پهنه بندی سیلاب در نواحی شهری با استفاده از مدل هیدرولوژیکی و اطلاعات میدانی (مطالعۀ موردی: سیل بردسیر، استان کرمان)

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه اکولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 دانشیار گروه اکولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر نقش مدل‏های هیدرولوژیکی در GIS و اطلاعات میدانی به عنوان اطلاعات مردمی در پهنه‏بندی سیلاب و آب‏گرفتگی ناشی از وقوع سیل در شهر بردسیر، در استان کرمان، بررسی شده است. به‏منظور انجام تحقیق پیش رو، اطلاعات لازم شامل اطلاعات مکانی، توپوگرافی، هیدرولوژی و کاربری اراضی و همچنین، اطلاعات میدانی از طریق پرسشنامه و مصاحبۀ رودررو با مردم ساکن در منطقۀ مطالعاتی گردآوری شد. سپس، نقشۀ محدودۀ آب‏گرفتگی در شهر با استفاده از مدل HEC-RAS و اطلاعات میدانی تهیه شد که به‌ترتیب مساحت 13/1 و 25/2 کیلومترمربع آب‏گرفتگی مناطقی از شهر بردسیر را نشان می‌دهند. مقایسۀ نقشۀ محدودۀ آب‏گرفتگی تولیدشده توسط مدل و اطلاعات میدانی با اطلاعات واقعی، به‌ترتیب صحت کلی 16/59 درصد و 07/80 درصد است که صحت بیشتر اطلاعات میدانی در تعیین محدودۀ آب‏گرفتگی در منطقۀ مطالعاتی را نشان می‌دهد. اما با ترکیب خروجی مدل با اطلاعات میدانی، صحت نقشۀ ترکیبی در مقایسه با داده‏های واقعی به 27/80 درصد افزایش یافت که این مطلب نشان‏دهندۀ تأثیر اطلاعات میدانی در مدیریت خطر سیل است و اگر محققان هیدرولوژی اطلاعات میدانی وقوع سیلاب‏های گذشته در محدودۀ مطالعاتی را گردآوری کرده و آن‏ها را در طراحی مقاطع عرضی و محدودۀ پهنۀ آبگیر رودخانه استفاده کنند، بی‌شک نتایج حاصل از مدل‏های هیدرولوژیکی واقعی‏تر و کاربردی‏تر خواهند بود. بنابراین، نتایج این تحقیق نشان‏دهندۀ اهمیت کاربرد اطلاعات میدانی در ترکیب با مدل‏های هیدرولوژیکی به‌منظور کمک به برنامه‌ریزان مدیریت شهری و مدیریت سیل در مناطق تحت تأثیر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1].  Alfieri L, Salamon P, Bianchi A, Neal J, Bates P, Feyen L. Advances in pan-European flood hazard mapping. Hydrological Processes. 2014;28(13):4067-77.
[2].  de Moel H, van Alphen J, Aerts JCJH. Flood maps in Europe – methods, availability and use. Nat Hazards Earth Syst Sci. 2009;9(2):289-301.
[3].   Baker VR. Geomorphological understanding of floods. Geomorphology and Natural Hazards: Elsevier; 1994. p. 139-56.
[4].  Tanoue M, Hirabayashi Y, Ikeuchi H. Global-scale river flood vulnerability in the last 50 years. Scientific reports. 2016;6:36021.
[5].  Schanze J, Zeman E, Marsalek J. Flood risk management: hazards, vulnerability and mitigation measures: Springer Science & Business Media; 2007.
[6].  Longley PA, Goodchild MF, Maguire DJ, Rhind DW. Geographic Informaiton Systems and Science. ed. n, editor. Hoboken: Jhon Wiley; 2005.
[7].  Burnham MW, Dunn CN, Carl RD. HEC's Flood Damage Analysis (HEC-FDA) Program. Building Partnerships2000.
[8].  Hydrologic Engineering Center (US). The Hydrologic Modeling System (HEC-HMS). US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center,: 2001.
[9].  Scharffenberg WA, Fleming MJ. Hydrologic modeling system HEC-HMS: user's manual. US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center,, 2006.
[10].             Shen J, Parker A, Riverson J. A new approach for a Windows-based watershed modeling system based on a database-supporting architecture. Environmental Modelling & Software. 2005;20(9):1127-38.
[11].             Danish Hydraulic Institute (DHI). A modeling system for Rivers and channels (MIKE 11), Reference manual and User Guide. Denmark: DHI Water and Environment,, 2007.
[12].             Hill M. Flood plain delineation using the HEC-GeoRAS extension for Arcview. Brigham Young University, 514p. 2001.
[13].             Demir V, Kisi O. Flood hazard mapping by using geographic information system and hydraulic model: Mert River, Samsun, Turkey. Advances in Meteorology. 2016;2016.
[14].             Solaimani K. Flood forecasting based on geographical information system. African Journal of Agricultural Research. 2009;4(10):950-6.
[15].             Gichamo TZ, Popescu I, Jonoski A, Solomatine D. River cross-section extraction from the ASTER global DEM for flood modeling. Environmental Modelling & Software. 2012;31:37-46.
[16].             Eum H-I, Simonovic SP. City of London: Vulnerability of Infrastructure to Climate Change. 2009.
[17].             Kumar N, Kumar M, Sherring A, Suryavanshi S, Ahmad A, Lal D. Applicability of HEC-RAS 2D and GFMS for flood extent mapping: a case study of Sangam area, Prayagraj, India. Modeling Earth Systems and Environment. 2020;6(1):397-405.
[18].            Eftekhari ar, pourtaheri m, sadeghlou t, sojasi qidari h. Analyzing the Effective Factor in Participatory Flood Management in Rural Area (Case Study: flooded villages of Gorganrud Basin in Golestan Province). Journal of Rural Research. 2010;1(2):-.
[19].            Ghafari G, Amini A. Managing flood plain using GIS: case study of Ghezeloozan river. Geographical Space. 2010;10(32):117-34.
[20].            Eftekhari A, Salajegheh A, Hossini. S. Evaluation of flood zoning based on Manning's roughness coefficient: case study of Atrak river Natural Geography Journal. 2011;20:91-106.
[21].            Sheikh Alishahi N, Jamali, AA., Hassanzadeh., M. Flood zoning by hydrological river model: case study of Menshad watershed, Yazd province. Geographical Space. 2016;16(53):77-96.
[22].            Karimil firoozjaei M, Abdolaho kakroodi A, Jolodar niyaraki M. Preparing a flood risk map based on the flow energy by using geographical information system Case study: Nekaroud River. Quantitative Geomorphological Research. 2018;5(4):159-75.
[23].            Shafiei Motlagh K, Ebadati N. Flood Zoning and Hydraulic Behavior Simulation Using HEC RAS in (GIS) Case Study: Maroon River - Southwestern Iran. Iranian journal of Ecohydrology. 2020;7(2):397-409.
[24].            Brabham DC. Crowdsourcing as a Model for Problem Solving: An Introduction and Cases. Convergence: The International Journal of Research into New Media Technologies. 2008;14(1):75-90.
[25].            Richter K-F, Winter S. Citizens as Database: Conscious Ubiquity in Data Collection Advances in Spatial and Temporal Databases. In: Pfoser D, Tao Y, Mouratidis K, Nascimento M, Mokbel M, Shekhar S, et al., editors. Lecture Notes in Computer Science. 6849: Springer Berlin / Heidelberg; 2011. p. 445-8.
[26].            Milo T. Crowd-Based Data Sourcing Databases in Networked Information Systems. In: Kikuchi S, Madaan A, Sachdeva S, Bhalla S, editors. Lecture Notes in Computer Science. 7108: Springer Berlin / Heidelberg; 2011. p. 64-7.
[27].            Eisnor D. What is neogeography anyway? : Platial News and Neogeography; 2006 [September 14, 2014]. Available from: http://platial.typepad.com/news/2006/05/what_is_neogeog.html.
[28].            Goodchild M. Citizens as sensors: the world of volunteered geography. GeoJournal. 2007;69(4):211-21.
[29].            Hong M. Utilization of Crowdsourced Maps in Catastrophic Disasters: San José State University; 2014.
[30].            Morrow N, Mock N, Apapendieck A, Kocmich N. Independent Evaluation of the Ushahidi Haiti Project. Development Information systems International, 2011 2011. Report No.
[31].            Gebremedhin ET, Basco-Carrera L, Jonoski A, Iliffe M, Winsemius H. Crowdsourcing and interactive modelling for urban flood management. Journal of Flood Risk Management. 2020;13(2):e12602.
[32].            Ghosh S, Huyck CK, Greene M, Gill SP, Bevington J, Svekla W, et al. Crowdsourcing for Rapid Damage Assessment: The Global Earth Observation Catastrophe Assessment Network (GEO-CAN). Earthquake Spectra. 2011;27(S1):S179-S98.
[33].            Barrington L, Ghosh S, Greene M, Har-Noy S, Berger J, Gill S, et al. Crowdsourcing earthquake damage assessment using remote sensing imagery. Annals of geophisycs. 2012;54(6):680 - 7.
[34].            Meier P, Munro R. The Unprecedented Role of SMS in Disaster Response: Learning from Haiti. SAIS Review, Johns Hopkins University Press. 2010;30(2):91-103.
[35].            Poser K, Dransch D. Volunteered geographic information for disaster management with application to rapid flood damage estimation. Geomatica. 2010;64(1):89-98.
[36].            Middleton S, Zielinski A, Necmioğlu Ö, Hammitzsch M. Spatio-Temporal Decision Support System for Natural Crisis Management with TweetComP1. In: Dargam F, Hernández JE, Zaraté P, Liu S, Ribeiro R, Delibašić B, et al., editors. Decision Support Systems III - Impact of Decision Support Systems for Global Environments. Lecture Notes in Business Information Processing. 184: Springer International Publishing; 2014a. p. 11-21.
[37].            Shelton T, Poorthuis A, Graham M, Zook M. Mapping the data shadows of Hurricane Sandy: Uncovering the sociospatial dimensions of ‘big data’. Geoforum. 2014;52(0):167-79.
[38].            Barbier G, Zafarani R, Gao H, Fung G, Liu H. Maximizing benefits from crowdsourced data. Comput Math Organ Theory. 2012:1-23.
[39].            Hassanzadeh R, Nedovic-Budic Z. Identification of Earthquake Disaster Hot Spots with Crowd Sourced Data. In: Zlatanova S, Peters R, Dilo A, Scholten H, editors. Intelligent Systems for Crisis Management. Lecture Notes in Geoinformation and Cartography: Springer Berlin Heidelberg; 2013. p. 97-119.
[40].            Mehr News. Breakdown of earth dam of Hanafieh 2017. Available from: mehrnews.com/news/3910333
[41].            Isna News. Bardsir: a flooded urban area 2017 [20 Feb 2017]. Available from: https://www.isna.ir/photo/95120201385/.
[42].            Public Relation of Kerman Medical University. Total damage to emergency management office due to flood in Bardisir city. 2017.
[43].            Bonner V, Brunner G, Jensen M. HEC river analysis system (HEC-RAS). Hydraulic Engineering, ASCE. 1994:376-80.
[44].            Hydrologic Engineering Center (U.S.). HEC river analysis system (HEC-RAS) US Army Corps of Engineers, : Hydrologic Engineering Center,, 1994.
[45].            Congalton RG, Green K. Assessing the Accuracy of Remotely Sensed Data: Principles and Practices. Boca Raton, FL, USA: CRC Press; 2009.
[46].            Petersson L, ten Veldhuis M-C, Verhoeven G, Kapelan Z, Maholi I, Winsemius HC. Community Mapping Supports Comprehensive Urban Flood Modeling for Flood Risk Management in a Data-Scarce Environment. Frontiers in Earth Science. 2020;8(304).
دوره 8، شماره 2
تیر 1400
صفحه 331-344
  • تاریخ دریافت: 16 آبان 1399
  • تاریخ بازنگری: 28 اسفند 1399
  • تاریخ پذیرش: 28 اسفند 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 28 اسفند 1399
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1400