شبيه‌سازي عددي شكست سد و پهنه‌بندي سيلاب به منظور استفاده در تهيه برنامه واكنش سريع (مطالعه موردي: سد شهرچاي اروميه)

Numerical simulation of dam failur and flood mapping in order to plan a rapid response (Case Study: Orumiyeh Shahrchay Dam)

در پژوهش حاضر ضمن تبیین اهمیت مساله، مكانیسم و علل شكست سدها، تحلیل حوادث نسبت به مناطق جغرافیائی بر حسب سن و نوع سد، روش‌های تحلیل معادلات حاكم بر جریان‌های غیردائمی با استفاده از مدل‌های ریاضی ارائه شده است. بدین منظور، در ابتدا هیدروگراف خروجی از ساختگاه سد شهرچای با استفاده از مدل Breach و تحت سناریوی شكست فرضی روگذری جریان استخراج شده و سپس نسبت به تدوین، توسعه و كالیبره نمودن مدل ریاضی HEC-RAS جهت تحلیل مساله شكست سد به كمك سیستم‌های پردازشی قوی اقدام گردیده ‌است. متعاقب آن با استفاده از امكانات و ابزار ‌GIS، پهنه‌بندی سیلاب ناشی از شكست ‌سد در اثر پدیده‌ی روگذری كه از عوامل اصلی ایجاد شكاف و شكست در سدهای خاكی محسوب می‌شود، استخراج و نقشه‌ مناطق سیل‌گیر پایاب مشخص گردیده است. نتیجه مطالعات حاكی از آن است كه با توجه به جنس سد و مكانیسم شكست بررسی شده در سناریوی شكست فرسایشی تحت اثر روگذری، با توجه به وضعیت ژئومورفولوژیكی و توپو‌گرافی دره میزبان در پایین‌دست سد، قسمت اعظم روستاها و اراضی كشاورزی در معرض استغراق كامل قرار می‌گیرند.

Besides the Remarkable benefits of dams, dam failure is considered as a very high accident risks that its investigation is very important in academic reseraches, government planning and investment at downstream of dams. In Current study, importance of failur problem, mechanism and reasones of dam failure are introduced and the risks analyzing based on the age and type of dam has been investigated firstly and then presented the methods of analyzing the unsteady currents governning equations using numerical models. For this purpose, the output hydrographs from the shaharchi dam site have been computed by breach model and under fictitious dam break scenarios (overtopping) and then the nummerical model of HEC-RAS has been developed to simulate the dam failur problem using powerful processing systems. Then, the obtained results imposed to the Geographic Information System (GIS) and the flood maps due to the dam failur resulted from overtopping phenomenon which is known as the main reason of breach and failur of earth dams has been presented. Finally the flood plaines in downstream regions has been specified.