تحلیل دینامیکی مخاطره سیلاب با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS (مطالعه موردی: رودخانه شاهین شهر، استان اصفهان) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
وقوع سیل یک پدیده طبیعی است و خطر وقوع آن در مناطق شهری یک مسئله جهانی است. رشد شهرنشینی و تغییرات آب و هوایی مخاطره سیلاب های شهری را افزایش داده و باعث ایجاد خسارت به زیرساخت ها و صدمات جانی شده است. هدف این پژوهش تحلیل دینامیکی مخاطره سیلاب رودخانه شاهین شهر (استان اصفهان) است؛ بنابراین جهت شبیه سازی مخاطره سیلاب از مدل یک بعدیHEC_RAS استفاده گردید و از طریق الحاق HEC–GEORAS در محیطGIS پردازش داده های ژئومتری انجام شد. جهت محاسبه دبی برای دوره بازگشت های 25، 50 و 100 ساله، حوضه آبریز منطقه موردمطالعه به داخل محیط نرم افزار HEC- HMSوارد شد و مشخصات فیزیوگرافی حوضه آبریز از قبیل: مساحت، طول آبراهه اصلی، شماره منحنی خاک (CN)، زمان تمرکز و زمان تأخیر وارد گردید. بر این اساس، نتایج خروجی حداکثر دبی سیلاب با دوره های بازگشت های متفاوت محاسبه شد نتایج حاصل از مدل نشان می دهد که با توجه به شرایط رودخانه، منطقه به سه بازه مختلف تقسیم بندی شد که ضریب زبری مانینگ با استفاده از روش کوان برای بازه های مختلف هر بخش جداگانه محاسبه گردید. نتایج حاصل از مطالعات نشان می دهد که پهنه سیلاب در دور بازگشت 25 ساله 948/0 کیلومتر مربع، در دوره بازگشت 50 ساله 13/1 و در دوره بازگشت 100 ساله 34/1 کیلومتر مربع از اراضی حاشیه رودخانه شاهین شهر را در بر گرفته اند؛ و در بازه آخر به دلیل کاهش میزان شیب و کاهش سرعت جریان پهنه سیلاب از سایر بازه ها گسترده تر شده است.Dynamic Analysis of Flood Risk using HEC-RAS Hydraulic Model (Case Study: Shahinshahr River, Isfahan Province)
Flooding is a natural phenomenon and the risk of its occurrance in urban areas is a global issue. Rapid urbanization and climate changes have increased the risk of urban flooding, leading to massive infrastructure and human losses. The aim of this study was geomorphological zoning of Shahinshahr River flood risk. Therefore, the HEC-RAS numerical model was used to simulate the flood. The geometric data was processed in GIS by HEC–GEORAS extension. The return periods of 25, 50, and 100 years of catchment area as well as its physiographic characteristics including area, length of main stream, CN curve number, concentration time, latency in the watershed were entered into the HEC-HMS software. Accordingly, the maximum flood discharge with different return periods were calculated whereby the river area was devided into three reaches. Finally, manning's roughness coefficient was calculated for each reach that the Manning roughness coefficient was calculated using the Coon method. The results show that the flood zone in the 25-year return period includes 0.948 km 2 , 1.13 km 2 in the 50-year return period, and 1.34 km 2 of the lands along the Shahinshahr River in the 100-year return period. In the last reach, due to the reduction of the slope and the flow velocity, the flood zone has become wider than other periods.