پهنه‌بندی سیلاب و شبیه‌سازی رفتار هیدرولیک رودخانه با استفاده از نرم‌افزار HEC RAS (مطالعۀ موردی‌: رودخانۀ مارون - جنوب غرب ایران)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی عمران، واحد دهدشت، دانشگاه آزاد اسلامی، دهدشت، ایران

2 دانشیار گروه زمین‌شناسی، واحد اسلامشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اسلامشهر، ایران

چکیده

تحقیق حاضر با هدف پهنه‌بندی سیلاب و تعیین حد بستر و حریم رودخانۀ مارون با استفاده از نرم‌افزار HEC-RAS در محیط GIS پی‏ریزی شد. با استفاده از نرم‌افزار GIS نقشه‏های کاربری اراضی، توپوگرافی، و مدل رقومی ارتفاع تهیه شد. در گام بعد، مشخصات شبکۀ رودخانه‏ای و مشخصات هندسی رودخانه با استفاده از نرم‌افزار HEC- GeoRAS استخراج شد. در نهایت، با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS اقدام به مدل‏سازی و تخمین دبی سیلاب شد. در گام سوم، نتایج مربوط به مدل HEC-HMS همراه با مشخصات هندسی استخراج‌شده از مدل HEC-GeoRAS به مدل HEC-RAS برای مدل‏سازی هیدرولیکی رودخانۀ مارون وارد شد. در مرحلۀ بعد، نتایج به‌دست‌آمده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS به نرم‏افزار Arc GIS منتقل شد و با استفاده از داده‏های موجود، عمل پهنه‌بندی سیلاب برای سیلاب با دورۀ بازگشت‏های 5، 10، 25 و 50 سال صورت گرفت. از 5 رویداد سیل که در ایستگاه آب‏سنجی و ایستگاه باران‏نگار تنگ‏تکاب که داده‏های ثبت‌شدۀ مناسبی داشتند، 2 رویداد برای واسنجی و 3 رویداد برای ارزیابی در نظر گرفته شد. نتایج مدل با شاخص RMSE به عنوان تابع هدف صحت‏سنجی شد. نتایج تحقیق نشان داد مساحت سیل‏خیزی برای دوره‏های بازگشت 5، 10، 25 و 50 ساله به‌ترتیب برابر با 1265، 1651، 2334 و 4450 هکتار و تعداد روستاهای در معرض خطر به‌ترتیب برابر با 5، 3، 2 و 9 هستند.

کلیدواژه‌ها


[1]. Ilkhchi, A. Haj Abbasi, M. Jalalian, A. The effect of land use change on dryland production on runoff production. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources.2003 ;(4): 36-33. [Persian].
[2]. Kumar Parhi,P. Flood Management in Mahanadi Basin using HEC-RAS and Gumbel’s Extreme Value Distribution. Journal of the Institution of Engineers (India): 2018, 99, (4), Page 751-752.
[3]. Karimi, M. Malekinejad, H. Abghari, H. Azizian, M. Evaluation of Different Methods of Fluid Hydrograph Simulation Using HEC-HMS. (Case Study: Chehelzai Watershed). Iranian Journal of Water Research,2011; 5 (9): 1-6.[Persian].
[4]. Benavides, J. A., Pietruszewski, B., Kirsch, B and Bedient, Ph. Analyzing Flood Control Alternatives for the Clear Creek Watershed in A Geographic Information System Framework. World Water and Environmental Resources Congress.2011. 340pp.
[5]. Chidaz, A. Mohseni, M. VafaKah, M. Evaluation of HEC-HMS Model for Estimation of Flood Hydrograph in Kasilian Watershed. Journal of Watershed Research. 2009;4 (3): 54-63.[Persian].
[6]. Roshan, H. Vahabzadeh, Gh, Soleimani. K, Farhadi. R. Simulation of River Hydraulic Behavior Using HEC-RAS Model in GIS (Case Study: Bashar River, Kohgiluyeh and Boyerahmad Province). Watershed Management Research; 2013. 4 (7): 70-84.[Persian].
[7]. Farazjo, h. Investigation and change of vegetation on flood hydrograph. Golestan Dam Watershed. Using (GIS) and HEC -HMS model. MSc thesis. Gorgan Faculty of Agricultural Sciences and Natural Resources.2003; 176 p.[Persian].
[8]. Sadeghi, S. Jalali Rad, R. Alimohammadi Sarab, AS. Flood Zoning Using Software (HEC-RAS) and Geographic Information System (Case Study: Darabad Urban Watershed, Tehran), Caspian Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources.2003;2: 34-47.[Persian].
[9]. Khaliqi Cigaroodi,Sh. Investigation of land use change on hydraulic properties of surface waters. PhD Thesis, Faculty of Natural Resources, University of Tehran.2005. 224 p.[Persian].
[10].            Seyed Cablis, K. Akhund ali, A. Evaluation of Rain Loss Methods in Flood Hydrograph Simulation (Case Study: Casillian Basin). Water and Soil Journal. 2011. 23 (4). 65.[Persian].
[11].             Azeri, M. Tellurie,A. Evaluation of the Impact of Watershed Management on Flood Properties Using Integration of HEC-HMS and HEC-RAS Models in GIS (Case Study: Jagark Watershed). Journal of Watershed Sciences and Engineering.2011; 5 (15): 69-72.[Persian].
[12].            Noori, F. Bahmanesh, J. Mohammad Nejad, B. Ziaei, H. Evaluation of WMS / HEC-HMS Model in Qorveh Basin Flood Forecasting. Journal of Soil and Water Conservation Research, 2012; 19 (4): 201-210.[Persian].
 
[13].            Darwishi, L, Brahmand, B. Flood Zoning Simulation Using HEC-RAS Model (Case Study: Karun River, Sayed Sharif Basin). 5th Iranian Water Resources Management Conference. Tehran. Iran Water Resources Science and Engineering Association. Shaheed Beheshti University.2014. 342p.[Persian].
[14].            Hosseinzadeh, A. Ahmadi, M. Flood zoning using HEC-RAS hydraulic model in GIS environment. 5th Iranian Hydraulic Conference. Kerman. Bahonar University of Kerman. 2004; 142-153.[Persian].
[15].            Dolati, B. Lima, M. Flood zoning due to dam failure and its impact on downstream area using HEC-RAS software. 5th comprehensive flood management and engineering conference. Tehran. Ministry of Roads and Urban Planning - Ministry of Water Research Institute. Ministry of Natural Resources - Permanent Secretariat of the Conference.2018. 452p. [Persian].
[16].            Qomi, F.Sadghian ,M.Flood Zoning Simulation Using HEC-RAS Model Case Study: Karun River Intermediate qir - Ahvaz Dam). Natural Resources Science and Technology, 2010; 5 (1): 105-116[Persian].
[17].            Rad, M. Vafa Khah, M. Gholam Ali Fard, M. Flood zoning using HEC-RAS hydraulic
model downstream of Khorramabad watershed. Hazards of the Natural Environment.2017. 7 (16): 211-226.[Persian].
[18].            Zeraatkar, Z. Hasanpour, F. Birjand Urban Flood Simulation Using HEC-RAS and ARC-GIS Model. Watershed Research, 2016; 29 (3): 41-56.[Persian].
[19].             Peyravi MR, Peyvandi A, Khodadadi A, Ahmadi Marzaleh M. Flood in the South-West of Iran in 2019; Causes, Problems, Actions and Lesson Learned. Bull Emerg Trauma. 2019; 7(2):199-200.
[20].            Rajabizadeh, Y, Ayobzadeh, S, Zahiri, AS. Investigation of Golestan province flood in 2019-2020 and presenting its future control and management strategies. Ecohydrology, 2020; 6 (4): 921-942. [Persian].
[21].            Final Report of the Watershed Research and Evaluation Research Plan for the preparation of Watersheds of Kohgiluyeh and Boyerahmad Province in 2005;534p. [Persian].
[22].            Ahmadpour, A. Mir Hashimi, S., Haghighat Joe, P. Prediction of daily runoff in Marun basin using HEC-HMS model. Water and Wastewater Science and Engineering, 2017; 4 (1): 4-13.[Persian].
دوره 7، شماره 2
تیر 1399
صفحه 397-409
  • تاریخ دریافت: 01 آذر 1398
  • تاریخ بازنگری: 07 اردیبهشت 1399
  • تاریخ پذیرش: 07 اردیبهشت 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 01 تیر 1399
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1399