9
آﺑﺨﻴﺰداري ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ و ﻋﻠﻮمّ ﻣﻠ ﻫﻤﺎﻳﺶ ﻫﻔﺘﻤﻴﻦ ﻣﻘﺎﻻت ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ7 و8 اردﻳﺒﻬﺸﺖ1390 ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﮔﺮوه، و ﻣﺮﺗﻊ داﻧﺸﮕﺎه ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﻨﺎﺑﻊ داﻧﺸﻜﺪه آﺑﺨﻴﺰداري اﺻﻔﻬﺎن ﺻﻨﻌﺘﻲ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻣﺪل ﺗﻮزﻳﻊ ﻫﻴﺪروﻟﻮژﻳﻜﻲURBS – MO ﺷﻬﺮي ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺑﺮاي اﺳﻤﺎﻋ ﺣﺠﺘ ﻣﺮوﺳﺖ1 ﻣﺤﻤﺪﺗﻘ، دﺳﺘﻮراﻧ2 ﻋﻠ، ﻃﺎﻟﺒ3 ﻋﻠ، ﺳﻼﺟﻘﻪ4 1 داﻧﺸﺠﻮ ي ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳ آﺑﺨ ارﺷﺪ ﺰدار ي داﻧﺸﮕﺎه ﺰد[email protected] 2 داﻧﺸ ﻃﺒ ﻣﻨﺎﺑﻊ داﻧﺸﻜﺪه ﺎر ﻛﻮ و ﺮﺷﻨﺎﺳ داﻧﺸﮕﺎه ﺰد[email protected] 3 اﺳﺘﺎد ﻃﺒ ﻣﻨﺎﺑﻊ داﻧﺸﻜﺪه ﺎر ﻛﻮ و ﺮﺷﻨﺎﺳ داﻧﺸﮕﺎه ﺰد[email protected] 4 داﻧﺸ ﻃﺒ ﻣﻨﺎﺑﻊ داﻧﺸﻜﺪه ﺎر ﺗﻬﺮان داﻧﺸﮕﺎه[email protected] ﭼﻜ ﺪه اﻓﺰا ﺑﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﺎ ﺟﻤﻌ آن ﮔﺴﺘﺮش و ﺷﻬﺮﻫﺎ در ﺳﺎﻛﻦ و ﺑﻪ ﻫﺎ اﻓﺰا ﮋه ﺗﻮﺟ ﻛﺸﻮر، در ﺷﻬﺮﻫﺎ ﻛﻼن ﺗﻌﺪاد و آﺑﺨ ﺑﻪ ﭘﺮداﺧﺖ ﺰدار ي ﺷﻬﺮ ي ﻣﻔﺎﻫ و اﺻﻮل ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻧﻈﺮ در ﺑﺎ ﺻﺤ ﻧﻪ ﺢ، ﺿﺮورﺗ ﺗﻨﻬﺎ ﮔﺮ ﻧﺎﭘﺬ ﺑﻠﻜﻪ اﻟﺰام اﺳﺖ. ا در ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺳﻌ ا ﺑﺮ ﻣﺪل ﺗﺎ اﺳﺖURBS – MO ﻣﺪل از ﻛﻪ ﻫﺎ ي ﺟﺪ زﻣ در آﺑﺨ ﻨﻪ ﺰدار ي ﺷﻬﺮ ي- ﻣﻌﺮﻓ ﺑﺎﺷﺪ ﮔﺮدد. ا ﻣﺪل ﺗﻮز ﺪروﻟﻮژ، اﺟﺰا ي ﻧﺎﺷ از ﺑﺎرش) ﻌﻨ ﺳﻄﺤ رواﻧﺎب زﻳﺮﺳﻄﺤﻲ و، زﻫﻜﺸ ﻃﺮ از ﺟﺮ ﻓﺎﺿﻼب ﺎن و ﺗﺒﺨ ﺗﻌﺮق و( ﻫﻤﭽﻨ و ﺑﻪ ﻣﺮﺑﻮط اﻃﻼﻋﺎت ﭼﮕﻮﻧﮕ ﺷﻬﺮ ﺧﺎك ي) اﺷﺒﺎع، ﺳﻄﺢ ﻇﺮﻓ ذﺧ ﺮه ﺳﺎز ي( ﻣﻘ در ﺎس ﺟﺰﺋ ﻣﺪﻟ ﺴﺎز ي ﻣﻲ ﻛﻨﺪ، ﺳﭙﺲ ﺗﻮﺻ ﺑﺎ دﻗ ﺷﺒﻜﻪ از ﺪروﮔﺮاﻓ ارﺗﺒﺎط ﻣﻲ دﻫ. ا ﻣﺪل ﻃﻮر ﺑﻪ اﺟﺮا ﻣﺪاوم و ﺷﻮد ﺑﺮا ي ﺑﺎز ﺳﺎز ي ﺳﺮ ي ﻣﺘﻐ ﺮﻫﺎ ي ﺪروﻟﻮژ ﺑﺎ ﺑﺴ زﻣﺎن ﻃﻮﻻﻧ ﺎر، ﻧﻈﺮ در اﺳﺖ ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ. ارز ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻪ ﺎﺑ ا ﻣﻘ دو در آن از ﻣﺪل، دو در ﻣﺘﻔﺎوت ﺎس ﺣﻮزه ﺷﻬﺮ ي ﻛﺎرﺑﺮ ﺑﺎ ي ﻫﺎ ي ﻣﺨﺘﻠﻒ زﻣ داده ﻛﻪ ﻫﺎ ي ﺪروﻟﻮژ آن ﻫﺎ اﺳﺖ ﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﺑﻮد، دﺳﺘﺮس در. ا ارز ﺎﺑ ﻣﻘﺎ اﺳﺎس ﺑﺮ ﺴﻪ ﺟﺮ ﺰان و ﺎن اﺷﺒﺎع ﺳﻄﺢ ﻣﺸﺎﻫﺪه ا ي ﺷﺒ و ﺳﺎز ي ﺟﺰﺋ و ﺷﺪه ﻣﺤ ﺎت ﺪود ه ﻫﺎ ي ﻣﺨﺘﻠﻒ) ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺧﺎك، ﻧﻔﻮذ ﻗﺎﺑﻞ ﻃﺒ( ﺧﺮوﺟ ﺑﻪ ﻧﺴﺒﺖ ﮔﺮﻓﺖ ﺻﻮرت، . ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺬﻛﻮر ﻣﻄﺎﻟﻌﻪRodriguez ﻫﻤﻜﺎران و) 2008 ( ، اﺳﺖ ﺷﺪه اﻧﺠﺎم ﻓﺮاﻧﺴﻪ ﻛﺸﻮر در ﻣﺜﺒﺘﻲ ﻧﺘﺎﻳﺞ از و ﻣﻲ ﺑﺮﺧﻮردار ﺑﺎﺷﺪ. از ﺑﺨﺸﻲ در اﺟﺮا و ﻛﺎﻟﻴﺒﺮاﺳﻴﻮن ﺣﺎل در ﻣﺪل اﻳﻦ ﺣﺎﺿﺮ ﺣﺎل در ﻣﻨﻈﻮر ﻫﻤﻴﻦ ﺑﻪ ﻣﻲ ﺗﻬﺮان ﺷﻬﺮ ﺑﺎﺷﺪ. ﻛﻠ واژﮔﺎن ي: آﺑﺨ ﺰدار ي ﺷﻬﺮ ي، URBS – MO ، ﺳﻴﻼب رواﻧﺎب، ﻫﻴﺪروﻟﻮژﻳﻜﻲ، ﺗﻮزﻳﻊ ﻣﺪل. 1 - ﻣﻘﺪﻣﻪ ﻣﺸﻜﻼت ﻫﺴﺘﻴﻢ ﻣﻮاﺟﻪ آن ﺑﺎ ﺷﻬﺮﻫﺎ در اﻣﺮوزه ﻛﻪ ﻣﺸﻜﻼﺗﻲ ﺟﻤﻠﻪ از آﺑﺨﻴﺰداري اﺻﻮل ﺻﺤﻴﺢ اﺟﺮاي ﻋﺪم از ﺎﺷﻲ آب ﻧﺘﻴﺠﻪ در و ﺷﻬﺮي ﻣﻲ آن از ﭘﺲ ﻣﺤﻴﻄﻲ زﻳﺴﺖ ﻣﺸﻜﻼت و ﻣﻌﺎﺑﺮ ﮔﺮﻓﺘﮕﻲ ﺑﺎﺷﺪ. روش اﺗﺨﺎذ رو اﻳﻦ از در ﺻﺤﻴﺢ ﻫﺎي ﻣﻲ ﺿﺮوري و ﮔﺮﻳﺰﻧﺎﭘﺬﻳﺮ اﻣﺮي ﺷﻬﺮي آﺑﺨﻴﺰﻫﺎي ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ و ﻣﺪﻳﺮان ﻃﺮﻓﻲ از و ﺑﺎﺷﺪ اﻳﻦ اﻧﺠﺎم ﺟﻬﺖ ﺷﻬﺮي، رﻳﺰان ﻧﻴﺎز ﻣﻬﻢ اﻣﺮ ﻣﺪل از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ رواﻧﺎب ﻣﻴﺰان ﺑﺮآورد ﺑﻪ دارﻧﺪ ﺑﺎﻻ اﻃﻤﻴﻨﺎن درﺟﻪ ﺑﺎ و ﺟﺪﻳﺪ ﻫﺎي. Yuri ﻫﻤﻜﺎران و) 1999 ( ، ﺗﺤﻘ در را ﻳﻚ ﺣﻮ ز رودﺧﺎﻧﻪ ه ا ي ﺟﻨﻮﺑ ﻣﻨﻄﻘﻪ درNOPEX ﻣﺪل از اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎ ﺗﻮز ﺪروﻟﻮژECOMAG دادﻧﺪ اﻧﺠﺎم. ﻓﺎﻛﺘﻮرﻫﺎ ي ﻋﺒ ﻣﺪل در ﺷﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻧﻈﺮ در از ﺎرﺗﻨﺪ: ﺗﺒﺨ ﻧﻔﻮذ، رژ ﺗﻌﺮق، و ﻫﺎ ي آﺑ دﻣﺎ و ﻳﻲ ﺗﺸﻜ ﺑﺮف، ذوب ﺧﺎك، زﻣ ﻼت ﺷﻨﺎﺳ ﺳﻄﺤ ا رودﺧﺎﻧﻪ رواﻧﺎب، ي ﺳﻄﺤ و ز آب و زﻣ. ا ﻛﺎر اﺳﺎس ﺑﺮ ﻣﺪل ﻣﺒﻨﺎي ﺗﻌ ﻴﻴ واﺣﺪﻫﺎ ي ﺪروﻟﻮژ ﺣﻮزه ﺑﺎﺷﺪ. ا ﻧﺘﺎ ﻣﺤﻘﻘﺎن اﻋﺘﺒﺎرﺳﻨﺠ از ﺣﺎﺻﻞ ا ﻣﺪل را ﻣﺸﺎ ﻣﻘﺎﺑﻞ در ﻣﻜﺎﻧ ﻫﺪات ﻲ، اﻣ و ﻣﺜﺒﺖ ﻛﻨﻨﺪه ﺪوار ﻛﺮدﻧﺪ ﺎن. Rodriguez ﻫﻤﻜﺎران و

URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري صنعتي اصفهانآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

براي مناطق شهري URBS – MOهيدرولوژيكي توزيع مدل معرفي 4سالجقه ي، عل3يطالب ي، عل2يدستوران ي، محمدتق1مروست يل حجتياسماع

[email protected] زديدانشگاه يزداريارشد آبخ يكارشناس يدانشجو 1 [email protected] زديدانشگاه يرشناسيو كو يعيار دانشكده منابع طبيدانش 2

[email protected] زديدانشگاه يرشناسيو كو يعيار دانشكده منابع طبياستاد 3 [email protected] دانشگاه تهران يعيار دانشكده منابع طبيدانش 4

دهيچك

ه و ش تعداد كالن شهرها در كشور، توجيژه افزايها به وت ساكن در شهرها و گسترش آنيش جمعيبا توجه به افزاك الزام ير بلكه يناپذ زيگر يتنها ضرورت ح، نهيم صحيبا در نظر گرفتن اصول و مفاه يشهر يزداريپرداخت به آبخ

- يم يشهر يزدارينه آبخيد در زميجد يهاكه از مدل URBS – MOن است تا مدل يبر ا يسع تحقيقن يدر ا. است، ي و زيرسطحيرواناب سطح يعني( بارش از يناش ليس ياجزا، يكيدرولوژيع هيتوز مدلن يا. گردد يباشد معرف

سطح اشباع، ( يخاك شهر يچگونگن اطالعات مربوط به يو همچن) ر و تعرقيتبخ و ان فاضالبيق جرياز طر يزهكش. ددهميارتباط يدروگرافياز شبكه ه يقيف دقيبا توص سپس ،كندمي يسازمدل يجزئاس يدر مق) يسازرهيت ذخيظرف

در نظر ، يار طوالنيزمان بس با يكيدرولوژيه يرهايمتغ يسر يسازباز يبراشود و يمداوم اجرا مبه طور ن مدليا مختلف يهايبا كاربر يشهر حوزهاس متفاوت در دو ين مدل، از آن در دو مقيا يابيبه منظور ارز. گرفته شده است

ان ويزان جريمسه يبر اساس مقا يابين ارزيا. در دسترس بود، استفاده شده است هاآن يكيدرولوژيه يهان كه دادهيزم) يعيا طبير قابل نفوذ يخاك، مناطق غ(مختلف يهاهدودات محيشده و جزئ يه سازيو شب يامشاهده سطح اشباع

در كشور فرانسه انجام شده است ،)2008(و همكاران Rodriguezمطالعه مذكور توسط . ، صورت گرفتينسبت به خروجبه همين منظور در حال حاضر اين مدل در حال كاليبراسيون و اجرا در بخشي از . باشدبرخوردار ميو از نتايج مثبتي

.باشدشهر تهران مي .مدل توزيع هيدرولوژيكي، رواناب، سيالب، URBS – MO، يشهر يزداريآبخ: يديواژگان كل

مقدمه -1

اشي از عدم اجراي صحيح اصول آبخيزداري از جمله مشكالتي كه امروزه در شهرها با آن مواجه هستيم مشكالت نهاي صحيح در از اين رو اتخاذ روش. باشدگرفتگي معابر و مشكالت زيست محيطي پس از آن ميشهري و در نتيجه آب

ريزان شهري، جهت انجام اين باشد و از طرفي مديران و برنامهمديريت آبخيزهاي شهري امري گريزناپذير و ضروري مي، )1999(و همكاران Yuri. هاي جديد و با درجه اطمينان باال دارندبه برآورد ميزان رواناب با استفاده از مدل امر مهم نياز

. انجام دادند ECOMAG يكيدرولوژيع هيتوز يكيزيبا استفاده از مدل ف NOPEX يدر منطقه جنوب ياه رودخانهزحويك را در يقيتحق ين شناسيالت زميخاك، ذوب برف، تشك ييو دما يآب يم هاير و تعرق، رژينفوذ، تبخ: ارتند ازدر نظر گرفته شده در مدل عب يفاكتورها

ن يا. باشد يم حوزه يكيدرولوژيه ين واحدهاييتع مبناين مدل بر ياساس كار ا. ينير زميو آب ز يو سطح ي، رواناب رودخانه ايسطحو همكاران Rodriguez .ان كردنديدوار كننده بيمثبت و ام ي،هدات مكاندر مقابل مشا را ن مدليا يج حاصل از اعتبارسنجيمحققان نتا

Page 2: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

ق با يتوسعه مدل جهت تلف ي، و به طور خاص برا)يمه شهريان رواناب در مناطق نيجر( SURFمدل يابيجهت ارز يقيتحق ي، ط)2000(GIS سه مدل يق مقاي، از طرهوسته هفت ساليپ يداده ها يبا استفاده از سرSURF يشهر يدرولوژيمتعارف و قابل قبول در ه يدل هابا م .داشته است يشتريشرفت بيپ يشهر يكند و در عملكرد مدل ها يرا ارائه م يدتريمف يه سازيج شبيدند كه مدل مذكور نتايجه رسين نتيبه ا

Rodriguez دروگراف يه يكيمورفولوژ نييو تع يشهر يها حوزهدر يرواناب سطح يجهت بررس يگريق ديتحق ي، ط)2003(و همكاران، از نظر شكل و اندازه به طور )URBS-UHs( يواحد شهر يدروگراف هايدند كه هيجه رسين نتيبه ا يبانك اطالعات شهر يواحد از رو يهاجهت يقيتحق ي، ط)2004(و همكاران Berthier .رواناب مشابه بود- بارش يها يريگمنتج شده از اندازه يدروگراف هايبا ه يدار يمعن يمبتن 1يشهر يكيدرولوژيه عنصر هيكه بر پا يدو بعد يمدل عدد يابين توسعه و ارزيو همچن يد رواناب شهرين نقش خاك در تولييتع

كوچك تحت مطالعه داشت كه سهم آن به طور متوسط حوزهاس يد رواناب در مقيدر تول يدند كه خاك نقش مهميجه رسين نتياست به ا .دهد ير هر بارش را نشان محجم رواناب كل د% 14

جهت استفاده در مناطق شهري در مقياس URBS-MOدر اين تحقيق سعي بر اين است تا مدل توزيع هيدرولوژيكي UHE معرفي گردد. Rodriguez يشهر حوزهريمدل در دو ز ي، با اجرااين مدلجهت توسعه و كاربرد يقيتحق ي، ط)2008(و همكاران

حوزهك ينكه در يمربوط به چرخه آب در خاك و مخصوصا ا يها ياز مدل ساز ين با توجه به مجموعه ايو همچندر شهر نانت فرانسه يشهر يها حوزهدر يكيدرولوژيه يالب هايشتر سيب يت نقشه برداريدند كه قابليجه رسين نتيرد به ايگيچگونه صورت م يالن آبي، بيشهر

تحقيق حاضر در حال .را به دست آوردند يج مثبتين مدل نتايا يو اعتبارسنج يابيشد و از ارزبايره آب مهم ميت خاك در ذخيهمانند ظرفهاي به كار رفته اي و نيز مدلتوسعه، كاليبراسيون و اجراي مدل مذكور براي بخشي از شهر تهران است تا با مقايسه نتايج با مقادير مشاهده

.شهري در شرايط شهر تهران ارائه نمايدديگر، راهكار مناسبي را جهت محاسبات رواناب  هامواد و روش -2

معرفي مدل -2-1 مورد و شده انيب سندگانياز نو ياريتوسط بس هاحوزه يكيدرولوژيبر رفتار ه يشبكه زهكش و حوزه يهندس يها يژگينقش و

استفاده از سنجش از با نيزم يكاربرعات اطال تال با وضوح باال،يجيد يهانهيزم يهاتوسعه مدل هيدر سا. قرار گرفته است بحث، از يكيدرولوژيه يسازو مدل هشد فيتر توصرودخانه آسان حوزه ،ييايستم اطالعات جغرافيكاربرد س با و هدور به دست آمد

)Rinaldo ،1997و Rodriguez-Iturbe( يكيژئومورفولوژ كرديو رو) Vieux ،2001( يكيدرولوژيع هيجمله توسعه مدل توز حوزه نواقع شدنان يقابل اطمجهت شده م يرست جيان روند، با نتيادر حوزه يخواص هندس رسد كهيبه نظر م. ه استافتيبهبود ي، بر اساس اجزايدروگرافيمتصل به شبكه ه يياز سطوح ابتدا يابه عنوان مجموعه يشهر يهاحوزه. ار مهم استيبس يشهر به سطح شهر يمشخصات مورفولوژ نشان دادن يكه برا باشد يابان ميشبكه خ قطعات وشامل كه باشندميشهرها ساختار ياصل

تحت به شرح زير را يشهر يهاحوزهف يتوص ياز برايمورد ن ييايجغراف ياصل عناصر ،يشهر يزينقشه مم .شونديكار برده م ياهي، و احتماال پوشش گيابانيخ يهاخشها، بساختمان، قطعات) الف) : 2003و همكاران ، Rodriguez( دهديقرار م پوشش

يبرا يانيطغ يهاو رودخانه فاضالب يمجراهاابان، يخ مقاطع، يتوپوگراف) و ب يح شهروازسط يدوبعدحات يارائه توض يبراو باشد يكيدرولوژيه يسازمدل يازهايد مطابق با نيبا يشهر يكيحات مورفولوژيرسد توض يبه نظر م. يدروگرافيف شبكه هيتوص

به حوزه يبه خروج كه )UHE( يشهر يكيدرولوژيه مركب از عناصر يامجموعه به عنوان يشهر حوزهاجازه دهد تا با توجه به . نگريسته شود است متصل 2ساختار انشعاب روانابله يوس

1 UHE 2 RBS

Page 3: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

: عبارتند از اه UHE يهندس يهايژگيو. شوديم مجاور يهاابانيخ يهاو متناظر با آن بخش يزيمم بخششامل UHE - الف، RBS نقاط اتصال بهب و طول، ي، شسبز يبخش فضاابان، يح خوها وسطر قابل نفوذ از جمله ساختمانيغبخش ح،ومساحت سط

)1شكل (دهد يرا مآن يعرضو مقطع UHE يمعرفح اجازه وسط يبرا هايژگين ويا. ط استان نقيدر ا يعمق شبكه زهكشو Berthier اس يدر مق يكيدرولوژيه يندهايرآف، )2004(و همكارانUHE يندهايآات نقش فريجزئ يبررس وكردند يسازمدلرا

. كردند ارائهرا يرسطحيزا شبكه يجه به فاضالب و يابان و در نتيخبه UHE؛ هر كنديمف يتوص حوزه يخروج تا UHEاز هر را انير جريمس RBS -باز ي، كه متشكل از مجموعه اشوديداده م ان آب نشانيجر يرهايسم يتوسط نقشه بردار RBS. است متصل يدروگرافيه ). 2003و همكاران ، Rodriguez(اند مشخص شدهشان ب و قطريتوسط ش است كه فاضالب يو بخشها هاابانيخ

UHE اسيدرمق يكيدرولوژيهفرآيندهاي سازيمدل -2-2

يسازمدلمراحل

ه يگردش آب در الاز ن حال، يبا اآورند؛ يرا به حساب مر ينفوذ در سطوح نفوذپذبه طور معمول يشهر يدرولوژيه يهامدله ين اليا يكيدرولوژيه ريتاث. شوديم ن خاك و شبكه فاضالبيكه شامل تبادل آب ب كننديم غفلتن يك به سطح زميخاك نزدو ) Oke ،2002و Grimmond(ر و تعرق يخ، مانند تبنيمعپروسه ك يكه يينجامورد غفلت واقع شود تا آ يادد زتوانيخاك نم

در يالن آب شهرياز ب يقابل توجه ياجزابه عنوان بايد ، )1995و همكاران، Belhadj(فاضالب ق شبكهيآب خاك از طر يزهكشش يافزا راننفوذ آب با شيافزا تيريمد يهاوهيش نيبهتر يسازادهيپبا خاك را يكيدرولوژيه ريتاثن، يعالوه بر ا. شود نظر گرفته

بود؛ مطالعه به دست آمده ، )2004(همكاران و Berthier، توسط شده ذكرهمانطور كه در بخش قبل ، UHEن مدل ياول. دهديمخاك كه شامل يفوقان يهاهيآب در الان يجر حيصر رفته شده ويپذ مدل كيو يشهر يهاروانابد ينقش خاك در تول يها روآن

ق داده شده يتطب يبه خوب ياس بخشيمقدر يكيدرولوژيه يسازهيشب ارائه مفصل با نيا. بود متمركز شديم مبادالت با فاضالب يزمان يگسترده سر يه سازيشب يز برايخآب حوزهاس يدر مق شده عيتوز مطابق با ساختارتواند يمنهنوز ن مطالعه يا، استارائه كار ينقطه اتكاء اصل يسازمدل جهت مذكور، حال مطالعه نيبا ا .، به كار برده شود)يمياقل يندهايفرآ( يجو يهايخروج

:شده است يگذارهيپا ريز يديكل هبر اساس شش نكت نجا الهام بخش بود، كهيشده در اها و اباني، خهاساختمان ن از جمله باميزم ينوع كاربر شده، كه متشكل از سه يسازمدلآن يعرض مقطع لهيبه وس UHEك ي -

؛ بودندكه به طور بالقوه تحت پوشش درختان رياخ، با دو نوع يعيخاك طب- UHE ؛ هاي طبيعيها و خاكشامل سطوح خيابان، بام ساختمان نيسه نوع استفاده از زمطابق با م يل عموديتوسط سه پروف يبر روسطح، يرش دربااليگ: م كرديارائه شده ترس )محل ذخيره( ب توسط چهار مخزنيبه ترت توان يرا م يعمود ليپروفهر -

و منطقه اشباع؛ مرطوب سطح ، منطقه افتد؛يفقط در منطقه اشباع اتفاق م UHE يعمود يهالين پروفيآب ب يافقتبادل ن است كهيفرض بر ا -مل گردش به طور كاتا است باال يبه اندازه كاف يكه تراكم زهكش شوديمفرض ؛ كنديم يرا زهكششبكه فاضالب منطقه اشباع -نكته قابل توجه اين ( كندفاضالب كنترل يترانشه و لوله ها انجام شده توسط يق زهكشياز طررا اشباعمنطقه آب در داخل يافق

؛)اين امر بالعكس باشد) خشكمناطق خشك و نيمه(است كه شايد در كشور ما . ستشده ا ده گرفتهين كار ناديدر ا ،ستم آبيستراوش سهم آب خاك به علت -

Page 4: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

جمله نفوذ از يسطح يندهايفرآ ح،وسط يدر باالتوسط درختان رشيگ: شدند شامل يسازمدل UHEاس يدر مق كه ييندهايفرآق يخاك از طر يزهكش و اناهيگ ريشه تعرق ر خاك شامليز يندهايفرآ ن،ير آب در سطح زمي، تبخيخاك، رواناب سطح درآب نوعسه درقابل اعمال يندهاير شرح فرآيز يهابخش .شده است نشان داده 1شكلمدل در مراحل .فاضالب يهانشه و لولهاتر

يبرا hou، يعيخاك طب يبرا nat: مشخص خواهد شد نياز زم استفاده يهاينامگذار ن بخش،يدر ا. كندين ميارا ب سطحر به كار برده يبه عنوان متغن يزم يفعل يبرركا ،يبه خاطر راحتدر اين مدل . شوديبه كار برده م هاابانيخ يبرا str و هاساختمان

.شودينم

رآيندهاي اصلي ف از باال تا پايين كه) محل گيرش(مخزن 4بندي گروه زمين،كاربري نوع سه هر يبرا يعمودپروفيل -1شكل

.باشندمي محاسبه شده در مدل

)بارش تاجي( توسط درختان ياهيرش گيگ: زمينسطح يباال

درختان . ز وجود دارندين يشهر يهاها و جادهاباني، بلكه در كنار خستندياد نيز يعيطبمناطق و هاها، باغروستار ددرختان فقط جهتفعال و راه محدودك يكنند و يمكمك در جهت كاهش سيالب مير مستقيو به طور غ رنديگيرا م از بارش باران يبخش

تياهم يدارا يعيسطوح طبهم درابان و يخهم در توسط درختان رشيگ، دلن ميدر ا. باشندمي يت آب باران شهريريبهبود مدو Vrugt؛ Calder، 1977 ؛1971 ،و همكاران Rutter( باران را نشان دهند ياهيرش گيگد نتوانيم يمختلف ينمودارها. باشديم

. ستفاده شده استا )1977( Calderده توسط شنهاد شيفرمول پ از، جيرا استفادهو يل سادگيدل دو نجا بهي؛ در ا)2003همكاران، يزماندر كه يعمل زهكشر و يتبخ لهيبه وسو سپس ه يتغذبا آب باران است كهمخزن ك يمدل ساده نشان دهنده برگ درخت

ر نوع ه يبرا ل بارانيپتانسرش يسپس گ .شوديه ميدهد، تخليباشد رخ م ،ش از حداقل مقدار يآب ب يسازرهيذخ كه :ازاست ان عبارتآب توسط درخترش يگ يبرا يوستگيمعادله پ. شوديم قيتفر ين از مقدار بارش وروديزم يكاربر

Page 5: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

)1(

در يزان بارندگيم pره شده توسط درختان، يآب باران ذخعبارت است از ش زمان، يافزا ∆tدهنده زمان، نشان t در آن كه .نياز درختان به زم ينرخ زهكش ر از درختان، ويتبخ زانيم ، ]-t, t∆t[ يطول بازه زمان

ند سطح يآفر

اعم نيزماز نوع استفاده به تيظرفن يا، كه )1971و همكاران، Rutter( شوديرش نشان داده ميت گيله ظرفيبه وسسطح فرآيند : شوديم ميشود به سه جزء تقسيرش نميكه توسط درختان گ يآب باران. رددا يبستگ ا پشت باميابان و ي، خيعيخاك طب: از

رش يمخزن گره شده در يآب ذخ يبرا يوستگيمعادله پ. يو رواناب سطح )داخل خاك(مرطوب ر و تعرق، نفوذ به منطقه يتبخ :عبارت است از يسطح

)2(

ر از يتبخ نرخ ، باشدميتحت پوشش درختان كه از سطح يكسر ، رشيگارتفاع آب در مخزن كه در آن ر، يشار تبخ شود يفرض م.مشابه يدر طول فاصله زمان يسطحشار رواناب R ، ومرطوب شار نفوذ در منطقه I، رشيگمخزن

.آب است يره سازير و تعرق بالقوه و ذخيمتناسب با تبخ ت يش از ظرفيب تيكه ظرف دهد يرخ م ي، تنها زمان)متر در ساعتيليم بهان شده يب( R يرواناب سطح

: شود

)3(

يندهاي خاك آفر سازياصول مدل

و كمبود كند يم كنترلرا شبكه فاضالب قيآب خاك از طر يزهكشسطح اشباع، كه : يهارين است كه متغينجا هدف ايدر امدت يطوالن يزمان يع سريتوز لدر مد اند راف شدهيتعر مرطوب اشباع منطقه ياز برايمق آب مورد نع به عنوانكه اشباع،

، به ت آب باران با استفاده از نفوذيريمدجهت ر مهم يك متغي كمبود اشباع به عنوان). Kirkby ،1979و Beven( گردد يسازهيشبعبارت است از يساز ك نمونه بارز سادهي. الزم است ن هدفيدن به ايسر ير و تعرق و نفوذ برايتبخ يسازمدل. كار گرفته شد

). Planton، 1989 و Noilhan(منطقه اشباع و مرطوب از منطقه يندگيبه نماب يبه ترتدو مخزن لهيبوسآب خاك يسازمدلسطح اشباع و رطوبت متوسط : جاد كردنديا ر مهمين دو متغييتع را جهت امكان ياژهيو يروش دو مخزنك يسندگان ين نويا

.ه شدتوسعه داد حوزهواحد هر يدر هر زمان برا يسازرهيت ذخيل بازده ظرفيكه در تبد را مرطوب منطقه يكيدروليت هيدر هدا ييكاهش نماك ي معرفبه عنوان ، دارد شيگرا شتريب يفشردگ ش عمق بهيبا افزا اثر ساختار خاك، كه

: شوديمدر نظر گرفته ) Kirkby ،1979و Beven(مدل باال ازالهام با ،zعمق با همراه )(اشباع

Page 6: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

)4(

. است پارامتر مدل Mن است و ياشباع در سطح زم يكيدروليت هيهدا كه در آن

منطقه مرطوب كردن پارامتره

: نوشت 5صورت رابطه توان به يرا م مرطوب ره شده در منطقه يآب ذخ

)5(

ره شده در يذخ آب. است مرطوبنشان دهنده رطوبت متوسط در منطقه θو است tزمان عمق سطح اشباع در كه در آن . است يز الزامين يزمان تكامل ريس نجايدر ا ،شوديم انيب ن رطوبتيانگير و ميمتغ به عنوان تابع ضخامت دو مرطوب منطقه منطقه اشباع فقط در آب باتبادل ، شوديمسطح در نظر گرفته افته دري نفوذكننده آب افت ين دربه عنوان مخز مرطوب منطقه

يبرا يوستگيمعادله پ). يو سطح يعيطب يهاشهير يبرا(كند يفراهم م را رون آمده توسط درختانيو آب برد يگين صورت مييپا : ر استيبه صورت ز مرطوب منطقه

)6(

نيآب ب نرخ تبادل F، )6معادله ( شار نفوذ نشات گرفته از سطح Iاست، مرطوب ره شده در منطقه يآب ذخ كه در آن .دهندينشان م را درختان يشه هايق ريشار تعرق آب خاك از طر Tو اشباع و مرطوب مناطق

رطوبت ،شده است نشان داده 2در شكل كه ه كرد همانطوررا پارامتر مرطوبتوان منطقه ين است كه مي، فرض بر ايسادگ يبرا منطقه يبر روبالفاصله ، ينگيمحدوده موئ، و است كنواختي ينگيمحدوده موئ يباالدر يبه صورت عمود θ متوسط گينيئنكه محدوده مويه اشباع وابسته است ولو ايزان رطوبت ناحيبه م ينگيرطوبت در مقطع موئ يمحتوا. واقع شده است اشباع .، در نظر گرفته شده است)( يورود يبرابر با مكش هوا مقدار . ك محدوده اشباع نشده متوسط رفتار كنديمانند

.مرتبط با آبجزئيات منطقه شنماي -2شكل

Page 7: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

منطقه اشباع

هاي فاضالب مرتبط كند و به وسيله لولهادل ميشود كه آب را با ناحيه مرطوب تببه وسيله سطح اشباع مشخص ميمنطقه اشباع .شودعالوه بر اين ناحيه اشباع براي بيان تبادالت افقي آب بين سه نوع سطح، استفاده مي. شودزهكشي مي UHEبا

ع در هر بيانگر متوسط سطح اشبا سطح اشباع متوسط . معين، يكسان است UHEفرض بر اين است كه سطح اشباع براي يك .شوددهي مينوع سطح است كه با استفاده از نسبت سطح كاربري زمين، وزن

ممكن است آب خاك به وسيله زهكشي آب زيرزميني به علت نقص در ،باشد زهكشي شبكه اگر سطح اشباع باالتر از عمقنفوذ به وسيله در ميزان. و تخليه ناحيه اشباع منتهي شوداي استحكام، به داخل شبكه زهكشي نفوذ كند كه اين امر به نفوذ شبكه

):1996و همكاران، Gustafsson؛ Cassan ،1986(شود آل، تخمين زده ميها شبيه يك آبگذر ايدهنظر گرفتن رفتار لوله

)7(

- مي UHEهندسي خصوصيات و ، L.استاشباع به شبكه زهكشي ناحيه شار آب از نشان دهنده كه در آن زهكشي آب زيرزميني به ميانگين كمبود . باشندهاي زهكشي ميهاي وابسته به نوع زهكش و ترانشهپارامتر و λ، باشند

:و سطح اشباع بنابر رابطه زير تغيير داده شده است) كسري(

)8(

UHEبيالن آبي

ن و يزم يك از انواع كاربرياز هر يان رواناب ناشيل جرياز قب يمتفاوت يهاانيجرمجموع است با برابر UHEهر يرواناب خروج :يعني، مشاركت دارند در اين پارامتر كه ينيرزميزهكش آب ز

)9(

يستم زهكشياست كه با س يسطح ياراض يكاربر يهاك از قسمتيهر يهادهنده بخشنشان و ، كه در آن آب باران، يستم زهكشيافته در خاك است كه به داخل سياز آب نفوذ يدهنده كسرنشان در ارتباط است و

. شوديزهكش مره يبه ذخم مشاركت داشته باشد يتواند در رواناب مستقي، نميم به شبكه زهكشيل فقدان اتصال مستقيبه دلكه يرواناب سطح

:، عبارتست از)4معادله ( الن آب اصالح شده ين رو بين بدون پوشش اختصاص داده شده است، از ايزم يدر كاربر يسطح

Page 8: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

)10(

داخل منطقه مرطوب يجانب يهاانيجر. شودين نميزم ين سه نوع كاربريب) يجانب( يشامل تبادل افق يك بعدي يسازارائه مدل يله سهم سطحيشود و به وسينشان داده م ياراض يره شده در هر نوع كاربريآب ذخ يريگنيانگيله ميم به وسيرمستقيبه طور غ

.شوديم يدهوزن ياراض يهايك از كاربريهر نتايج و بحث -3

مثبتي در كشور فرانسه انجام شده است و از نتايج ،)2008(و همكاران Rodriguezتوسط روش ارائه شده در اين مقاله تا با باشد به همين منظور در حال حاضر اين مدل در حال كاليبراسيون و اجرا در بخشي از شهر تهران مي. باشدبرخوردار مي

هاي به كار رفته ديگر، راهكار مناسبي را جهت محاسبات رواناب شهري در شرايط اي و نيز مدلمقايسه نتايج با مقادير مشاهده .شهر تهران ارائه نمايد

منابع مورد استفاده -4

هاي توسعه شهري، چهارمين آبخيزداري شهري و نقش آن در پايداري و جامعيت طرح. 1388. ، و دهقاني، ه.، طالبي، ع.ت.ي، مدستوران .1

كنفرانس سراسري آبخيزداري و مديريت منابع آب، كرمان2. Belhadj, N., Joannis, C., Raimbault, G., 1995. Modelling of rainfall induced infiltration into separate

sewerage. Water Science and Technology 32, 161–168. 3. Berthier, E., Andrieu, H., Creutin, J.D., 2004. The role of soil in the generation of urban runoff:

development and evaluation of a 2D model. Journal of Hydrology 299 (3–4), 252–266. 4. Beven, K.J., Kirkby, M.J., 1979. A physically based, variable contributing area model of basin

hydrology. Hydrological Sciences Bulletin 24 (1), 43–69. 5. Calder, I.R., 1977. A model of transpiration and interception losses from a spruce forest in Plynlimon

Central Wales. Journal of Hydrology 33, 247–275. 6. Cassan, M., 1986. Aide-me´moire d’hydraulique souterraine. Presses de l’E´cole Nationale des Ponts et

Chausse´es. 7. Grimmond, C.S.B., Oke, T.R., 2002. Turbulent heat fluxes in urban areas: observations and a Local-

scale Urban Meteorological Parameterization Scheme (LUMPS). Journal of Applied Meteorology41, 792–810.

8. Gustafsson, L.G., Winberg, S., Refsgaard, A., 1996. Towards a physically based model description of the urban aquatic environment. In: Verworn, F.S.H.-R. (Ed.), 7th ICUSD, Hannover, pp. 1467–1472.

9. Rodriguez, F., Andrieu, H., Morena, F., 2008. A distributed hydrological model for urbanized areas – Model development and application to case studies. Journal of Hydrology(2008) 351, 268– 287

10. Rodriguez, F., Andrieu, H., Zech, Y., 2000. Evaluation of a distributed model for urban catchments using a 7 years continuous data series. Hydrological Processes 14 (5), 899– 914.

11. Rodriguez, F., Andrieu, H., Creutin, J.D., 2003. Surface runoff in urban catchments: morphological identification of unit hydrographs from urban databanks. Journal of Hydrology 283 (1–4), 146–168.

12. Rodriguez-Iturbe, I., Rinaldo, A., 1997. Fractal River basins. Chance and Self-Organisation, Press syndicate of the University of Cambridge, Cambridge, UK, 547 p.

13. Rutter, A.J., Kershaw, K.A., Robins, P.C., Morton, A.J., 1971. A predictive model of rainfall interception in forests: 1-Derivation of the model from observations in a plantation of Corsican pine. Agricultural Meteorology 9, 367–384.

Page 9: URBS – MOprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1036960.pdf · 2020-05-16 · يﺮﻬﺷ ﻖﻃﺎﻨﻣ ياﺮﺑ urbs – mo ﻲﻜﻳژﻮﻟورﺪﻴﻫ ﻊﻳزﻮﺗ لﺪﻣ ﻲﻓﺮﻌﻣ

مجموعه مقاالت هفتمين همايش ملّي علوم و مهندسي آبخيزداري فهانصنعتي اصآبخيزداري دانشكده منابع طبيعي دانشگاه مرتع و ، گروه مهندسي1390ارديبهشت 8و 7

14. Vieux, B.E., 2001. Distributed Hydrologic Modeling Using GIS. Kluwer Academic Publishers, 293p. 15. Vrugt, J.A., Dekker, S.C., Bouten, W., 2003. Identification of rainfall interception model parameters

from measurements of throughfall and forest canopy storage. Water Resources Research 39 (9), 1251, 9-1,9-10.

16. Yuri G. Motovilov, Lars Gottschalk, Kolbjùrn Engeland, Allan Rodhe, 1999. Validation of a distributed hydrological model against spatial observations. Agricultural and Forest Meteorology 98-99 (1999), 257-277