ارزیابی داده‌محور عملکرد سرریزها و ریسک سیلاب پایین‌دست با استفاده از سوابق بلندمدت هیدرولوژیکی و سازه‌ای

چکیده

سرریزها نقش اساسی در ایمنی سدها از طریق کنترل سیلاب‌های حدی و کاهش خطرات سیلابی پایین‌دست ایفا می‌کنند. با این حال، ارزیابی‌های متداول عملکرد سرریز غالباً بر مفروضات طراحی و شرایط هیدرولوژیکی ایستا متکی هستند و ممکن است تغییرپذیری بلندمدت مشهود در داده‌های مشاهده‌ای را به‌درستی بازتاب ندهند. در این پژوهش، یک چارچوب داده‌محور برای ارزیابی عملکرد هیدرولیکی سرریز و ریسک سیلاب پایین‌دست با استفاده از داده‌های بلندمدت هیدرولوژیکی و سازه‌ای ارائه می‌شود. در روش پیشنهادی، داده‌های مشاهده‌ای شامل هیدروگراف‌های ورودی، تراز آب مخزن، دبی عبوری از سرریز و داده‌های تراز–دبی پایین‌دست طی چند دهه تلفیق شده‌اند. در گام نخست، شاخص‌های کلیدی عملکرد نظیر بازده تخلیه سرریز، فراوانی بروز اضافه‌ارتفاع مخزن و احتمال تجاوز از ترازهای بحرانی پایین‌دست از داده‌های تاریخی استخراج می‌شود. سپس، تحلیل فراوانی سیلاب تحت شرایط غیرایستا به‌منظور بررسی تغییرات سیلاب‌های حدی و پیامدهای آن بر عملکرد سرریز انجام می‌گیرد. معیارهای قابلیت اطمینان نیز برای برآورد احتمال تجاوز از ظرفیت سرریز در شرایط واقعی سیلاب به کار گرفته می‌شوند. به‌منظور تقویت تحلیل، از روش‌های داده‌محور برای شناسایی روابط غیرخطی میان بزرگی جریان ورودی، دینامیک ذخیره مخزن و پاسخ هیدرولیکی پایین‌دست استفاده شده است. ریسک سیلاب پایین‌دست با ترکیب شاخص‌های پاسخ هیدرولیکی و معیارهای فراوانی مبتنی بر داده‌های مشاهده‌ای کمی‌سازی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که عملکرد سرریز و ریسک سیلاب پایین‌دست به‌شدت تحت تأثیر تغییرپذیری بلندمدت هیدرولوژیکی و شیوه‌های بهره‌برداری قرار دارند. چارچوب ارائه‌شده ابزاری کاربردی برای ارزیابی ایمنی سد و مدیریت ریسک سیلاب بر پایه داده‌های واقعی فراهم می‌کند.