تحلیل حساسیت عدم قطعیت های هیدرولوژیکی، هیدرولیکی و اقتصادی در طراحی سیستم های کنترل سیلاب

طراحی سیستم های کنترل سیلاب به دلیل ماهیت تصادفی سیل و خطاهای اندازه گیری با انواع عدم قطعیت های هیدرولوژیکی، هیدرولیکی، ژئوتکنیکی و اقتصادی همراه است. هدف این مقاله تحلیل حساسیت این عدم قطعیت ها به منظور تعیین میزان تاثیر هر یک از آن ها بر ابعاد طراحی سازه می باشد. بدین منظور، با استفاده از یک مدل بهینه سازی غیر خطی مبنی بر تحلیل ریسک۱ در دو حالت احتمالاتی و قطعی در نرم افزار ۲LINGO، به طراحی یکی از معمول ترین سازه های مهار سیلاب یعنی گوره ها۳ پرداخته شده است. در طراحی احتمالاتی، هریک از این عدم قطعیت ها یک بار به طور جداگانه و بار دیگر همه با هم در مدل اعمال شده و جهت تحلیل عدم قطعیت ها از روش شبیه سازی مونت کارلو۴ استفاده شده است. در این مقاله، محدوده شمال شهر شیراز در مجاورت رودخانه خشک معالی آباد به عنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب شده است. در پی اجرای مدل، دوره بازگشت بهینه طراحی در هر دو حالات احتمالاتی و قطعی یکسان و برابر ۲۰ سال به دست آمده است. برخلاف مدل قطعی که در آن ابعاد سیستم به صورت تک مقداری حاصل می شوند، مدل احتمالاتی یک بازه برای هر پارامتر نتیجه می دهد که مقادیر آن ها تحت تاثیر نوع عدم قطعیت اعمال شده، تغییر می یابد. نتایج نشان می دهد که اعمال عدم قطعیت هیدرولوژیکی در طراحی، موثر تر از عدم قطعیت اقتصادی، و آن هم مهم تر و موثر تر از عدم قطعیت هیدرولیکی است. در صورت وجود محدودیت های هزینه و زمان، جهت اطمینان و رضایت از عملکرد بهتر سیستم در زمان آینده، لازم است حداقل عدم قطعیت هیدرولوژیکی در طراحی منظور شود.