سیل ویرانگر تابستان امسال در سراسر پاکستان منجر به کشته شدن بیش از 1400 نفر و زیر آب رفتن یک سوم کشور شده است. این سؤال را ایجاد می کند: کدام کشورها و جمعیت آنها در سراسر جهان در برابر خطر سیل آسیب پذیرتر هستند؟ این نقشه گرافیکی با استفاده از داده‌های یک مطالعه اخیر منتشر شده در نیچر، خطر سیل در سراسر جهان را ترسیم می‌کند و 1.81 میلیارد نفر را که مستقیماً در معرض سیل‌های 1 در 100 سال قرار دارند، نشان می‌دهد. این روش خطرات احتمالی ناشی از سیل داخلی و ساحلی را در نظر می گیرد.

WMS محصول قدرتمند شرکت Aquaveo نرم افزاری تخصصی در زمینه مدل‌سازی حوضه‌های آب‌خیز و منابع آب زیر زمینی بوده که توانسته است طیف کاملی از ابزارهای مدل‌سازی و تجزیه و تحلیل منابع آبی را برای تمامی فازهای هیدرولوژیکی و هیدرولیکی در یک محیط واحد ارائه دهد. این نرم افزار ابزارهای قدرتمندی برای مدل‌سازی فرایندهای خودکار شامل استخراج اتوماتیک حوزه آب‌خیز، محاسبه پارامترهای هندسی، محاسبه همپوشانی لایه‌ها در GIS، استخراج مقطع عرضی از داده‌های عوارض زمین و طراحی سیستم‌های لوله‌کشی مقابله با طوفان به مهندسین ارائه می‌کند.

این مجموعه داده - HYSOGs250m - نشان دهنده مجموعه داده های مشبک جهانی از شبکه های هیدرولوژیکی خاک (HSGs) با وضوح جغرافیایی 1/480 درجه اعشاری، مربوط به وضوح پیش بینی شده تقریبا 250 متر است. این داده ها برای پشتیبانی از مدل سازی رواناب شماره منحنی بر اساس USDA در مقیاس منطقه ای و قاره ای توسعه یافته است. طبقه بندی HSG ها از کلاس های بافت خاک و عمق تا سنگ بستر تهیه شده توسط سیستم غذایی و کشاورزی سازمان خاک و شبکه 250 متر است. یک فایل داده از گروههای هیدرولوژیکی خاک (HSGs) با وضوح 250 متر در قالب GeoTIFF با این مجموعه داده ارائه شده است. اسکریپت R مورد استفاده برای تولید مجموعه داده به عنوان یک فایل همراه است.

به وب سایت سیستم تجزیه و تحلیل رودخانه مرکز مهندسی هیدرولوژیک (CEIWR-HEC) خوش آمدید. این نرم افزار به کاربر امکان می دهد جریان ثابت یک بعدی، محاسبات جریان ناپایدار یک و دو بعدی، محاسبات انتقال رسوب / بستر متحرک و مدل سازی دمای آب / کیفیت آب را انجام دهد.

نسخه های قبلی نرم افزار SMS اجازه مدل سازی مدل های HEC-RAS 1D را داده است. HEC-RAS 1D برای انجام تجزیه و تحلیل کیفیت آب استفاده می شود. اگرچه بخشی از نرم افزار SMS بود، اما به دلیل اینکه توسط نرم افزار مدل سازی آبخیز Aquaveo (WMS) پشتیبانی می شد، حذف شد. با این حال، با در نظر گرفتن HEC-RAS 2D، رابط HEC-RAS 1D در نرم افزار SMS 13.1 بازیابی شده است.

3.8 مدل های آبریز اندازه متوسط

1.3.8. مدل های مخزن

با توجه به طرح کلی مدل های مخزن ارائه شده در شکل 10.8، تغییر در زمان آب موجود برای تشکیل رواناب با رعایت عملکرد یک سری مخازن که سعی در ذخیره سازی ذخیره آب در حوضه آبریز در سطوح مختلف دارند، اصلاح می شود. این مخازن مطابق با قوانین مختلف پیشنهاد شده توسط نظریه های پدیده های ضمنی در تشکیل رواناب، آب ذخیره شده را پر و آزاد می کنند. آب حاصل از بارندگی به عنوان رهگیری بر روی برگ های سایبان ذخیره می شود و در ادامه روی سطح آبریز که به عنوان مخزن اول تصور می شود، می افتد. مخزن سطح اول آب ذخیره شده در سطحی را که تبخیر از آن کم می شود، شبیه سازی می کند. با رسیدن به یک آستانه، آب جریان اولین مخزن با جریان آب سطحی به شبکه رودخانه رهاسازی می شود.

با انتشار SMS 13.1 beta، تعداد قابل توجهی ابزار برای کار با مقاطع اضافه شده است. این ابزارها به شما امکان می دهند کنترل بیشتری بر وارد کردن پایگاه داده های مقطعی و نحوه کار با مقاطع در SMS داشته باشید. نسخه های قبلی SMS به شما امکان می دهد یک پایگاه داده مقطعی وارد کنید و پوشش های مقطعی و خط میانی را ارائه می دهید. با این کار می توانید یک مدل اولیه 1D در SMS ایجاد کنید. SMS 13.1 این قابلیت را گسترش می دهد.

Flike یک بسته تجزیه و تحلیل مقدار شدید است که احتمال وقایع سیل را بر اساس سوابق تاریخی محاسبه می کند. این برای تجزیه و تحلیل فرکانس سیل ایجاد شده است ، اما می تواند برای هر تجزیه و تحلیل مقدار شدید استفاده شود. Flike که توسط پروفسور جورج کوچرا از دانشکده مهندسی عمران دانشگاه نیوکاسل استرالیا تهیه شده است، با اصلاح عمده اخیر دستورالعمل های صنعت برای برآورد سیل مطابقت دارد، که در پیش نویس به روزرسانی باران و رواناب استرالیا (ARR) مستند شده است.

Aquaveo خوشحال است از انتشار SMS 13.1 بتا خبر دهد! تعدادی از ویژگی های جدید به این نسخه اضافه شده است، و ما می خواهیم چند مورد از آنها را برجسته کنیم.

پل سه بعدی

ویژگی جدید 3D Bridge اجازه می دهد تا یک تصویر بصری از یک 3 Bridge ایجاد کنید. این نمایندگی از یک UGrid سه بعدی برای تجسم پل در پنجره گرافیکی استفاده می کند. پس از ایجاد یک پل سه بعدی، این ویژگی را می توان در یک طرح نمای مشاهده مشاهده کرد. با استفاده از ویژگی 3D امکان ایجاد یک مجموعه داده سقفی برای نمایندگی از حداکثر سطح آب فراهم می شود که در هر نقطه از مش در داخل می تواند به حداکثر سطح آب برسد. داده های پل را می توان به عنوان یک پرونده XMUGRID برای استفاده در چندین پروژه صادر کرد.

شکل 36: طرح کلی برای ارزیابی FRI

مفهوم اجرایی پروژه

روش توسعه یافته برای تعیین کمیت خسارات FRI در مورد یک پرونده در فرانسه به تفصیل مورد استفاده قرار گرفته است که نمونه آن از کاربرد FRI در مقیاس املاک قبلا نیز ارائه شده است. آزمایش این روش در شهرهای بارسلونا، هامبورگ، پکن و تایپه مورد مطالعه است. در اینجا پژوهش مهندسی با استفاده از روش توسعه یافته ارائه شده در این مطلب با داده های محلی و دانش مربوط به سیل شهری نتایج بارسلونا، هامبورگ، پکن و تایپه را به دست آورد.

TUFLOW یک موتور محاسباتی قدرتمند است که راه حل های یک بعدی و دو بعدی معادلات جریان سطح آزاد را برای شبیه سازی انتشار سیل و انتشار موج جزر و مد فراهم می کند. TUFLOW همچنین راه حل مدل سازی سیل را با اتصال بی نظر حالت یک بعدی و دو بعدی  فراهم می کند. و محاسبات را در شرایطی انعطاف پذیر، مستحکم و در طیف وسیعی از ویژگی هایی که محصول دیگری ارائه نمی دهد، پیش می برد. TUFLOW برای مدل سازی در شرایط زیر مناسب است:

آیا بعد از اتمام پروژه خود در WMS، می خواهید پرونده های پروژه خود را با مشتری یا همکار خود به اشتراک بگذارید؟ هنگام انجام این کار، مهم است که تمام پرونده های مربوط به پروژه را برای آنها ارسال کنید. همه پرونده های پروژه باید در همان پوشه به اشتراک گذاشته شوند. در این مقاله به برخی از پرونده های مهم می پردازیم. مهمترین پرونده برای به اشتراک گذاری فایل پروژه WMS XMDF *. wms است. این پرونده حاوی عناصر بسیاری از پروژه شما است، اما همچنین به عنوان دایرکتوری برای سایر پرونده هایی که توسط پروژه شما استفاده می شود عمل می کند. برای بهبود عملکرد برنامه، پرونده پروژه WMS شامل تمام داده های لازم برای افتتاح پروژه نیست، بنابراین مهم است که هنگام به اشتراک گذاری پروژه خود، کلیه پرونده های مربوط را درج کنید.

روش شماره منحنی SCS روشی ساده، پرکاربرد و کارآمد برای تعیین مقدار تقریبی رواناب ناشی از بارندگی حتی در یک منطقه خاص است. اگرچه این روش برای یک رویداد طوفانی منفرد طراحی شده است، اما می توان مقادیر متوسط ​​رواناب سالانه را در مقیاس کوچک جستجو کرد. شرایط مورد نیاز برای این روش بسیار کم، میزان بارندگی و شماره منحنی است. عدد منحنی بر اساس گروه خاک هیدرولوژیکی منطقه، کاربری اراضی و وضعیت هیدرولوژیکی منطقه است. دو مورد اخیر از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

روش های مطالعه

راهنمایی ذکر شده در بخش قبل، برنامه ریزان را راهنمایی می کند تا منافع FWS را ارزیابی کنند، اما چگونگی انجام این کار را تعیین نمی کند. یک روش مشترک استفاده از به اصطلاح منحنی روز (USACE ،1996) است که در شکل زیر نشان داده شده است.

بررسی اجمالی سیستم های هشدار دهنده سیل

سیستم هشدار سیل چیست؟ سیستم هشدار سیل (FWS) بسته ای یکپارچه از تجهیزات جمع آوری و انتقال داده ها، مدل های پیش بینی، برنامه ها و روش های پاسخ و منابع انسانی است. اینها با هم زمان هدایت هشدار سیل را افزایش می دهند. با افزایش زمان هدایت، مقامات دولتی و شهروندان می توانند برای کاهش خسارت و محافظت از زندگی اقدامی انجام دهند. FWS به عنوان یک جایگزین برای کاهش خسارت غیرساختاری طبقه بندی می شود: این امر باعث کاهش جریان سیل یا مراحل سیل نمی شود، بلکه باعث کاهش خسارت های ناشی از یک مرحله مشخص می شود. یک سیستم هشدار کامل سیل شامل مؤلفه هایی است که در شکل به صورت مفهومی نشان داده شده است.

CatchmentSIM یک بسته نرم افزاری قدرتمند برای آنالیز هیدرولوژیکی زمین است که شامل حوضه نقشه برداری، مسیرهای جریان و ادغام با مدلهای هیدرولوژیکی است. این نرم افزار قادر به کارهای مدتعددی است که به عنوان بخشی از پیش نیاز و یا اساس مطالعات پایه استفاده می شود. این موارد به صورت زیر قابل شرح است:

CSS توسط شورای هیلز شایر برای تهیه نقشه کلیه تراز وسط مسیر شهری در هیل شایر شورای LGA مشغول بود. هدف از این مطالعه، شناسایی کلیه سهمیه هایی است که ممکن است با یک مسیر جریان شهری طی شود و ممکن است در معرض کنترل های توسعه سیلاب باشد.

این پروژه با استفاده از DEM مفصل 2 متر در رابطه با نرم افزار CatchmentSIM ما تکمیل شد. اسکریپت های سفارشی CatchmentSIM برای تعیین نقاط شروع مناسب برای کلیه مسیرهای جریان زمینی بر اساس حداقل مقدار تخلیه حداکثر 100 ساله با اوج 100 سال و همچنین درجه برش زمین برای فعال کردن نواحی جریان ورقه ای و متمرکز، در کانال مشخص می شود.

CatchmentSIM یک پارامترساز توپوگرافی 3D-GIS و مدل آنالیز هیدرولوژیکی است. این مدل به طور خودکار مرزهای آبخیزداری و زیر آبگیری را مشخص می کند، پارامترهای ژئوفیزیکی را تعمیم می دهد و ابزارهای تجزیه و تحلیل عمیق را برای بررسی و مقایسه خواص هیدرولوژیکی زیرشاخه ها فراهم می کند.

ما خوشحالیم که از راه اندازی ماژول آنالایزر باران CatchmentSIM خبر بدیم. این ابزار همراهی کاملی با CatchmentSIM برای تهیه مدل های هیدرولوژیکی با درون یابی کامل مکانی بارشهای تاریخی است.

سیل ناگهانی، سیلی است موضعی،کوتاه‌مدت و ناگهانی با حجم زیاد. استمرار محدودی دارد که پس از چند ساعت (معمولاً کمتر از شش ساعت) بارندگی سنگین یا بیش از اندازه، ذوب سریع برف در اثر افزایش ناگهانی دما، یا پس از آزادشدن ناگهانی آب در اثر شکست سد یا سیل‌بند، یا شکستن توده یخ پدید می‌آید.

پیش‌بینی و هشدار به موقع سیل‌های ناگهانی، از اقدامات پایه برای کاهش ریسک‌ها در نواحی مستعد سیل به شمار می‌آیند. دشواری‌هایی در هشدار به موقع و دقیق سیل‌های ناگهانی، به دلیل موضعی‌بودن و زمان کوتاه پیش‌هشدار (lead time) وجود دارد. بسیاری از تکنولوژی‌های کنونی پیش‌بینی، به ویژه مدل‌های عددی پیش‌بینی آب و هوا، همیشه برای سیل‌های ناگهانی مناسب نیستند، چون در مقیاس‌های نامناسب مکانی و زمانی اجرا می‌شوند و داده‌های لازم با قابلیت تفکیک بالا برای بهبود مدل‌ها فراهم نیست. برای مقابله با این قبیل دشواری‌ها، همکاری ویژه‌ای میان نهادهای مسئول لازم است. آموزش و آگاهی‌بخشی مردم به منظور درک هشدارها و اقدام مناسب اهمیت دارد. بالابردن آمادگی و آگاهی، عوامل اساسی در افزایش کارآیی اقدامات غیر سازه‌ای به شمار می‌آیند. رویکرد مناسب باید بر پایه نیازها، الزامات، و ظرفیت‌های موجود انتخاب شود.

مختصات چهار ایستگاه سنجش بارش (A = (3،4) ،B = (9،4) ،C = (3،12 و (D = (912 است. مقدار بارش مشاهده شده در این سنج ها به ترتیب P_A = 15 میلی متر، P_B = 23 میلی متر، P_C = 10 میلی متر، P_D = 19 میلی متر است. این ایستگاه ها در یک حوضه مستطیل شکل قرار دارند که مرزهای آنها توسط مختصات (0،0)، (14،0)، (14،16)، (0،16) تعریف شده است. میانگین بارش در این حوضه را با استفاده از روش چند ضلعی Thiessen و روش میانگین حسابی محاسبه کنید.

نفوذ آب به داخل خاک را نفوذ گویند. نفوذ از یک نقطه به نقطه دیگر بسیار متغیر است، زیرا سرعت نفوذ آب در خاک بستگی به خصوصیات فیزیکی و شیمیائی خاک دارد. یکی از خصوصیات فیزیکی خاک، نفوذ آب به داخل خاک می‌باشد. نفوذ بر حسب تعریف عبارتست از وارد شدن آب از سطح زمین به داخل خاک. نفوذ یکی از مهم‌ترین پارامترهای خاک است. شرایط فیزیکی خاک مانند ساختمان خاک، بافت خاک، رطوبت اولیه خاک و شرایط فیزیولوژیک خاک مانند خلل و فرج ایجاد شده توسط کرمها و... و همچنین کیفیت آب خاک و دمای آب در نفوذ آب در خاک تأثیر دارند.