شبيه سازي رگبار- آب گرفتگي مبتني بر سامانه اطلاعات جغرافيايي در حوضه شهري دامغان

Urban Storm-Inundation Simulation Based-on GIS In Damghan Urban Watershed

با افزايش شهرنشيني، شرايط سطح زمين و آب و هوا توسط فعاليت هاي انساني تغيير كرده است. اين امر منتج به جاري شدن سيلاب و مشكلات آبگرفتگي مكرر در مناطق شهري مي شود. مدل هاي رگبار-آبگرفتگي مبتني بر هيدرولوژي و هيدروديناميك به تعداد زيادي داده ورودي (جزئيات زمين، سيستم فاضلاب و داده كاربري اراضي) نيازمند است. در اين مقاله به منظور تعيين سريع وضعيت آبگرفتگي تنها با چند داده ورودي و معمولا در دسترس، يك روش شبيه سازي رگبار- آبگرفتگي شهري (USISM) مبتني بر سامانه اطلاعات جغرافيايي (GIS) ارائه شده است. روش USISM يك نوع مدل هيدرولوژيكي توزيعي ساده شده بر اساس مدل ارتفاع رقومي مي باشد. در اين روش، فرورفتگي ها در زمين به عنوان سطوح اصلي آبگرفتگي در نظر گرفته ميشوند. مقدار آبي كه مي تواند در هر فرورفتگي ذخيره شود توزيع نهايي آبگرفتگي را نشان مي دهد. سطح رواناب حوضه و حداكثر حجم ذخيره براي هر فرورفتگي و جهت جريان بين اين فرورفتگي ها همه در شبيه سازي نهايي آبگرفتگي در نظر گرفته شده اند. روش سازمان حفاظت خاك امريكا براي محاسبه رواناب رگبار، و يك معادله بيلان آبي براي محاسبه ذخيره آب در هر فرورفتگي استفاده شده است. نتيجه نشان مي دهد كه روش USISM مي تواند مكان هاي نهايي آبگرفتگي در منطقه شهري را پيدا و عمق و سطح آبگرفتگي را به سرعت محاسبه نمايد. روش USISM براي شبيه سازي رگبارهاي با مدت زمان كوتاه در يك منطقه شهري با داده هاي ورودي محدود و معمولا در دسترس، ارزشمند است.

With the increasing of urbanization، conditions of the underlying surface and climate conditions have been changed by human activities. This resulted in more frequent floods and inundation problems in urban areas. Storm-inundation Models based on hydrology and hydrodynamics require a large amount of input data (detailed terrain، sewer system and land use data). In this paper، in order to determine inundation conditions quickly with only a few usually available input data، an urban storm-inundation simulation method (USISM) based on geographic Information System (GIS) is proposed. The USISM is a simplified method of distributed hydrological model based on DEM، in this method depressions in terrain are regarded as the basic inundated area. The amount of water that can be stored in a depression indicates the final inundation distribution. The runoff and maximum storage volume for each depression and the flow direction between these depressions are all considered in the final inundation simulation. The SCS method is used to calculate storm runoff and a water balance equation is used to calculate the water storage in each depression. The result reveals that the USISM method could find the inundation locations in the Damghan Urban Watershed and quickly calculate inundation depth and area. The USISM is valuable for simulating storms of short duration in an Urban Watershed with a few in commonly available input data