شبیه سازی بارش- رواناب و پتانسیل سیل خیزی با استفاده از مدل HEC-HMS و منطق فازی مطالعه موردی حوضه آبریز رودبال در استان فارس
الموضوعات :
محمد ابراهیم عفیفی
1
(استاد یار دانشگاه آزاد اسلامی لارستان
لارستان دانشگاه آزاد اسلامی لارستان گروه جغرافیا)
الکلمات المفتاحية: سیل, مدل HEC-HMS, هم‌پوشانی فازی, رودبال,
ملخص المقالة :
سیلاب ها جزو فراوان ترین و مخرب ترین بلایای طبیعی هستند که همه ساله موجب خسارات جانی و مالی سنگینی می شوند. خسارت های سیلاب به دلیل دستکاری انسان در سیستم های رودخانه ای و ساخت و ساز در حریم رودخانه ها دارای روند صعودی است. در این رابطه، یکی از مهم ترین اقدامات غیرسازه ای در جهت کاهش خسارات سیلاب تهیه نقشه های پهنه بندی خطر سیل و استفاده از آنها در برنامه ریزی های مکانی است. در این راستا، از مدل HEC-HMS برای شبیه سازی بارش- رواناب و شناسایی پهنه های سیل خیز و از منطق فازی به منظور روی هم گذاری لایه های موضوعی و تهیه نقشه خط سیلاب استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده کارایی بالای مدل HEC-HMS در شبیه سازی بارش- رواناب حوضه آبریز رودبال و برآورد دبی های پیک سیلاب می باشد. تبدیل بارش به رواناب در سطح حوضه رودبال عمدتا در کنترل ژئومورفومتری و پوشش زمین می باشد. بیشترین ارتفاع رواناب و دبی های پیک حوضه رودبال در زیرحوضه های بالادست است. این امر به دلیل شیب زیاد، نفوذپذیری اندک خاک، فراوانی سطوح غیرقابل نفوذ و CN بالاست. ترکیب لایه های موضوعی با استفاده از منطق فازی نشان داد که در حدود 6/8 درصد از سطح حوضه در پهنه های با خطر بسیار بالای وقوع سیلاب واقع شده اند. این پهنه ها عمدتا منطبق بر دشت سیلابی رودخانه رودبال می باشند. این اراضی به علت کم عرض بودن دره و شیب کم همیشه در معرض سیلاب هستند. اکثر سکونتگاه های منطقه مطالعاتی در پایین دست حوضه مستقر شده اند. این امر باعث افزایش مخاطرات ناشی از سیلاب شده است.
- اسفندیاری، فریبا؛ رحیمی، مسعود؛ خیری‌زاده، منصور. (1397): ارزیابی و پیش‌بینی مکانی وقوع زمین‌لغزش با استفاده از مدل‌های آماری فاکتور قطعیت و رگرسیون لجستیک (منطقه مطالعاتی: جاده مواصلاتی خلخال- سرچم)، پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی، سال هفتم، شماره 2، صص 19-45.
2- حاتمی‌نژاد، حسین؛ آتش‌افروز، نسرین؛ آروین، محمود. (1396): پهنه‌بندی خطر سیل با استفاده از تحلیل چندمعیاره و GIS مطالعه موردی: شهرستان ایذه، فصلنامه دانش پیشگیری و مدیریت بحران، دوره 7، شماره 2، صص 44-57.
3- حسین‌زاده، محمد مهدی؛ ایمنی، سپیده. (1395): مدل‌سازی هیدرولوژیکی حوضه آبخیز قوچک - رودک با استفاده از مدل HEC-HMS، پژوهش‌های دانش زمین، سال هفتم، شماره 25، صص 31-43.
4- صمد زاده، رسول (1394)، ارزیابی پهنه‌های خطر زمین‌لغزش در جاده اردبیل – سرچم، فصلنامه پژوهش‌های دانش زمین، دوره 6، شماره 3.
5- طاهری تیزرو، عبد اله؛ پاکدل خسمخی، حدیث؛ معروفی، صفر؛ وظیفه دوست، مجید. (1395): تلفیق مدل‌های HEC-HMS و GLDAS در تخمین رواناب مناطق فاقد آمار، مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، دوره 23، شماره 4، صص 118-101.
6- عابدینی، موسی. قاسمیان، بهاره (1394): پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در شهرستان بیجار به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، فصلنامه جغرافیا و برنامه‌ریزی، سال 19، شماره 52.
7- عابدینی، موسی؛ بهشتی جاوید، ابراهیم. (1395): پهنه‌بندی خطر وقوع سیلاب حوضه آبخیز لیقوان چای با استفاده از مدل فرآیند تحلیل شبکه و سیستم اطلاعات جغرافیایی، نشریه فضای جغرافیایی، جلد 16، شماره 55، صص 293-312.
8- عظیم پور، ع. صدوق، ح. اوغلی، ع. ثروتی، م (1388): ارزیابی مدل AHP در پهنه‌های خطر زمین‌لغزش (مطالعه موردی : حوضه آبریز اهر چای)، مجله فضای جغرافیایی، شماره 26.
9- قشقایی‌زاده، نسیم. (1391): واسنجی و اعتبار یابی مدل HEC-HMS و آنالیز حساسیت آن در برآورد مشخصه‌های هیدرو گراف سیلاب (مطالعه موردی: حوضه جاماش استان هرمزگان)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، پردیس دانشگاهی قشم.
10- مدرسی، فرشته؛ عراقی نژاد، شهاب. (1396): آموزش کاربردی مدل‌سازی هیدرولوژیکی حوضه آبخیز در HEC-HMS، انتشارات نشر نوآور.
11- مراد نژادی، مریم؛ جور غلامی، مقداد؛ ملکیان، آرش. (1394): بررسی کارایی مدل هیدرولوژیک HEC-HMS در شبیه‌سازی هیدرو گراف سیلاب حوضه‌های آبخیز جنگلی (مطالعه موردی: جنگل خیرود)، نشریه جنگل و فراورده‌های چوب (مجله منابع طبیعی ایران)، دوره 68، شماره 3، صص 639-625.
12- نسرین‌نژاد، نعمت اله؛ رنگزن، کاظم؛ کلانتری، نصراله؛ صابری، عظیم. (1393): پهنه‌بندی پتانسیل سیل‌خیزی حوزه آبریز باغان با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP)، نشریه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، دوره 5، شماره 4، شماره پیاپی 17، صص 15-34.
13- Djordjevic, B. And S. Bruck. (1988): System Approach To The Selection Of Priority Areas Of Erosion Control With Implication Of The Water Resources Sub System, Proc. 4th Int. Sym. River Sedimentation Beijing, China, 1547-1554.
14- Ebrahimian, Mahboubeh.F.S.Lai. M.H.Ismail. I.A.Malek. (2009): Application Of Natural Resources Conservation Service–Curve Number Method For Runoff Estimation With GIS In The Kardeh Watershed, Iran. European Journal Of Scientific Research. ISSN 1450-216X Vol.34 No.4 (2009), Pp.575-590.Engineering. 100. 137 – 146.
15- Pandey, A. And A. K. Sahu, (2002): Generation Of Curve Number Using Remote Sensing And Geographic Information System”.
16- Pandey, A. V. M. Chowdary, B. C. Mal, And P. P. Dabral, (2003): “Estimation Of Runoff
17- Patila. J. P. A. Sarangia, A. K. Singha, T. Ahmadb. (2008): Evaluation Of Modified CN
18- Reshmidevi A. T. V, R. Jana, T. I. Eldho. (2008): Geospatial Estimation Of Soil Moisture In Rain-Fed Paddy Fields Using SCS-CN-Based Model. Agricultural Water Management 95. Pp 447– 457.
19- Zhan, X. And M. L. Huang, (2004): “Arccn-Runoff: An Arcgis Tool For Generating Curve Number And Runoff Maps”, Environmental Modelling & Software 19, Pp.875–879.
_||_- اسفندیاری، فریبا؛ رحیمی، مسعود؛ خیری‌زاده، منصور. (1397): ارزیابی و پیش‌بینی مکانی وقوع زمین‌لغزش با استفاده از مدل‌های آماری فاکتور قطعیت و رگرسیون لجستیک (منطقه مطالعاتی: جاده مواصلاتی خلخال- سرچم)، پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی، سال هفتم، شماره 2، صص 19-45.
2- حاتمی‌نژاد، حسین؛ آتش‌افروز، نسرین؛ آروین، محمود. (1396): پهنه‌بندی خطر سیل با استفاده از تحلیل چندمعیاره و GIS مطالعه موردی: شهرستان ایذه، فصلنامه دانش پیشگیری و مدیریت بحران، دوره 7، شماره 2، صص 44-57.
3- حسین‌زاده، محمد مهدی؛ ایمنی، سپیده. (1395): مدل‌سازی هیدرولوژیکی حوضه آبخیز قوچک - رودک با استفاده از مدل HEC-HMS، پژوهش‌های دانش زمین، سال هفتم، شماره 25، صص 31-43.
4- صمد زاده، رسول (1394)، ارزیابی پهنه‌های خطر زمین‌لغزش در جاده اردبیل – سرچم، فصلنامه پژوهش‌های دانش زمین، دوره 6، شماره 3.
5- طاهری تیزرو، عبد اله؛ پاکدل خسمخی، حدیث؛ معروفی، صفر؛ وظیفه دوست، مجید. (1395): تلفیق مدل‌های HEC-HMS و GLDAS در تخمین رواناب مناطق فاقد آمار، مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک، دوره 23، شماره 4، صص 118-101.
6- عابدینی، موسی. قاسمیان، بهاره (1394): پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در شهرستان بیجار به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، فصلنامه جغرافیا و برنامه‌ریزی، سال 19، شماره 52.
7- عابدینی، موسی؛ بهشتی جاوید، ابراهیم. (1395): پهنه‌بندی خطر وقوع سیلاب حوضه آبخیز لیقوان چای با استفاده از مدل فرآیند تحلیل شبکه و سیستم اطلاعات جغرافیایی، نشریه فضای جغرافیایی، جلد 16، شماره 55، صص 293-312.
8- عظیم پور، ع. صدوق، ح. اوغلی، ع. ثروتی، م (1388): ارزیابی مدل AHP در پهنه‌های خطر زمین‌لغزش (مطالعه موردی : حوضه آبریز اهر چای)، مجله فضای جغرافیایی، شماره 26.
9- قشقایی‌زاده، نسیم. (1391): واسنجی و اعتبار یابی مدل HEC-HMS و آنالیز حساسیت آن در برآورد مشخصه‌های هیدرو گراف سیلاب (مطالعه موردی: حوضه جاماش استان هرمزگان)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، پردیس دانشگاهی قشم.
10- مدرسی، فرشته؛ عراقی نژاد، شهاب. (1396): آموزش کاربردی مدل‌سازی هیدرولوژیکی حوضه آبخیز در HEC-HMS، انتشارات نشر نوآور.
11- مراد نژادی، مریم؛ جور غلامی، مقداد؛ ملکیان، آرش. (1394): بررسی کارایی مدل هیدرولوژیک HEC-HMS در شبیه‌سازی هیدرو گراف سیلاب حوضه‌های آبخیز جنگلی (مطالعه موردی: جنگل خیرود)، نشریه جنگل و فراورده‌های چوب (مجله منابع طبیعی ایران)، دوره 68، شماره 3، صص 639-625.
12- نسرین‌نژاد، نعمت اله؛ رنگزن، کاظم؛ کلانتری، نصراله؛ صابری، عظیم. (1393): پهنه‌بندی پتانسیل سیل‌خیزی حوزه آبریز باغان با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP)، نشریه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، دوره 5، شماره 4، شماره پیاپی 17، صص 15-34.
13- Djordjevic, B. And S. Bruck. (1988): System Approach To The Selection Of Priority Areas Of Erosion Control With Implication Of The Water Resources Sub System, Proc. 4th Int. Sym. River Sedimentation Beijing, China, 1547-1554.
14- Ebrahimian, Mahboubeh.F.S.Lai. M.H.Ismail. I.A.Malek. (2009): Application Of Natural Resources Conservation Service–Curve Number Method For Runoff Estimation With GIS In The Kardeh Watershed, Iran. European Journal Of Scientific Research. ISSN 1450-216X Vol.34 No.4 (2009), Pp.575-590.Engineering. 100. 137 – 146.
15- Pandey, A. And A. K. Sahu, (2002): Generation Of Curve Number Using Remote Sensing And Geographic Information System”.
16- Pandey, A. V. M. Chowdary, B. C. Mal, And P. P. Dabral, (2003): “Estimation Of Runoff
17- Patila. J. P. A. Sarangia, A. K. Singha, T. Ahmadb. (2008): Evaluation Of Modified CN
18- Reshmidevi A. T. V, R. Jana, T. I. Eldho. (2008): Geospatial Estimation Of Soil Moisture In Rain-Fed Paddy Fields Using SCS-CN-Based Model. Agricultural Water Management 95. Pp 447– 457.
19- Zhan, X. And M. L. Huang, (2004): “Arccn-Runoff: An Arcgis Tool For Generating Curve Number And Runoff Maps”, Environmental Modelling & Software 19, Pp.875–879.
