پديد آورنده :
ايمان ستايش فرد
عنوان :
تحليل تاثير زير ساخت هاي سبز بر روانابهاي شهري و بهبود ذخاير آبهاي زيرزميني با استفاده از نرم افزار HSPF
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي و مديريت منابع آب
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
يازده، 81ص:مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
كيوان اصغري
توصيفگر ها :
فرايند بارش رواناب , زيرساخت سبز , دبي اوج و حجم رواناب , نفوذ
استاد داور :
رامتين معيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/06/29
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/06/31
چكيده فارسي :
چكيده در گذشته با صنعتي شدن جوامع جمعيت بشر افزايش يافته است كه اين افزايش جمعيت خصوصا در شهرها تاثيراتي بر كاربري اراضي از خود بجا گذاشته است ازجمله اين تاثيرات مي توان به تخريب اراضي جنگلي و افزايش اراضي بتني و آسفالته اشاره كرد و به طور كلي نفوذپذيري اراضي كاهش يافته است كاهش نفوذپذيري اراضي موجب افزايش انواع آلودگيها افزايش دبي اوج افزايش رسوبات رواناب شهري و كاهش تغذيه آبهاي زيرزميني ميشود و در نهايت براي انسان و طبيعت خساراتي به همراه دارند انسان همواره سعي در كاهش اثرات منفي كاهش نفوذپذيري اراضي و دفع رواناب شهري از محيط شهري داشته است اخيرا در برخي كشورها از روشهاي نويني تحت نام زيرساختهاي سبز براي زهكشي و بهبود كيفيت رواناب شهري استفاده ميشود در اين مطالعه نيز با بكارگيري يكي از اين روشها در منطقه اي جديد و ابزاري كه كمتر براي اين منظور از آن استفاده شده است پرداخته شده است منطقهي مورد مطالعه در اين تحقيق حوضهي آبريز شهر سالت ليك سيتي واقع در ايالت يوتاي اياالت متحدهي آمريكا است كه به دليل كمبود اطالعات با فرمت مورد نياز در مناطق داخل كشور از اين منطقه براي تحقيق استفاده شد براي آماده سازي اوليه اطالعات از نرمافزار BASINS و براي شبيهسازي بارش رواناب از نرمافزار HSPF استفاده شدهاست كه براي شبيه سازي برف نتايج قابل قبولي داشتهاست و با توجه به واسنجي و اعتبارسنجي نتايج قابل قبولي بدست آمده است براي واسنجي از دادههاي سالهاي 2991 تا ابتداي سال 0002 و براي اعتبارسنجي از سالهاي 8002 و 9002 استفاده شد در اين شبيهسازي براي بررسي دقت واسنجي و اعتبارسنجي از معيارهاي خطاي نرمال شدهي جذر ميانگين مربعات نشساتكليف و ضريب همبستگي استفاده شدهاست مقدار ضريب همبستگي در واسنجي برابر 17 0 و در اعتبارسنجي برابر 57 0 است معيار خطاي نرمال شده جذر ميانگين مربعات در واسنجي برابر 1 0 و در اعتبارسنجي برابر 11 0 است و معيار نشساتكليف در واسنجي و اعتبارسنجي برابر 17 0 بدست آمد در اين تحقيق براي بررسي اثرات زيرساخت سبز بر روي دبي اوج حجم رواناب و تغذيهي اليه ي عميق آبهاي زيرزميني در مناطق شهري و غير شهري شش سناريو در نظر گرفته شدهاست در سناريوي اول رواناب حاصل از چهار بارش شديد و كوتاه مدت مورد بررسي قرار گرفت دبي اوج در چهار بارش تحت تاثير جويبار سبز از 83 تا 94 درصد كاهش يافته است در اين سناريو حجم كل رواناب در اين بارشها 12 تا 73 درصد كاهش يافته است در سناريو دوم كه بارشهاي طوالني مدت و ماليمتر مورد بررسي قرار گرفته است حجم كل رواناب از5 تا 41 درصد كاهش يافته است در سناريو سوم كه تاثير جويبار سبز بر روي حجم رواناب در طوالني مدت مورد بررسي قر ار گرفته شد مشاهده شد كه جويبار سبز در طوالني مدت ميتواند حجم رواناب را تا 9 درصد كاهش دهد در سناريو چهارم كه تاثير اعما ل زيرساخت سبز بر روي مناطق غير شهري كه به طور طبيعي داراي نفوذپذيري مناسبي هستند مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد كه اعمال جويبار سبز در اين مناطق براي كاهش رواناب بدليل بزرگ مقياس بودن و قالب بودن مناطق كشاورزي و جنگل در آن بسيار كم اثر است در سناريوي پنجم كه تاثير اعمال جويبار سبز بر روي تغذيهي آبهاي زيرزميني عميق مورد بررسي قرار گرفت مشاهده شد كه با اعمال اين زيرساختها ميتوان در طوالني مدت ميزان تغذيهي آبهاي زيرزميني فعال را تا 9 درصد بارش كل و تغذيهي آبهاي زيرزميني غير فعال حدود 1 درصد بارش كل افزايش داد در سناريو ششم دو جويبار سبز با مقاطع مستطيلي و ذوزنقهاي كه بعد افقي سطح مرطوب در هر دو برابر بودند مقايسه و مشاهده شد كه در صورت برابر بودن محيط مرطوب مقاطع مختلف تفاوت چنداني در نتايج نهايي حجم رواناب بدست نميآيد ولي تفاوت در دبي اوج قابل توجه است همچنين بيالن آب براي سالهاي 4002 تا 9002 يكبار براي كل حوضهي آبريز و يكبار براي زيرحوضهي كوچك شهري محاسبه شد و ميزان خطا براي كل حوضه 5 درصد و براي زيرحوضهي شهري 2 درصد بدست آمد 1
چكيده انگليسي :
AbstractWith the urban development of societies and increasing the human population obviously theconsequences place an impact on land use and increased of runoff generation especially in cities Among these effects we can mention the destruction of forest lands and the increase of areas withconcrete and asphalt and in general intensification of lands permeability Decreasing soilpermeability increases all types of pollution increases peak discharge increases urban runoffsediments and reduces groundwater recharge and ultimately causes damage to humans and nature Humans have always attempted to reduce the negative effects of reducing soil permeability anddisposal of urban runoff from the urban environment Recently in some countries new methodscalled green infrastructure GI are used to drain and improve the quality of urban runoff In thisstudy one of these methods has been used in new areas using Hydrological Simulation Program FORTRAN HSPF in interface with Better Assessment Science Integrating Point and Nonpoint BASINS The study area in this research is the catchment area of Salt Lake City Valleywatershed Utah USA BASINS interface was used for initial preparation of information andHSPF software was used for rainfall runoff simulation with acceptable performance in rainfall runoff modeling processes Data from 1992 to early 2000 were used for calibration and from 2008and 2009 for validation In this simulation to evaluate the accuracy of calibration and validation the criteria of normalized root mean square error Nash Sutcliffe Efficiency and Coefficient ofDetermination have been used The value of Coefficient of Determination in calibration is equal to0 71 and in validation is equal to 0 75 The criterion of normalized root mean square error incalibration is 0 1 and in validation is 0 11 and the Nash Sutcliffe Efficiency in calibration andvalidation is 0 71 In this study six scenarios have been considered to investigate the effects of GIon peak discharge runoff volume and deep layer water recharge in urban and non urban areas Inthe first scenario runoff from four heavy and short term precipitation was investigated The peakdischarge affected by the vegetated swale decreased from 38 to 49 percent In this scenario thetotal volume of runoff due to precipitation has decreased by 21 to 37 percent In the secondscenario where longer and milder precipitations are considered the total runoff volume is reducedfrom 5 to 14 In the third scenario where the effect of vegetated swale on runoff volume in thelong period of time was investigated it was observed that practice of vegetated swale can reducerunoff volume by up to 9 In the fourth scenario the impact of GI on non urban areas that arenaturally well permeable was investigated and it was observed that the application of vegetatedswale in these areas reduce runoff insignificantly since it was dominated by agricultural and forestareas In the fifth scenario the effect of vegetated swale application on deep groundwater rechargewas investigated Active groundwater recharge was increased about 9 of total rainfall andInactive groundwater recharge increased about 1 of total rainfall In the sixth scenario twovegetated swales were compared with rectangular and trapezoidal sections both with equal in thehorizontal dimension of the wet surface It was observed that if the wet perimeter of differentsections were equal there would not be much difference in the final runoff volume results Also the water balance for 2004 to 2009 was estimated both for the entire catchment area and for thesmall urban sub basin The amount of error was 5 for the entire watershed and 2 for the urbansub watershed Keyword Rainfall Runoff Process Green Infrastructure Peak and Volume of Runoff Infiltration 81
استاد راهنما :
كيوان اصغري
استاد داور :
رامتين معيني
