بررسی هیدرولیکی روشهای مختلف کنترل سیلاب در مجاری زهکش شهری(مطالعه موردی شهر مسجد سلیمان)

چکیده: امروزه اهمیت هدایت، کنترل و مدیریت سیلاب در محیط های شهری بر هیچ کس پوشیده نیست. لذا در این مطالعه تلاش شده با رویکردی تازه و دقیق به این مهم پرداخته شود. به این منظور از منابع و روش های نوین طراحی زهکشی شهری (urban drainage design) استفاده شد. همچنین به تشریح برخی از بهترین اقدامات مدیریت سیلاب شهری (best management practices (bmps)) پرداخته شد. جهت عینیت بخشیدن به مطالب مورد مطالعه، شهر مسجد سلیمان به صورت یک مطالعه موردی (‍case study) مورد بررسی قرار گرفت. مسجدسلیمان شهریست کوهستانی واقع در کوه پایه های زاگرس. مختصات جغرافیایی مرکز این شهر در دستگاه (utm) حدوداً (x=38707,y=3536513) می باشد. در این شهر مسیل های پر پیچ و خم بسیاری وجود دارد که به دلیل واقع شدن در خط القعر شهر از قدیم محل مناسبی برای هدایت پس آب های شهری بوده اند. عبور زهکش های طبیعی از مناطق شهری واقع در کوه پایه ها، نیازمند مطالعه روش های خروج زهاب های شهری می باشد. در این خصوص لزوم تفکیک فاضلاب خانگی از مجرای روباز انتقال آب سطحی می تواند حیاتی باشد همچنین طراحی سازه ای متناسب با جریان های پرسرعت در این مجاری لازم است. در این رابطه می توان به موارد زیر اشاره کرد: ایجاد امنیت از هجوم سیلاب های با دوره بازگشت های مختلف معمولاً کمتر از 100 سال به اراضی شهری، مصالح مناسب جهت پوشش کف و دیواره ها، به تاخیر انداختن یا کاهش پیک سیلاب، جلوگیری از ورود رسوبات به شبکه اصلی. با توجه به شیب و سرعت بالایی که در این آبراهه ها اتفاق می افتد امکان عبور جریان از عمق بحرانی در قسمت های مختلف مجرا بر اثر تغییرات موضعی در هندسه آبراهه بالا خواهد بود از این رو کنترل امکان ایجاد پرش هیدرولیکی ، امواج متقاطع و افزایش رقوم سطح آب در محل انحنا در کانال ضروری می باشد. ایجاد تمهیدات لازم، مستلزم مطالعه دقیق هیدرولیک جریان در این مجاری و نیز استفاده از معادلات تجربی و استانداردهای معتبر می باشد. بررسی های انجام شده به این نتیجه رسید که مقاطع کانال های سیلاب بر با دوره بازگشت 25 سال طراحی گردد، و کل مقطع مسیل شامل کانال پوشش شده و سواحل اطراف آن به گونه ای آماده شود، که توانایی عبور سیلاب با دوره بازگشت 100سال را داشته باشد. برای بهسازی مسیل ها در مجاری با عرض کمتر از 4 متر، شکل مستطیل ساده و در مقاطع با عرض بیش از 4 متر، مستطیل مرکب با 3 در صد شیب به سمت مرکز پیشنهاد شد. تحلیل های فنی و اقتصادی نشان داد که شیب طراحی مجاری زهکش نزدیک به شیب طبیعی مسیل ها مناسب تر می باشد. در نهایت برای کنترل پیک سیلاب و کاهش رسوبات پیشنهاداتی داده شد از جمله استفاده از مخازن تاخیری که با جانمایی 5 حوضچه در بالا دست، به مساحت جمعاً 5/14 هکتار، کاهش پیک سیلاب 10 ساله به میزان 55 درصد و در سیلاب 100 ساله 48 درصد برآورد شد.