محمد رستمی
بهرام ثقفیان

سیل در کشور به دلایل متعددی خسارات و تلفات زیادی وارد نموده و روند افزایشی نیز در دهه های اخیر به خود گرفته است. از جمله روش های کنترل سیل از منشا می توان به اجرای عملیات آبخیزداری مانند احداث سدهای گابیونی، تراس بندی و مدیریت پوشش گیاهی اشاره نمود. لیکن اینگونه عملیات باید از نظر تعداد، وسعت و مکان بدقت طراحی شوند تا از یک طرف حداکثر تاثیر را بر کاهش سیل در نقاط خسارت اعمال نمایند و از طرف دیگر به دلایل اقتصادی بیشترین بازده با کمترین عملیات حاصل آید. این نوعی بهینه سازی عملیات می باشد که باید از طریق تلفیق مدل های شبیه سازی و بهینه سازی بدان دست یافت. در این پروژه کاربری اراضی به عنوان یک گزینه نفوذی، سکوبندی با افزایش زمان پیمایش و بند اصلاحی به عنوان یک گزینه نفوذی – ذخیره ای در مهار سیلاب در منشا تولید رواناب یعنی در حوضه های بالادست و سرشاخه ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. از آنجاییکه مدل های شبیه سازی به منظور درک و شناخت رفتار سیستمها به کار می روند لذا برای ارزیابی عملکرد هر یک از این گزینه ها استفاده از یک مدل شبیه سازی ضروری می باشد. مدل شبیه سازی این پروژه در قالب یک مدل بارش-رواناب براساس مدل نیمه توزیعی مادکلارک رواناب تک واقعه طراحی شده است. این مدل یک مدل ریاضی - عددی هیدرولوژیکی با پایه هیدرولیکی است که با استفاده از پارامترهای فیزیوگرافی و هیدرولوژیکی حوزه در قالب یک محیط توزیعی به برآورد هیدروگراف رواناب ناشی از یک بارش معین می پردازد. سپس مدل فوق به منظور شبیه سازی اقدامات کنترل سیل مورد بررسی (از منشا) توسعه یافته تا بتوان تاثیر وجود هر یک از گزینه ها را در زمان پیمایش هر سلول و در هیدروگراف سیل خروجی مشخص نمود. گزینه های مورد بررسی در این تحقیق شامل عملیات بیولوژیک، سکوبندی و بندهای اصلاحی (چکدم) بوده است. برای بهینه سازی اقدامات پیش بینی شده کنترل سیلاب در سطح حوضه، یک مدل بهینه سازی نیز بر اساس ژنتیک الگوریتم طراحی و برنامه نویسی شد. در این طرح با انتخاب یک حوضه آبخیز، مدل تهیه شده مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا شبیه سازی بارش-رواناب و و تهیه هیدورگراف سیل برای حوضه بدون منظور نمودن اقدامات کنترل سیل انجام شد. سپس در حوضه منتخب عملیات بیولوژیکی برای هریک از زیرحوضه ها با توجه به سه پارامتر شیب، کاربری اراضی و خاک مشخص و واحدهای همگن عملیات بیولوژیک مشخص گردید. در بحث عملیات مکانیکی نیز چکدم بعنوان یکی از سازه ها در سه شیب 5-0، 10-5 و 15-10 درصد وارد مدل شده و نهایتا مدل با اعمال حالتهای مختلف بیولوژیک و چکدم اجرا و مناطق مناسب در حوضه منتخب برای اقدامات فوق اولویت بندی گردید. کلمات کلیدی:شبیه سازی، بهینه سازی، عملیات آبخیزداری، کنترل سیل، برنامه نویسی