نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• محمدجواد امیری ¹
• حمید جورکش ²
• احمد نوحه گر ³

¹ عضو هیات علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران

² دانشجوی دکتری برنامه ریزی محیط زیست، پردیس کیش، دانشگاه تهران

³ گروه برنامه ‏ریزی، مدیریت و آموزش محیط زیست، دانشکده محیط زیست، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران

چکیده

سابقه و هدف: سیلاب ناشی از افزایش ناگهانی ارتفاع آب رودخانه به‌دلیل وقوع بارندگی شدید می‌باشد که آب اضافه از دبی پایه و بستر رودخانه خارج شده و وارد مناطق مجاور می‌شود که خسارت‌های هنگفتی را بر اکوسیستم‌ها و زیرساخت‌های منطقه در سیلاب-دشت‌های رودخانه وارد می‌سازد. به‌منظور تدوین برنامه‌ی راهبردی در مسیر مدیریت بحران، شناخت سازوکار و تکوین پدیده‌ی سیلاب و میزان رواناب ایجادشده ناشی از آن در اولویت قرار دارد.
مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، سه وقوع سیلاب در روزهای 16 فوریه 2017، 26 مارس 2019 و 23 ژانویه 2020 که در هر سه روز، میانگین بارش در محدوده‌ی مطالعاتی شیراز، 100 میلی‌متر بود، انتخاب شده و با رویکرد سینوپتیکی، اندرکنش‌های جوی و الگوهای مولد سیلاب شناسایی گردید. سپس با استفاده از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS میزان تبدیل بارش به رواناب در هر یک از زیرحوضه‌های موجود در محدوده مطالعاتی شیراز شبیه‌سازی شد.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که بیشینه‌ی بارش در فوریه و کمینه‌ی آن در جولای رخ می‌دهد. بیشینه‌ی بارش سالانه در مناطق کوهستانی قلات و گلستان با 627 میلی‌متر و کمینه‌ی آن در مهارلو به میزان 245 میلی‌متر است. نتایج سینوپتیکی نشان داد که استقرار ناوه‌ی کم‌ارتفاع و سردچال جوی تراز 500 هکتوپاسکال در شرق مدیترانه به همراه استقرار سیستم کم‌فشار دینامیکی ایران موجب ناپایداری هوای سطحی در استان فارس شده و با تزریق رطوبت از خلیج‌فارس به توده‌ی هوا، موجب وقوع بارش‌های سیلابی در شیراز شده است. نتایج مدل‌سازی بارش- رواناب نشان داد که بیشترین میزان رواناب در زیرحوضه‌های صدرا و قلات به‌ترتیب 5773 و 5076 هزارمترمکعب بود و بیشینه‌ی دبی پیک نیز در صدرا و قلات به‌ترتیب 666 و 389 مترمکعب در ثانیه بود که طی ساعت 17:00 اتفاق افتاد. بیشترین حجم نفوذ بارش در قلات و چنار راهدار به‌ترتیب 5423 و 2546 هزارمترمکعب بود و کمترین میزان نفوذ در دروازه قران با 247 هزارمترمکعب بود که دلیل اصلی آن تراکم بالای کاربری مسکونی- تجاری در این زیرحوضه است.
نتیجه گیری: بنابراین پیشنهاد می‌گردد که به‌منظور مدیریت بحران سیلاب در شیراز، مهار رواناب‌های تولیدشده در زیرحوضه‌های شمالی همچون قلات، گلستان و صدرا و افزایش سطح نفوذپذیری می‌تواند در مهار سیلاب کارساز باشد.

کلیدواژه‌ها

• سردچال
• سیلاب
• HEC-HMS
• رواناب
• شیراز

عنوان مقاله [English]

Identification of Flood Atmospheric Patterns and Simulation of Rainfall to Runoff Conversion in Shiraz Watershed

نویسندگان [English]

• Mohammad Javad Amiri ¹
• Hamid Jourkesh ²
• Ahmad Nohegar ³

¹ Assistant, Professor of environmental faculty university of tehran

² PhD. Student, Department of Environment, Kish Campus, University of Tehran

³ University of Tehran

چکیده [English]

Introduction: Flood is caused by a sudden increase in the water level of a river due to heavy rainfall, in which excess water flows out of the basin and the riverbed and enters adjacent areas, causing extensive damage to the region's ecosystems and infrastructure. In order to determine and implement a strategic plan in the direction of crisis management, understanding the mechanism and development of the flood phenomenon and the amount of runoff created as a result is a priority.
Material and methods: In this study, three events of flood on 16 February 2017, 26 March, 2019 and 23 January 2020, when the average rainfall in the Shiraz watershed was 100 mm every three days, were selected and interacted with a synoptic approach. Atmospheric conditions and flood patterns were identified. Next, using by HEC-HMS hydrological model, the amount of rainfall to runoff conversion in each of the sub-basins in the Shiraz watershed was simulated.
Results and discussion: The results showed that the maximum precipitation occurs in February and the minimum in July. The maximum annual rainfall is 627 mm in the mountainous areas of Qalat and Golestan and the minimum is 245 mm in Maharloo lake. Synoptic results showed that the establishment of low altitude and cold-water trough at the level of 500 hPa in the eastern Mediterranean along with the establishment of dynamic low pressure system in Iran caused surface air instability in Fars province and by injecting moisture from the Persian Gulf to the massif. The weather has caused floods in Shiraz. The results of rainfall-runoff modeling showed that the highest runoff in Sadra and Qalat sub-basins were 5773 and 5076 thousand m3, respectively, and the maximum peak discharge in Sadra and Qalat was 666 and 389 m3/sec, respectively. It happened at 17:00. The highest volume of rainfall penetration in Qalat and Chenar Rahdar was 5423 and 2546 thousand cubic meters, respectively, and the lowest level of penetration in the Quran Gate was 247 thousand m3, the main reason being the high density of residential-commercial use in this sub-basin.
Conclusion: Therefore, it is suggested that in order to manage the flood crisis in Shiraz, controlling runoff produced in northern sub-basins such as Qalat, Golestan and Sadra and increasing the level of permeability can be effective in controlling floods.

کلیدواژه‌ها [English]

• Cut of low
• flood
• HEC-HMS
• runoff
• Shiraz