Prioritization of Bottlenecks in the Main Stormwater Collection System for Rehabilitation Measures, Case Study: Tehran Catchment, Iran

Document Type : Research Paper

Authors

1 Ph.D. Candidate, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

2 Assistant Professor, Department of Water Resources Engineering, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

3 Head of River Engineering Projects Division, Regional Water Company of Tehran

4 Expert in River and Coastal Engineering Office, Regional Water Company of Tehran

Abstract

Urban drainage Systems are of the vital infrastructures, which are responsible for the safe transport of runoff. In recent decades, the increase in surface runoff has led to inadequate capacity in some parts of drainage network, which results in over-flowing. Land use and population density around these areas pose a high risk of loss of lives and injuries. Since in previous studies, vulnerability indicators were not considered in the assessment of bottleneck’s risk, in this study, hazards and vulnerability indicators are combined together for calculating the risk index which is used for the prioritization of bottlenecks. In order to prioritize the bottlenecks of urban drainage system in Tehran catchment using the Simple Additive Weighting (SAW) method, the hydraulic modeling and Analytic Hierarchy Process (AHP) has been used for calculating the weight of indicators. For this purpose, five indicators have been defined which are population density around the bottlenecks, density of properties and diversity of land uses at these areas, average percentage of canal/main channel river filling, degree of bottleneck submergence, channel or river rank and flow velocity in canal/river. The results showed that the major critical bottlenecks are located in the eastern sub-basin of Tehran: in Abuzar, Maghsoudbeig and Bakhtar canals.

Keywords

آذری، ب.، و تابش، م.، (1394)، "تعیین شاخص عملکرد هیدرولیکی شبکه‎های جمع‎آوری آب سطحی"، پنجمین کنفرانس بین‎المللی توسعه پایدار و عمران شهری، اصفهان.

پوریامهر، ر.، (1400)،"آبگرفتگی (امکانات و راه‎کارها)"، دهمین همایش ملی جغرافیا و محیط‎زیست، شیروان.

رادمهر، ا.، و عراقی‎نژاد، ش.، (1390)، "اولویت‎بندی زیرحوضه‎های درون شهری واقع درحوضه آبریز شهری تهران به‎منظور مطالعات کنترل سیلاب با استفاده از روش تصمیم‎گیری چندمعیاره مکانی فازی"، چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران.

رادمهر، ا.، و عراقی‎نژاد، ش.، (1395)، "مدیریت بهینه رواناب شهری با بهره‎گیری از روش تصمیم‎گیری چندمعیاره مکانی"، نشریه مهندسی عمران امیرکبیر، 48(3)، 227-240.

رشید، ف.، (1398)، "پهنه‎بندی خطر سیلاب شهری در منطقه 3 شهر تهران با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش تحلیل سلسله مراتبی"، ششمین کنفرانس جامع مدیریت بحران و HSE، تهران، ایران.

زندسلیمی، ز.، صالحی‎نیشابوری، ع.ا. و یزدی، ج.، (1397)، "پهنه‎بندی سیلاب در محدوده شهری با استفاده از مدل MIKEFLOOD (منطقه مطالعاتی: سیل‎برگردان غرب تهران)"، دومین کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، اصفهان، ایران.

سازمان برنامه و بودجه کشور، (1399)، "راهنمای تهیه نقشه‎های خطرپذیری سیلاب"، ضابطه شماره 821، دفتر استانداردها و طرح‌های آب و آبفا، وزارت نیرو، تهران، ایران.

سازمان مشاور فنی و مهندسی شهر تهران، (1394)، "گزارش بررسی پتانسیل خطرزایی شبکه اصلی و تاسیسات جمع‎آوری و هدایت آب‎های سطحی"، مطالعات عملیاتی کردن طرح جامع مدیریت آب‎های سطحی شهر تهران، حوضه آبریز شرق تهران.

شرکت آب منطقه‎ای استان تهران، (1394)، "مطالعه و بررسی نقاط بحرانی سیل در رودخانه‎های شهر تهران"، معاونت حفاظت و بهره‎برداری، دفتر مهندسی رودخانه‌ها و سواحل.

شرکت آب منطقه‎ای استان تهران، (1399)، "بررسی و ارزیابی روش‎های نوین پیش‎بینی و هشدار سیل و امکان‎سنجی آن در حوضه آبریز شهر تهران"، طرح تحقیقاتی، مجری: دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

شریعت، ر.، روزبهانی، ع.، و ابراهیمیان، ع.، (۱۳۹8)، " تحلیل ریسک شبکه‎های جمع‎آوری رواناب شهری با استفاده از تصمیم‎گیری چند‎معیاره مکانی (مطالعه موردی: منطقه ۱۱ تهران)، مجله آب و فاضلاب، 30(1)، 1-17.

صالحی، ا.، رفیعی، ی.، فرزاد بهتاش، م.ر.، و آقابابایی، م.ت.، (1392)، " پهنه‎بندی خطر سیلاب شهری با استفاده از GIS و فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی (مطالعۀ موردی: تهران)"، نشریه محیط‎شناسی، 39(3) ، 179-188.

کریمی، ص.، غضنفرپور، ح.، و علیمرادی‎پور، ن.، (1397). مقایسه و تحلیل جغرافیایی خطر آب گرفتگی در معابر شهری (مورد مطالعه: معابر مناطق چهارگانه شهر کرمان)، مدیریت مخاطرات محیطی، 5(1)، 17-34.

موسسه تحقیقات آب، (1390)، "گزارش هیدرولیک و پهنه‎بندی سیلاب"، مطالعات مدیریت جامع سیل (IFM)، حوضه آبریز رودخانه کن.

Abou Rjeily, Y., Abbas, O., Sadek, M., Shahrour, I., and Hage Chehade, F., (2017), “Flood forecasting within urban drainage systems using NARX neural network”, Water Science and Technology, 76(9), 2401-2412.

Crichton, D., (1999), “The risk triangle”, In: Ingleton, J., (ed.), Natural Disaster Management, Tudor Rose, London, 102-103.

Dash, P., and Sar, J., (2020), “Identification and validation of potential flood hazard area using GIS‐based multi‐criteria analysis and satellite data‐derived water index”, Journal of Flood Risk Management, 13(3), e12620.

Garofalo, G., Giordano, A., Piro, P., Spezzano, G., and Vinci, A., (2017), “A distributed real-time approach for mitigating CSO and flooding in urban drainage systems”, Journal of Network and Computer Applications, 78(C), 30-42.

Ouma, Y.O., and Tateishi, R., (2014), “Urban flood vulnerability and risk mapping using integrated multi-parametric AHP and GIS: methodological overview and case study assessment”, Water, 6(6), 1515-1545.

Saaty, T.L., (1984), "The analytic hierarchy process: Decision making in complex environments", Quantitative Assessment in Arms Control, Springer, Boston, MA, 285-308.

Siddayao, G.P., Valdez, S. E., and Fernandez, P.L., (2015), “Modeling flood risk for an urban CBD using AHP and GIS”, International Journal of Information and Education Technology, 5(10), 748-753.

Tung, Y.K., Yen, B.C., and Melching, C., (2006), Hydrosystems engineering reliability assessment and risk analysis, McGrow-Hill, New York.

References

آذری، ب.، و تابش، م.، (1394)، "تعیین شاخص عملکرد هیدرولیکی شبکه‎های جمع‎آوری آب سطحی"، پنجمین کنفرانس بین‎المللی توسعه پایدار و عمران شهری، اصفهان.
پوریامهر، ر.، (1400)،"آبگرفتگی (امکانات و راه‎کارها)"، دهمین همایش ملی جغرافیا و محیط‎زیست، شیروان.
رادمهر، ا.، و عراقی‎نژاد، ش.، (1390)، "اولویت‎بندی زیرحوضه‎های درون شهری واقع درحوضه آبریز شهری تهران به‎منظور مطالعات کنترل سیلاب با استفاده از روش تصمیم‎گیری چندمعیاره مکانی فازی"، چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران، تهران.
رادمهر، ا.، و عراقی‎نژاد، ش.، (1395)، "مدیریت بهینه رواناب شهری با بهره‎گیری از روش تصمیم‎گیری چندمعیاره مکانی"، نشریه مهندسی عمران امیرکبیر، 48(3)، 227-240.
رشید، ف.، (1398)، "پهنه‎بندی خطر سیلاب شهری در منطقه 3 شهر تهران با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش تحلیل سلسله مراتبی"، ششمین کنفرانس جامع مدیریت بحران و HSE، تهران، ایران.
زندسلیمی، ز.، صالحی‎نیشابوری، ع.ا. و یزدی، ج.، (1397)، "پهنه‎بندی سیلاب در محدوده شهری با استفاده از مدل MIKEFLOOD (منطقه مطالعاتی: سیل‎برگردان غرب تهران)"، دومین کنگره علوم و مهندسی آب و فاضلاب ایران، اصفهان، ایران.
سازمان برنامه و بودجه کشور، (1399)، "راهنمای تهیه نقشه‎های خطرپذیری سیلاب"، ضابطه شماره 821، دفتر استانداردها و طرح‌های آب و آبفا، وزارت نیرو، تهران، ایران.
سازمان مشاور فنی و مهندسی شهر تهران، (1394)، "گزارش بررسی پتانسیل خطرزایی شبکه اصلی و تاسیسات جمع‎آوری و هدایت آب‎های سطحی"، مطالعات عملیاتی کردن طرح جامع مدیریت آب‎های سطحی شهر تهران، حوضه آبریز شرق تهران.
شرکت آب منطقه‎ای استان تهران، (1394)، "مطالعه و بررسی نقاط بحرانی سیل در رودخانه‎های شهر تهران"، معاونت حفاظت و بهره‎برداری، دفتر مهندسی رودخانه‌ها و سواحل.
شرکت آب منطقه‎ای استان تهران، (1399)، "بررسی و ارزیابی روش‎های نوین پیش‎بینی و هشدار سیل و امکان‎سنجی آن در حوضه آبریز شهر تهران"، طرح تحقیقاتی، مجری: دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
شریعت، ر.، روزبهانی، ع.، و ابراهیمیان، ع.، (۱۳۹8)، " تحلیل ریسک شبکه‎های جمع‎آوری رواناب شهری با استفاده از تصمیم‎گیری چند‎معیاره مکانی (مطالعه موردی: منطقه ۱۱ تهران)، مجله آب و فاضلاب، 30(1)، 1-17.
صالحی، ا.، رفیعی، ی.، فرزاد بهتاش، م.ر.، و آقابابایی، م.ت.، (1392)، " پهنه‎بندی خطر سیلاب شهری با استفاده از GIS و فرایند تحلیل سلسله مراتبی فازی (مطالعۀ موردی: تهران)"، نشریه محیط‎شناسی، 39(3) ، 179-188.
کریمی، ص.، غضنفرپور، ح.، و علیمرادی‎پور، ن.، (1397). مقایسه و تحلیل جغرافیایی خطر آب گرفتگی در معابر شهری (مورد مطالعه: معابر مناطق چهارگانه شهر کرمان)، مدیریت مخاطرات محیطی، 5(1)، 17-34.
موسسه تحقیقات آب، (1390)، "گزارش هیدرولیک و پهنه‎بندی سیلاب"، مطالعات مدیریت جامع سیل (IFM)، حوضه آبریز رودخانه کن.
Abou Rjeily, Y., Abbas, O., Sadek, M., Shahrour, I., and Hage Chehade, F., (2017), “Flood forecasting within urban drainage systems using NARX neural network”, Water Science and Technology, 76(9), 2401-2412.
Crichton, D., (1999), “The risk triangle”, In: Ingleton, J., (ed.), Natural Disaster Management, Tudor Rose, London, 102-103.
Dash, P., and Sar, J., (2020), “Identification and validation of potential flood hazard area using GIS‐based multi‐criteria analysis and satellite data‐derived water index”, Journal of Flood Risk Management, 13(3), e12620.
Garofalo, G., Giordano, A., Piro, P., Spezzano, G., and Vinci, A., (2017), “A distributed real-time approach for mitigating CSO and flooding in urban drainage systems”, Journal of Network and Computer Applications, 78(C), 30-42.
Ouma, Y.O., and Tateishi, R., (2014), “Urban flood vulnerability and risk mapping using integrated multi-parametric AHP and GIS: methodological overview and case study assessment”, Water, 6(6), 1515-1545.
Saaty, T.L., (1984), "The analytic hierarchy process: Decision making in complex environments", Quantitative Assessment in Arms Control, Springer, Boston, MA, 285-308.
Siddayao, G.P., Valdez, S. E., and Fernandez, P.L., (2015), “Modeling flood risk for an urban CBD using AHP and GIS”, International Journal of Information and Education Technology, 5(10), 748-753.
Tung, Y.K., Yen, B.C., and Melching, C., (2006), Hydrosystems engineering reliability assessment and risk analysis, McGrow-Hill, New York.
Journal of Water and Wastewater Science and Engineering
Volume 6, Issue 4
January 2022
Pages 58-70

Files

History

  • Receive Date: 02 June 2021
  • Revise Date: 01 August 2021
  • Accept Date: 31 August 2021

Share

How to cite

Statistics