پهنه‌بندی خطر سیل‌گرفتگی توسط معادله انرژی جریان و سیستم اطلاعات جغرافیایی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رودهن، تهران

2 استادیار گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد

3 عضو هیأت علمی دانشکده علوم زمین دانشگاه ایالتی اورِگان و استادیار گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهران

چکیده

دو پارامتر عمق و سرعت سیل تعیین‌کننده میزان خطری است که سیل در هر نقطه دارد. معادله حاکم بر انرژی جریان از آن جهت که دارای هر دو معیار سرعت و عمق جریان است، برای تحلیل در این زمینه مناسب به‌نظر می‌رسد. به‌منظور تدقیق در پهنه‌بندی سیل با دوره‌های بازگشت مختلف و خطر مواجهه با آن در اراضی حاشیه رودخانه‌ها، روشهای متعددی پیشنهاد شده است. دخیل نمودن عواملی نظیر تحلیل سیلهای گذشته در منطقه تحت تأثیر سیل، عوامل هیدرولوژیکی منطقه و درنظر گرفتن مؤلفه‌های هیدرولیکی مؤثر در پهنه‌بندی سیلاب نظیر سرعت جریان از این دسته هستند. در این مقاله تأثیر پهنه‌بندی سیل توسط انرژی جریان در نقاط تحت تأثیر سیل بررسی گردید. همچنین خطر سیل از نظر انرژی جریان، در هر مقطع از مسیر رودخانه، با ارائه یک نمودار پیشنهادی بازه‌بندی خطر با دیگر پهنه‌بندی‌های انجام گرفته در این زمینه مقایسه گردید. در این مقاله رودخانه فردو از رودخانه‌های بخش کهک استان قم که دارای مشخصات کوهستانی و جوان در بالادست و بالغ و پایدار در پایین‌دست جریان است و در فصلهای مختلف سال مورد آسیب سیل قرار می‌گیرد، مورد بررسی قرار گرفت. روش پیشنهادی در این تحقیق، علاوه بر بالابردن دقت شناسایی خطر سیل در نواحی سیل‌گیر، شناسایی قسمت‌هایی از بستر و حاشیه رودخانه که تحت تأثیر شدید سیل قرار می‌گیرد را برای تصمیم‌گیری به‌منظور ساماندهی رودخانه‌ها تسهیل می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Flood Risk Mapping Using Flow Energy Equation and Geographic Information System

نویسندگان [English]

  • pourya Javan 1
  • Mahmoud Mohammadrezapour Tabari 2
  • Mahdi Mirzaei 3
چکیده [English]

Flooding and its damages are not only found uplift water level in a region. In other words, the depth and speed parameters together have determining the level of flood risk at each point. This subject is visible in flooded plain with low height and high speed of 2 meters per second, which damages are extensive. According to the criteria of having both velocity and flow depth in the governing equation to the flows energy, this equation seems appropriate to analysis in this study. Various methods have been proposed for increase accuracy in flood zoning with different return periods and risks associated with it in land border of river. For example, some of these methods are considered factors such as analysis of past flooding in the area affected by floods, hydrological factors and consideration of hydraulic elements affecting in flood zoning (such as flow velocity). This paper investigates the effect of flood zoning by the energy flow in the areas affected by floods. Also risk due to flood based on energy flow in each section of the river is compared by the proposed graphs of hazard interval and other done flood zoning in this field. In this study, the FORDO river has been selected as the case study. This river is part of the rivers located in the city of QOM KAHAK. The characteristics of river in upstream and downstream are mountain, young and stable and adult, respectively. Also this river in different seasons is exposed the flood damage. The proposed method in this study can be improving recognition accuracy of flood risk in areas affected by flood. Also, this method facilitate the identify parts of the river bed, that is affected by severe flooding, for decision making to improve rivers organizing.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flood Risk Zoning
  • Flow Energy Equation
  • Flood Risk Assessment
  • Flood Plain Management
  • River Management

1-Mahdavi, M. (2003). The flood effect to economic, social and environmental, Natural Resources Faculty Publisher, Tehran. (In Persian)

2-Pramojanee, P., and Tanavud, C. (2000). An application of GIS for mapping of flood hazard and risk area in Nakorn Sri Thammarat Province, South of Thailand, Asian Disaster Preparedness Center.

3-Tanavud, C., and Yongchalermchai, C. (2004). “Assessment of flood risk in Hat Yai Municipality, Southern Thailand, using GIS.” J. of Natural Disaster Science, 26(1), 1-14.

4-Plate, E. J. (2002). “Flood risk and flood management.” J. of Hydrology, 267, 2-11.

5-Wheatera, H., and Evans, E. (2009). “Land use, water management and future flood risk.” Land Use Policy, 26, 251-264.

6-Shokohi, A. (2007). “Using GIS and mathematic models in determine flood control plans feature.” J. of Water and Wastewater, 59(3), 84-89. (In Persian)

7-Yalcin, G., and Zuhal, A. (2005). “Multiple criteria analysis for flood vulnerable areas.” Middle East Technical University, Ankara, Turkey.

8-Fernandez, D. S., and Lutz, M. A. (2010). “Urban flood hazard zoning in Tucuman province, argentina, using GIS and multi criteria decision analysis.” Engineering Geology, 111, 90-98.

9-Barkhordar, M., and Chavoshian, S.A. (2008). Flood planning. Technical Workshop on Non-structural Methods for Flood Management, Tehran. (In Persian)

10-Karami, H., and Ardeshir, A. (2007). “Floodplain zoning with integrated hydraulic model and GIS.” 8th International Congress on Civil Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran. (In Persian)

11-Sanyal, J., and Lu, X. (2003). Application of GIS in flood hazard mapping on west Bengal India, Geography National University of Singapore.

12-Reich, J. (2003). Ministry flood hazard maps in Baden-wurttemberg for the environment and transport Baden-wurttemberg, Germany. (In Germany)

13-Barredo, J., and Lavalle, C. (2007). “European flood risk mapping.” Water Science and Technology, 56(4), 11-17.

14-Javan, J. (2010). “Determine rivers floodway and fringe using multi-criteria decision making.” M.Sc. Thesis, Islamic Azad University, Central Tehran Branch, Tehran. (In Persian)

15-Julien Pierre, Y. (2002). River mechanics, Cambridge University Press, U.K.

16-Mays, L.W. (2002). Flood plain, hydraulic design handbook, Mc Grew-Hill Pub., New York.

17-Hosini, M., and Abrishami, J. (2007). Open channel hydraulic, Emamreza University Publisher, Mashhad. (In Persian)

18-Federal Emergency Management Agency. (1993). Flood insurance study guideline and specification for contactors, United State of America.