راهکار طراحی توسعه پایدار سیستم زه کشی رواناب سطحی یا به اصطلاح توسعه کم اثر طیف وسیعی از روش ها را به منظور نگهداشت، نفوذ، یا تصفیه رواناب های رگباری در محیط های شهری شامل می شود. هدف از انجام این تحقیق، ارزیابی کاربرد مخازن ذخیره به عنوان یکی از روش های سازه ای توسعه کم اثر، به منظور حذف یا کاهش سیلاب های ناشی از بارندگی در شبکه ی جمع آوری و انتقال زه آب های سطحی بخشی از حوزه ی شهری بابلسر می باشد. با استفاده از شبیه سازی فرآیند بارش-رواناب در سطح حوضه و روندیابی رواناب در شبکه های زه کشی با استفاده از مدل SWMM نقاط بحرانی شناسایی شد. شبیه سازی های متعددی با در نظر گرفتن واحدهای ذخیره با ابعاد مختلف انجام پذیرفت و در نهایت مناسب ترین گزینه، انتخاب گردید. با در نظر گرفتن یک مخزن ذخیره به صورت سری برای دوره بازگشت 10 ساله، سیلابی با حجم کل 125 متر مکعب مشاهده شد. با شبیه سازی احداث مخزن ذخیره در مدل SWMM به صورت موازی و با همان ابعاد و محل احداث حالت سری هیچ گونه آ بگرفتگی را به همراه نداشته که نشان دهنده عملکرد بهتر واحدهای ذخیره ی موازی نسبت به واحدهای ذخیره سری می باشد. نتایج این پژوهش، بهره گیری از مدل های شبیه سازی هیدرودینامیکی سیلاب را به منظور ارزیابی سناریوهای مختلف مدیریت سیلاب شهری مورد تاکید قرار می دهد.

وقوع سیلاب های متعدد در رودخانه ها از یک سو و تجمع فعالیت های صنعتی، تجاری و اجتماعی در کنار رودخانه ها به علت نزدیکی به منابع آب از سوی دیگر، لزوم اعمال مدیریت مناسب در سه مرحله قبل، هنگام وقوع و بعد از سیلاب را نمایان می سازد. اهمیت و سهم مدیریت غیرسازه ای (که قابل اجرا در هر سه مرحله قبل، حین و بعد از وقوع سیل است) در کاهش خسارت را می توان در سیل سال 1378 شهر نکا مشاهده نمود. در سال مذکور دو سیلاب به ترتیب در تیر و مرداد ماه در حوزه نکارود اتفاق افتاد که سیل اول باعث تخریب پل مرکز شهر، انسداد رودخانه و منجر به برگشت آب در پشت پل در سیل دوم گردید که سیل گرفتگی شهر و خسارات بسیاری را به بار آورد. در این مقاله اثر خرابی پل درتشدید خسارات ناشی از سیلاب مردادماه رودخانه نکارود در محدوده شهر نکا با استفاده از نرم افزار HEC-RAS مدل و جهت شبیه سازی آن، مشخصات هندسی 25 مقطع بالادست پل، ضریب زبری مانینگ، نوع جریان و شرایط مرزی وارد مدل شده و ضریب زبری مانینگ با استفاده از داده های دبی اشل موجود در محدوده مدل سازی، کالیبره گردید. سپس در دو حالت انسداد 70 درصدی مقطع پل و بدون انسداد، پروفیل سطح آب محاسبه و ترسیم و در هر دوحالت مذکور با داغاب برداشت شده در سیلاب مرداد ماه مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد آنچه باعث افزایش خسارت در سیلاب مرداد ماه شده، میزان شدت سیلاب نبوده بلکه عامل اصلی افزایش خسارت، گرفتگی دهانه پل بر اثر خرابی حاصل از سیل اول بوده که باعث شده سیل با دبی 1100 مترمکعب برثانیه خسارتی برابر با دبی سیلاب 2450 مترمکعب بر ثانیه ایجاد نماید و چنانچه دهانه پل بعد از سیلاب اول پاکسازی می شد، سیلاب دوم به راحتی عبور می نمود و هیچ برگشت آب و خسارتی ناشی ازسیلاب دوم بوجود نمی آمد.

از جمله موارد دخالت بشر در محیط زیست، تغییرات قابل توجه در نفوذ ناپذیر نمودن بخش هایی از سطح زمین و به تبع آن تغییر در چرخه آب می-باشد. بتن متخلخل نوع خاصی از بتن با تخلخل بالاست که با محیط زیست سازگار بوده و می توان از آن به عنوان یکی از روش های نفوذپذیر نمودن سطح زمین و کاهش حجم رواناب شهری استفاده نمود. در پژوهش آزمایشگاهی حاضر، به منظور بهبود عملکرد این نوع بتن، اثر اضافه کردن سبک‏دانه های پوکه معدنی و پرلیت (با اندازه 0.6 تا 1.2 میلی متر) و همچنین افزودن 10 % وزنی ریزدانه به نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، پارامترهای تاثیرگذار برای استفاده از بتن متخلخل در سیستم رواناب شهری نظیر مقاومت فشاری، ضریب نفوذپذیری و درصد تخلخل برای نمونه ها اندازه گیری شد. تحلیل نتایج آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار SAS 9.4 در سطح اطمینان 95 % برای تمامی نمونه ها انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزودن ریزدانه به بتن متخلخل، مقاومت فشاری افزایش و ضریب نفوذپذیری و درصد تخلخل کاهش می یابد. افزودن سبک‏دانه پوکه معدنی نیز باعث افزایش مقاومت بتن متخلخل و کاهش ضریب نفوذپذیری و درصد تخلخل گردید. اما سبک‏دانه پرلیت، به دلیل وزن مخصوص کم، علاوه بر کاهش ضریب نفوذپذیری و در صد تخلخل، منجر به کاهش مقاومت فشاری در نمونه های بتن متخلخل نیز شد. به طور کلی، سبک‏دانه پوکه معدنی به دلیل داشتن وزن مخصوص بیشتر نسبت به پرلیت و همچنین داشتن فضای خالی بیشتر در ساختمان داخلی خود دارای عملکرد بهتری بود.

سابقه و هدف: در طی دو قرن اخیر، میزان تولید و مصرف نیترات به خصوص در بخش کشاورزی افزایش چشمگیری داشته است. در حال حاضر بسیاری از نقاط جهان حتی در ایران با مشکل بالا بودن غلظت نیترات در آب آشامیدنی روبه رو هستند که مهم ترین علت آن ورود رواناب های کشاورزی و فاضلاب های شهری و صنعتی به منابع آبی به خصوص آب های زیرزمینی می باشد. مصرف آب آلوده به نیترات، همواره با مواد غذایی محتوای نیترات بالا می تواند باعث ورود مقدار زیادی نیترات به بدن گردد. هدف نهایی این تحقیق، طراحی و بررسی یک سیستم تصفیه نفوذپذیر فعال به منظور حذف نیترات موجود در رواناب می باشد.مواد و روش ها: در این پژوهش، لایه های متناوب از فیلترهای ژئوتکستایل بافته نشده و خاک دانه ای برای کاهش و حذف آلودگی به کار گرفته شدند. این لایه ها، از نظر قابلیت نفوذپذیری و قدرت جذب حائز اهمیت می باشند. در انتخاب مواد به نکاتی از جمله کارایی آن در حذف آلودگی، در دسترس بودن و تا حد امکان ارزان قیمت بودن آن توجه شده است.یافته ها: پس از انجام آزمایش های نفوذپذیری، نسبت اختلاط وزنی مواد به کاررفته در PRB به صورت 25% ماسه، 25% آنتراسیت، 20% زئولیت، 20% براده آهن و 10% خاک اره چوب سپیدار در نظر گرفته شد. در آزمایش های ناپیوسته مشاهده شده است که در 7=pH حداکثر راندمان جذب نیترات توسط زئولیت حدود 69%، خاک اره 29% و براده آهن 12% می باشد. نتایج جذب نیترات توسط ترکیب نهایی PRB در غلظت های مختلف نیترات در شرایط pH بهینه و ثابت ماندن سایر پارامترها نشان می دهد که بیش ترین جذب مربوط به غلظت 150mgl-1 و در حدود 83% اتفاق می افتد و هرچه غلظت اولیه نیترات بیش تر شود، میزان جذب افزایش می یابد. همچنین حذف نیترات با میزان جاذب یکسان و pH بهینه در زمان های مختلف برای تعیین زمان تعادل انجام گرفت و حداکثر حذف 100% در زمان تعادل 96 ساعت حاصل گردید. در آزمایش ستون انجام شده جهت حذف آلودگی، فیلتر قادر بود تا پس از رشد توده بیولوژیک در محیط خود، نیترات را به میزان 99% بعد از 9 روز کاهش داده و میزان نهایی آن را از 100mgl-1 به 1mgl-1 کاهش دهد.نتیجه گیری: لایه های نفوذ پذیر فعال با درصد اختلاط وزنی طراحی شده، دارای قابلیت جذب نیترات تا حد زیاد و در مدت زمان کم می باشد. شست وشوی مواد جاذب و رفع آلودگی، افزایش سطح مخصوص جاذب را باعث می شود و بنابراین قدرت جذب بالا می-رود.

امروزه بیش از نیمی از جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی می کنند، افزایش تغییر کاربری اراضی موجب افزایش اراضی نفوذناپذیر می شود، که امکان و نفوذ فرصت آب باران به درون زمین را به شدت کاهش می دهد. در این تحقیق، شهر فولادشهر استان اصفهان به عنوان منطقه مورد مطالعه جهت تعیین نقاط احتمالی آبگرفتگی انتخاب گردید. برای محاسبه زمان تمرکز از مطالعات پیشین و روش های تجربی استفاده شد. از مدل SWMM برای مشخص کردن نقاط حساس به آبگرفتگی استفاده گردید و مدل برای دوره بازگشت های مختلف اجرا گردید. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد برای دوره بازگشت 25 سال کانال های 2، 16، 17، 25 و 31 حساس به آبگرفتگی هستند. جهت واسنجی و اعتبارسنجی مدل 3 واقعه بارندگی در تاریخ های 20/11/1398، 1/12/1398 و 11/2/1399 اندازه گیری گردید در این وقایع عمق، دبی و سرعت اندازه گیری شد و با نتایج مدل مقایسه گردید. در فراِیند واسنجی و اعتبارسنجی مقدار معیار NS در همه موارد از 5/0 بیشتر بود که نتایج ارزیابی ها انطباق خوبی میان دبی و سرعت و عمق نشان داد. بنابراین در این تحقیق مدل SWMM توانایی کافی در پیش بینی خطر آبگرفتگی و مدیریت حوزه آبخیز و الویت بندی مناطق در رفع مشکل آبگرفتگی دارد.

افزایش فراوانی و شدت سیلاب ها در حوضه های شهری باعث ایجاد خسارات جدی به شهرها می شود. یکی از چالش های مهم در تحلیل سیلاب های شهری، شبیه سازی دو بعدی جریان های سطحی ناشی از پس زدگی رواناب از سیستم زهکشی است. بنابراین توسعه یک مدل شبیه سازی سیلاب که بتواند سیلاب را با دقت و سرعت قابل قبول در حوضه های شهری با توپوگرافی پیچیده شبیه سازی و بخش های متاثر از سیلاب را در این حوضه ها مشخص کند از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق یک مدل عددی شبیه سازی سیلاب بر پایه روش اتوماتای سلولی با هدف کاهش زمان و حجم محاسبات نسبت به روش های معمول تحلیل دو بعدی سیلاب، توسعه داده شدهاست. عملکرد مدل اتوماتای سلولی توسعه داده شده در مطالعه حاضر با مدل های هک راس، مدلی بر پایه معادلات آب کم عمق و مدل تیوفلو که با روش های معمول شبیه سازی هیدرولیکی جریان آب را روندیابی می کنند، در حالات شبیه سازی یک و دو بعدی مورد آزمون قرار گرفته است. همچنین شرایط پایداری با توجه به ابعاد شبکه و اندازه گام زمانی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مدل نشان می دهد که روش پیشنهادی با استفاده از داده های توپوگرافی و زبری سطح به عنوان ورودی، با دقت قابل قبول جریان روان آب های سطحی را در حالات یک بعدی و دو بعدی روندیابی می کند. همچنین زمان شبیه سازی جریان در این مدل حدود 60 برابر کمتر از روش معادلات آب کم عمق است.