تهیه نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود با استفاده از مدل SCS-CN و GIS/RS

نویسندگان

1 دانشگاه تبریز

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

یکی از مخاطرات ژئومورفولوژیکی حوضه های آبخیز، سیل است. شناخت و پهنه بندی سیلاب های حوضه های آبخیز می تواند در مدیریت سیلاب ها، کنترل و مهار آن و در نتیجه کاهش میزان خسارت آن، موثر باشد. در این تحقیق با استفاده از مدل شماره منحنی SCS-CN و تکنولوژی نوین GIS/RS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردد. بدین منظور با استفاده از نقشه های توپوگرافی و DEM، در محیط GIS مرز حوضه مشخص و حوضه به زیر حوضه های کوچکتر تقسیم شده و لایه شیب برای آنها بدست آمده است. نقشه لیتولوژی حوضه در محیطArcGIS ، به صورت رقومی درآمد تا با لایه های دیگر تلفیق گردد. سپس با به کارگیری از داده های ماهواره ای، کاربری اراضی حوضه آبخیز نکارود به روز گردید و محاسبات لازم برای تعیین گروه های هیدرولوژیکی خاک برای حوضه به عمل آمد. با استفاده از بررسی های به عمل آمده مقدار CN و میزان نفوذ (S) و ارتفاع رواناب (Q) برای تمامی زیر حوضه های آبخیز محاسبه و در نهایت با تلفیق لایه های بدست آمده و پردازش آن در محیط ArcGIS نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه آبخیز نکارود تهیه گردید. این تحقیق نشان داد که بکارگیری توأمان از تکنولوژی سنجش از دور و GIS و با استفاده از مدل SCS-CN می تواند در تهیه نقشه پهنه بندی سیلاب حوضه های آبخیز مفید باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Watershed Flood Zoning Map Preparation Using CN and GIS/RS Methods: A Case Study on Nekarood

چکیده [English]

Flooding is one of the well-known geomorphological hazards of watersheds. Understating and zoning the floods at watersheds zoning can be effectively influential in flood management, control and prohibition. This accordingly can reduce the damages level.
In this study, we elaborated cutting-edge technology GIS/RS and watershed runoff curve number SCS-CN to prepare the zoning map for Nekarood. For this reason, using topographic maps and DEM, we determine in particular watershed boundaries in GIS environment and the layer slope is divided into smaller sub-basins. The Basin lithology maps are converted into digital values (using ArcGIS environment) to be combined with other layers. Then, using collected data via satellite, we subsequently updated landuse of watershed Nekarood and the required calculations needed for determining the hydrologic soil groups were taken into account. According to our comprehensive survey, the CN value, viscosity factor (S) and runoff retention (Q) for all the basins are calculated. And finally Nekarood basin flood zoning map is prepared by combining layers and processing in ArcGIS. The study revealed that the combination of remote sensing and GIS technology and using SCS-CN model can be effectively promising in watershed flood zoning map preparation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Digital Elevation Model
  • Hydrologic Soil Groups
  • landuse
  • Litology
  • runoff
ثروتی، محمدرضا و اکبر رستمی، فاطمه خدادادی، 1390، امکان سنجی وقوع سیل در حوضه آبخیز لیلان چای (مراغه) به روش CN، فصلنامه جغرافیایی سرزمین، سال هشتم، شماره 32، زمستان 1390، صص 67-81.
رفاهی، حسینقلی، 1382، فرسایش آبی و کنترل آن. انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.
علوی پناه، کاظم، 1384، کاربرد سنجش از دور در علوم زمین، انتشارات دانشگاه تهران.
علیزاده، امین، 1384، اصول هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه امام رضا.
محمودزاده، حسن، و وحید امامی کیا،  علی اکبر رسولی، 1394، ریزپهنه بندی خط سیلاب در محدوده شهر تبریز با استفاده از روش AHP ، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، شماره پیاپی 116، صص 167-170.
موغلی، مرضیه، و پرویز کردوانی، 1388، کاربرد GIS و RS در پهنه بندی نواحی مستعد به سیل خیزی با استفاده از مدل SCS در حوضه آبخیز وربند لارستان، فصلنامه جغرافیایی سرزمین، سال ششم، شماره 21، بهار 1388، صص 15-30.
مهدوی، محمد، 1381، هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه تهران.
یمانی، مجتبی و مریم تورانی ، سمیرا چزغه، 1391، تعیین پهنه های سیل گیر با استفاده از مدل Hec-RAS مطالعه موردی بالادست سد طالقان از پل گلینک تا پل وشته، مجله جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره اول، صص 1-16.
Amutha, R., Porchelvan, P., 2009, Estimation of Surface Runoff in Malattar Sub-watershed using SCSCN Method, Photo nirvachak, J. Indian Soc. Remote Sens, 37, 291–304.
Chen, J. F., and Li. X.B., 2004, Simulation of Hydrological Response to Land-cover Changes, Chinese J. Appl.Ecol,15(5), 833-836 pp. 
Harlin, J., and C. S. Kung., 1992, Parameter Uncertainty and Simulation of Design Floods in Sweden. Journal of  Hydrology, vol. 137, 209-230 pp.
Hill, M., 2001, Flood Plain Delineation Using the HEC-geo-RAS Extension for Arc View .Brigham Young University, CeEn 514.
Jen Yang, Lin, and L, Yu,Tsu and C. Lee., 2000, Managing Taiwan,s Reservoir Watersheds By the Zoning Approach. Journal of American Water Rresources Association 36(5), 989-1001pp.
Kathol, J. P., and H. D. Werner, and T. P. Trooien., 2003, Predicting Runoff for Frequency Based Storm Using a Preidiction- Runoff Model, A. S. A. E., South Dakota, U.S.A. Journal of Applied Geography. 237-250 pp.
Kumar, s Ranta, M.J., Praveen, T.V., & Kumar., 2010, Analysis of the Runoff for Watershed Using SCS-CN Method and Geographic Information Systems. International Journal of Engineering Science and Technology. 2, 3947-3654.
 Liang,C, Bibhabasu, M., 1997. Optimization Of GIS- Based Flood Hazard Zoning A Case Study at the Mahanady Command Area in Cuttack District,Orrisa,India. Journal of Chinese Soil and Water Conservati (1), 11-20.
Mishra, S.K., Tyagi, J.V., Singh, V.P., Singh, R., 2006, SCS-CN-based modeling of sediment yield. Journal of Hydrology, 324, 301–322.
Napradean, I, and Chira, R., 2006, The hydrological modeling of the Usturoi Valley - Using two modeling programs - WetSpa And HecRas. Carpathian Journal of Earth and Environmental Scienes.v.issn (1842-4090.53-62).
Nayak, R. T, and Jaiswal. R. K., 2003, Rainfall-Runoff modeling using satellite data and GIS for Bebas River in Madhta Pradesh. Journal-CV, 47-50.
Reshma, T., Kumar, P.S., Ratna Kanth Babu, M.J., Sundara Kumar, K., 2010, Simulation of runoff in watersheds using scs-cn and Muskingumcunge methods using remote sensing geographical information systems. International Journal of Advanced Science and Technology, 25.
USACE (United Ststes Army Corps of Engineers)., 2000, Hydrologic Modeling Sitstem HEC-HMS: Technical Reference Manual. USACE, Washington, DC:  149pp.
Yang Ching Lee, and Ming Kuan Tsai., 2000, Development of a GIS-Based   Flood.