بررسی الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه به منظور طراحی فضاهای شهری با رویکرد کنترل کمی-کیفی رواناب سطحی

اورعی زارع, صادق; علی زاده صنمی, فروغ

doi:10.22098/mmws.2024.14703.1426

بررسی الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه به منظور طراحی فضاهای شهری با رویکرد کنترل کمی-کیفی رواناب سطحی

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

¹ دکتری مهندسی عمران آب و سازه های هیدرولیکی، شرکت مادر تخصصی مدیریت منابع آب، تهران، ایران

² دکتری مهندسی عمران آب و سازه های هیدرولیکی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

10.22098/mmws.2024.14703.1426

چکیده

از جمله عواملی که می‌تواند در کیفیت و کمیت رواناب‌های شهری تاثیر قابل توجهی بگذارد، رشد و توسعة شهری و آگاهی از اثرات زیست محیطی آن بر جامعه می‌باشد. در سال‌های اخیر مفهوم جدیدی به نام روش‌های مدیریت مناسب سیلاب و با نام اختصاری BMPs در راستای کنترل کمی و کیفی سیلاب‌های شهری مطرح شده است. در این مقاله سعی شده است با در نظرگرفتن سه تابع هدف کیفیت رواناب و کمیت رواناب و هزینه (شامل خسارت سیلاب و هزینه‌های نگهداری از BMPs) ضمن مقایسه دو الگوی بهینه سازی NSGAII و MOPSO به ارائة سناریو مناسب برای طراحی شهری رویکرد کنترل کمی و کیفی رواناب پرداخته شود. بر این اساس و با توجه به اهمیت مدیریت رواناب در کلانشهری مانند تهران، در این تحقیق قسمتی از حوضه آبریز منطقه ۲۲ شهرداری تهران انتخاب و نسبت به ارزیابی اثرات BMPها بر روی کمیت رواناب با استفاده از مدل-های ریاضی بارش-رواناب اقدام شد. با مقایسه نتایج نسل آخر دو الگوریتم مشخص گردید که میانگین جواب‌های بهینه NSGAII بهینه‌تر و انحراف معیار جواب‌ها در نسل آخر نسبت به MOPSO بیشتر که این نشان‌دهندة کارایی بهتر NSGAII می‌باشد اما استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی MOPSO بدلیل دخیل بودن پارامترهای کمتری نسبت به NSGAII از سهولت بیشتری برخوردار خواهد بود. حداقل نمودن توابع هدف در ساختار پیشنهادی به عنوان هدف اصلی استفاده از این ابزار مطرح بوده است در الگوریتم NSGA-II بیشتر از MOPSO است. لازم به ذکر است رسیدن به حالت پایدار در NSGAII در تعداد نسل‌های کمتری نسبت به MOPSO صورت خواهد گرفت. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی BMPها در قالب سناریوهای مختلف نشان داد که به کارگیری این راهکارها می‌تواند باعث کاهش دبی اوج از 3/16 به 1/50 درصد و نیز کاهش حجم رواناب از 2/9 تا 4/37 درصد بسته به نوع و تعداد BMP های به کار رفته در سطح حوضه شود. همچنین با بررسی سناریوهای منتخب نتیجه گردید که در بیش از 60 درصد از کاربری‌های مرتبط با فضای سبز، مخازن ماند بیولوژیکی و در کاربری‌های مسکونی و صنعتی کف‌پوش‌های نفوذپذیر و مخازن جمع‌آوری آب باران پیشنهاد شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات