تغییرات مکانی شدت سیل‌خیزی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی /مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری

2 کارشناس ارشد /مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری

چکیده

شناسایی مکانی (پهنه بندی) مناطق سیل‌خیز از دیدگاه تاثیر بر ویژگیهای سیلاب خروجی کل حوزه در پروژه‌های کنترل سیلاب از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد.  تعیین درجه سیل خیزی مناطق مختلف یک حوزه آبخیز مستلزم شناخت خصوصیات هیدروژئومورفیک حوزه، اقلیم منطقه، بررسی وقایع ثبت شده بارش-رواناب در منطقه و بهره‌گیری از مدل‌های ریاضی در قالب یک روش مشخص برای تفکیک نقش مناطق مختلف حوزه می‌باشد.در تحقیق حاضر، حوزه آبخیز رودزرد برای تشریح روش پیشنهادی تعیینتوزیع مکانی شدت سیل خیزی انتخاب شد. این حوزه از اطلاعات و آمار نسبتا مناسبی برخوردار است و شامل پنج زیرحوزه اصلی و  سه زیرحوزه میانی ماشین  می‌باشد. مدل توزیعی بارش-رواناب ModClark  در سطح زیرحوزه های دارای ایستگاه هیدرومتری واسنجی و اعتبار یابی شد. سپس با بکارگیری نرم افزار روندیابی هیدرولیکی HEC-RAS در حالت جریان غیر ماندگار، جریان در شبکه رودخانه اصلی روندیابی گردید و مدل تلفیقی در محل خروجی کل حوزه واسنجی و اعتباریابی شد. در مرحله بعد برای تعیین توزیع شدت سیل خیزی برای واحدهای سلولی به ابعاد 2×2 کیلومتر مربع با اجرای روش "عکس العمل سیل واحد"در قالب حذف متوالی سلول‌ها و شبیه سازی هیدروگراف سیل به ازای ِیک بارش طراحی ، میزان تاثیر هر یک از سلول‌ها بر هیدروگراف خروجی کل حوزه بدست آمد. تعداد کل شبیه سازی توسط مجموعه مدل‌های زیرحوزه‌ای و هیدرولیکی برابر مجموع تعداد سلول‌ها می‌باشد.همچنین  در این مرحله برای اولین بار با استفاده از نتایج شبیه سازیها نقشه کنتورهای هم تاثیر سیل خیزی بدست آمد. از طرف دیگر، شاخص سیل خیزی در نقاط مختلف در مسیر حرکت جریان رودخانه اصلی محاسبه شد و با ترسیم تغییرات شاخص سیل خیزی در مسیر رودخانه اصلی، دیاگرام یا پروفیل شاخص سیل‌خیزی واحدهای سلولی حداکثر و حداقل سیل‌خیزی ترسیم شد که بیان کننده چگونگی تغییر این شاخص در طول مسیر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Spatial Variation of Flood Severity Index

نویسندگان [English]

  • B Saghafian 1
  • B Ghermez cheshmeh 2
1 Member of Watershed Management and Soil Protection Research Center
2 M.S. of Watershed Management and Soil Protection Research Center
چکیده [English]

Understanding the spatial variation of the flood source area within watersheds as they affect of the flood characteristics at the outlet is an important issue in flood control studies. Determining the flood severity index in a watershed requires study of hydro-geomorphic properties, recorded rainfall-runoff events and use of mathematical models in the context of the methodology to delineate various watersheds areas with respect to the flood downstream. In this paper, Roodzard watershed was selected as the case study since it has suitable rainfall-runoff record. The watershed consists of five tributary subwatershed and three intermediate subwatersheds. ModClark distributed hydrologic model was calibrated in subwatersheds with hydrometric stations. Using HEC-RAS routing model the whole of the Roodzard watershed model was calibrated at Mashin Hydrometric Station at the outlet. Following the “Unit Flood Response” approach, 2*2 km2 grid squares within the watershed were removed one by one in the simulation process and their effect on the flood peak at the outlet was determined. Such effect was quantified by a flood index and used for preparing the map of “flood severity”. Furthermore, the profile of flood index along the main stream was plotted in grid-scale as well as for each sub-basin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Roodzard
  • Flood severity map
  • Flood Severity index
  • HEC-RAS
  • ModClark

بنائی، محمد حسن. نقشه منابع و استعداد خاکهای ایران، موسسه تحقیقات خاک و آب، مقیاس نقشه 1:1000000

خسروشاهی، م. و ب. ثقفیان. 1381. بررسی نقش مشارکت زیرحوزه‌های آبخیز در شدت سیل خیزی حوزه، مجله پژوهش و سازندگی، شماره 59 ص 67 تا 75.

قائمی، ه. و س. مرید. 1375. مدل سیل‌خیزی زیرحوضه‌های کرخه. مجله نیوار شماره 30. انتشارات سازمان هواشناسی کشور، ص10 تا  27.

Braud, I., Fernandez, P. and Bouraoui F. (1998). Study of the rainfall-runoff process in the Andes region using a continuous distributed model. Journal of Hydrology, 216: pp. 155-171.

Foody, G.M., Ghoneim E.M. and Arnell N.W. (2004). Predicting locations sensitive to flash flooding in an arid environment. Journal of Hydrology, 292: Issues 1-4, pp. 48-58.

Garrote, L. and Bras R.L. (1994). A distributed model for real time flood forecasting using digital elevation model. Journal of Hydrology, 167: pp. 279-306.

Kull, D.W. and Feldman, A.D. (1998). Evolution of Clark,s unit graph method to spatially distributed ronoff. Journal of Hydrological Engineering, ASCE, 3(1): pp. 9-19

Merz, B. and Bardossy A. (1996). Effects of spatial variability on the rainfall-runoff process in a small loess catchment. Journal of Hydrology, pp. 212-213: 304-317.

Pilgrim, D. H. (1987), Australian Rainfall and Runoff: A Guide to Flood Estimation, Vol. 1. The Institution of Engineers, Australia.

Pilgrim, D.H. (1977), Isochrones of travel time and distribution of flood storage from a tracer study on a small watershed, Water Resources Research, 13(3): pp. 587-595.

Ponce, V.M. (1989). Engineering Hydrology. Prentice Hall Press, New Jersey, USA.

Saghafian, B. and Khosroshahi. M. (2005). Unit response approach for priority determination of flood source areas. J. of Hydrologic Engineering, ASCE, 10(4): pp. 270-277.