بررسی بهترین روش توسعه کم اثر (LID) برای مدیریت رواناب شهری با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی (AHP)(مطالعه موردی: شهرخمینی شهر)
محورهای موضوعی : مدیریت منابع آبکامل رضایی آدریانی 1 , مجید ریاحی سامانی 2 * , مسلم غيبي حاجيور 3
1 - گروه مهندسي عمران، واحد تيران، دانشگاه آزاد اسلامی، تيران، ایران.
2 - گروه مهندسي عمران، واحد خميني شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، ایران
3 - گروه مهندسي عمران، واحد تيران، دانشگاه آزاد اسلامی، تيران، ایران
کلید واژه: توسعه کم اثر(LID), مدیریت رواناب شهری, تحلیل سلسله مراتبی(AHP), بام‌های سبز, خمینی‌شهر ,
چکیده مقاله :
امروزه آشنايي با خطرات سيلا‌ب‌هاي شهري به دليل آثار زيانباري كه ایجاد می‌کند. چگونگي ارزيابي و مقابله با آن از اهميت بسياري در سيستم‌هاي مديريت شهري برخوردار است. آثار نامطلوب وقوع سيلاب درمناطق شهري را از نظر شدت خسارات وارد شده مي‌توان با خسارات ناشي از طوفان، خشكسالي، زمين‌لرزه و رانش زمين مقايسه كرد. در سال‌های اخیر روش‌های توسعه کم اثر(LID) به عنوان روشی شناخته شده، بهترین و مقرون به صرفه‌ترین راه حل را در مدیریت و کاهش اثرات منفی سیلاب شهری ارائه نموده است. هر چندکه ظهور ابزارهای توسعه کم اثر در مدیریت آب‌های سطحی و حفظ کیفیت آن بسیار موثر است، ولی جانمایی، اجرا و بهره‌برداری بهینه این روش‌ها به شرایط اقلیمی، زمین‌شناسی، هیدرولوژی، اقتصادی و ... منطقه بستگی دارد. هدف از این مقاله استفاده از روش (AHP) در انتخاب بهترین روش توسعه کم اثر در مدیریت رواناب شهری خمینی‌شهر است. در این راستا چهارده معیار از میان کلیه معیارها و گزینه‌های موجود در انتخاب بهترین روش توسعه کم اثر توسط سی کارشناس خبره، گزینش شد و پس از انجام مقایسه‌های زوجی بین معیارها و گزینه‌ها، بر اساس نظرات ارائه شده، نتایج حاصل از مقایسه‌ها به ساختار تحلیل سلسله مراتبی تبدیل شد. نتایج حاصل از این تحقیق با مدلسازی در نرم‌افزار تحلیل سلسله مراتبی(Expert Choice) نشان داد روش بام سبز و ترانشه نفوذ در شهر خمینی‌شهر آثار مطلوبی در دفع، کنترل و استفاده از رواناب‌ها دارند. طبق نتایج نرم‌افزار روش بام سبز در حوضه شمالی و شمال شهر با توجه به وجود بیشترین ساخت و ساز و سطح اشغال بهترین گزینه معرفی شد. ترانشه نفوذ در تمام شهر خمینی‌شهر باید در دستور کار قرار گیرد و تالاب مصنوعی در حوضه جنوب شهر به علت وجود باغ‌ها و اراضی کشاورزی بهترین گزینه معرفی شد.
Nowadays, familiarity with the risks of urban floods is essential due to the damaging effects they cause. Assessing and mitigating these risks is of great importance in urban management systems. The adverse effects of urban flooding, in terms of the severity of damage, can be compared to the losses caused by storms, droughts, earthquakes, and landslides. In recent years, Low Impact Development (LID) methods have been recognized as the best and most cost-effective solution for managing and reducing the negative impacts of urban flooding.
Although LID techniques are highly effective in managing surface water and preserving its quality, the optimal siting, implementation, and operation of these methods depend on climatic, geological, hydrological, economic, and other regional conditions. The objective of this article is to use the Analytic Hierarchy Process (AHP) to select the best LID method for managing urban runoff in Khomeinishahr.
In this study, fourteen criteria were selected from all available criteria and options for choosing the best LID method, based on the input of thirty expert specialists. After conducting pairwise comparisons between the criteria and alternatives, the results were transformed into a hierarchical analysis structure according to expert opinions. The findings, modeled using Expert Choice software, indicated that green roofs and infiltration trenches are highly effective in diverting, controlling, and utilizing runoff in Khomeinishahr.
According to the software results, green roofs were identified as the best option for the northern and northwestern parts of the city due to the high density of construction and built-up areas. Infiltration trenches should be implemented throughout Khomeinishahr, while constructed wetlands were determined to be the best solution for the southern part of the city due to the presence of gardens and agricultural lands.
Caraco, D., & Claytor, R. A. (1997). Stormwater BMP Design: Supplement for Cold Climates. Ellicot City, MD, USA: US Environmental Protection Agency.
Ebadi, M., & Ahyaei, M. (2011). Thermal analysis of green roof building models and energy optimization management. Journal of Mechanical Engineering, Energy Conversion, 2(3), 1-12. (In Persian)
Fleck, R., Gill, R. L., Saadeh, S., Pettit, T., Wooster, E., Torpy, F., & Irga, P. (2022). Urban green roofs to manage rooftop microclimates: A case study from Sydney, Australia. Building and Environment, 209, 108673. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108673
Ghodsipour, S. H. (2004). Analytic hierarchy process (AHP). Amirkabir University of Technology Press. (In Persian)
Izanloo, R., & Bardi Sheikh, V. (2018). Prioritizing urban runoff management scenarios using TOPSIS method under different weighting approaches (Case study: Neyshabur urban watershed). Journal of Water and Wastewater, 29(1), 15-26. (In Persian)
Jia, H., Yao, H., & Yu, S. L. (2013). Advances in LID BMPs research and practice for urban runoff control in China. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 7, 709-720. https://doi.org/10.1007/s11783-013-0557-5
Liu, W., Qian, Y., Yao, L., Feng, Q., Engel, B. A., Chen, W., & Yu, T. (2022). Identifying city-scale potential and priority areas for retrofitting green roofs and assessing their runoff reduction effectiveness in urban functional zones. Journal of Cleaner Production, 332, 130064. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130064
Madden, A., Kelley, S., & Harris, L. (2009). Low impact development approaches handbook. Clean Water Services.
Mohammadi, A., Mirkarimi, H., & Mohammadzadeh, M. (2015). Estimating the economic value of air pollutant reduction by green roofs: Case study of Tehran. Proceedings of the 3rd National Conference on Environmental and Agricultural Research of Iran, Gorgan, Iran. (In Persian)
Mohammadi, M., Hesami Kermani, M. R., & Akbari, R. (2022). A review of surface runoff control methods. Proceedings of the 18th National Conference on Urban Planning, Architecture, Civil Engineering and Environment. (In Persian)
Nazari, A., Rouzbahani, A., & Hashemi Shahdani, S. M. (2021). Urban runoff management with an optimization approach to low impact development methods and integration of SWMM and SUSTAIN models. Journal of Water and Wastewater, 32(4), 126-151. (In Persian)
Nikmardan, A. (2017). Introduction to Expert Choice software. Jahad Daneshgahi (Amirkabir University of Technology). (In Persian)
Podolsky, L. (2012). Barriers to low impact development. Local Government Commission for the Southern California Stormwater Monitoring Coalition, Sacramento, CA.
Putnam, A. L. (1972). Effect of urban development on floods in the Piedmont Province of North Carolina (No. 72-304). US Geological Survey.
Riahi Samani, M., Bagheri, S., & Kabiri Samani, A. (2014). Evaluation of urban runoff management system (Case study: Khomeinishahr County). Proceedings of the First National Conference on Architecture, Civil Engineering and Urban Environment, Hamadan, Iran. (In Persian)
Rostami, F., Tavakoli, M., Rostami, N., & Ebrahimi, H. (2021). Evaluation of flood potential in watersheds using analytical hierarchy process (Case study: Ilam city watershed). Comprehensive Watershed Management, 1(1), 1-16. https://doi.org/10.22034/iwm.2021.247934. (In Persian)
Shuster, W. D., Bonta, J., Thurston, H., Warnemuende, E., & Smith, D. R. (2005). Impacts of impervious surface on watershed hydrology: A review. Urban Water Journal, 2(4), 263-275. https://doi.org/10.1080/15730620500386529
Uda, M., Van Seters, T., Graham, C., & Rocha, L. (2013). Evaluation of life cycle costs for low impact development stormwater management practices. Sustainable Technologies Evaluation Program, Toronto and Region Conservation Authority.