تعیین حد سیل‌راه و حاشیه سیل رودخانه دینور با استفاده از مدل یک بعدی HEC-RAS

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

سیل یکی از متداول‌ترین و پرهزینه‌ترین بلایای طبیعی است که باعث ایجاد مشکلات شدید در بین مردم و خسارات اقتصادی شدید می‌شود. این مخاطره به عنوان یک نگرانی جهانی مطرح بوده‌‌ است و ایران هم جزء چندین کشور در جهان است که با مشکلات شدید سیل در نواحی شهری و روستایی مواجه است. حفاظت از جان و مال افراد در مقابل مخاطره سیل وظیفه‌‌ای عمومی است که بر عهده دولت‌‌ها می‌‌باشد و همه کشورها برای مدیریت سیل و حفاظت از بستر رودخانه قوانین خاصی وضع کرده‌‌اند. هدف این پژوهش تعیین حد سیل‌راه و حاشیه‌‌سیل رودخانه دینور با استفاده از مدل یک بعدی HEC-RAS است. در مطالعه حاضر از مدل هیدرودینامیکی یک بعدی HEC-RAS ورژن (6/1) استفاده شده ‌‌است و از طریق الحاق HEC–GEORAS در محیط GIS پردازش داده‌‌های ژئومتری انجام ‌‌شد. جهت برآورد دبی پیک لحظه‌‌ای با استفاده از نرم‌‌افزار Hyfranدبی پیک لحظه‌‌ای محاسبه و پهنه سیلاب با دوره بازگشت‌‌های مختلف شبیه‌سازی شده ‌‌است و سپس بر اساس 130 مقطع عرضی، پهنه مجاور رودخانه با توجه به افزایش تراز سیلاب 100 ساله به اندازه یک فوت دشت سیلابی به دو قسمت سیل‌راه و حاشیه سیلاب تقسیم‌‌بندی شده‌‌ است در تعیین حد سیل‌راه از روش چهار (کاربر افزایش سطح آب هدف را مشخص می‌‌کند) استفاده شده است. نتایج حاصل این پژوهش نشان می‌‌دهد که در بازه اول حد سیل‌راه منطبق بر تراس‌‌های قدیمی رودخانه دینور بوده ‌‌است. در بازه‌‌های دوم و سوم رودخانه دینور به دلیل کاهش محدودیت توپوگرافی، حد سیل‌راه گسترش پیدا کرده و در بازه دوم به حدود متوسط 300 متر و در بازه سوم تا 500 متر رسیده ‌‌است.

کلیدواژه‌ها


Andjelkovic, I. (2001). Guidelines on Non-Structural Measures in Urban Flood Management. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, International Hydrological Programme, Paris: United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization., pp.89.
Apoorva, Sh., Carter, E., Coltin, B., Sleeter, R., McMichael, S. & Eggleston, J. (2023). Mapping floods from remote sensing data and quantifying the effects of surface obstruction by clouds and vegetation. Remote Sensing of Environment, 291, 1-12.
Arizona department of water resource flood mitigation section, Delineation of Riverine Floodplains and Floodways in Arizona. 500 North Third Street Phoenix, 1996. 602, pp. 67 pages. Ghttps://new.azwater. gov/sites/ default/files/ SS2-96Riverine.PDF
Biron, P.M., Buffin-Bélanger, T., Larocque, M., Chone, G., Cloutier, C.-A., Ouellet, M.-A., Demers, S., Olsen, T., Desjarlais, C. & Eyquem, J. (2014). Freedom space for rivers: a sustainable management approach to enhance river resilience. Environmental Management, 54(5), 1056–1073.
Brierley, G, L. & Fryirs, K. (2005). Geomorphology and river management application of the river style framework, Blackwell Publishing, Malden, MA, pp. 398.
Bazrafshan, O., Shekari, M., Zamani, H., Dehghanpir, Sh. & Singh, V. P. (2021). Assessing hydrologic drought risk using multidimensional copulas: case study in Karkheh River basin. Environmental Earth Sciences, 80(538), 1-22.
Brunner, G.W. (2001). HEC-RAS River Analysis System: User's Manual. US Army Corps of Engineers, Institute for Water Resources. Hydrologic Engineering Center.
Clarke, S.E., Burnett, K.M. & Miller D.J. (2008). Modeling Streams and Hydrogeomorphologic Attributes in Oregon from Digital and Field Data. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA), 44(2), 459-477.
Chaulagain, D., Ram Rimal, P., Noel Ngando, S., Kigha Nsafon, B. E., Suh, D. & Huh, J-S. (2023). Flood susceptibility mapping of Kathmandu metropolitan city using GIS-based multi-criteria decision analysis. Ecological Indicators, 154, 1-14.
COON, WILLIAM, F. 1996. Estimates of Roughness Coefficients for Selected Natural Stream Channels with Vegetated Banks in New York. U.S. DEPARTMENT OF THE INTERIOR BRUCE BABBITT, Secretary.
Fang, L., Huang, J., Cai, J. & Nitivattananon, V. (2022). Hybrid approach for flood susceptibility assessment in a flood-prone mountainous catchment in China. Journal of Hydrology, 612(2), 128091.
Gupta, L. & Dixit, J. (2022). A GIS-based flood risk mapping of Assam, India, using the MCDA-AHP approach at the regional and administrative level. Geocarto International, 37 (26),1-46.
Gunasekara, D. (2015). Planning for the Flood Fringe: A Comparative Analysis of Two Zone Concept Planning Policies Used by Conservation Authorities in Southern Ontario, School of Urban and Regional Planning Queen’s University Kingston, Ontario, Canada. pp.144.
Horritt, MS. & Bates P.D. (2002). Evaluation of 1D and 2D numerical models for predicting river flood inundation. Journal of Hydrology, 268(1-4), 87-99.
Hosseinzadeh, M. M. & Esmaeli. R. (2015). Fluvial geomorphology concepts, froms and processes. Puplisher Shahid Beheshti University Publication.336 pages. (Persian)
Jibhakate. Sh. M., Timbadiya. P. V. & Patel. P. L. (2023). Multiparameter flood hazard, socioeconomic vulnerability and flood risk assessment for densely populated coastal city. Journal of Environmental Management, 344. 1-21.
Johansen. K., Phinn. Stuart. & Witte. Ch., (2010). Mapping of Riparian Zone Attributes Using Discrete Return LiDAR, QuickBird, and SPOT-5 Imagery: Assessing Accuracy and Costs. Remote Sensing of the Environment, 114(11), 2679-2691.
Kabenge, M., Elaru, J., Wang, H. & Li, F. (2017). Characterizing flood hazard risk in data scarce areas, using a remote sensing and GIS-based flood hazard index. Natural Hazards, 89 (3), 1369–1387.
Khosravi, K., Pourghasemi, H.R., Chapi, K. & Bahri, M. (2016). Flash flood susceptibility analysis and its mapping using different bivariate models in Iran: a comparison between Shannon's entropy, statistical index, and weighting factor models. Environmental Monitoring and Assessment, 188, 1-21.
Kia Abduli, K. (2014). Final report on the determination of boundaries and boundaries of rivers. Publications Applied Research of Iran Water Resources and Water Resources Management Company. (Persian)
Lyu, H.M., Shen, S. L,. Zhou, A., & Yang, J. (2019). Perspectives for flood risk assessment and management for mega-city metro system. Tunnelling and Underground Space Technology, 84.31-44.
Mishra, A., Mukherjee, S., Merz, B., Singh, V.P., Wright, D.B., Villarini, G., Paul, S., Kumar, D.N., Khedun, C.P., Niyogi, D., Schumann, G. & Stedinger, J.R. (2022). An overview of flood concepts, challenges, and future directions. Journal of Hydrologic Engineering, 27 (6), 03122001.
Masih I., Uhlenbrook, S., Maskey, S. & Smakhtin, V. (2011). Streamflow trends and climate linkages in the Zagros Mountains, Iran. Climatic Change, 104, 317–338.
Mejia-Navarro, M., Wohl, E.E. & Oaks, S.D. (1994). Geological hazards, vulnerability, and risk assessment using GIS: model for Glenwood Springs Colorado. Geomorphology, 10 (1), 331–354.
Mirghasemi, S. H., Banejad, H. & Farid Hossein, A. (2023). Application of remote sensing in hydraulic modeling and determination of riverbed boundaries (Case study: Ardak River). Journal of RS and GIS for Natural Resources, 14(1) 50, 24-48. (in Persian)
Namgyal, T., Thakur, D.A. & Mohanty, M.P. (2023). Are open-source hydrodynamic models efficient in quantifying flood risks over mountainous terrains? An exhaustive analysis of the Hindu-Kush-Himalayan region. Science of the Total Environment. 897(1), 1-22.
Nayyeri, H., kahrizi, Sh., Sanikhani, H. (2022). Analysis of the relationship between fractals and the dynamics governing watersheds, (case study Dinvar river basin in Kermanshah province, Iran). Environmental Earth Sciences, 81(515), 1-18.
Panahi, R., hoseinzadeh, M.M. & Khaleghi, S. (2019). Flood risk zonation in order to determine river flood fringe (Case study: Gamasiyab river). Journal of Echo Hydrology, 6(2), 553-567. (in Persian)
Panahi, R., Moshashaie, M. & Moshashaie, M. (2022). The Simulation of Mereg river floods using HEC_RAS hydraulic model (Case study: the distance between Dar Amroud Olya and Chalabeh Sofla villages, Mahidasht catchment, Kermanshah Province). Journal of Earth Science Researches, 12(4), 68-85. (in Persian)
Shahiri Tabarestani, E. & Afzalimehr, H. (2022). A comparative assessment of multi-criteria decision analysis for flood susceptibility modelling. Geocarto International, 37 (20), 5851–5874.
Voogd, J H. (1983). Multi criteria Evaluation for Urban and Regional Planning, Pion, London, 388p.
Yari, A., Ardalan, A., Ostadtaghizadeh. A., Zarezadeh. Y., Soufi Boubak ran, M., Bidarpoor, F., & Rahimiforoushani, A. (2019). Underlying factors affecting death due to flood in Iran: A qualitative content analysis. International Journal of Disaster Risk Reduction, 40, 1-20.