بررسي سيل در مصب رودخانه ها تحت اثر توام افزايش جريان رودخانه و تراز آب دريا با ديدگاه هم افزا (مطالعه موردي : مصب رودخانه هاي استان خوزستان)

كارشناسي ارشد

آب يكي از نعمت‌هاي الهي است كه حيات كره زمين و زندگي هر موجود زنده‌اي به آن وابسته است. اگرچه از آب به عنوان مايه حيات ياد مي‌شود، ولي در صورت عدم مديريت مناسب، مي‌تواند باعث بروز بلاياي جبران‌ناپذيري شود و زندگي مردم را به خطر بيندازد. فراواني وقوع سيل در دهه‌هاي اخير موجب شده كه مناطق وسيعي از دنيا، از جمله كشور عزيزمان ايران، در معرض تهاجم سيلاب‌هايي با اثرات تخريبي ناگوار و عظيم قرار گيرند و خسارات چشمگيري به جوامع وارد شود. آنچه در وهله اول به تبيين راهكارهايي براي مهار، مديريت سيلاب و كاهش خسارات ناشي از اين بلاي طبيعي كمك مي‌كند، شناخت ويژگي‌هاي سيل، عوامل وقوع و تشديد آن و در نهايت ارزيابي ريسك اين پديده است. بدين منظور، به بررسي و ريشه‌يابي جوانب مختلف سيلاب در مصب رودخانه كارون در استان خوزستان در بازه زماني 1379 تا 1398 و به طور خاص، سيل ويرانگر سال 1398 در اين محدوده پرداخته شده است. در ارزيابي‌هاي متعارف مخاطرات سيلاب، معمولاً تنها يك عامل ايجاد سيل را در نظر مي‌گيرند؛ اين در حالي است كه سيل ساحلي مي‌تواند در نتيجه اندركنش رواناب رودخانه در اثر بارندگي و افزايش تراز آب دريا در اثر جزر و مد به وجود آيد. در همين راستا، در پژوهش پيش‌رو ابتدا با استفاده از دبي سال‌هاي آبي 1379 تا 1398، جريان رودخانه كارون در محدوده ايستگاه آب‌سنجي اهواز تا خرمشهر در نرم‌افزار HEC-RAS مدل‌سازي شد. در اين پژوهش، به منظور واسنجي مدل، تمركز اصلي بر تنظيم و اصلاح ضريب زبري مانينگ قرار گرفته است، كه اين امر مستلزم اجراي مدل در شرايط ماندگار مي‌باشد و در اين زمينه ايستگاه آب‌سنجي ديگري در فاصله ميان محدوده مطالعاتي (ايستگاه آب‌سنجي دارخوين) كه اطلاعات مربوط به تراز آب در آن موجود مي‌باشد، به عنوان ايستگاه شاهد در نظر گرفته شد. پس از مشخص شدن ضريب مانينگ بهينه (0.035 براي كانال اصلي و 0.05 براي سيلاب دشت‌ها) مدل در شرايط ناماندگار اجرا گرديد. در گام بعد، با مقايسه نتايج اين مدل‌سازي با داده‌هاي برداشت شده تراز آب و تفكيك مقادير تراز آب رودخانه ناشي از بارندگي و جزر و مد در محل مصب، مشخص شد كه بارندگي و جزر و مد هر‌كدام چه سهمي در ايجاد سيل‌هاي تاريخي در محدوده ساحلي داشته‌اند كه نتايج حاكي از آن بود كه كليه مقادير مشاهداتي تغييرات آنومالي تراز آب دريا در ايستگاه خرمشهر در مقايسه با تغييرات آنومالي مقادير رونديابي شده سيل رودخانه اي در بازه مذكور مقادير بزرگ¬تري را نشان مي‌دهد و اين موضوع مويد آن است كه همزماني سيل رودخانه اي با تغييرات تراز آب دريا (در زمان‌هاي جزر و مد) مي¬تواند اثرات مخرب سيل در نواحي ساحلي را تشديد نمايد. در بخش دوم اين پژوهش، رويكردي دو‌متغيره براي ارزيابي مخاطرات سيلاب پيشنهاد شده كه اثرات تركيبي جريان رودخانه و سطح آب ساحلي را در نظر مي‌گيرد. اين امر با استفاده از جعبه‌ابزار تحليل چندمتغيره كاپولا (MvCAT) ميسر شد كه به تحليل دقيق‌تر و شناخت بهتر عوامل مؤثر در ايجاد سيلاب‌هاي ساحلي كمك مي‌كند و امكان مدل‌سازي همبستگي‌ها و وابستگي‌هاي متقابل بين عوامل مختلف مؤثر در سيلاب، نظير بارندگي و جزر و مد را فراهم مي‌آورد .نتايج اين مطالعه نشان مي‌دهد كه در صورت وقوع همزمان بارندگي و افزايش سطح آب به دليل جزر و مد، تحت چهار سناريو مختلف (به دليل تفاوت بين اعداد محاسبه شده از نرم‌افزار HEC-RAS و داده‌هاي مشاهداتي)، دوره بازگشت سيلاب به طور قابل توجهي كاهش مي‌يابد. به عنوان مثال، سيل سهمگيني كه در فروردين سال 1398 (آوريل 2019) روي داد و ويراني¬هاي زيادي را به بار آورد، دبي 3340 مترمكعب بر ثانيه را داشت كه اين دبي به تنهايي دوره بازگشت 218 سال را دارا بود ولي با در نظر گرفتن اثر افزايش تراز آب در آن، دوره بازگشت اين سيل به 88 سال كاهش يافت و يا بزرگ¬ترين دبي رخ داده در دوره آماري مذكور مربوط به سال 2005 مي-باشد كه برابر با 3577 مترمكعب بوده و اين دبي دوره بازگشت 254 ساله دارد؛ اما، هنگامي كه اثر افزايش تراز آب را در آن سيل¬ در نظر بگيريم، دوره بازگشت به 93 سال كاهش مي¬يابد. در نهايت مي¬توان بيان كرد كه در مطالعات سيل¬هاي ساحلي ناديده گرفتن وابستگي بين سطح دريا و رودخانه منجر به دست كم گرفتن خطر و پيامد¬هاي ناگواري مي¬شود .

232039

دانشگاه اصفهان

مهندسي عمران- مهندسي و مديريت منابع آب

حامد يزديان , محمدعلي عليجانيان