محمدتقی اعلمی

نقشه های پهنه بندی سیلاب، یکی از اطلاعات پایه و مهم در مطالعات طرح های عمرانی در جهان محسوب می شوند. در روش مرسوم تهیه نقشه های پهنه بندی سیلاب، محاسبات بر اساس جریان دائمی با فرض بستر ثابت (بدون در نظر گرفتن انتقال رسوب) انجام می شود. هدف اصلی این تحقیق، بررسی تأثیر فرسایش و انتقال رسوب رودخانه بر روی پهنه بندی سیلاب رودخانه ها است. در این راستا محاسبات پهنه بندی سیلاب رودخانه آجی چای در مدل HEC-RAS در حالت مرسوم (جریان دائمی با بستر ثابت) محاسبه گردید. در گام بعدی، محاسبات پهنه بندی سیلاب با استفاده از جریان شبه غیردائمی با بستر متحرک انجام شد و با نتایج حاصل از مرحله قبل مقایسه گردید تا میزان تأثیر انتقال رسوب در پهنه بندی سیلاب مشخص گردد. مقایسه بین نتایج به دست آمده در دو حالت جریان دائمی (بستر ثابت) و جریان شبه دائمی با بستر متحرک نشان داد که در مقاطع رسوب گذار، عرض سطح آب در حالت جریان با بستر متحرک افزایش می یابد. بیشترین میزان این افزایش عرض، 19 درصد است؛ به عبارت دیگر در رودخانه مذکور، عرض پهنه بندی سیلاب در روش مرسوم کمتر محاسبه می شود. این موضوع ضرورت بررسی شرایط رودخانه از نظر فرسایش و رسوب گذاری را تأیید می نماید تا زمانی که رودخانه حالت رسوب گذاری دارد میزان پهنه سیلاب با دقت بیشتری تعیین شود. افزایش پهنه سیلاب در مقاطع رسوب گذار، به دلیل انباشت رسوبات در مقطع و به دنبال آن افزایش سطح جریان و عرض پهنه بندی سیل است؛ بنابراین پیشنهاد می شود در رودخانه های رسوب گذار از مدل شبه غیردائمی (بستر متحرک) جهت تهیه نقشه های پهنه بندی سیلاب جهت تأمین ایمنی بیشتر استفاده شود. نتایج این تحقیق نشان دهنده اهمیت ریخت شناسی رودخانه در تهیه نقشه های پهنه بندی سیلاب رودخانه ها به منظور مدیریت سیل است.

با توجه به اهمیت تخمین صحیح رواناب در مدیریت حوضه و طراحی سازه های آبی، از گذشته تا به امروز روش های مختلفی برای مدل سازی بارش-رواناب ارائه شده است که اتومای سلولی یکی از جدیدترین آن ها می باشد. در این روش چشم انداز حوضه با شبکه ای از سلول ها تعریف گردیده و اندرکنش بین سلول ها با استفاده از قوانین حاکم بر فیزیوگرافی حوضه منجر به مدل سازی رواناب می شود. این مدل به GIS و تصاویر ماهواره ای وابستگی دارد و از اطلاعات مختلف DEM، کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیک خاک، بارش، شیب و غیره استفاده می-شود. در این تحقیق رواناب حوضه لیقوان چای در استان آذربایجان شرقی با استفاده از اتومای سلولی مدل سازی شده است. با توجه به سادگی، توانایی بالا، شی ءگرا بودن زبان پایتون و هماهنگی با محیط GIS برای برنامه نویسی به منظور پیاده سازی قوانین تخمین رواناب و گسترش آن بر اساس تکنیک اتومای سلولی از برنامه نویسی با زبان پایتون در GIS استفاده شده است. مقایسه نتایج با مقادیر مشاهداتی در دو ایستگاه هروی و لیقوان با استفاده از معیارهای کارایی ضریب همبستگی، نش- ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا نشان می دهد که دقت نتایج مطلوب می باشد. مزیت اصلی این روش علاوه بر سادگی و استفاده از قوانین ارتباطی واقع گرایانه، کسب اطلاعات رواناب برای هر نقطه دلخواه از حوضه به غیراز خروجی حوضه است که در این تحقیق برای شش نقطه در درون حوضه سری زمانی سیلاب استخراج گردید. با توجه به آماده بودن برنامه می توان رواناب را برای شرایط مختلف زمانی و مکانی نیز به راحتی تخمین زد یعنی رواناب بلندمدت حوضه و یا ناشی از بارش های لحظه ای را شبیه سازی نمود.