تحقیق تلفیق مدل های HEC-HMS و HEC-RAS در GIS به منظور شبیه سازی سیلاب


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

مقاله تلفیق مدل های HEC-HMS و HEC-RAS در GIS به منظور شبیه سازی سیلاب مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۲۰  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود مقاله تلفیق مدل های HEC-HMS و HEC-RAS در GIS به منظور شبیه سازی سیلاب نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست مطالب

چکیده   ۱
مقدمه   ۲
مواد و روش‌ها   ۵
نتایج و بحث   ۷
نتیجه گیری   ۱۳
فهرست منابع   ۱۵

فهرست منابع

‍‍‌‍‍‌۱‍‍-   جوکار، ج.، ۱۳۸۱. بررسی سیل­خیزی زیر حوزه­های رودخانه شاپور با استفاده از شبیه­سازی جریانهای سیلابی، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری،۱۲۶ص.

‍‍‌‍‍‌۲‍‍-   جلالی راد، ر.، ۱۳۸۱٫ پهنه بندی سیل در بخشی از حوزه آبخیز شهری تهران با استفاده از GIS، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، ۱۱۵ص.

‍‍‌‍‍‌۳‍‍-   حاجی­قلیزاده، م.، ۱۳۸۳٫ بررسی نقش دخالتهای انسانی بر رفتار سیل در بخشی از رودخانه کن تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، ۱۲۸ص.

‍‍‌‍‍‌۴‍‍-   خسروشاهی، م.، ۱۳۸۰٫ تعیین نقش زیر حوزه­های آبخیز در شدت سیل­خیزی حوزه (مطالعه موردی حوزه آبخیز دماوند)، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم انسانی، رساله دکتری جغرافیا،۱۷۷ص.

‍‍‌‍‍‌۵‍‍-    شقایی فلاح، ر.، ۱۳۸۰٫ شبیه سازی دبی حداکثر سیلابی در شاخه­های فرعی رودخانه با استفاده از مدل HEC-HMS مطالعه موردی در حوزه آبخیز محمد آباد(استان گلستان)، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکده مرتع و آبخیزداری، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، ۱۷۵ص.

‍‍‌‍‍‌۶‍‍-   صادقی، س.ح.ر.، جلالی راد، ر. و علیمحمدی سراب، ع.، ۱۳۸۲٫ پهنه بندی سیل با استفاده از نرم افزار HEC-RAS و سامانه اطلاعات جغرافیایی (منطقه مورد مطالعه: حوزه آبخیز شهری دارآباد تهران)، پژوهشنامه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خزر، ۲: ۳۴-۴۷٫

‍‍‌‍‍‌۷‍‍-   میرزا خان، ح.، ۱۳۸۰. مقایسه مدل شبیه سازی شده بارش- رواناب به روش شیب- سطح با مدل HEC-HMS در حوزه آبخیز جاغرق (استان خراسان)، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکده مرتع و آبخیزداری، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری، ۱۰۲ص.

‍‍‌‍‍‌۸‍‍-   مهندسین مشاور سازه آب شرق, ۱۳۸۳٫ مطالعات کنترل سیلاب بند گلستان, ۱۵۲ص.

‍‍‌‍‍‌۹‍‍-   Benavides, J. A., Pietruszewski, B., Kirsch, B and Bedient, Ph., 2003. Analyzing Flood Control Alternatives for the Clear Creek Watershed in A Geographic Information System Framework,

‍‍‌‍‍‌۱۰‍‍-                 De Hoo. A., Odijk, M., Koster. E. and Lucieer, A., 2001. Assessing The Effects of Land Use Changes on Floods in The Meuse and Oder Catchments, Phys. Chem. Earth(B), 26(7-8):593-599.

‍‍‌‍‍‌۱۱‍‍-                 HEC, 2002. River Analysis System: Hydraulic Reference Manual. Us Army Crops Of Engineers Hydrologic Engineering Center. Davis Ca

‍‍‌‍‍‌۱۲‍‍-                 HEC. 2000. Hydrologic Modeling System: Application Guide Us Army Crops of Engineers Hydrologic  Engineering Center. Davis. C. A., 116p.

‍‍‌‍‍‌۱۳‍‍-                 Knebl, M.R., Yang, Z.L., Hutchison, K., Maidment, D.R., 2005. Regional Scale Flood Modeling using NEXRAD, Rainfall, GIS, and HEC-HMS\RAS: A Case Study for the San Antonio River Basin Summer 2002 Storm Event, Journal of Environmental Management, 75: 325-336.

‍‍‌‍‍‌۱۴‍‍-                 Radwan, A., 1999. Flood Analysis and Mitigation for Area in Jordan, Journal of Water Resources and Management, 125(3): 170-177.

چکیده

توسعه مناطق مسکونی و شهری در حاشیه رودخانه ­ها و بستر سیلاب دشت­ها بدون توجه به شرایط هیدرولوژیکی و هیدرولیکی حاکم بر حوزه آبخیز بالادست و رودخانه، از یک سوافزایش خطر پذیری از سیلاب و از طرف دیگر اتلاف  سرمایه گذاری در این مناطق را به­ دنبال دارد.  مطالعه حاضر  به منظور بررسی رفتار سیلاب و نحوه گسترش آن در بازه­ای از رودخانه جاغرق در استان خراسان رضوی از تلفیق مدل­های هیدرولوژیکی HEC-HMS و مدل هیدرولیکی HEC-RAS استفاده گردید بدین منظور با استفاده از آمار بارش و رواناب ایستگاه­های بارانسنجی و هیدرومتری حوزه مدل HEC-HMS  کالیبره گردید و با برداشت مقاطع عرضی رودخانه در محل بازه مسکونی حوزه, پهنه­های سیلابی مربوط به بارش­های با دوره­ بازگشت­های ۱۰، ۲۰ و۵۰ سال در GIS با استفاده از الحاقیه HEC-GeoRAS در Arc view  نمایش داده شد. نتایج مطالعه حاضر نحوه گسترش پهنه­های سیلابی در بازه مورد مطالعه را به خوبی نشان می­دهد و ضمن تایید کارایی تلفیق مدل­های مذکور کاربرد آن را در برنامه­ریزی شهری و مدیریت توسعه مناطق مسکونی توصیه  می­نماید.

مقدمه

         سیلاب یکی از مهمترین بلایای طبیعی است که که خسارات وارده از آن به انسان از سایر بلایا نظیر  خشکسالی و  قحطی بیشتر است(Green et al., 2000 ). مطالعات مختلف دلالت بر این موضوع دارد که عدم توجه به حریم مسیل­ها و رودخانه­ها باعث ایجاد یک رشد نمایی در فراوانی وقوع سیلاب و میزان خسارات وارده گردیده است و در این میان مناطق شهری و و نیمه شهری بیشترین پتانسیل خطرپذیری از سیل را دارا می­باشند. با توجه به اینکه حفاظت کامل از خطر سیلاب امکان پذیر نمی­باشد(more et al., 2005)، زیستن در کنار سیلاب و اعمال سیاست­های جدید در خصوص مدیریت کاربری اراضی و توسعه مناطق مسکونی حریم رودخانه به منظور کاهش اثرات تخریب آن امری ضروری است. آگاهی از میزان وقوع سیلاب و بررسی رفتار آن نیازمند وجود آمار کافی از وضعیت هیدرولوژیکی حوزه و دبی رودخانه می­باشد که تحقق این هدف در رودخانه های فصلی و مناطق فاقد جریانات دایمی  مقدور نمی­باشد لذا کاربرد مدل­های هیدرولوژیکی به منظور شبیه سازی فرآیند بارش- رواناب و مدل­های هیدرولیکی برای تحلیل جریان رواناب در رودخانه و بررسی نحوه گسترش آن سودمند می­باشد. کاربرد سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) به منظور نمایش و تجزیه و تحلیل داده­های مکانی در بسیاری از مطالعات که به نحوی با داده­های مکانی سرو کار دارند پذیرفته شده است که در بحث مدیریت سیلاب و تعیین سطوح سیلاب­گیر  ابزاری کارامد می­باشد.

         مطالعات انجام شده در خصوص شبیه سازی سیلاب و کاربرد مدل­های هیدرولوژیکی بیشتر به بررسی دبی رواناب در محل خروجی حوزه پرداخته شده است بطوری که  Radwan (1999) با استفاده از مدل آنالیز سیلاب برای منطقه Petra در اردن نقش اقدامات مختلف کنترل سیلاب بر دبی خروجی سیل را بررسی نمود. De Hoo   و همکاران (۲۰۰۱)نیز با بهره­گیری از مدل LISFLOOD  به بررسی نقش تغیرات کاربری اراضی بر دبی اوج سیلاب در ۲ حوزه Oder  و Meuse پرداختند. Benavides و همکاران (۲۰۰۳)  نیز با تلفیق مدل HEC-HMS و HEC-RAS در GIS به تجزیه و تحلیل گزینه­های مختلف کنترل سیلاب و انتخاب گزینه برتر نمودند. همچنین Knebl  و همکاران (۲۰۰۵) با تلفیق مدل­های مذکور در حوزه San Antonio مدل منطقه­ای برای سیلاب ارائه نمودند و کارایی مدل را در پیش بینی وقوع سیلاب متذکر شدند.

      مطالعات انجام شده در داخل کشور بیشتر به تعیین سیل­خیزی زیرحوزه­های مختلف با استفاده از مدل­های هیدرولوژیک و پهنه­بندی سیلاب با استفاده از مدل­های هیدرولیکی پرداختند که مطالعات شقایی فلاح(۱۳۸۰) در حوزه محمد آباد استان گلستان، خسروشاهی(۱۳۸۰) در آبخیز دماوند، جوکار(۱۳۸۱) در رودخانه شاپور با مدل HEC-HMS از مطالعاتی می­باشد که کارایی مدل مذکور را تایید می­نمایند. همچنین صادقی و همکاران(۱۳۸۲) از تلفیق مدل HEC-RAS و GIS به منظور پهنه­بندی سیلاب در رودخانه دارآباد استفاده نمودند که نتایج تحقیق دلالت برکارایی مدل مذکور در پهنه­بندی سیلاب دارد. حاجی­قلیزاده (۱۳۸۳) نیز در تحقیقی به بررسی نقش دخالت‌های انسانی شامل پلها، آبگذرها، آب شکن‌ها، شیب شکن‌ها در رودخانه کن تهران با استفاده از مدل HEC-RAS  پرداخت. نتایج مطالعات دلالت بر تاثیر متفاوت هر یک از اقدامات سازه­ای کنترل سیلاب بر عمق و سطح  سیلاب­های با دوره بازگشت مختلف در منطقه مورد مطالعه داشته­ است.

      با توجه به مطالعات انجام شده تلفیق مدل­های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی به منظور شبیه سازی سیلاب در مناطق مسکونی در داخل کشور کمتر انجام شده است و استفاده از مدل­های مذکور به منظور مدیریت کاربری اراضی پایین دست رودخانه مورد توجه قرار نگرفته است. در این تحقیق با استفاده از تلفیق مدل­های هیدرولوژیک و هیدرولیکHEC-HM  و HEC-RAS در محیطGIS اقدام به شبیه سازی فرایند­های بارش و رواناب در حوزه و تحلیل گسترش سیلاب در  رودخانه جاغرق در استان خراسان رضوی گردید.

مواد و روش‌ها

        حوزه مورد مطالعه به مساحت ۸۷/۷۵ کیلومتر مربع در ۱۰کیلومتری غرب شهر مشهد در استان خراسان رضوی واقع شده است. شیب متوسط حوزه ۴۲/۴۴% می‌باشد و از لحاظ شرایط آب و هوایی دارای اقلیم نیمه خشک تا مرطوب می‌باشد همچنین مقدار بارندگی سالانه آن ۳۸۱ میلیمتر می‌باشد(میرزاخان، ۱۳۸۰). شکل ۱ سیمای عمومی حوزه را در استان خراسان رضوی و ایران نشان می‌دهد.

      در این تحقیق به منظور شبیه سازی بارش و رواناب و  تعیین هیدروگراف سیلاب خروجی از حوزه از مدل HEC-HMS نسخه ۲٫۲٫۲ استفاده گردید با توجه به روش‌های انتخابی در این مدل اقدام به شناسایی ورودی‌های مدل گردید. برای تبدیل بارش به رواناب از روش شماره منحنی یا CN استفاده گردید بدین منظور نقشه CN حوزه از تلفیق نقشه‌های پوشش گیاهی، گروه‌های هیدرولوژیک خاک و کاربری اراضی در GIS و نرم‌افزار Arc View 3.3 تهیه گردید. واسنجی و اعتبار سنجی مدل با استفاده از وقایع بارش و رواناب ایستگاه‌های منطقه و انتخاب رویدادهای  بارش فراگیر منفرد و سیلاب متناظر انجام پذیرفت که برای بررسی توزیع مکانی بارندگی از روش IDW[1] در GIS بهره گرفته شد و برای تعیین الگوی زمانی بارش برای هر زیر حوزه  از الگوی بارش نزدیکترین ایستگاه ثبات  استفاده گردید. پس از واسنجی و اعتبار سنجی مدل و استخراج پارامترهای بهینه، بارش مربوط به دوره‌بازگشت‌های  ۱۰، ۲۰ و ۵۰ سال از منحنی‌های شدت، مدت، فراوانی ایستگاه سینوپتیک مشهد استخراج و وارد مدل گردید آنگاه هیدروگراف سیلاب برای دوره­بازگشت­های مختلف محاسبه شد.

    با توجه به هدف مطالعه که بررسی رفتار سیلاب  و بررسی نحوه گسترش آن در بازه­ای از مناطق مسکونی حوزه بوده نقشه برداری از مقاطع انتخابی در محل­هایی که فاقد تغییر قابل ملاحظه­ در سطح مقطع، ضریب زبری و یا شیب رودخانه بود انجام گرفت(HEC، ۲۰۰۲، Sadeghi و Jalali Rad، ۲۰۰۴). سپس ضریب زبری بازه­ها از روش Cowan (Cowan، ۱۹۵۶) به دلیل لحاظ عوامل متعدد و کنترل کننده ضریب زبری( حاجی­قلیزاده، ۱۳۸۴، Sadeghi و Jalali Rad، ۲۰۰۴) تعیین گردید. سپس از الحاقیه HEC-Geo RAS[2] در محیط GIS برای آماده‌سازی و ورود اطلاعات هندسی مربوط به بازه استفاده گردید که این اطلاعات شامل مسیرجریان، ساحل چپ و راست، مقاطع عرضی بوده که در قالب لایه های اطلاعاتی جدید در Arc View به مدل HEC-RAS وارد گردید آنگاه با ورود هیدروگراف­های خروجی مدل HEC-HMS و معرفی ضرایب زبری، همگرایی و واگرایی کانال مدل HEC-RAS اجرا شده و نتایج تحلیل هیدرولیکی جریان و نمایش پهنه­های سیلابی و عمق سیلاب  در ArcView‌ انجام پذیرفت و عرصه­های سیل­گیر برای بارش­های با دور بازگشت ۱۰، ۲۰ و ۵۰ سال تعیین گردید.

 

نتایج و بحث


[۱] Inverse Distance Weighted

[2] Hec GeoRas Extension

 

20,000 ریال – خرید

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

 

مطالب پیشنهادی:
  • مقاله سیلاب
  • مقاله سیل
  • مقاله سیل و سیلاب
  • برچسب ها : , , , , , , , , ,
    برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

    براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
    به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید
    

    جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

    سبد خرید

    • سبد خریدتان خالی است.

    دسته ها

    آخرین بروز رسانی

      چهارشنبه, ۲۶ مهر , ۱۳۹۶
    
    اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
    wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
    تمامی حقوق برایbankmaghale.irمحفوظ می باشد.