توسعه‏ ی روشی برای شبیه‏ سازی آب‏گرفتگی‏های شهری منطبق بر زیرساخت‏های جمع‏ آوری سیلاب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سیستم‏های اطلاعات مکانی (GIS)، دانشکده‏ی مهندسی نقشه‏برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 گروه سیستم‏های اطلاعات مکانی (GIS)، دانشکده‏ی مهندسی نقشه‏برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

با گسترش فرایند شهری شدن، وضعیت سطح زمین و آب و هوا دچار تغییر ‏شده است. از نتایج این تغییر، وقوع آب‏گرفتگی‏های مکرر در مناطق شهری است. مدل‏سازی آب‏گرفتگی ابزاری مناسب برای تصمیم‏گیری‏های سریع و تسهیل مدیریت این نوع بحران است. این مقاله به شبیه‏سازی آب‏گرفتگی ناشی از بارندگی می‏پردازد. روش پیشنهادی از داده‏های ورودی، که عموماً در دسترس است، بهره جسته است تا به سرعت به تخمین وضعیت آب‏گرفتگی برسد. روش پیشنهادی از مدل‏های هیدرولوژیکی اقتباس‏شده و بر مبنای نظام‏های اطلاعات مکانی است. تأثیر زیرساخت‏های سطحی و زیرسطحی جمع‏آوری سیلاب در محاسبات آب‏گرفتگی لحاظ شد. فرورفتگی‏های سطح زمین به‏منزله‏ی مناطق اصلی دارای پتانسیل آب‏گرفتگی در نظر گرفته شدند. مقدار رواناب سطحی که از حوزه‌ی بالادست هر فرورفتگی به آن وارد می‏شود، میزان آب‏گرفتگی را تعیین می‏کند. بیشینه‏ی مقدار ذخیره‏ی آب، جهت و ترتیب حرکت جریان بین فرورفتگی‏ها همگی در شبیه‏سازی آ‏ب‏گرفتگی لحاظ شدند. منطقه‏ی مورد مطالعه بخشی از منطقه‏ی 22 شهر تهران انتخاب گردید. نتایج نشان داد که روش به کار گرفته ‏شده می‏تواند موقعیت آب‏گرفتگی‏ها در مناطق شهری را بیابد و حجم و عمق آن‏ها را با در نظرگیری تأثیر زیر‏ساخت‏های جمع‏آوری سیلاب محاسبه کند. در مقایسه با مدل USISM مجموع حجم و عمق شبیه‏سازی‏شده به ترتیب 9/13 و 7/12 درصد کاهش داشت که علت آن می‏تواند در نظر نگرفتن تأثیرات نوع کاربری و زیرساخت‏های جمع‏آوری سیلاب در مدل USISM باشد. روش پیشنهادی می‏تواند برای ایجاد شبکه‏های پیش‏بینی بحران آب‏گرفتگی به‏منزله‏ی راهکاری غیرسازه‏ای برای کاهش پیامدهای بحران به کار گرفته شود. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Developing an Urban Inundation Simulation Model by Considering Storm water Infrastructures

نویسندگان [English]

  • Hanie Jafari 1
  • Ali Asghar Alesheikh 2
1 MSc Student, Department of GIS, Faculty of Geodesy and Geomatics Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
2 Professor, Department of GIS, Faculty of Geodesy and Geomatics Engineering, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The climate change issue is dramatically risen by developing of urbanization. This matter of change resulted in more frequent flooding and inundation problems in the urban areas. The urban flood inundation modeling act as an efficient way to rapidly address these challenges by helping disaster managers. This paper introduces a new simulation model of urban storm-inundation. The proposed method uses commonly available input data to estimate the conditions of inundation quickly. The method is based on hydrologic models and geographic information systems. The effects of storm water infrastructures were also considered in inundation calculation. Terrain depressions are regarded as initial inundated area. The amount of surface runoff, the maximum storage volume, the flow direction and the water flow order between these depressions are all considered in the final inundation simulation. A part of region 22 of Tehran was chosen as study area. The results revealed that the proposed method could find inundation locations in the urban area. It can also calculate inundation depth and its volume while considering the effects of storm water infrastructures. A comparison of our proposed model with the USISM showed that the simulated amount of total volume and total depth in our methodology are reduced about 9.13 and 7.12 percent respectively. The lack of consideration of the effects of land-use type and stormwater infrastructures in USISM model is attributed to this difference. The proposed method can be used to create forcasting system for disaster management of flood inundation and helps managers reduce the effects of stormwater disasters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inundation
  • Runoff
  • Disaster Management
  • Simulation
  • storm