ارزیابی اثرات ناشی از سیل با استفاده از نرم افزار HEC-FIA در حوزه آبخیز قمصر

STUDENT

DEGREE

YEAR

Flood is the second natural disaster that will damage to human societies all over the world. The cities and residential areas have the highest risk and are susceptible to physical damages of flood events. For planning and decreasing the damages of this natural phenomenon, identification of the regions with flood risk, awareness about flood probability with different return periods and flood damage assessment that includes human and financial damage can help for effective management flooded areas. HEC-FIA model as one of the most recent models (2012) for flood damages and effects assessment was used in this study to evaluate the human, structural and agricultural damages of flood in Ghamsar watershed. For achieving this goal and increasing the accuracy in identification of hazardous areas, steady and unsteady flow was simulated in different return periods using HEC-GEO RAS and HEC-RAS softwares. For preparation of inundation maps, the river channel and its morphology must be simulated to extract 3-dimencial cross-section and flow hydraulic parameters. The results of unsteady flow simulation are discharge time series in HEC-DSS format files, which afterwards altogether with economic, agricultural, structural and population data which was obtained from questionnaire-based methods, were entered to HEC-FIA software for agricultural and structural damage assessment. In this study Ghamsar watershed was selected that is one of sub watershed of Daryache Namak sub-basins and has experienced flood damages during recent years (for example 2007). Due to the fact that hydrometric data are base in flood studies, flood frequency analysis done for moment maximum discharge because that is the most important parameter in preparation of flood map with different return periods. The preliminary results of this research are flood inundation maps around Bonrood river and discharge time series (HEC-DSS format files). Applying these results in HEC-RAS model, the agricultural, structural and human damages of flood were calculated. Based on the results, 3.23 ha of the area is damaged (12.8 billion Rials). In the structural part, 36 structures around Bonrood river were at risk of flooding and also people are damaged. Key Words: Flood, Impacts assessment, HEC-GEO RAS, HEC-RAS, Inundation maps, HEC-FIA, HEC-DSS, Ghamsar.

سیل دومین بلای طبیعی است که سالانه خسارات زیادی را به جوامع انسانی وارد می آورد. شهر ها و مراکز جمعیتی، بیشترین ریسک را دارا می باشند و نسبت به خسارت فیزیکی ناشی از وقوع سیل حساس هستند. شناسایی مناطق دارای خطر سیل گرفتگی، اطلاع از احتمال وقوع سیل با دوره های بازگشت مختلف وقایع سیلابی و ارزیابی خسارات مختلف ناشی از سیل اعم از خسارات جانی و مالی می تواند کمک شایانی به مدیریت مناطق تحت تأثیر سیل، جهت برنامه ریزی و کاهش خطرات ناشی از این پدیده طبیعی نماید. در این مطالعه مدل HEC-FIA به عنوان یکی از مدل های جدید (2012) ارزیابی اثرات و خسارات ناشی از سیل است، به محاسبه خسارت کشاورزی، ساختمانی و انسانی ناشی از سیل در حوزه آبخیز قمصر پرداخته شد. به منظور دستیابی به این هدف و افزایش دقت در شناسایی مناطق پر خطر، جریان پایدار و ناپایدار با دوره های بازگشت مختلف به وسیله نرم افزار های HEC-GEO RAS و HEC-RAS شبیه سازی شد. برای تهیه نقشه های سیل گرفتگی لازم است کانال رودخانه و مورفولوژی آن به منظور استخراج پارامتر های سه بعدی مقاطع عرضی و هیدرولیک جریان، شبیه سازی گردد.نتایج حاصل از شبیه سازی جریان ناپایدار، سری های زمانی دبی در قالب فایل HEC-DSS است، که پس از آن در مجموع با اطلاعات اقتصادی، کشاورزی، ساختمانی و اطلاعات مربوط به جمعیت که از روش های پرسش نامه ای حاصل شدند، برای بررسی اثر و ارزیابی خسارت انسانی و کشاورزی ناشی از این سیلاب ها به نرم افزار HEC-FIA وارد شد. در این مطالعه حوزه آبخیز قمصر که از زیر حوزه های حوزه دریاچه نمک است و در سال های اخیر (به عنوان مثال در سال 1386) خسارات ناشی از سیل را تجربه کرده است، به عنوان منطقه و محدوده مطالعاتی انتخاب گردید. با توجه به این که داده های هیدرومتری اساس مطالعات مرتبط با سیل می باشند، دبی های حداکثر لحظه ای تحلیل فراوانی شد زیرا مهم ترین پارامتر در تهیه نقشه های سیل گرفتگی دوره های بازگشت مختلف می باشد. نتایج اولیه حاصل از تحقیق، نقشه پهنه های سیل گیر در اطراف رودخانه بن رود و سری های زمانی دبی (در قالب فرمت HEC-DSS) است. از طریق این نتایج، در مدل HEC-FIA خسارات کشاورزی ، انسانی و ساختمانی ناشی از سیل در حوزه مورد مطالعه محاسبه شد. بر اساس این نتایج، 23/3 هکتار از اراضی تحت کشت خسارت دید (8/12 میلیارد ریال). در بخش ساختمانی 36 واحد ساختمانی اطراف رودخانه بن رود در معرض خطر سیل قرار گرفت و خسارات متوجه مردم نیز شد. واژه های کلیدی: سیل، ارزیابی اثرات، HEC-GEO RAS، HEC-RAS، نقشه های سیل گیری، HEC-FIA، سیل دومین بلای طبیعی است که سالانه خسارات زیادی را به جوامع انسانی وارد می آورد. شهر ها و مراکز جمعیتی، بیشترین ریسک را دارا می باشند و نسبت به خسارت فیزیکی ناشی از وقوع سیل حساس هستند. شناسایی مناطق دارای خطر سیل گرفتگی، اطلاع از احتمال وقوع سیل با دوره های بازگشت مختلف وقایع سیلابی و ارزیابی خسارات مختلف ناشی از سیل اعم از خسارات جانی و مالی می تواند کمک شایانی به مدیریت مناطق تحت تأثیر سیل، جهت برنامه ریزی و کاهش خطرات ناشی از این پدیده طبیعی نماید. در این مطالعه مدل HEC-FIA به عنوان یکی از مدل های جدید (2012) ارزیابی اثرات و خسارات ناشی از سیل است، به محاسبه خسارت کشاورزی، ساختمانی و انسانی ناشی از سیل در حوزه آبخیز قمصر پرداخته شد. به منظور دستیابی به این هدف و افزایش دقت در شناسایی مناطق پر خطر، جریان پایدار و ناپایدار با دوره های بازگشت مختلف به وسیله نرم افزار های HEC-GEO RAS و HEC-RAS شبیه سازی شد. برای تهیه نقشه های سیل گرفتگی لازم است کانال رودخانه و مورفولوژی آن به منظور استخراج پارامتر های سه بعدی مقاطع عرضی و هیدرولیک جریان، شبیه سازی گردد.نتایج حاصل از شبیه سازی جریان ناپایدار، سری های زمانی دبی در قالب فایل HEC-DSS است، که پس از آن در مجموع با اطلاعات اقتصادی، کشاورزی، ساختمانی و اطلاعات مربوط به جمعیت که از روش های پرسش نامه ای حاصل شدند، برای بررسی اثر و ارزیابی خسارت انسانی و کشاورزی ناشی از این سیلاب ها به نرم افزار HEC-FIA وارد شد. در این مطالعه حوزه آبخیز قمصر که از زیر حوزه های حوزه دریاچه نمک است و در سال های اخیر (به عنوان مثال در سال 1386) خسارات ناشی از سیل را تجربه کرده است، به عنوان منطقه و محدوده مطالعاتی انتخاب گردید. با توجه به این که داده های هیدرومتری اساس مطالعات مرتبط با سیل می باشند، دبی های حداکثر لحظه ای تحلیل فراوانی شد زیرا مهم ترین پارامتر در تهیه نقشه های سیل گرفتگی دوره های بازگشت مختلف می باشد. نتایج اولیه حاصل از تحقیق، نقشه پهنه های سیل گیر در اطراف رودخانه بن رود و سری های زمانی دبی (در قالب فرمت HEC-DSS) است. از طریق این نتایج، در مدل HEC-FIA خسارات کشاورزی ، انسانی و ساختمانی ناشی از سیل در حوزه مورد مطالعه محاسبه شد. بر اساس این نتایج، 23/3 هکتار از اراضی تحت کشت خسارت دید (8/12 میلیارد ریال). در بخش ساختمانی 36 واحد ساختمانی اطراف رودخانه بن رود در معرض خطر سیل قرار گرفت و خسارات متوجه مردم نیز شد. واژه های کلیدی: سیل، ارزیابی اثرات، HEC-GEO RAS، HEC-RAS، نقشه های سیل گیری، HEC-FIA، HEC-DSS، قمصر.