آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شمارهها | 680 |
| تعداد مقالات | 7,068 |
| تعداد مشاهده مقاله | 10,665,431 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,766,147 |
شبیهسازی دو بعدی سیل با استفاده از مدل Nays 2D Flood و مقایسه آن با تصویر ماهواره سنتینل2 (مطالعه موردی: سیل اسفند 1398 در بازه انتهایی رودخانه ارازکوسه، استان گلستان) | ||
| مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک | ||
| دوره 27، شماره 2، خرداد و تیر 1399، صفحه 223-236 اصل مقاله (821.56 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwsc.2020.17618.3325 | ||
| نویسندگان | ||
| عبدالرضا بهره مند* 1؛ فاطمه جمالی2؛ چوقی بایرام کمکی3 | ||
| 1هیئت علمی دانشگاه گرگان | ||
| 2گروه آبخیزداری، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 3هیات علمی/ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| چکیده | ||
| شبیهسازی دو بعدی سیل با استفاده از مدل Nays 2D Flood و مقایسه آن با تصویر ماهواره سنتینل2 (مطالعه موردی: سیل اسفند 1398 در بازه انتهایی رودخانه ارازکوسه، استان گلستان) چکیده سابقه و هدف: وقوع سیلاب با دوره بازگشتهای نادر در بیشتر مناطق کشور و اثرات زیانبار جانی و مالی ناشی از آن که اغلب نیز به دلیل اقدامات انسانی تشدید میشوند، باعث شده تا به مقوله مدیریت سیلاب بیشازپیش پرداخته شود. در این راستا شبیهسازی پهنه سیلاب یکی از اقدامات مؤثر در کاهش میزان این خسارات میباشد. بهمنظور شبیهسازی این پهنه مدلهای متعدد هیدرولیکی توسعهیافتهاند. مدلهای عددی هیدرولیکی میتوانند یکبعدی، دوبعدی و سهبعدی باشند. ازآنجهت که در اجرای اقدامات مهندسی و مدیریتی مربوط به سیل، لازم است تا پهنه آن با دقت کافی و با هزینه کم شبیهسازی شود، در تحقیق حاضر از یک مدل هیدرولیکی دوبعدی با عنوان Nays 2D Flood استفاده شده است. مواد و روشها: مدل فوق در بازه کوتاهی از شاخه ارازکوسه قبل از الحاق آن به رودخانه گرگانرود برای رخداد سیل 26 اسفندماه 1398، به عنوان یک واقعه نادر، مورداستفاده قرار گرفت. بدین منظور یک لایه DEM با قدرتتفکیک یک متر و هیدروگراف سیل با گام زمانی یک ساعت به مدل معرفی گردید. پس از انتخاب شبکه سلولی مناسب و تهیه نقشه زبری کانال و دشت سیلابی از روی تصاویر Google Earth، مدل مذکور اجرا گردید. یافتهها: نتایج این شبیهسازی شامل نقشههای عمق، پهنه سیل و سرعت جریان میباشد. ارزیابی نتایج مربوط به پهنهبندی در پژوهش حاضر از طریق محاسبه ضریب F و مقایسه پهنه شبیهسازیشده توسط مدل با تصاویر مشاهدهشده از آن که توسط ماهواره سنتینل2 در تاریخ 16 فروردین 1398 ثبت گردیده است، صورت پذیرفت. میزان آماره F در تحقیق حاضر 78/0 محاسبه گردید. این رقم گواه این است که تطابق قابلقبولی بین پهنه محاسبهشده توسط مدل و پهنه مشاهدهشده توسط ماهواره مذکور وجود دارد. مساحت پهنه سیل در تصویر ماهوارهای 95/13 هکتار میباشد، در حالیکه پهنه شبیهسازیشده توسط مدل 30/14 هکتار برآورد گردید. جهت ارزیابی نتایج مربوط به عمق، از دادههای منحنی سنجه استفاده گردید. میزان عمق محاسبهشده، توسط مدل در تاریخ 16 فروردین 1398 برابر 22/6 متر میباشد. در همین تاریخ عمق آب طبق منحنی سنجه معادل 63/6 متر، مشاهده شده است. میزان خطا در این ارزیابی 18/6 درصد محاسبه گردید. نتیجهگیری: این نتایج، حاکی از این است که مدل Nays 2D flood عملکرد قابلقبولی داشته است و میتوان از آن در تحقیقات آینده نیز استفاده کرد. با توجه به اینکه حرکت سیل در دشت سیلابی در طول و عرض میباشد، مدلهای دو بعدی که این واقعیت را لحاظ میکنند بر مدلهای یک بعدی ارجحیت پیدا میکنند. نتایج این تحقیق و تحقیقات مشابه، نشان از دقت خوب این مدلها در شبیهسازی پهنه سیل در خارج از مجرای رودخانه میباشند. مدل مذکور با در اختیار داشتن یک لایه DEM با قدرت تفکیک بالا بدون نیاز به دادههای مقاطع کانال در مواقعی که سیل از بستر رودخانه خارج شده باشد، با دقت مناسب قابل استفاده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| شبیهسازی هیدرولیکی دوبعدی سیل؛ مدل Nays 2D Flood؛ سیل 1398 استان گلستان؛ تصویر ماهوارهای سنتینل2 | ||
| مراجع | ||
|
1.Bahremand, A., and Jamali, F. 2019. Introduction and application of Nays 2D Flood model for flood zoning in Gorganrud flood plain. 14th National Conference on Watershed Management Sciences and Engineering of Iran Watershed Management and Integrated Management of Water and Soil Resources, At Urmia, Iran. 9p.
2.Barkhordar, M., and Chavoshian, A. 2002. Flood zoning "River Flood Control Workshop", Iranian Hydraulic Society. 20p.
3.Bates, P.D., and De Roo, A.P.J. 2000. A simple raster-based model inundation simulation, J. Hydrol. 236: 54-77.
4.Bates, P.D., Horritt, M.S., and Fewtrell, T.J. 2010. A simple inertial formulation of the shallow water equations for efficient two-dimensional flood inundation modelling. J. Hydrol. 387: 33-45. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2010.03.027.
5.Flood Golestan, Report of disaster Workgroup, part of Seismology, Engineering and Risk taking. 2019. Ministry of Roads and City Planning and Road, Housing and Urban Development Research Center. 42p.
6.Ghodsian, M. 2008, Laboratory estimation of flow pattern at 90 degree bend. 4th National Congress of Civil Engineering Mage 4-6, Sharif University of Tehran. 7p. (In Persian)
7.Horrittand, M.S., and Bates, P.D. 2001. Effects of spatial resolutionon a raster-based model of flood flow, J. Hydrol. 268: 87-99.
8.Mohammadpur, M., and Sabzevari, T. 2008. Flood Zoning with Geographic Information system (GIS) (Study Plan: Part of Gharaghagh River in Fars Province). Proceedings of the First GIS Conference Urban, Amol. 10p. (In Persian)
9.Musavi, S.M., Kashefipur, S.M., and Ghomshi, M. 2015. Evaluation of one-dimensional, quasi-two-dimensional and one-dimensional- two-dimensional flood simulation methods for running rivers in floodplains (Case study: Dez River). J. Irrig. Sci. Engin. 39: 24-13.
10.Rahimzadeh, O., Bahremand, A., Noura, N., and Mukolwe, M. 2019, Evaluating flood extent mapping of two hydraulic models, 1D HEC-RAS and 2D LISFLOOD-FP in comparison with aerial imagery observations in Gorgan flood plain,/ Iran, Natural Resource Modeling. 12p. DOI: 10.1111/nrm.12214.
11.Ranjbar, M., and Nadiri, M. 2008. Investigating the Causes of Flooding in Eastern Part of Golestan Province (Case study: Madarsoo Watershed). J. Stud. Human Settle. Plan. 13p. (In Persian) 12.Sepehri, V., Nurani, V., and Alami, M. 2010. Flood Zoning with Geographic Information system. 8th International Seminar on River Engineering, Ahvaz, Shahid Chamran University. 7p. (In Persian)
13.Shaieqfrotan, M., Schaab, C., Nakaza, E., Shimizu, Y., and Tariq Shoaib, M. 2018. Applicability of IRIC (Nays 2D Flood) for the Prediction of flash flood inundation area of Balkhab river, Proceedings of ISER 149th International Confrerence, Kyoto, Japan. 6p.
14.Shimizu, Y., and Takebayashi, H. 2015, Nays2D Flood Solver Manual, iRIC Project All Rights Reserved. Japan. 51p.
15.Zhang, Y., Jia, Y., and Wang, S.Y. 2007. A conserviative Multy- Block Algorithm for tow-dimensional Numbering Model. J. Math Sei. 13p. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,033 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,068 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب