بررسي شكست سدهاي خاكي، رونديابي و پهنه‌بندي سيلاب با اعمال مدل‌هاي رياضي و سيستم اطلاعات جغرافيايي (مطالعه موردي: سد علويان)

(Earthen Dams Break Analysis, Flood Routing and Mapping using Mathematical Models and Geographic Information System (A Case Study: Alavian Dam

اگر چه سازه سد نقش مهمي در مهار سيلاب و تامين آب براي كشاورزي، مصرف انساني، استفاده صنعتي، توليد برق و پرورش ماهي دارد، در صورت شكست آن، تلفات جاني و خسارات بسياري را ايجاد مي ­نمايد. براي كاهش اثرات مخرب شكست سد در مناطق سيل­ گير پاياب، ارائه نقشه خطرپذيري سيلاب بسيار ضروري مي ­باشد. بدين منظور در مرحله اول، هيدروگراف شكست خروجي از سد علويان با استفاده از مدل BREACH و تحت سناريوي روگذري جريان محاسبه گرديد. در مرحله بعد، با استفاده از مدل HEC-RAS سيلاب ناشي از شكست سد در پايين­ دست رودخانه رونديابي گرديد. در نهايت از نرم افزار ArcGIS جهت پهنه­ بندي سيلاب استفاده گرديد. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه سد علويان، در مدت زمان 46 دقيقه و با حداكثر دبي خروجي در حدود 66000 مترمكعب بر ثانيه به‌طور كامل مي‌شكند. همچنين، بر اساس نقشه خطرپذيري سيلاب، بيشتر نقاطي كه در منطقه مورد مطالعه تحت تاثير سيلاب ناشي از شكست سد علويان واقع شده‌اند، جزو مناطق پر خطر محسوب مي‌شوند.

Although a dam’s structure has an important role in suppressing floods and providing water for activities such as agriculture, human consumption, industrial use, electricity generation and pisciculture, its break has an immense damage and loss of life when it occurs. In order to reduce the damaging effects of the dam break on the downstream places, it is necessary to provide the flood hazard map. For this purpose, in the first step, the output breach hydrograph of the Alavian dam was computed by the BREACH model under the overtopping scenario. In the next step, the breach hydrograph was routed through the downstream of the river by using HEC-RAS model. Finally, the ArcGIS software was utilized to prepare the flood mapping. The results of the present study illustrated that the Alavian dam is breached with the time of failure of 46 min and the peak discharge of about 66000 m3/s. Furthermore, according to the flood hazard map, most of the downstream inundation zones due to Alavian failure dam have been considered as the high hazard area.