نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی تربیت مدرس

2 دانشیار در منابع آب و هیدرولوژی/دانشگاه تربیت مدرس

3 استادیار دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی تربیت مدرس

چکیده

یکی از راه­کارهای اساسی برای کنترل و کاهش اثرات مخرب سیل، شناسایی مناطق سیل­ گیر در حوزه‌های آبخیز است. پهنه‌بندی سیل یکی از بهترین روش‌ها برای برنامه‌ریزی و شناسایی مناطق تحت تاثیر سیل می‌باشد. بدین منظور در حوزه آبخیز خرم­ آباد واقع در استان لرستان با معرفی شرایط مرزی جریان، دبی حداکثر لحظه‌ای با دوره بازگشت‌های مختلف، مقاطع عرضی و فاصله آنها و ضریب زبری مانینگ برای هر مقطع به مدل هیدرولیکی  HEC-RAS، این مدل اجرا و نیم‌رخ سطح آب در دوره‌های بازگشت مختلف سیل به ­دست آمد. نتایج حاصل از پهنه­ بندی نشان داد که پهنه سیل مربوط به دبی با دوره بازگشت دو ساله با 125/145 مترمکعب بر ثانیه مساحتی برابر با  63/8 کیلومتر مربع و پهنه سیل مربوط به دبی با دوره بازگشت 100 ساله با 781/553 مترمکعب بر ثانیه مساحتی برابر با  10 کیلومتر مربع در منطقه تحت تاثیر قرار می­دهد. به­ طوری­که سیل  با دوره بازگشت 100 سال حدوداً 4/4 کیلومتر مربع از اراضی دیم واقع در محدوده، 4/2 کیلومتر مربع از اراضی مرتعی، سطحی نزدیک به 4/1کیلومتر مربع از اراضی مسکونی، 6/1 جاده و 2/0 از اراضی رهاشده را تحت تاثیر قرار می­دهد. به ­همین ترتیب برای سایر دوره بازگشت­ها نیز مشاهده شد که بیشترین سطح درگیر سیل به ­ترتیب به اراضی زراعی دیم، مراتع، جاده، اراضی مسکونی و زمین­های رهاشده مربوط می ­شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Flood mapping using HEC-RAS hydraulic model in part of Khorramabad watershed

نویسندگان [English]

  • Mozhgan Rad 1
  • Mehdi Vafakhah 2
  • Mehdi Gholmalifard 3

1 MA Student of Watershed, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Mazandaran, Iran

2 Associate Professor of Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Mazandaran, Iran

3 Assistant Professor of Environmental Assessment & Geo-Information, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat Modares University, Mazandaran, Iran

چکیده [English]

Flood prone area identification in the watersheds is one of the basic solutions for destructive flood control and mitigation. Flood mapping is one of the best methods for flood prone area planning and identifying. For this purpose, flow boundary conditions, peak instantaneous discharge with different return periods, cross sections and their distance and roughness coefficients for each cross section were entered to HEC-RAS hydraulic model in Khorramabad watershed located in Lorestan province, Iran, and this model was then run and flood water surface profile at different return periods were estimated. The results obtained from flood mapping showed that flood prone area in return period of 2-year with 145.125 m3s-1 and return period of 100-year with 553.781 m3 s-1 effect 8.63 and 10 km2 in area, respectively. So that about 4.4 km2 of the total rain-fed farming area, 2.4 km2 of total rangeland area and 1.4 km2 of total residential, 1.6 road area and 0.2 km2 abandoned effect by flood in return period of 100-year. Similarly for other flood return periods was also observed that the most flood prone areas are related to rain-fed farming, rangeland, road, residential area and abandoned the land.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Flood Mapping
  • HEC-GeoRAS
  • GIS
  • flood management

بزرگی، بابک؛ ابراهیمی لویه، عادل (1385)، بررسی نقش آموزش و ارتباطات در ارتقاء آگاهی­های عمومی با هدف مدیریت ریسک سیلاب، کارگاه فنی هم­زیستی با سیلاب، کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، صص 74-60.

جایدری، اعظم؛ فتح‌الله‌زاده، علی؛ تقی‌زاده مهرجردی، روح الله؛ دستورانی، محمد تقی؛ فتاحی اردکانی، احمد (1390)، مقایسه روش‌های مختلف بازسازی و تطویل داده‌های دبی‌های حداکثر لحظه‌ای، نشریه مرتع و آبخیزداری، مجله منابع طبیعی ایران، سال چهارم، شماره 64، صص 399-387.

جلالی راد، رامین (1381)، پهنه­بندی سیل در بخشی از حوزه آبخیز شهری تهران با استفاده از GIS، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، 115ص.

خلیلی­زاده، مجتبی؛ مساعدی، ابوالفضل؛ نجفی­نژاد، علی (1384)، پهنه­بندی خطر سیل در بخشی از محدوده رودخانه زیارت در حوزه آبخیز شهری گرگان، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، سال چهارم، شماره 12، صص 146-138.

زراعتکار، زهرا؛ حسن­پور، فرزاد؛ تابع، مرضیه (1393)، ارزیابی روش­های برآورد دبی پیک سیلاب در حوضه آبخیز شهری جهت کنترل سیلاب، مجله علمی_ترویجی سامانه­های سطوح آبگیر باران، سال چهارم، شماره 5، صص 32-23.

صادقی، سید حمیدرضا؛ جلالی راد، رامین؛ ‌محمدی سراب، عباس علی (1382)، پهنه‌بندی سیل با استفاده از نرم‌افزار HEC-RAS و سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: حوضه آبخیز شهری دارآباد تهران)، پژوهش­نامه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خزر، سال دوم، شماره 1، 46-34.

غفاری گوشه، جواد؛ عباسی، سهیل؛ فتاحی نافچی، روح الله؛ غفاری گوشه، عباس (1394)، کاربرد توزیع­های احتمال برای برازش جریان­های روزانه، همایش ملی مهندسی عمران و پژوهش‌های نیازمحور، صص 11-1.

قمی اویلی، فرشته؛ صادقیان، محمد صادق؛ جاوید، امیر حسین؛ میر باقری، میر باقری، سید احمد (1389)، شبیه­سازی پهنه­بندی سیل با استفاده از مدل  HEC-RAS، فصل­نامه علوم و فنون منابع طبیعی، سال پنجم، شماره 1، صص 115-105.

مزیدی، احمد؛ کوشکی، سمیرا (1392)، شبیه­سازی بارش- رواناب و تخمین سیل در حوضه آبریز خرم­آباد با مدل HEC-HMS. جغرافیا و توسعه، شماره 41، صص 10-1.

نوحه گر، احمد؛ کاظمی، محمد؛ قصردشتی روشن، محمد؛ رضائی، پیمان (1391)، بررسی تأثیر تغییر کاربری اراضی بر پتانسیل سیل­خیزی (مطالعه موردی حوزه آبخیز تنگ بستانک شیراز)، فصل­نامه علمی- پژوهشی پژوهش­های فرسایش محیطی، شماره 2، صص 41-28.

ولیزاده کامران، خلیل (1386)، کاربرد GIS در پهنه‌بندی خطر سیلاب (مطالعه موردی: حوضه رود لیقوان)، مجله فضای جغرافیایی، سال هفتم، شماره 20، صص 170-153.

 Cowan, W. L. (1956), Estimating hydraulic roughness coefficients. Agricultural Engineering, 37, 7, pp. 473–475.

Hudson, P. Botzen, W. J. W. Kreibich, H. Bubeck, P. Aerts, J. C. J. H. (2014), Evaluating the effectiveness of Flood Damage Mitigation Measures by the Application of Propensity Score Matching, Natural Hazards and Earth System Science, 14, 7, pp. 1731-1747.

Khattak, M. S. Anwar, F. Usman Saeed, T. Sharif, M. Sheraz, K. Ahmed, A. (2016), Floodplain Mapping Using HEC-RAS and ArcGIS: A Case Study of Kabul River, Research Article – Civil engineering, 40, pp. 1375-1390.

McCuen, R. H. (1998), Hydrologic Analysis and Design, Prentice Hall, PTR, 814pp.

Mohaghegh, S. S. Mojaver, E. Meftahi, M. Bahrebar, A. (2015),  The Effect of Flood Zones of Maroon River on the Environment and around the River, MAGNT Research Report (ISSN. 1444-8939), 3, 1, pp. 1450-1454.

Motevalli, A. Vafakhah, M. (2016), Flood hazard mapping using synthesis hydraulic and geomorphic properties at watershed scale. Stoch Environ Res Risk Assess, 30, 1889-1900.

Perera, E. D. P. Hiroe, A. Shrestha, D. Fukami, K. Basnyat, D. B. Gautam, S. Hasegawa, A. Uenoyama, T. Tanaka, S. (2015), Community-based Flood Damage Assessment Approach for Lower West Rapti River basin in Nepal under the Impact of Climate Change, Natural Hazards, 75, pp. 669-699.

Rahmati, O. Pourghasemi, H. R. Zeinivand, H. (2016), Flood Susceptibility Mapping Using Frequency Ratio and Weights-of-Evidence Models in the Golestan Province, Iran, Geocarto International, 31, 1, pp. 42-70.‏

ShahiriParsa, A. Noori, M. Heydari, M. Rashidi, M. (2016), Floodplain Zoning Simulation by Using HEC-RAS and CCHE2D Models in the Sungai Maka River, Air, Soil and Water Research, 9, pp. 55-62.

Silva, F. V. Bonuma, N. B. Uda, P. K. (2014), Flood Mapping In Urban Area Using Hec-Ras Model Supported By GIS, International Conference on Flood Management, 9pp.

Tate, E. C. (2002), Floodplain mapping using HEC-RAS and ArcView GIS, Master’s Thesis, Department of Civil Engineering, University of Texas at Austin, 137 pp.

Tehrany, M. S. Pradhan, B. Jebur, M. N. (2014), Flood Susceptibility Mapping Using a Novel Ensemble Weights-of-Evidence and Support Vector Machine Models in GIS, Journal of Hydrology, 512, pp. 332-343.‏

Us Army Corps of Engineers, (2002), HEC-RAS River Analysis System, Hydrologic Engineering Center, CPD-68.

Vatanfada, J. Avarideh, F. Najafi, A. Tabatabaeei, M. (2009), Integrated Flood Management in Iran. Flood Prevention Committee, pp. 11-14.

‏Yang Y. C. E. Ray, P. A. Brown, C. M. Khalil, A. F. Yu, W. H. (2015), Estimation of Flood Damage Functions for River Basin Planning: a Case Study in Bangladesh. Natural Hazards, 75, 3, pp. 2773-2791.

Yang, J. Ronald, D. T. Daneshfar, B. (2006), Applying the HEC-RAS model and GIS techniques in river network floodplain delineation, Published on the NRC Research Press Web site at http://cjce.nrc.ca, 33, pp. 19-28.