• شماره ركورد
    33416
  • پديد آورنده

    كيميا كريمي

  • عنوان
    توسعه مدل SWMM مبتني بر وب در كنترل سيلاب شهري
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي و مديريت منابع آب- مهندسي عمران
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1403/12/13
  • استاد راهنما
    دكتر مطهره سعادتپور و دكتر حسين عليزاده
  • استاد مشاور
    دكتر مطهره سعادتپور
  • دانشكده
    مهندسي عمران
  • چكيده
    باتوجه‌به گسترش روزافزون شهرنشيني و تأثيرات تغييرات آب و هوايي جهاني، خطر سيلاب‌هاي شهري به يكي از موضوعات مهم تحقيقاتي تبديل شده است. مدل مديريت آب‌هاي سطحي (SWMM) به دليل عملكرد موثر خود در شبيه‌سازي جريان باران-رواناب شهري، به عنوان ابزاري رايج براي مدل‌سازي سيلاب در مناطق مختلف مورد استفاده قرار مي‌گيرد. با اين حال، پيچيدگي فرآيندهاي مرتبط با مدل‌سازي و شبيه‌سازي سيلاب‌هاي شهري مي‌تواند به كارهاي زمان‌بر و دشوار منجر شود. از اين رو، همكاري ميان‌رشته‌اي و چندحوزه‌اي در اين زمينه به يك روند رو به رشد تبديل شده است. براي ارتقاي تحقيقات و كاربردهاي مدل‌سازي سيلاب، برخي سيستم‌ها و پلتفرم‌هاي مبتني بر فناوري شبكه و به اشتراك‌گذاري منابع معرفي شده‌اند. با اين حال، همچنان نياز به يك محيط مشاركتي وجود دارد كه بتواند به مدل‌سازان در غلبه بر چالش‌هاي همكاري توزيع‌شده در فرآيند مدل‌سازي و شبيه‌سازي سيلاب با استفاده از SWMM كمك كند. اين پژوهش باهدف توسعه يك سامانه تحت وب براي مديريت سيلاب شهري در بخش شمالي شهر آق‌قلا در استان گلستان انجام شده است. ابتدا شبكه زهكشي اين منطقه با استفاده از نقشه‌هاي شهرداري و داده‌هاي بارش با دوره بازگشت دو‌ساله كاليبره شد. به‌منظور اعتبارسنجي مدل، سيلاب سال 1398 گلستان به‌صورت دوبعدي در پلتفرم PCSWMM شبيه‌سازي و نتايج آن با داده‌هاي واقعي و پهنه سيلابي مقايسه شد. در اين شبيه‌سازي، رودخانه گرگانرود نيز با استفاده از مدل HEC-RAS به‌طور جداگانه مدلسازي گرديد تا امكان مقايسه دقيق‌تر فراهم شود. نتايج ارزيابي مدل‌سازي دوبعدي نشان مي‌دهد كه مدل PCSWMM و HEC-RAS با ضريب نش-ساتكليف (NSE) بين 0.878 تا 0.917 براي سرعت جريان و 0.631 تا 0.926 براي عمق سيلاب، دقت بالايي در شبيه‌سازي سيلاب دارند. همچنين، مدل يك‌بعدي با مقادير NSE برابر با 0.9474 براي دبي و 0.7504 براي سرعت، عملكرد قابل‌اطميناني ارائه مي‌دهد. ضرايب همبستگي بالا بين مقادير شبيه‌سازي‌شده و داده‌هاي واقعي، تطابق مناسب مدل را تأييد مي‌كند. در ادامه، يك مدل يك‌بعدي از شبكه زهكشي طراحي و به‌صورت يك سامانه تحت وب پياده‌سازي گرديد. اين سامانه به كاربران امكان مي‌دهد تا برخي از ويژگي‌هاي زيرحوضه‌ها از جمله درصد نفوذناپذيري، ضريب مانينگ، و ضريب CN را تغيير داده و داده‌هاي بارش موردنظر خود را وارد كنند. همچنين، كاربران مي‌توانند تأثيرات استفاده از روش‌هاي توسعه كم‌اثر (LID) را در كاهش رواناب و مديريت سيلاب انتخاب و ارزيابي كنند. نتايج نشان مي‌دهد كه اجراي LID در برخي نقاط بحراني منجر به كاهش 30 تا 50 درصدي دبي پيك و كاهش آب‌گرفتگي شده است، به‌ويژه در مناطقي كه پوشش نفوذپذير در معابر به‌صورت گسترده‌تر اجرا شده است. هدف اين پژوهش، طراحي و پياده‌سازي يك سامانه مشاركتي برخط است كه همكاري مؤثر ميان مدل‌سازان را در فرايند مدل‌سازي و شبيه‌سازي سيلاب تسهيل كند. اين سامانه باتوجه ‌به سناريوها و نيازهاي مشاركتي مختلف، چارچوب راهبردي ارائه مي‌دهد كه شامل فعاليت‌هاي مشاركتي گوناگون و ابزارهاي برخط كمكي براي اجراي آن‌ها است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/03/04
  • عنوان به انگليسي
    Development of web-based SWMM model in flood management
  • تاريخ بهره برداري
    3/3/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    كيميا كريمي

  • چكيده به لاتين
    Due to the rapid urbanization and the impacts of global climate change, the risk of urban flooding has emerged as a critical research topic. The Storm Water Management Model (SWMM) is widely used as an effective tool for simulating urban rainfall-runoff processes due to its robust performance. However, the complexity of processes involved in urban flood modeling and simulation often results in time-consuming and challenging tasks. Consequently, interdisciplinary and multi-sectoral collaboration in this field has become an increasingly preva‎lent trend. To advance research and practical applications in flood modeling, several network-based systems and resource-sharing platforms have been introduced. Nevertheless, there remains a pressing need for a collaborative environment that can assist modelers in overcoming the challenges associated with distributed collaboration in flood modeling and simulation using SWMM. This study aims to develop a web-based system for managing urban flooding in the northern part of Aq Qala city, located in Golestan Province. Initially, the drainage network of the area was calibrated using municipal maps and rainfall data with a two-year return period. To validate the model, the 2019 Golestan flood was simulated in two dimensions using the PCSWMM platform, and the results were compared with observed data and flood extent maps. In this simulation, the Gorganrud River was also modeled separately using the HEC-RAS model to enable more accurate comparisons. The eva‎luation of the two-dimensional modeling shows that PCSWMM and HEC-RAS models exhibit high accuracy, with Nash–Sutcliffe Efficiency (NSE) values ranging from 0.878 to 0.917 for flow velocity and from 0.631 to 0.926 for flood depth. Additionally, the one-dimensional model demonstrated reliable performance, with NSE values of 0.9474 for discharge and 0.7504 for velocity. The high correlation coefficients between simulated and observed data confirm the model's appropriate alignment with reality. Subsequently, a one-dimensional model of the drainage network was designed and implemented as a web-based system. This system allows users to modify characteristics of sub-catchments—such as imperviousness percentage, Manning's coefficient, and Curve Number (CN)—and to input their own rainfall data. Moreover, users can select and eva‎luate the effects of implementing Low-Impact Development (LID) techniques for runoff reduction and flood management. The results indicate that implementing LID measures at critical locations led to a 30–50% reduction in peak discharge and decreased waterlogging, particularly in areas where permeable surfaces were more extensively applied. The main objective of this research is to design and implement an online collaborative system that facilitates effective cooperation among modelers in the flood modeling and simulation process. The system offers a strategic framework based on various collaborative scenarios and needs, encompassing a range of collaborative activities and supporting online tools for their implementation.
  • كليدواژه هاي فارسي
    كنترل و مديريت سيلاب شهري , مدل تحت وب SWMM , تكنيك‌هاي توسعه كم‌اثر (LIDs) , مدل يك‌بعدي و دوبعدي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Urban flood control and management , web-based SWMM model , Low Impact Development (LID) techniques , one-dimensional and two-dimensional models
  • Author
    kimia karimi
  • SuperVisor
    Dr Motahareh Saadatpour , Dr Hossein Alizadeh