ارائه مدل ریاضی پیش بینی خسارت کشاورزی ناشی از سیل

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه سازه های آبی ، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشیار /گروه مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

بررسی علمی خسارت ناشی از سیلاب درکشور ما قدمت چندانی ندارد و بیشتر به خسارتهای ساختمانی محدود می‌گردد. محاسبه خسارت کشاورزی به علت وابستگی به نوع گیاه، میزان مقاومت گیاه در هنگام بروز سیل، تطابق زمان رخداد سیل با یکی از دوره‌های رشد بسیار پیچیده‌تر از دیگر انواع خسارتها می‌باشد. در این پژوهش، کـه بطور موردی روی بـرنج صورت گـرفته است، تـوابع لازم بـرای تعیین خسارت محتمل بـر حسب مهمترین پـارامترهای هیدرولیکی مؤثر و بـرای دوره‌های مختلف رشـد بـرنج بدست آورده شده است. در مطالعه مـوردی صورت گـرفته از دو ضریب تأثیر ( میزان خسارت بر حسب دوره رشد (β) و احتمال همزمانی سیلاب با دوره‌های رشد (α)) برای تعیین امید ریاضی خسارت استفاده شده است. مدل هیدرولیکی مورد استفاده، CCHE می‌باشد و محاسبات در محیط GIS صورت گرفته است. در حال حاضر خسارت برای هر منطقه سیل‌گرفته صددرصد در نظر گرفته می‌شود و خسارت وارده برحسب مساحت سیل‌گرفته و نوع محصول برآورد می‌گردد. یافته‌های تحقیق نشان می‌دهند که سیل‌گرفتگی به معنای خسارت صددرصد نبوده و می‌توان نقاطی با خسارت صفر درصد را نیز در منطقه سیل‌زده یافت. روش مورد استفاده در این تحقیق می‌تواند زمینه‌ساز تعیین معیارهای لازم برای مدیریت سیلاب و بیمه محصولات کشاورزی باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Mathematical Model for Agricultural Flood Loss Estimation

نویسندگان [English]

  • Z. Ganji 1
  • A. Shokoohi 2
1 Assistant Professor, Water eng. Dept., Faculty of Agriculture, Shahroud Industrial University, Shahroud, Iran
2 Associate Professor, Water Engineering Dept., Faculty of Engineering and Technology, Khomeini International University
چکیده [English]

In Iran, the history of the scientific study of flood loss is not so long and is limited to structural losses. The calculation of agricultural losses due to flood are more difficult to assess, due to its dependence on plant type, plant's strength during flood period, and the coincidence of the flood occurrence with the plant growing stages. In this article, the required functions for determining the expected loss with respect to the most important hydraulic parameters and the plant's growing stages are presented for rice. In the case study the two factors of loss percent per growing stage (β) and the probability of the coincidence of flood occurrence with different growing stages (α) were used to calculate the expected loss. The CCHE was used as the hydraulic model and all calculations were performed in GIS environment. Currently for any flood prone area, the flood loss is considered as 100%. While the outcomes of this research illustrates that flooding may even cause no loss and one may find points in the flood prone area where the loss is zero. The presented procedure can be used as a basis for determining the required criteria for flood risk management and developing a comprehensive insurance program against flood.
 
 

امیدوار ب، امامی ک، خدایی ه، حکمتی‌فر ح (1384). سیستم‌های پیش‌بینی هشدار سیلاب و نقش آن در مدیریت بحران. اولین کنفرانس بین المللی مدیریت جامع بحران در حوادث غیرمترقبه. تهران. ایران.

حکمتی‌فر ح، نظریها م، گیوه‌چی س (1388) ارزیابی خسارات کشاورزی ناشی از سیلاب با استفاده از مدل‌سازی ARC View وHEC-RAS  . مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال یازدهم، شماره 4.

خدایی ه، کبارفرد م، مظفری ج (1385) پیش بینی و هشدار، ابزاری کارا برای همزیستی با سیلاب. کارگاه فنی همزیستی با سیلاب. تهران، ایران.

گنجی ز، شکوهی ع، سامانی ج (1390) تعیین عمق و سرعت جریان سیلابی در آستانه شکست گیاهان زراعی و محاسبه موقعیت برش در آنها با استفاده از آنالیز تحلیلی وآزمایشگاهی، مطالعه موردی؛ برنج.  مجله هیدرولیک، دوره ششم، شماره اول.

ملک محمدی ب، تجریشی م (1384) تعیین نرخ بیمه سیل در مناطق شهری. صنعت بیمه سال 14، شماره 55. 

ملک محمدی ب، زهرایی ب، کراچیان ر، ضیایی ا (1386) تلفیق مدل بهینه‌سازی کنترل سیلاب در مخازن سدها با مدل پهنه‌بندی تعیین خسارت در رودخانه پایین دست. ششمین کنفرانس هیدرولیک ایران،دانشگاه شهر کرد، ایران.

وزارت نیرو (1385) راهنمای ارزیابی خسارت سیلاب. پیش­نویس نشریه شماره 296-الف، دفتر استانداردها و معیارهای فنی، معاونت پژوهشی و مطالعات پایه، شرکت مدیریت و منابع آب ایران.

Ahmad SS,  Simonovic SP (2011) A three-dimensional fuzzy methodology for flood risk analysis. Journal of Flood Risk Management 4(1): 53-74.

Berning C, Viljoen MF, Plessis LD (2000) Loss functions for sugar-cane: Depth and duration of inundation as determinants of extent of flood damage. Water SA 26(4): 527-530.

Dutta D, Herath S, Musiake K (2003) A mathematical model for flood loss estimation. Journal of Hydrology 277:24–49.

FEMA: Department of Homeland Security Federal Emergency Management Agency Mitigation Division Washington, D.C. (2008). HAZUS: Multi-Hazard Loss Estimation Model Methodology-Flood Model Technical Manual. National Institute of Building Sciences Washington, D.C.

Ganji Z, Shokoohi A, Vali Samani JM (2012) Developing an agricultural flood loss estimation function (case study: rice). Natural Hazards 64:405-419.

HEC-FDA (2008) Flood Damage Reduction Analysis. User Manual. Version 1.2.4, Us Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center.

Kalyanapu AJ, Judi DR, McPherson TN (2012) Monte Carlo-based flood modelling framework for estimating probability weighted flood risk. Journal of Flood Risk Management 5(1): 37-48.

Kang JL, Su MD, Chang LF (2005) Loss Functions and Framework For Regional Flood Damage Estimation in Residential  Area. Journal of Marine Science and Technology 13(3): 193-199.

Middelmann-Fernandes MH (2010) Flood damage estimation beyond stage–damage functions: an Australian example. Journal of Flood Risk Management 3(1): 88-96.

Smith DI, Greenaway M (1988) The Computer Assessment of Urban Flood Damage: ANUFLOOD. Technical Report, Desktop Planning, Melbourne, Hargreen, Australia.

Solin L (2012) Spatial variability in the flood vulnerability of urban areas in the headwater basins of Slovakia. Journal of Flood Risk Management 5(4): 303-320.

US Army Corps of  Engineers, Hydrologic Engineering Center (1985). Agricultural Flood Damage Analysis User's Manual. 172 pages.