بررسی حداکثر دبی مقادیر سیلاب حوضه آبریز شیراز در توزیع گمبل تیپ یک (مطالعه موردی: رودخانه خشک، استان فارس)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 6، دوره 12، شماره 4 - شماره پیاپی 48، بهمن 1402، صفحه 117-137   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.77273.1245

نویسندگان

شهرام روستایی^{* 1}؛ حسن افتخار²؛ فریبا کرمی¹؛ سعید نگهبان³

¹استاد ژئومورفولوژی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

²دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

³دانشیار ژئومورفولوژی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

پژوهش حاضر با هدفِ شناسایی مطالعه جامع، جهت مقادیر دبی‌های مؤثر بر وقوع سیلاب‌های شهری رودخانه خشک شیراز انجام شده است. حوضه آبریز شیراز با مساحت برابر 10/1865 کیلومترمربع و اقلیم خشک و نیمه‌خشک، همراه با پوشش گیاهی متوسط به دلیل خشکسالی‌ها و تغییرات کاربری اراضی است که نشان‌ از شرایط سیلابی حوضه در زمان رخداد رگبارهای ناگهانی دارد. روش تحقیق آماری- تحلیلی و نوع آن کاربردی است. بدین منظور در جمع‌آوری داده‌ها از آمار درازمدت بارش در ایستگاه باران‌سنجی حوضه آبریز شیراز در یک دورۀ 50 ساله و آمار دبی حداکثر روزانه در یک دورۀ 44 ساله ایستگاه‌های آب‌سنجی موجود در منطقه، پس از بررسی موقعیت مکانی، کیفیت تجهیزات، مدت و کیفیت داده‌های ایستگاه‌های آب‌سنجی، استفاده شده است. سپس به‌منظور انتخاب توزیع مناسب، داده‌های هر ایستگاه در محیط  "Excle" وارد شده و اقدام به استخراج ماکزیمم مقادیر دبی شده و خروجی‌ها و ضوابط جبری در نرم‌افزار Graphers 16 محاسبه و تهیه شده است. در مرحله بعد جهت رفع اوریب یا بایاس از میانگین و انحراف استاندارد مقادیر دبی در تابع احتمال تیپ یک گمبل، با محاسبه گشتاور دوم توزیع حد آستانه از ساختار جز به جز ریمان استفاده شده است. درنهایت این تحقیق نشان داد تا قبل از قاجاریه دقیقاً توسعۀ فیزیکی شهر شیراز خارج از محدوده عبور رودخانه خشک بوده است؛ اما به‌تدریج با روند توسعه شهرنشینی، عدم رعایت حریم رودخانه و مدیریت‌های غلط شهری در حال حاضر کوچک‌ترین بارش‌های سالانه موجب وقوع سیلاب شهری شیراز شده است؛ به‌طوری‌که با این تفاسیر بروز فاجعه در به وقوع پیوستن دبی پیک طی صدسال با احتمال 70 در صد با حدود 200 مترمکعب در ثانیه حتمی است، اما این به معنای وقوع سیل در شیراز طریق رودخانه خشک نبوده است.

کلیدواژه‌ها

سیل؛ دبی حداکثر؛ توزیع گمبل؛ حوضه شیراز

مراجع

آقانباتی، علی؛ 1383. زمین‌شناسی ایران. انتشارات سازمان زمین‌شناسی کشور. https://www.gisoom.com/book/11083834

اصغرى مقدم، محمدرضا؛1382.جغرافیاى طبیعى شهر. انتشارات مسعى. چاپ اول.  https://fapool.ir/file/100446

پورطاهری، مهدی؛ سجاسی قیداری، حمدالله؛ صادقلو، طاهره؛ 1390. ارزیابی تطبیقی روش‌های رتبه‌بندی مخاطرات طبیعی در مناطق روستایی مطالعه موردی استان زنجان. فصلنامه پژوهش‌های روستایی. 2 (3): صص54-31. https://jrur.ut.ac.ir/article_23686_393270fa8b50712c7eb57e6aeeb55448.pdf

حجازی، اسدالله؛ خدایی قشلاق، فاطمه؛ خدایی قشلاق، لیلا؛ 1398. پهنه‌بندی خطر وقوع سیلاب در حوضه آبریز ورکش چای با استفاده از نرم افزار HEC-RAS و الحاقیه HEC-GEO-RAS.. فصلنامه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. 19 (53). صص156-137. https://ensani.ir/file/download/article/1567840579-9495-53-8.pdf

حسین­زاده، محمدمهدی؛ بیرانوند، سعیده؛ حسینی، امین؛ 1391. شبیه‌سازی سیلاب رودخانه کشکان.فصل­نامه سنجش‌ازدور و  GIS ایران. دوره پنجم. شماره‌یک.  

https://scj.sbu.ac.ir/article_95131_ac33d529b3311132417ad9cfe4b1af5f.pdf

دامادی، سکینه؛ دهواری، عبدالحمید؛ دهمرده قلعه نو، محمدرضا؛ ابراهیمیان، محبوبه؛ 1399. پهنه‌بندی سیلاب با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS رودخانه سرباز استان سیستان و بلوچستان. نشریه علمی- پژوهشی مهندسی مدیریت آبخیز. جلد 13. شماره 3. صص 590-610.

  https://jwem.areeo.ac.ir/article_124225_24569bd322a2487d6beccc1adc2e7627.pdf

صفاری، امیر؛ ساسان‌پور، فرزانه؛ موسی وند، جعفر؛ 1390. ارزیابی آسیب‌پذیری مناطق شهری در برابر خطر سیل با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و منطق فازی مطالعه موردی منطقه 3 تهران. فصلنامه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. 20: صص129-50.  https://jgs.khu.ac.ir/article-1-599-fa.pdf

عسکری، شمس الله؛ احمدی، مهدی؛ همتی، موسی؛ 1394. فرسایش کناری رودخانه چرداول با استفاده از مدل HEC-RAS در محیط GIS . فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. 30 (1). صص80-71.

  https://jgr.ui.ac.ir/article_18101_003406c2a28d8a4262704c9d3c64f0de.pdf

علیزاده، امین؛ 1388. اصول هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاهی امام رضا (ع).  چاپ بیست و هفتم.

 https://www.gisoom.com/book/1636893

محمد، مهدوی؛ 1384. هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه تهران. جلد اول. چاپ پنجم.

 https://www.gisoom.com/book/11276752

محمد، مهدوی؛ 1387. هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه تهران. جلد دوم، چاپ دوم.

 https://www.gisoom.com/book/1651515

وزارت نیرو، سازمان مدیریت منابع آب ایران؛ 1384. راهنمای پهنه‌بندی سیل و تعیین حد بستر و حریم رودخانه‌ها. دفتر استانداردها و معیارهای فنی. نشریه شماره 307.   https://shaghool.ir/Files/CODE307.pdf

 

Avand, M.T., Moradi, H.R., and M, Ramazanzadeh., 2021. Spatial modeling of flood probability using geo-environmental variables and machine learning models, case study: Tajan watershed,Iran. Advances in Space Research, 67: 3169-3186 .

 https://doi.org/10.1016/j.asr.2021.02.011

Brierley, G,L., and Fryirs, K., 2005. geomorphology and river management application of the River style framework. Blackwell Publishing, Malden. MA. pp 398.

 https://www.academia.edu/8547408

Chang, H.S., Chen, T.L., 2016. Spatial heterogeneity of local flood vulnerability indicators within flood prone areas in Taiwan. Environmental Earth Sciences, 75(23): 1-14.

 https://doi.org/10.1007/s12665-016-6294-x

Ezzine, A., Saidi, S., Hermassi, T., Kammessi, I., Darragi, F., Rajhi, H., 2020. Flood mapping using hydraulic modeling and Sentinel-1 image: Case study of Medjerda Basin, northern Tunisia: The Egyptian. Journal of Remote Sensing and Space Sciences, 23: 303-310. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2020.03.001  

Kabenge, M., Elaru, J., Wang, H., Li, F. 2017. Characterizing flood hazard risk in data scarce areas, using a remote sensing and GIS-based flood hazard index. Nat. Hazards 89 (3), 1369–1387.  https://www.researchgate.net/publication/319273965

Khattak, M.S., Anwar, F., Saeed, T., Sharif, M., Sheraz, K., Ahmed, A. 2016. Floodplain Mapping Using HEC-RAS and ArcGIS: A Case Studyof Kabul River.Arab J SciEng.

 41:1375–1390.  https://link.springer.com/article/10.1007/s13369-015-1915-3

Khosravi, K.h., Panahi, M., Golkarian, A., Keesstra, S.D., Saco, P.M., Tien, B.D., Lee, S., 2021. Convolutional neural network approach for spatial prediction of flood hazard at national scale of Iran. Journal of Hydrology, 591: 2-35.

 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125552

Khosravi, K.h., Pham, B.T., Chapi, K., Shirzadi, A., Shahabi, H., Revhaug, I., Prakash, I., TienBui, D., 2018. A comparative assessment of decision trees algorithms for flash flood susceptibility modeling at Haraz watershed, northern Iran. Science of The Total Environment, 627: 744-755. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.266

Termeh, S.V.R., Kornejady, A., Pourghasemi, H.R., Keesstra, S., 2018. Flood susceptibilitymapping using novel ensembles of adaptive neuro fuzzy inference system and metaheuristicalgorithms. Science of the Total Environment, 615: 438-451.

 https://doi.org/ 10.1016/ j.scitotenv. 2017.09.262

Zelenakova, M., Fijko, R., Labant, S., Weiss, E., Markovic, G., Weiss, R., 2019. Flood risk modelling of the Slatvinec stream in Kru _ zlov village, Slovakia. Journal of Cleaner Production, 212:109-118. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.12.008