بخشی از مقاله

چکیده

از مهمترین عوامل در مدیریت سیلابدشت ، کنترل سیلاب ، تخمین خسارات سیل و تعیین حق بیمه سیل ، تعیین دقیق مرزهای سیلاب دشت یا همان پهنه بندی سیلاب میباشد. هدف از این بررسی ، تهیه مدل هیدرولیکی ، تعیین مشخصات جریان در طول بازه رودخانه ،تعیین نیمرخهای طولی سطح آب و پهنهبندی سیلاب با استفاده از نقشه های توپوگرافی برداشت شده از رودخانه و همچنین مدل رقومی منطقه - DEM - و مقایسه آنها می باشد . در این تحقیق از آمار و اطلاعات مربوط به رودخانه چناران در استان خراسان شمالی استفاده شده و در نهایت مشخصه های جریان و پهنه های سیلاب در محدوده مورد نظر تعیین گشته است .

نتایج بررسی حکایت از آن دارد که خصوصیات جریان و پهنه حاصل از نقشه برداری رودخانه از دقت بالاتری برخوردار بوده و جزئیات آن تطابق بیشتری با شرایط منطقه را داراست. نتایج مطالعه حاضر نحوه گسترش پهنههای سیلابی در بازه مورد مطالعه را به خوبی نشان میدهد . تعیین پهنه سیلابدشت با استفاده از این روش علاوه بر افزایش دقت و سرعت، امکان ارزیابی و کنترل بهتر تحلیلها و نتایج را نیز ارائه داده و ضمن تائیدکارایی تلفیق مدلهای مذکور ، کاربرد آن را در مدیریت سیلاب اعم از طرحهای حریم و بستر ،مهندسی رودخانه و سیستم های هشدار سیل توصیه مینماید.

مقدمه

شناخت وضعیت جریان و تحلیل مشخصات هیدرولیکی آن در شرایط مختلف و بویژه سیلابی و پهنه بندی سیلاب مبنای آنالیز رفتار رودخانه و مدیریت سیلاب و تصمیم گیری در خصوص اقدامات مهندسی و تاثیرگذار بر رودخانه می باشدکه دستیابی به این نتایج جز با تحلیل هیدرولیکی امکان پذیر نیست. استفاده از فن آوری های جدید در عرصه علوم و گسترش استفاده از رایانه، مدل سازی پدیدههای مختلف طبیعی و در نهایت تحلیل و درک صحیح رفتار پدیده ها را ممکن ساخته است.

مدل های ریاضی نقش محوری را در این تحلیلها دارا هستند . با استفاده از این مدل ها می توان پروفیل و پهنه های سیلاب در طول مسیر رودخانه که مربوط به شدت جریان خاصی میباشد را به سادگی تعیین نمود .

اما اکثر این مدلها، توانایی پیاده سازی اطلاعات مربوط به خصوصیات پهنه های سیلاب با موقعیت فیزیکی آنها روی زمین را دارا نیستند.

با افزایش قابلیت دسترسی به اطلاعات دیجیتال و کارایی تحلیلهای کامپیوتری، GIS نقش بسزایی را در مدلسازی هیدرولوژیکی و هیدرولیکی ایفا نموده است. با رشد و توسعه فناوریهای نوین، نقشGIS به عنوان ابزاری قدرتمند در این مدلسازی همچنان رو به افزایش است. در صورت برقراری ارتباط مناسب بین مدل ریاضی مورد استفاده و سیستم اطلاعات جغرافیایی امکان اعمال تغییرات مورد نظر، اصلاح و بروزرسانی این نقشه ها به سادگی و با صرف هزینه و زمان اندک میسر خواهد شد. چنین سیستمی توانایی قابل ملاحظه جهت مدیریت سیلاب دشت ، پیش بینی و هشدار سیل قبل از وقوع آن و حتی مدیریت بحران ، امداد و نجات را در اختیار مدیران و کارشناسان مربوطه قرار میدهد.

پیشینه تحقیق

- 2001 - Hill، در مقاله ای قابلیت مدل کامپیوتری HEC-GeoRAS را در پهنه بندی خطر سیل و مزایای لینک شدن نرم افزارهای ArcViewGIS و HEC-RAS را بیان کرد.

- 2002 - Terry Barr، در مقاله ای با نام کاربرد ابزارهای GIS در مدلسازی هیدرولیکی ، عنوان کرد که یکی از مهم ترین مزایای استفاده از HEC-GeoRAS ، افزایش دقت و صرفه جویی در هزینه های مهندسی رودخانه ، بویژه در حوضه های بزرگ و اعمال بهترین روش مدیریتی در منطقه است .

حسین زاده - 1383 - ، در تحقیقی با استفاده از HEC-GeoRAS، به پهنه بندی سیلاب رودخانه لائین سو پرداخت و نتیجه گرفت که تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل HEC-RAS می تواند در مدیریت مناطق سیل گیر و پهنه بندی سیلاب بسیار کارا و توانا باشد.

حسین زاده و تبار احمدی - 1385 - ، در مقاله ای اقدام به پهنه بندی سیلاب با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS در محیط GIS نمودند و با تلفیق مدل هیدرولیکی و سیستم اطلاعات جغرافیایی به برآورد پهنه سیل پرداخته شد، نتایج حاصل نشان دهنده کارایی و توانمندی بالای تلفیق دو سیستم درتحلیل مناطق سیلگیر میباشد.

مواد و روشها موقعیت منطقه مورد بررسی

منطقه مورد بررسی قسمتی از دشت سیلابی رودخانه چناران در محدوده روستای اسفیدان و در مختصات جغرافیایی ً58 َ57 25تا ً9َ57 36طول شرقی و ً56َ37 19تا ً36َ37 28 عرض شمالی می باشد .

رودخانه چناران - نوده - از سرشاخههای مهم رودخانه شاهجوب بجنورد در استان خراسان شمالی میباشد که در مجاورت روستای بابا امان به آن تخلیه میگردد. شکل 1موقعیت بازه مورد بررسی را در استان خراسان شمالی و ایران نشان میدهد.

بمنظور برآورد سیلابهای حداکثر لحظهای از آمار سیلاب ایستگاه آب سنجی باباامان در پایین دست منطقه مورد بررسی، به لحاظ خصوصیات مشابه هیدرولوژیکی، نزدیکی موقعیت جغرافیایی و دارابودن دوره آماری طولانی داده های مشاهدهای - تاسیس - 1349 و دقت بالای آنها استفاده شده است. برای این منظور ابتدا آمار دبی های حداکثر لحظه ای مشاهداتی ایستگاه مذکور با استفاده از برنامه کامپیوتری HyFA آنالیز شده و توزیع مناسب با کمترین خطای استاندارد توزیع لوگ پیرسون تیپ 3 میباشد. سپس مقادیر نهایی سیلاب برای حوضه مورد بررسی با استفاده از رابطه دیکن به شرح ذیل، برآورد شده و مقادیر مربوطه در جدول 1آمده است .

جدول -1برآورد نهایی سیلاب حوضه مورد بررسی در دوره بازگشت های مختلف - متر مکعب بر ثانیه -

در این بررسی برای دستیابی به اهداف مورد نظر، پس از مطالعه منابع و تحقیقات انجام گرفته در منطقه، آمار و اطلاعات لازم از طریق جمع آوری، بررسی و تدقیق اطلاعات سازمانهای ذیربط، استفاده از نقشه های توپوگرافی 1/1000 برداشت شده مسیر رودخانه چناران و نقشه های 1/50000 منطقه مورد بررسی، تهیه گردید. پس از دسترسی به داده های ذکر شده و تجزیه و تحلیل و تکمیل آنها، دبی های سیلاب با دوره بازگشت های مختلف برآورد گردید. برای انجام تحلیل های هیدرولیکی و پهنه بندی سیلاب و تولید نقشه های ضروری و حصول نتایج مورد انتظار، از امکانات آخرین نسخه نرم افزاری ARCGIS - نسخه - 10 همراه با جدیدترین نسخه موجود HEC-GeoRAS ویرایش 10 و همچنین مدل HEC-RAS 4.1.0 استفاده شده است.

شکل 2 روند شبیه سازی جریان در رودخانه و تهیه نقشههای پهنه بندی سیلاب با استفاده از نرم افزارهای-GIS ArcMap و - HEC-GeoRAS - HEC-RASرا نشان می دهد.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید