ارزیابی مبتنی بر داده عملکرد سرریز و خطر سیلاب پایین‌دست با استفاده از سوابق طولانی‌مدت هیدرولوژیکی و سازه‌ای

احسان مرادی¹ آرمان سهرابی²

1) دکتری علوم و مهندسی آب، گرایش منابع آب ،دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. ایمیل:
2) کارشناسی ارشد برنامه ریزی شهری، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. ایمیل:

کد IOI مقاله : ABEB-ACZEFZ
محل انتشار : چهارمین کنفرانس بین المللی پیشرفت های اخیر در مهندسی، نوآوری و تکنولوژی - بلژیک(eitconf.com)
چکیده :
    چکیده سرریزها با تنظیم وقایع شدید سیل و کاهش خطرات سیل در پایین‌دست، نقش مهمی در ایمنی سد ایفا می‌کنند. با این حال، ارزیابی‌های سنتی عملکرد سرریز اغلب بر فرضیات مبتنی بر طراحی و شرایط هیدرولوژیکی ثابت متکی هستند که ممکن است به طور کافی نشان‌دهنده تغییرپذیری بلندمدت مشاهده‌شده در سوابق تاریخی نباشند. در این مطالعه، یک چارچوب داده‌محور برای ارزیابی عملکرد هیدرولیکی سرریز و خطر سیل مرتبط با آن در پایین‌دست با استفاده از مجموعه داده‌های هیدرولوژیکی و ساختاری بلندمدت توسعه داده شده است. رویکرد پیشنهادی، هیدروگراف‌های جریان ورودی مشاهده‌شده، سطح آب مخزن، سوابق تخلیه سرریز و داده‌های تخلیه مرحله‌ای پایین‌دست جمع‌آوری‌شده در طول چندین دهه را ادغام می‌کند. ابتدا، شاخص‌های کلیدی عملکرد شامل راندمان تخلیه سرریز، فراوانی سرریز مخزن و احتمال بیش از حد سطوح بحرانی آب در پایین‌دست از سوابق تاریخی استخراج می‌شوند. متعاقباً، از تحلیل فراوانی سیل غیر ثابت برای تعیین کمیت تغییرات در ویژگی‌های جریان ورودی شدید و پیامدهای آنها برای عملکرد سرریز استفاده می‌شود. سپس از معیارهای مبتنی بر قابلیت اطمینان برای ارزیابی احتمال بیش از حد ظرفیت سرریز در شرایط سیل مشاهده‌شده استفاده می‌شود. برای بهبود ارزیابی، از تکنیک‌های مدل‌سازی مبتنی بر داده برای شناسایی روابط غیرخطی بین بزرگی جریان ورودی، دینامیک ذخیره‌سازی مخزن و پاسخ سیل در پایین‌دست استفاده شده است. این امر امکان ارزیابی مقایسه‌ای عملکرد عملیاتی تاریخی در مقابل فرضیات طراحی فعلی را فراهم می‌کند. ریسک سیل در پایین‌دست با ترکیب شاخص‌های پاسخ هیدرولیکی با معیارهای اضافی مبتنی بر فرکانس مشتق شده از داده‌های مشاهده شده، کمی‌سازی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که عملکرد سرریز و ریسک سیل در پایین‌دست به شدت تحت تأثیر تغییرپذیری هیدرولوژیکی بلندمدت و شیوه‌های عملیاتی قرار دارند. این تجزیه و تحلیل دوره‌هایی را نشان می‌دهد که در آن‌ها رویدادهای سیل مشاهده شده به آستانه‌های طراحی سرریز نزدیک شده یا از آن‌ها فراتر رفته‌اند، که نشان‌دهنده تخمین کمتر از حد مجاز خطرات سیل در پایین‌دست هنگام تکیه صرف بر فرضیات ثابت است. چارچوب پیشنهادی یک روش عملی و قابل انتقال برای ارزیابی ایمنی سد با استفاده از مجموعه داده‌های تاریخی موجود ارائه می‌دهد. این مطالعه با تأکید بر رفتار سیستم مشاهده شده به جای شرایط طراحی صرفاً نظری، به بهبود ارزیابی ایمنی سرریز و مدیریت ریسک سیل در پایین‌دست کمک می‌کند. یافته‌ها از پذیرش رویکردهای مبتنی بر داده به عنوان ابزارهای مکمل برای تصمیم‌گیری در بهره‌برداری از سد، کاهش سیل و برنامه‌ریزی تاب‌آوری زیرساخت‌ها پشتیبانی می‌کند

کلمات کلیدی : عملکرد سرریز خطر سیلاب در پایین‌دست تحلیل داده‌محور ایمنی سد سوابق هیدرولوژیکی بلندمدت