Automated modelling and design of urban stormwater control measures : doctoral dissertation
Avtomatizirano modeliranje in načrtovanje ukrepov za obvladovanje padavinskih voda v urbanih območjih : doktorska disertacija

angleški

doktorska dela

2022

avtomatizirano modeliranje   Disertacije   domensko znanje   model površinskega odtoka   odkrivanje enačb   Odvodnjavanje   Padavine   procesni modeli   ukrepi za obvladovanje padavinskih voda   urbana odvodnja

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Ukrepi za obvladovanja padavinskih voda (OPV) so inženirski objekti, ki so načrtovani z namenom preprečevanja in blažitve negativnih posledic nenadzorovanega odtoka padavinskih voda. Da bi bolje razumeli vpliv ukrepov za OPV na različnih prostorskih nivojih, je potrebno njihove modele povezati ali vključiti v modele površinskega odtoka (PO). Proces lahko izboljšamo z uporabo pristopov, ki vključujejo avtomatizirano kalibracijo modelov PO ter ciljno in avtomatizirano načrtovanje ukrepov za OPV. V raziskavi smo se osredotočili na aplikacijo avtomatiziranega modeliranja z uporabo orodja »Process-Based Modelling Tool« (ProBMoT) z namenom (a) iskanja najbolj primernega modela PO, ki vključuje kombinacije alternativnih možnosti za opis posameznih hidroloških procesov, (b) kalibracije parametrov modelov PO na podatke meritev in (c) načrtovanja ukrepov za OPV glede na ciljni odtok iz prispevnega območja. S tem namenom je bila zapisana nova knjižnica domenskega znanja, ki vključuje modele PO in ukrepe za OPV. Poleg tega je bila opravljena večkriterijska odločitvena analiza, ki razvršča ukrepe za OPV, glede na dodatne kriterije. Dosežena ocena je določena na podlagi načrtovanih vrednosti parametrov ukrepov za OPV ter lahko zavzame vrednosti med 0 in 5,1, pri čemer 0 predstavlja najboljšo oceno. Ob zagotovljenem konceptualnem modelu študijskega območja in knjižnici znanja je ProBMoT najprej raziskal 9 alternativnih struktur modelov PO. Povprečna vrednost koeficienta Nash-Sutcliff, ki so jo dosegli modeli znaša 0,82, kar potrjuje učinkovitost predlaganega pristopa za kalibracijo modelskih parametrov. Šest scenarijev ukrepov za OPV (tj. bioretenzijske enote, deževni vrtovi, zelene strehe, infiltracijski jarki, suhi zadrževalniki in zadrževalni bazeni) je bilo načrtovanih z orodjem ProBMoT, da bi zmanjšali konico in skupni volumen odtoka iz prispevnega območja, glede na ciljni odtok. Razvit pristop k večkriterijski odločitveni analizi je bil uporabljen za oceno načrtovanih ukrepov za OPV. Rezultati so pokazali, da dosegajo v krajino vključeni ukrepi za OPV (tj. suhi zadrževalniki, infiltracijski jarki, deževni vrtovi, bioretenzijske enote) boljše ocene (1,44 – 2,24) od v objekte vključenih ukrepov za OPV (tj. zelene strehe in zbiralniki deževnice) (2,57 – 2,73) in sive infrastrukture (tj. podzemni zadrževalni bazeni) (3,48). Rezultati so potrdili učinkovitost uporabe avtomatiziranega modeliranja na področju modeliranja PO in optimalnega načrtovanja ukrepov za OPV. Poleg tega poudarjajo pomembnost večkriterijskega vrednotenja ukrepov za OPV.

12.05.2023