تحلیل حساسیت عدم قطعیت‌های هیدرولوژیکی، هیدرولیکی و اقتصادی در طراحی سیستم‌های کنترل سیلاب

طراحی سیستم‌های کنترل سیلاب به دلیل ماهیت تصادفی سیل و خطاهای اندازه‌گیری با انواع عدم قطعیت‌های هیدرولوژیکی، هیدرولیکی، ژئوتکنیکی و اقتصادی همراه است. هدف این مقاله تحلیل حساسیت این عدم قطعیت‌ها به منظور تعیین میزان تأثیر هر یک از آن‌ها بر ابعاد طراحی سازه می‌باشد. بدین منظور، با استفاده از یک مدل بهینه‌سازی غیر خطی مبنی بر تحلیل ریسک1 در دو حالت احتمالاتی و قطعی در نرم افزار 2LINGO، به طراحی یکی از معمول‌ترین سازه‌های مهار سیلاب یعنی گوره‌ها3 پرداخته شده است. در طراحی احتمالاتی، هریک از این عدم قطعیت‌ها یک بار به طور جداگانه و بار دیگر همه با هم در مدل اعمال شده و جهت تحلیل عدم قطعیت‌ها از روش شبیه سازی مونت کارلو4 استفاده شده است. در این مقاله، محدوده شمال شهر شیراز در مجاورت رودخانه خشک معالی‌آباد 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 20 سال به دست آمده است. برخلاف مدل قطعی که در آن ابعاد سیستم به صورت تک مقداری حاصل می‌شوند، مدل احتمالاتی یک بازه برای هر پارامتر نتیجه می‌دهد که مقادیر آن‌ها تحت تأثیر نوع عدم قطعیت اعمال شده، تغییر می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که اعمال عدم قطعیت هیدرولوژیکی در طراحی، مؤثر‌تر از عدم قطعیت اقتصادی، و آن هم مهم‌تر و مؤثر‌تر از عدم قطعیت هیدرولیکی است. در صورت وجود محدودیت‌های هزینه و زمان، جهت اطمینان و رضایت از عملکرد بهتر سیستم در زمان آینده، لازم است حداقل عدم قطعیت هیدرولوژیکی در طراحی منظور شود.