بخشی از مقاله
چکیده
میزان وقوع سیلابهای مخرب به دلیل افزایش دما ، گسترش شهرسازی و تغییر خصوصیات حوضه آبریز همراه با ایجاد و تغییر در کاربری اراضی و استفاده نادرست از زمین افزایش یافته است. خسارات ناشی از سیل در چند دهه اخیر به طور فزایندهای افزایش یافته است که این نشان دهنده افزایش فراوانی و شدت سیل است.
بر اساس گزارشات FEMA سیل دومین بلای همه گیر در جهان است که خسارات جبران ناپذیری را به جوامع انسانی وارد میآورد. نتایج نشان داد با تغییر شماره منحنی به میزان 5 درصد اضافه یا کم شدن مدل حساسیت چندانی از خود نشان نداده و دبی اوج سیلاب تغییر زیادی نمی کند. اما با افزایش بیش از این، مدل به مقادیر بالای شماره منحنی بسیار حساستر میشود. این نکته نشان می دهد که هر گونه عملیات کنترل سیلاب باید با احتیاط و مطالعه کافی مخصوصا با حفظ خاک و پوشش گیاهی منطقه صورت گیرد.
-1 مقدمه
در دهه گذشته میزان وقوع سیلابهای مخرب به دلیل افزایش دما ، گسترش شهرسازی و تغییر خصوصیات حوضه آبریز همراه با ایجاد و تغییر در کاربری اراضی و استفاده نادرست از زمین افزایش یافته است
خسارات ناشی از سیل در چند دهه اخیر به طور فزایندهای افزایش یافته است که این نشان دهنده افزایش فراوانی و شدت سیل است - اسمیت1، . - 1995 بر اساس گزارشات 2 FEMA سیل دومین بلای همه گیر در جهان است که خسارات جبران ناپذیری را به جوامع انسانی وارد میآورد
به عنوان مثال بنگلادش یکی از کشورهای سیلخیز محسوب میشود ؛ به طوری که 75 درصد از خسارات ناشی از سیلهای رودخانهای و ساحلی در کل دنیا مربوط به این کشور میباشد. چین نیز به طور بسیار بدی تحت تاثیر سیل قرار دارد. به طور کلی حدود 5 میلیون نفر زندگی خودشان را در اثر سیل بین سالهای 1860 تا 1960 از دست داده اند. همچنین در سال 1998 سیل در چین 3000 نفر را کشت و بالغ بر 15 میلیون نفر را بیخانمان کرد. به طور کلی خسارت به دارائیها حدود 20 میلون دلار تخمین زده شد
ایران نیز به عنوان یکی از چند کشور حادثه خیز جهان هر ساله شاهد چنین حوادثی میباشد. به عنوان مثال در طول مدت 25 سال - 1366-1390 - در کشورمان حدود 42/5 میلیون نفر تحت تاثیر خسارات سیل، در حدود 2/9 میلیون نفر بیخانمان و در حدود 482 هزار باب منزل مسکونی ویران شده است. به عبارتی دیگر در طول مدت 25 سال مذکور، فراوانی سیل 967 بار بوده و در هر بار در حدود 44 هزار نفر تحت تاثیر خسارات سیل قرار گرفتهاند
خسارات فیزیکی به دارائیها ، بخصوص در مناطق شهری ، از اصلیترین خسارات قابل لمس سیلها میباشد. از دیگر خسارتهائی که به سختی میتوان ارزش پولی آنها را حساب کرد میتوان به تغیرات محیطی که توسط سیلها صورت میگیرد ؛ مانند آلودگی آب ، فرسایش و غیره اشاره کرد.
تشدید سیر صعودی خسارت سیل طی دو دهه گذشته سبب شده است که آرزوهای دیرینه درباره حل قطعی مسئله طغیان ها - با توسل به اقدامات و تاسیسات فیزیکی کنترل سیلاب - ، جای خود را به واقع گرایی و درک این واقعیت دهد که همیشه و همواره نمیتوان در مهار سیلابها موفق بود، بلکه باید کوشید تا تبعات زیانبار و مخرب سیلها را کاهش داد. هر روز که میگذرد گامی دیگر برای شناخت و چارهجویی این پدیده و حوادث تلخ آن برداشته میشود . اما هرچند شناخت انسان بطور نسبی ارتقاء قابل ملاحظهای در یافتن و درک علل این پدیده کسب نموده است اما کنترل و وسعت جغرافیایی و نیروی اعمال کننده توسط این رویداد طبیعی هنوز خارج از توان انسان است.
-2 روش های محاسبه بده اوج سیلاب
تخمین رواناب و دبی اوج سیلاب به چندین روش امکان پذیر میباشد که محدوده آن از روشهای ساده ضریب رواناب تا مدلهای پیچیده شبیه سازی را در بر میگیرد بر همین اساس در ادامه این روشهای موجود در برآورد رواناب و دبی اوج لحظهای سیلاب معرفی شده است
الف - مناطقی که دارای دادههای مشاهدهای کافی و دقیق هستند:
✓ حداکثر سیل محتمل
✓ آبنمود واحد
✓ تخمین آماری
ب - مناطقی که فاقد دادههای مشاهدهای کافی و دقیق هستند:
✓ روشهای تجربی
✓ روشهای آماری
✓ مدلهای شبیه سازی
-1-2 روش های تجربی
روابط تجربی شامل روش هایی مانند کریگر1، فرانکو- رودیه2 و مایر3 است. در روش های کریگر ، فرانکو- رودیه و مایر بده اوج تابعی از مساحت حوضه و دو ضریب ثابت می باشند. ضریب های ضرائب این فرمول ها ، برای کشورهایی مانند آمریکا ، ژاپن و بعضی از کشورهای آسیایی و اروپایی توسط محققین تعیین شده اند. از آنجا که بارش به عنوان یکی از عوامل اصلی تولید سیلاب در این روابط حضور ندارد ، بدون واسنجی این روابط برای مناطق مختلف کشورمان ، استفاده از این روش ها مناسب نخواهد بود. ولی این روش ها می تواند در تعمیم داده های بده اوج سیلاب حوضه ای به زیر حوضه هایش و گاهی به حوضه اصلی اش کاربرد داشته باشد. البته در این صورت ، انجام بررسی با استفاده از روش های دیگر توصیه می شود
در صورت وجود داده های لازم ، روش های آماری تحلیل سیلاب ، یکی از روش های اصلی محاسبه بده اوج سیلاب طراحی خواهد بود. روش های تحلیل منطقه ای سیلاب ، نیز گاهی در دسته روش های آماری تحلیل سیلاب قرار می گیرد. از این روش در حوضه های بدون آمار و یا آمار ناقص می توان استفاده کرد.
روش هایی نیز برای تبدیل بارش به رواناب پیشنهاد شده که از معروف ترین آن ها می توان به روش استدلالی و روش دفتر حفاظت خاک آمریکا - SCS - 4 اشاره کرد. در این روش ها ، علاوه بر مساحت ، بارش نیز در تعیین بده اوج سیلاب نقش دارد. ضرایب تجربی نیز بر اساس شرایط فیزیکی حوضه و دوره بازگشت تعیین می شود. دقت این روش در تعیین ضرایب تجربی به تجربه کارشناس بستگی دارد. انجام واسنجی در صورت وجود هر گونه بده اوج سیلاب اندازه گیری شده جهت تدفیق ، توصیه می شود. در زیر برخی از این روش ها تشریح می شود
-2-2 روش استدلالی
قدیمی ترین روش برآورد شدت جریان اوج سیلاب روش منطقی است. اولین بار آن را مولوانی در سال 1850 در ایرلند عرضه کرده است. سال ها بعد افراد دیگری آن را توصیه کردند. در انگلستان آن را روش لیود- دیویس6 می نامند. ولی در سایر نقاط دنیا به روش منطقی یا استدلالی معروف است.
در این روش حوضه یک سیستم خطی پایای زمانی - LTI - با موج ورودی مستطیلی فرض می شود. علاوه بر این ، موج ورودی - رگبار مولد سیلاب - باید در مکان و زمان نیز ثابت باشد. این دو فرض اخیر فقط در حوضه های کوچک آن هم به تقریب برقرار است. همچنین ، فرض می شود که دوره بازگشت رگبار و سیلاب مولدش یکسان است و ضرایب روش در طول بارش تغییر نمی کند. این فرض ها نیز به ندرت با واقعیت منطبق است. دقت روش در حد فرضیات حاکم بر آن است.
