بخشی از مقاله
چکیده
در سطح شهرها به دلیل افزایش سطوح نفوذ ناپذیر حجم رواناب بهطور چشمگیری نسبت به دیگر نواحی افزایش پیدا میکند. این حجم رواناب ایجاد شده در اثر بارندگی با جاری شدن در خیابانها، بزرگراهها، پشتبامها و غیره توسط کانالها، مسیلها و جویهای موجود در سطح خیابانها که بهصورت ثقلی طراحیشدهاند به مناطق کم ارتفاع و پست شهر هدایتشده و نهایتاً به کالها و یا رودخانهها میریزند. در این مقاله سعی بر این است که با استفاده از آمار بارشهای روزانه سازمان آب منطقه ای خراسان رضوی اقدام به ایجاد بارش طرح برای دوره های بازگشت مختلف و درنهایت ایجاد منحنیهای شدت-مدت - فراوانی - - IDF در شهر نیشابورگردد.
با توجه به توپوگرافی منطقه مورد مطالعه، رواناب ایجاد شده بروی سطح شهر جاری می گردد و کانال های انتقال دهنده ای که ظرفیت انتقال رواناب آن ها کمتر از رواناب موجود می باشد شروع به بالاآمدن سطح آب نموده و باعث پس زدن جریان آب می گردد، که این امر سبب بروز مشکلات فراوانی در سطح شهر می گردد . به منظور رفع این مشکل و ارائه راهکار مناسب جهت انتقال رواناب با استفاده ازGIS نه تنها به شناسایی مناطق دچار آبگرفتگی پرداخته می شود بلکه نسبت به ارائه راه حل جهت ایجاد ظرفیت کافی برای دفع آب های سطحی اقدام می گردد. با توجه به تحلیل های صورت گرفته مشخص گردید که در قسمت جنوبی شهر اکثر کانال های انتقال دهنده رواناب توسط بارش با دوره بازگشت 5 سال، قادر به دفع رواناب نبوده و دچار آب گرفتگی می شوند. لذا در این زمینه نقشه هایی در زمینه پهنه بندی سیلاب تهیه گردید.
-1 مقدمه
وقوع پدیده های طبیعی چون سیل تاکنون موجب بروز خسارات زیادی به جوامع بشری شده است. پیش بینی دبی اوج و شبیه سازی هیدروگراف سیلاب در یک جریان آبراهه ای یا رودخانه ای یکی از فرآیند های پیچیده در هیدرولوژی است.[1] امروزه همراه با پیشرفت جوامع و گسترش روزافزون شهرها و توسعه حریم آنها، سطوح غیرقابل نفوذ آنها نیز در حال افزایش است. اثر وضعی آن، افزایش ارتفاع و حجم روانابحاصل از انواع بارش، در شهرها است.
مخصوصاً اینکه با بروز بارشهای فصلی و ایجاد رواناب، آبگرفتگی معابر، اختلال در سیستم عبور و مرور و ایجاد ترافیک، آلودگی منطقه بهواسطه جاری شدن رواناب آلوده در محیط و سیلزدگی مناطق مسکونی و ... از مسائل مطرح در مناطق شهری است. لذا کنترل آب گرفتی معابر و خیابانهای شهری و جلوگیری از بروز مشکلات جانی، مالی و روانی شهروندان همواره دغدغه خاطر طراحان و برنامهریزان شهری و مهندسین آب بوده است.
دستگاههای جمعآوری و دفع آبهای سطحی ناشی از بارندگی از اجزا مهم برنامهریزی و عمران مناطق شهری هستند و هرگونه سهلانگاری در طراحی صحیح آنها میتواند برای جوامع بشری مشکلآفرین باشد. مشکلاتی ازجملهآبگرفتگی معابر سطح شهر، انتشار آلودگیهای زیستمحیطی و خطرات ناشی از پخش سیلاب بهواسطه عدم وجود سیستم زهکشی مناسب و نابسامانی کالها و مسیلها از معضلات اساسی شهری به شمار میآیند.[2] رشد سریع جمعیت، توسعه شهری و صنعتی شدن جوامع نیز این مشکلات را تشدید مینمایند زیرا تأثیرات نامطلوبی بر هیدرولوژی حوزه آبریز داشته و سبب تشدید سیلابها - حجم و حداکثر آبدهی - ، افزایش آلودگی در قسمتهای پایاب، کاهش جریانات پایه و ... میگردند.
عدم طراحی صحیح، اشباع شدن سریع شبکه به علت توسعه شهری، عدم بهره برداری و نگهداشت مناسب، باعث می شود که شبکه در اکثر موارد قادر به ایفای صحیح نقش خود نبوده و با کمترین مقدار بارندگی معابر دچارآبگرفتگی شوند.[3] بهترین راه آمادگی برای مقابله مناسب با عوامل تهدیدکننده فوق و بهینهسازی سیستمهای شهری بررسی وضعیت بارش منطقه و برآورد صحیح و دقیق میزان رواناب حاصل از بارشهای جوی و تحلیل نحوه عملکرد زهکشهای شهری و در بعضی موارد استفاده بهینه از رواناب میباشد. شبکههای جمعآوری آبهای سطحی وظیفه جمعآوری و انتقال و هدایت این آبها را به نزدیکترین نقطه خروجی قابل قبول بر عهده دارند.
تمام این وظایف باید در زمان مناسب و با کمترین خسارت و مزاحمت صورت گیرد. امروزه علاوه بر اینکه خروج آبهای سطحی از سطح شهر از اولین ضروریات بهحساب میآید، انجام هر پروژه شهری دیگری، نظیر احداث پلها، فرودگاهها، بزرگراهها، نیروگاههای برق، ساختمانها، جادهها و.. بدون توجه به خطرات سیلاب شهری و برونشهری عملاً کاری غیرمهندسی و غیراقتصادی است. حوضه های شهری، مناطق با تمرکز بالای فعالیت انسانی بوده که از ویژگی های آن سطوح نفوذ ناپذیر گسترده وجود آبراهه های دست ساخت است.
گسترش شهر نشینی در دهه های اخیر و رشد سریع شهر ها در گستره حوضه ها، همچنین پدیده تغییر اقلیم و تاثیر بر الگوی مکانی و زمانی بارش، فرآیند بارش-رواناب در حوضه های شهری را به شدت تحت تاثیر قرار داده است. شهرسازی عموماً همراه با افزایش سطوح نفوذ ناپذیر جاده ها و پشت بام ها، ساخت سیستم های هیدرولیکی زهکشی رواناب های ناشی از رگبارها، کوبیدگی خاک و تغییر کاربری اراضی پوشش گیاهی همراه است. نتایج این تغییرات افزایش جریان های سیل[4]، فرسایش رودخانه ای[5] و کاهش بالقوه ی جریان آب پایه[6] را در پی دارد. شکل - 1 - نمونه ای از چالش های پیش رو در هنگام بارندگی را نشان می دهد.
سیل گرفتگی در مناطق شهری که ناشی از ناکارآمدی سیستم زهکشی شهری می باشد، موجب وارد شدن خسارات زیاد به ساختمان ها و دیگر زیر ساخت های شهری می شود. علاوه بر این، سیل گرفتگی معابر می تواند موجب کند شدن و یا توقف کامل رفت و آمد ها گردد.[7] هدف از مقاله حاضر شبیه سازی رواناب و پیش بینی مناطق دارای پتانسیل آب گرفتگی در قسمتی از شهر نیشابور می باشد که با استفاده از GIS و ASSA تحلیل های لازم صورت گرفته است.
-2 مواد و روش ها
2؛-1 معرفی مدل SWMM
مدل SWMM توسط آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا برای پیش بینی کیفیت آب رودخانه و به منظور شبیه سازی پدیده های کمی و کیفی مرتبط با سیلاب طی سال های 1969 تا 1971 تهیه گردید. در این مدل با استفاده از اطلاعات هواشناسی - مانند اطلاعات بارش، میزان تبخیر و ... - و مشخصات فیزیکی حوضه آبریز و زهکش های آن، هیدروگراف خروجی از حوضه شبیه سازی میشود. SWMM یکی از پیشرفته ترین نرم افزارها جهت تحلیل مربوط به برآورد سیلاب و آبدهی کانال های مستقل و مختلط - سطحی و زیر زمینی - محسوب می شود.
