نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز

2 استاد، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز

3 کارشناس ارشد سازه‌های هیدرولیکی، گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز

چکیده

مردم در سراسر جهان همه روزه با وقایعی روبرو می‌شوند که منجر به مرگ، آسیب، تخریب اموال و اختلال در فعالیت‌های روزانه می‌شود. سیل نیز به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی از دیرباز جوامع روستایی و شهری را مورد تهدید و هجوم قرار داده و موجب خسارات جانی و مالی گردیده است. از این‌رو بسیار ضروری است تا تحقیقات و بررسی‌هایی در خصوص طغیان رودخانه‌ها در زمان وقوع سیلاب انجام پذیرد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار CCHE2D به بررسی بازتاب رفتار هیدرولیکی شهر آق قلا در برخورد با سیلاب‌های 100 ساله رودخانه‌ی گرگان‌رود پرداخته شده و با استفاده از شاخص مخاطره، ورودی لازم برای تدوین برنامه واکنش سریع، مدیریت بحران، بیمه سیلاب استخراج گردیده است. نتایج حاکی از آن می‌باشد که با توجه به الگوی جریان شکل گرفته در سیلاب مذکور و نقشه‌های شاخص مخاطره، تخلیه کلی شهر امری ضروری به نظر می‌رسد. از طرفی با توجه به مساحت پهنه پرخطر، میزان خسارات وارده سنگین خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

2D Numerical Simulation of Urban Floods Using CCHE2D (Case Study: Aghghala City)

نویسندگان [English]

  • N Kardan 1
  • Y Hassanzadeh 2
  • A Arzanlou 3

1 Azarbaijan Shahid Madani University, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering

2 Professor, Faculty of civil engineering

3 Graduated M.Sc Student, Tabriz University

چکیده [English]

People around the world encountered every day with the natural events that lead to the death, injury, destruction of property and disruption of their daily activities. Flooding is known as one of these natural hazards that have long been threatened the urban communities and causes several human and financial casualties. Therefore, it is necessary to perform research studies and implement subsequent actions consistent with the nature of the river at the time of flooding. In this study, the hydraulic behavior of Aghghala city has been considered and investigated in dealing with the 100-year flooding of Gorganroud River using CCHE2D; and with defining the risk index, the required input data have been extracted to codify the rapid response planning, crisis management, and flooding insurance. The results show that regarding the flow pattern formed during the flooding and the overall hazard maps, evacuation of the entire city seems to be essential. However, regarding to the area of the zones having high risk, the predicted damages would be very heavy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • crisis management
  • urban flooding
  • numerical simulation
  • Risk index
  • Aghghala city

[1] Jongman, B., Hochrainer-Stigler, S., Feyen, L., Aerts, J.C.J.H., Mechler, R., Botzen, W.J.W., Bouwer, L.M., Pflug, G., Rojas, R., Ward, P.J.. “Increasing Stress on Disaster-Risk Finance Due to Large Floods”. Nature Climate Change, Vol.4, pp.264–268, 2014.

]2[ بی نام.گزارش مطالعات تعیین حد بستر و حریم رودخانه گرگانرود از سد وشمگیر تا محل اتصال به دریای خزر، مطالعات هیدرولوژی، شرکت مهندسی مشاور سازه پردازی ایران. 1386.

[3] Gallien, T.W., Schubert, J.E., Sanders, B.F. Predicting Tidal Flooding of Urbanized Embayments: A Modelling Framework and Data Requirements, Coastal Engineering, Vol.58, No.6, pp.567-577, 2011.

[4] Haltas, I., Tayfur, G., Elci, S. Two-dimensional Numerical Modeling of Flood Wave Propogation in an Urban Area Due to Urkmez Dam-Break”, Izmir, Turkey, Natural Hazards, Vol.81, No.3, pp.2103-2119, 2011.

]5[ ارشادی فارسانی، م.، نظری­ها، م.، باغوند، ا.، داننده مهر، ارزیابی خسارات سیل شهر تبریز و راهکارهای مدیریت آن. مجموعه مقالات اولین کنفرانس ملی مدیریت سیلاب­های شهری، دانشگاه تهران، تهران، 9 صفحه، 1389.

]6[ مدنی، ف.، مدنی، ل.، صفوی، م.ب. بررسی مدیریت بحران سیل در مناطق شهری با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، دومین همایش مدیریت بحران در صنعت ساختمان، شریان­های حیاتی و سازه­های زیر زمینی، مرکز پژوهشی مهندسی بحران های طبیعی شاخص سازان، اصفهان، 8 صفحه، 1391.

]7[ کردپور، ف.، مقدم­پور، س.م.، دارایی، ع.ا.، سلیمانی کوشان، ح. تلفیق مدل­های همپوشانی شاخص­های (IO) و Binary Evidence با تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در مکان­یابی عرصه­های پخش سیلاب (مطالعه موردی حوزه آبخیز دشت ذهاب استان کرمانشاه)، کنفرانس ملی مدیریت سیلاب، تهران، 8 صفحه، 1392.

]8[ جعفری، ر.، بختیاری، ب. تهیه نقشه پتانسیل سیل­خیزی با استفاده از منطق فازی (مطالعه موردی: دشت کهنوج)، کنفرانس ملی مدیریت سیلاب، تهران، 8 صفحه، 1392.

]9[ کمالی، م.، سلیمانی، ک.، شاهدی، ک.، گمرکچی، ا.. شناسایی مناطق مولد سیل در حوضه آب­خیز رودخانه باراجین با استفاده از GIS، کنفرانس ملی مدیریت سیلاب، تهران، 8 صفحه، 1392.

]10[ محمدنژاد، ب.ع.، م.ا. فاطمی کیا، ج. بهمنش، م. منتصری. شبیه­سازی عددی انتشار موج ناشی از شکست سد به­صورت دو بعدی قائم، نشریه مهندسی عمران ومحیط زیست، سال44، شماره 3، صفحه 47-59، 1393.

]11[ کمالی، م.، سلیمانی، ک.، شاهدی، ک.، نوشهری، ا.، گمرکچی، ا. تعیین نقاط سیل­خیز و اولویت­بندی زیرحوضـه­هـا در حوضه آب­خیـز اراجین شهر قزوین با استفاده از تلفیق مدی HMS-HEC و سیستم اطالعات جغرافیایی، نشریه علوم و مهندسی آب­خیزداری ایران، سال9، شماره 29، صفحه 27-34، 1394.

]12[ رفیعی ساردویی، ا.؛ خلیقی سیکارودی، ش.؛ آذره، ع.؛ رستمی خلج، م.. کاربرد مدی HMS-HEC در اولویت بندی پتانسیل سـیل خیـزی حوضه­ی آبخیز بالادست سد کرم، نشریه علوم و مهندسی آب­خیزداری، سال9، شماره 28، صفحه 53-56، 1394.

]13[ اداره آب منطقه­ای استان گلستان، آدرس سایت: http://www.gsrw.ir.

 

[14] Ying, X., Wang, S.S.Y., Khan, A.A. 2003. Numerical Simulation of Flood Inundation Due to Dam and Levee Breach. Proceeding of ASCE World Water & Environmental Resources Congress (CDROM), Philadelphia, USA, 2003.

[15] Ying, X., Khanand, A. Wang, S.S.Y. Upwind conservative scheme for the Saint Venant equation, Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 130, No.10, pp.977-987, 2004.

[16] Jorgeson, J., Ying, X. Wardlaw, W.. “Two Dimensional Modelling of Dam Breach Flooding”. US-CHINA workshop on Advanced Computational Modelling in Hydroscience and Engineering, Oxford, Mississippi, USA, 2004.

[17] Wu, W. “Two-Dimensional Hydrodynamic and Sediment Transport Model For Unsteady Open Channel Flows Over Loose Bed (Version 2.1)”, Tech Report No. NCCHE- TR- 2001-3. NCCHE, University of Mississippi, 2009.

[18] Zhang, Y., Jia, Y. Wang, S.Y. “A Conservative Multi-block Algorithm for Two-dimensionalNumerical”. International Journal of Mathematical, Computational, Physical, Electrical and Computer Engineering, Vol.1, No.14, pp.43-55, 2007.

]19[ حسن زاده، ی.، و. نورانی، و. سپهری، ه. دل­ افروز، م. حسن زاده، و ف. الماس پور. 1394. تحلیل امواج ناشی از شکست سد و پهنه­بندی دشت سیلابی با استفاده از مدل ریاضی (مطالعه موردی: سد ونیار)، نشریه دانش آب و خاک، سال 25، شماره 4، صفحه 15-1.

]20[ ارزنلو، ا. بررسی شکست سد خاکی شهرچای ارومیه ناشی از روگذری جریان و پهنه بندی سیلاب با استفاده از مدلHEC-RAS وGIS ، پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریزو 1394.

[21] The U.S. Bureau of Reclamation identifies Hazard as a Combination of Depth and Velocity and Differentiates These for Adults, Cars, and Houses, 1988.

]22[ ارزنلو، ا.، ی. حسن زاده، و ن. کاردان.. شبیه­سازی عددی شکست سد و پهنه­بندی سیلاب به منظور استفاده در تهیه برنامه واکنش سریع (مطالعه موردی: سد شهرچای ارومیه)، نشریه دریافنون، سال سوم، شماره 6، 1395(زیرچاپ).