| تعداد نشریات | 31 |
| تعداد شمارهها | 834 |
| تعداد مقالات | 8,015 |
| تعداد مشاهده مقاله | 14,852,519 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,586,536 |
تحلیل حساسیت مدل دوبعدی HEC-RAS نسبت به معادلات حاکم در پهنهبندی خطر سیل: مطالعه موردی رودخانه خرمآباد | ||
| مخاطرات محیط طبیعی | ||
| مقاله 8، دوره 14، شماره 46، دی 1404، صفحه 125-146 اصل مقاله (3.51 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22111/jneh.2025.50364.2086 | ||
| نویسندگان | ||
| ایرج ویس کرمی1؛ علی حقی زاده* 2؛ ابوالحسن فتح آبادی3 | ||
| 1دانشجوای دکترای علوم و مهندسی آبخیزداری، گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان | ||
| 2دانشیار ، گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان | ||
| 3دانشیار گروه مهندسی مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس | ||
| چکیده | ||
| علیرغم پیشرفتهای قابلتوجه در مدلهای هیدرولیکی، عدم درک کامل فرآیندهای سیلاب و تغییرات مکانی-زمانی ورودیهای مدل (مانند توپوگرافی و زبری سطح)، دقت پیشبینی سیلاب را محدود کرده است. در پژوهش حاضر، تأثیر معادلات محاسباتی بر دقت مدل HEC-RAS در تهیه نقشه خطر سیل بررسی شد. به همین منظور متغیرهای جریان آب برای دبیهای 15، 34 و ۱۰۰۰ مترمکعب بر ثانیه در یک بازه ۳ کیلومتری از رودخانه پاییندست شهر خرمآباد شبیهسازی شدند. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که این مدل به عواملی نظیر ضریب زبری مانینگ، ابعاد شبکه محاسباتی و روش حل معادلات حاکم بر جریان حساسیت بالایی دارد. در میان خصوصیات هیدرولیکی مختلف، تراز سطح آب کمترین حساسیت را نسبت به معادلات محاسباتی نشان داد. عملکرد مدل در شبیهسازی جریان اندازهگیری شده در ماه فروردین و آبان ۱۴۰۳، با استفاده از روش حل موج پخشیده، بهمراتب بهتر بود. در مقابل، برای سیلاب فروردین ۱۳۹۸، روش حل معادلات موج دینامیک نتایج بهتری را ارائه داد. تحلیلهای انجامشده از طریق ارزیابی پارامترهای اندازهگیری شده (عمق، سرعت و عرض گسترش جریان) و نتایج شبیهسازی چهار مقطع مشاهداتی، با استفاده از شاخصهای آماری RMSE و MAPE، انجام گردید. نتایج نشان داد که در اکثر مقاطع، سیلاب به کرانهها گسترش یافته و در مقطع پل (مقطع D) به دلیل محدودیت عرضی، عمق و سرعت بیشتری به ثبت رسیده است. به طور کلی، در شرایطی که کانال مقطع پر ظرفیت مناسبی برای دبی ورودی داشته باشد، روش حل موج پخشیده انتخاب بهتری است. در مقابل، برای دبیهای با دوره بازگشت بالا و در شرایطی که جریان به سمت سیلابدشت گسترش مییابد، انتخاب معادلات موج دینامیک برتر خواهد بود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مدل HEC-RAS؛ حساسیت مدل؛ عدم قطعیت؛ معادلات هیدرودینامیکی | ||
| مراجع | ||
|
بهروز، معصومه، علیمحمدی، سعید و عطاری، جلال (1393). تحلیل حساسیت عدم قطعیتهای هیدرولوژیکی، هیدرولیکی و اقتصادی در طراحی سیستمهای کنترل سیلاب. تحقیقات منابع آب ایران، (10)2، 81-69.
پورنبی درزی، سمیه، وفاخواه، مهدی و رجبی، محمدرسول. (1400). پهنه بندی خطر سیل با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC- RAS و Arc GIS مطالعه موردی: حوزه آبخیز چشمه کیله شهرستان تنکابن. مخاطرات محیط طبیعی، (28)10، 15-28. doi: 10.22111/jneh.2021.28694.1603
جمال عبدالرحیم، پروان علی، والی زاده داریوش. (1400). پهنهبندی خطر سیلاب در رودخانه ایرانشهر با استفاده از مدلسازی عددی دوبعدی و GIS. مجله علوم آب و خاک، ۲۳ (۴)، ۸۳-۷۱
حسینی، سید موسی، اشتری، نفیسه و شعبانی عراقی، عارفه. (1400). تاثیر توان تفکیک DEM و ضریب زبری مانینگ بر کارآیی مدل HEC-RAS-WMS در تعیین پهنههای مخاطره سیلاب مطالعه موردی رودخانه کشکان، استان لرستان، ایران. مجله آمایش جغرافیایی فضا, 11(41)، 95-110. doi: 10.30488/gps.2020.230991.3247
شرافتی، احمد و ذبیهون، باقر. (1392). تحلیل عدم قطعیت و تولید آماری الگوی رگبار حوضه سیمره. مجله پژوهش آب ایران، (7)13، 108- 97.
علیان، نرگس، احمدی، محمد مهدی، بختیاری، بهرام (۱۳۹۸). تحلیل عدم قطعیت در براورد خسارت مورد انتظار سالیانه بهمنظور ارزیابی ریسک سیلاب (مطالعه موردی: دشت کوهپایه - سگزی از حوضه آبریز زایندهرود). مجله علوم آب و خاک، ۲۳ (۴)، ۱۵۲-۱۴۱.
علیزاده، امین (1388). اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، ویرایش نوزدهم
کریمی فیروزجایی، محمد، عبدالهی، عطالله، جلوخانی نیارکی، محمدرضا (1396). تهیه نقشه خطر سیل مبتنی بر انرژی جریان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، مطالعه موردی: رودخانه نکا. پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی، (5)4، 159- 175.
مغربی، محمود و اسلامی تبار، مهدیه. (1402). مدلسازی و تحلیل دو بعدی هیدرولیک رودخانه کارده با استفاده ازHEC-RAS . هیدروفیزیک، 9(1): 145-131.
نوروزی، امیر، غواصیه، احمدرضا (1385). مروی بر مفاهیم کمی عدم قطعیت، قابلیت اعتماد و ریسک، کارگاه فنی همزیستی با سیلاب.
Alfonso, L., Mukolwe, M. M., Di Baldassarre, G. (2016). Probabilistic flood maps to support decision-making: Mapping the value of information. Water Resources Research, 52(2), 1026-1043. https://doi.org/10.1002/2015WR017378 Amrei, D., Britta, S. (2020). Flood hazard analysis in small catchments: Comparison of hydrological and hydrodynamic approaches by the use of direct rainfall. Journal of Flood Risk Management, 13, 26. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.02.010 Arcement, G. J., Schneider, V. R. (1989). Guide for selecting Manning’s roughness coefficients for natural channels and flood plains (U.S. Geological Survey Water-Supply Paper 2339). U.S. Geological Survey. https://doi.org/10.3133/wsp2339 Costabile, P., Costanzo, C., Ferraro, D., Macchione, F., & Petaccia, G. (2020). Performances of the new HEC-RAS version 5 for 2-D hydrodynamic-based rainfall-runoff simulations at basin scale: Comparison with a state-of-the-art model. Water, 12(9), 2326. https://doi.org/10.3390/w12092326 Dalledonne, G., Kopmann, R., Brudy-Zippelius, T. (2019). Uncertainty analysis of floodplain friction in hydrodynamic models. Hydrology and Earth System Sciences Discussions. https://doi.org/10.5194/hess-2019-159 Garcia, M., Foster, K. (2023). Assessing Uncertainty in Flood Inundation Models: A Case Study. Environmental Modelling & Software, 166, 104871 Haces‐Garcia, F., Kotzamanis, V., Glennie, C. L., Rifai, H. S. (2025). Improving Manning's n in flood models using 3D point clouds, flume experiments, and deep learning. Water Resources Research, 61(3), e2024WR037665. Koo, H., Iwanaga, T., Croke, B. F., Jakeman, A. J., Yang, J., Wang, H. H., Chen, M. (2020). Position paper: Sensitivity analysis of spatially distributed environmental models—A pragmatic framework for the exploration of uncertainty sources. Environmental Modelling & Software, 104857. Lee, T., Kim, S. (2021). Quantifying Uncertainty in Hydraulic Models for Flood Risk Assessment. Water Resources Research, 57(11), e2021WR030852. Merwade, V., Olivera, F., Arabi, M., Edleman, S. (2008). Uncertainty in flood inundation mapping: Current issues and future directions. Journal of Hydrologic Engineering, 13(7), pp 608–620. Peng, J., Zhang, J. (2022). Urban flooding risk assessment based on GIS-game theory combination weight: A case study of Zhengzhou City. International journal of disaster risk reduction, 77, 103080. Pinos, J., Timbe, L. (2019). Performance assessment of two-dimensional hydraulic models for a generation of flood inundation maps in mountain river basins. Water Science and Engineering, 12(1), pp11–18. https://doi.org/10.1016/j.wse.2019.03.001 Rampinelli, C. G., Smith, T. J., Araújo, P. V. (2024). Addressing Uncertainty in Flood Hazard Mapping under a Bayesian Approach. Journal of Hydrologic Engineering, 29(3), 04024004. Roberts, S., Nielsen, O., Gray, D., Sexton, J., Davies, G. (2015). ANUGA user manual. Commonwealth of Australia (Geoscience Australia) and the Australian National University. Smith, J., Johnson, R. (2022). Uncertainty in Flood Prediction: A Review of the Influence of Hydrological Models. Journal of Hydrology, 604, pp 127-134 Teng, J., Jakeman, A. J., Vaze, J., Croke, B. F., Dutta, D., Kim, S. J. E. M. (2017). Flood inundation modelling: A review of methods, recent advances and uncertainty analysis. Environmental modelling & software, 90, pp 201-216. Trinh, M. X., Molkenthin, F. (2021). Flood hazard mapping for data-scarce and ungauged coastal river basins using advanced hydrodynamic models, high temporal-spatial resolution remote sensing precipitation data, and satellite imageries. Natural Hazards, 109, pp 441–469. https://doi.org/10.1007/s11069-021-04843-1 Yeou-Koung, T., Chi-Leung, C. (2016). Sensitivity and uncertainty analysis of hydrologic/hydraulic model for Shenzhen River and Northern New Territory Basin in Hong Kong. 12th International Conference on Hydroinformatics, HIC 2016. Yildirim, E., Just, C., Demir, I. (2022). Flood risk assessment and quantification at the community and property level in the State of Iowa. International journal of disaster risk reduction, 77, 103106. Yin, J., Guo, S., Gentine, P., Sullivan, S. C., Gu, L., He, S., Chen, J., & Liu, P. (2021). Does the hook structure constrain future flood intensification under anthropogenic climate warming? Water Resources Research, 57(2), pp 1–22. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 611 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 302 |
||