی و جمعآوری آبهای سطحی بسیار کاربرد دارد. این روش در اوایل دهه 1950 توسعه یافت و یکی از روشهای محاسبه رواناب میباشد که دقت آن تابع تغییرات نوع خاک و کاربری اراضی است.در روش SCS برای تعیین بارش مازاد یا رواناب نیاز به محاسبه تلفات بارش - S - میباشد که با یک عامل بدون بعد به نام شماره منحنی3 محاسبه میشود.روش کار این گونه است که ابتدا با استفاده از نقشههای کاربری اراضی، درصد و مساحت هر کاربری در هر بخش4 محاسبه میشود و سپس مقدار شماره منحنی هرکاربری در فصول مختلف - به دلیل توان رویش گیاهی متفاوت - ، محاسبه شده و سپس براساس آن، مقدار CN حاصله محاسبه میشود - علیزاده،ضریب نگه داشت سطحی - S - به طریق روابط زیر بدست میآید:
که در رابطه اول مقدار S برحسب cm و در رابطه دوم بر حسب اینچ محاسبه میشود.CN بستگی به کاربری اراضی دارد و با توجه به وضعیت رطوبتی و رده بندی خاک آن تعیین میشود.در تقسیم بندی SCS وضعیت رطوبتی حوضه به 3 دسته خشک، ملایم و مرطوب تقسیم میشود. طبق این تقسیم بندی 4 رده برای خاک حوضهها تعریف می شود:
گروه :A خاکهای سبک با نفوذپذیری زیاد
گروه :B خاکهای نسبتا نفوذپذیر - متمایل به سنگین - گروه :C خاکهایی که مواد ارگانیک دارند
گروه :D خاکهای خیلی سنگین.
پس از تعیین ضرایب CN و S مقدار رواناب طبق رابطه زیر حساب شده است:
که در این رابطه، Q مقدار رواناب حاصله، P مقدار بارش و S ضریب نگهداشت سطحی است.
