دوره 17، شماره 1 - ( بهار و تابستان 1405 )                   جلد 17 شماره 1 صفحات 153-138 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rezaie Mayani M, Masoudian M, Fazloula R, Rostami M. (2026). Hydraulic Simulation and Flood Risk Assessment for Fish Farms Along the Haraz River. J Watershed Manage Res. 17(1), 138-153. doi:10.61882/jwmr.2026.1313
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1313-fa.html
رضائی مایانی مجید، مسعودیان محسن، فضل اولی رامین، رستمی محمد.(1405). شبیه ‎سازی هیدرولیکی و ارزیابی خطر سیل به مزارع ماهی حاشیه رودخانه هراز پ‍‍ژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 17 (1) :153-138 10.61882/jwmr.2026.1313

URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1313-fa.html

شبیه ‎سازی هیدرولیکی و ارزیابی خطر سیل به مزارع ماهی حاشیه رودخانه هراز
مجید رضائی مایانی1، محسن مسعودیان*1 ، رامین فضل اولی1، محمد رستمی2
1- گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
2- پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
چکیده:   (1000 مشاهده)

چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: سیلاب‌ها از جمله مخرب‌ترین و پرتکرارترین مخاطرات طبیعی در سراسر جهان محسوب می‌شوند و انتظار می‌رود در نتیجه تغییرات اقلیمی، توسعه شهری و تغییرات کاربری اراضی، شدت و فراوانی آن‌ها افزایش یابد. در محیط‌های رودخانه‌ای، سیلاب‌ها تهدیدی جدی برای زیرساخت‌ها، زیست‌بوم‌ها و معیشت جوامع محلی هستند، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه که سیستم‌های کاهش خطر سیل اغلب ناکارآمد یا ناکافی‌اند. در شمال ایران، آبزی‌پروری (به‌ویژه پرورش ماهی سردآبی) به‌دلیل دسترسی به منابع آب سالم و پایدار، در حاشیه رودخانه‌ها توسعه یافته است. با این ‎حال، بسیاری از این مزارع در سیلاب‌دشت‌های فعال واقع شده‌اند و در معرض خطر قابل توجه سیلاب قرار دارند. رودخانه هراز به‌عنوان یکی از رودخانه‌های دائمی و پرآب استان مازندران، نقش حیاتی را در اقتصاد و اکوسیستم منطقه ایفا می‌کند و میزبان بیش از ۳۰ مزرعه فعال پرورش ماهی است. علی‌رغم اهمیت بالای این رودخانه، خطرات سیل با دوره بازگشت‌های مختلف در طول بازه‌های آن به‌طور کامل مورد بررسی قرار نگرفته است. هدف این مطالعه، شبیه‌سازی دقیق شرایط هیدرولیکی رودخانه هراز با استفاده از مدلHEC-RAS و ابزارهای GIS، به‌منظور پهنه‌بندی مناطق سیل‌گیر و ارزیابی آسیب‌پذیری مزارع ماهی در برابر سناریوهای مختلف سیلاب است. یافته‌ها می‌توانند برنامه‌ریزی کاربری اراضی را تقویت کنند و در تدوین راهبردهای کاهش خطر سیلاب مفید باشند.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق، سه بازه کلیدی از رودخانه هراز که دارای بالاترین تراکم مزارع ماهی بودند، برای مدل‌سازی هیدرولیکی دقیق انتخاب شدند. داده‌های ورودی شامل مدل ارتفاع رقومی (DEM ( با قدرت تفکیک مکانی ۲ متر، داده‌های هندسی مقاطع عرضی، خط مرکزی جریان و نقاط کناری بستر رودخانه بودند که در محیط GIS استخراج و رقومی شدند. مدل یک‌بعدیHEC-RAS نسخه 6/5 برای شبیه‌سازی جریان یکنواخت در بازه‌های مختلف استفاده شد. ضرایب زبری مانینگ برای بستر و دیواره‌ها با استناد به مشاهدات میدانی و گزارش‌های شرکت آب منطقه‌ای تعیین گردید.
مقادیر دبی متناظر با دوره بازگشت‌های ۲، ۱۰، ۲۵، ۵۰ و ۱۰۰ ساله از ایستگاه هیدرومتری "بعد از چشمه" اخذ و به‌عنوان شرایط مرزی بالادست وارد مدل شدند. پارامترهای هیدرولیکی شامل تراز سطح آب، سرعت جریان، پروفیل‌های مقاطع عرضی و خطوط انرژی محاسبه گردیدند. نتایج مدل در محیط RAS Mapper  به نقشه‌های عمق سیلاب، گستره آبگرفتگی و پهنه‌های مخاطره تبدیل و با موقعیت جغرافیایی مزارع ماهی ترکیب شدند تا تحلیل ریسک دقیق‌تری صورت گیرد.
یافته‌ها: شبیه‌سازی‌های هیدرولیکی، تفاوت‌های چشم‌گیری را در شدت سیلاب و گستره آبگرفتگی بین سه بازه مورد مطالعه نشان دادند. در بازه اول (به طول ۳۵۰۰ متر)، به‌دلیل موقعیت مناسب مزارع نسبت به کانال اصلی و ویژگی‌های توپوگرافیکی مساعد، فقط 8 درصد از اراضی مزارع در جریان سیلاب ۲ ساله و 16/9 درصد در جریان ۱۰۰ ساله دچار آبگرفتگی شدند. در مقابل، بازه دوم (۳۰۰۰ متر) بالاترین میزان آسیب‌پذیری را داشت. در این بازه، ۷ مزرعه ماهی واقع شده ­اند و تحلیل‌ها نشان دادند که در سیلاب با دوره بازگشت ۲ ساله، 45/8 درصد و در دوره بازگشت ۱۰۰ ساله، 53/7 درصد از سطح مزارع تحت تاثیر قرار می‌گیرد. این بازه دارای ساختار عرضی تنگ‌تر و فاقد موانع طبیعی یا حفاظتی مؤثر بود. در بازه سوم (۱۴۰۰ متر)، خطر سیلاب در حد متوسط تا بالا ارزیابی شد و مساحت آسیب‌پذیر از 26/5 درصد در سیلاب ۲ ساله تا 33/3 درصد در سیلاب ۱۰۰ ساله متغیر بود. در مجموع، از ۱۳۷۱۸۰ مترمربع اراضی مزارع ماهی در این سه بازه، ۴۵۷۱۳ مترمربع (معادل 33/3 درصد) در سناریوی سیلاب ۱۰۰ ساله در معرض آبگرفتگی قرار گرفتند. این روند حاکی از رابطه مستقیم میان دوره بازگشت و شدت و گستره مخاطره است.
این مطالعه بر نقش کلیدی توپوگرافی، شکل مقطع رودخانه و نحوه استفاده از اراضی در تعیین میزان خطر سیلاب تأکید دارد. استقرار نادرست مزارع در سیلاب‌دشت‌های فعال، آن‌ها را حتی در برابر سیلاب‌هایی با دوره بازگشت پایین نیز بسیار آسیب‌پذیر می‌کند. نبود دیواره‌های حفاظتی و تجاوز به حریم بستر از عوامل اصلی تشدید خطر بوده‌اند. در مقابل، رعایت حریم و وجود تمهیدات حفاظتی در بازه اول موجب کاهش محسوس میزان آسیب‌پذیری شده است.
ترکیب مدل HEC-RAS با سامانه GIS امکان استخراج نقشه‌های دقیق، تحلیل مکان‌محور، و برآورد کمی خطر سیلاب را فراهم ساخت که با مشاهدات میدانی و خسارات ثبت‌شده در سال‌های گذشته مطابقت داشت. نتایج به‌خوبی نشان می دهند که اتخاذ تصمیمات مبتنی بر مدل‌سازی هیدرولیکی می‌تواند نقش مؤثری در کاهش آسیب‌های اقتصادی و زیست‌محیطی ناشی از سیل ایفا کند.
نتیجه‌گیری: مطالعه حاضر نشان می ­دهد که بیش از یک‌سوم از سطح مزارع ماهی حاشیه رودخانه هراز در معرض خطر جدی سیلاب‌های با دوره بازگشت بلندمدت قرار دارند. استفاده از چارچوب مدل‌سازی HEC-RAS در کنار تحلیل‌های مکانی GIS، رویکردی مؤثر را در شناسایی مناطق پرخطر و پشتیبانی تصمیم‌گیری‌های مدیریتی فراهم می‌آورد. بر اساس نتایج، پیشنهاد می‌شود:
رعایت حریم قانونی رودخانه در انتخاب مکان مزارع جدید به‌طور سخت‌گیرانه اعمال شود.
مزارع موجود در معرض خطر با دیواره‌های حفاظتی مناسب تجهیز شوند یا جانمایی آن‌ها بازنگری شود.
نقشه‌های پهنه‌بندی سیلاب در سیستم‌های هشدار سریع و برنامه‌ریزی بحران لحاظ گردند.
توسعه غیرمجاز و ساخت‌وساز در مناطق حساس سیلابی کنترل و ممنوع شود.
نتایج این پژوهش ضرورت به‌کارگیری ابزارهای پیشرفته مدل‌سازی هیدرولیکی و تحلیل فضایی را در مدیریت یکپارچه خطر سیلاب و توسعه پایدار سیستم‌های آبزی‌پروری در حاشیه رودخانه‌ها اثبات می‌کنند.
 

واژه‌های کلیدی: پرورش ماهی، تحلیل دوره بازگشت، خطر سیلاب، رودخانه هراز، مدل‌سازی هیدرولیکی، مدل HEC-RAS، GIS، مدیریت سیلاب‌دشت
متن کامل [PDF 2484 kb]   (60 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بلايای طبيعی (سيل، خشکسالی و حرکت های توده ای)
دریافت: 1404/5/20 | پذیرش: 1404/9/19
فهرست منابع
1. Amirmorady, K., Shokouhi, A.R., & Azizian, A. (2019). Research on risk assessment and uncertainty of financial losses caused by river floods in urban areas (Study area: Kan basin). Journal of Iran's Water and Soil, 50(9), 2239-2259. [In Persian]
2. Avand, M. T., Moradi, H. R., & Ramezanzadeh Lesboei, M. (2022). Assessment of flood vulnerability in the Tajan watershed using the Best-Worst Method (BWM). Journal of Watershed Management Research, 13(26), 10-20. https://doi.org/10.52547/jwmr.13.26.10 [DOI:10.52547/jwmr.13.26.10. [In Persian]]
3. Change, C. (2014). Mitigation of Climate Change; Contribution ofWorking Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; Cambridge University Press: Cambridge, UK; New York.
4. Ganji Norouzi, Z., Shokoohi, A.R., & Singh, V.P. (2016). Calculating the effect of uncertainty of the probability discharge function in estimating the risk of agricultural damage caused by floods using the Monte Carlo method. Journal of Iranian Water Resources Research, 12(2), 13-23. [In Persian]
5. Houshmand, A.M., Hosseini, S.A., & Qormezcheshmeh, B. (2019). Estimation of flood damage intensity based on global damage-depth functions in the Jajrood River area. Journal of Water Resources Engineering, 16(57), 61-74. [In Persian]
6. Jafari, A., Ebrahimnejad, M., & Hadiani, A. (2007). Investigation of the effects of flooding on the production of cold-water fish and the resulting damages in the Haraz River. Third Conference on Applied Geology and Environment. [In Persian]
7. Junger, L., Hohensinner, S., Schroll, K., Wagner, K., & Seher, W. (2022). Land Use in Flood-Prone Areas and Its Significance for Flood Risk Management-A Case Study of Alpine Regions in Austria. https://www.mdpi.com/journal/land. [DOI:10.3390/land11030392]
8. Valizadeh Kamran, Kh., Dalir Hassannia, R., & Azari-Amghani K. (2019). Flood zoning and its impact on land use in the surrounding area using drone images and geographic information systems. Journal of Remote Sensing and Geographic Information Systems in Natural Resources, 10(3), 59-75. [In Persian]
9. Kazemi, A., Rezaei Moghadam, M.H., Nikjoo, M.R., Hejazi, M.A., & Khazri, S. (2016). Zoning and flood risk management in the Simineh Rood River using the HEC-RAS hydraulic model. Journal of Environmental Risk Management (Former Risk Knowledge), 3(4), 379-393. [In Persian]
10. Li, H., Xie, J., & Guo, L. (2017). A review of the study on flash flood early warning in China. Pearl River, 38(6), 29-35.
11. Malayeri, S., & Bashirgonbad, M. (2024). Estimation of runoff height to analyze the flood production potential of the watershed overlooking Malayer City. Journal of Watershed Management Research, 15(1), 29-39. https://doi.org/10.61186/jwmr.15.1.29 [DOI:10.61186/jwmr.15.1.29. [In Persian]]
12. Masoudian, M., Fenderski, N., & Ghareghezloo, M. (2014). Reducing urban flood damage using non-structural management (Case study: Neka flood, 1999). Journal of Watershed Management Research, 5(10), 1-14. [In Persian]
13. Mishra, A. K., & Singh, V. P. (2010). A review of drought concepts. Journal of Hydrology, 391(1-2), 202-216. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2010.07.012]
14. Panahi, R., Hosseinzadeh, M.M., & Khaleghi, S. (2019). Zoning of flood hazards to determine river boundaries (case study: Gamasyab River). Journal of Ecohydrology, 6(2), 553-567. [In Persian]
15. Pathan, A. I., & Agnihotri, P.G. (2021). Application of new HEC-RAS version 5 for 1D hydrodynamic flood modeling with special reference through geospatial techniques: a case of River Purna at Navsari, Gujarat, India. Modeling Earth Systems and Environment, 7(2), 1133-1144. [DOI:10.1007/s40808-020-00961-0]
16. Silva, F.V., Bonuma, N.B., & Uda, P. K. (2014). Flood Mapping In Urban Area Using Hec-Ras Model Supported By GIS, International Conference on Flood Management, 9pp.
17. Wang, Y., Li, Z., Tang, Z., & Zeng, G. (2011). A GIS-based spatial multi-criteria approach for flood risk assessment in the Dongting Lake Region, Hunan, Central China. Water Resources Management, 25(13), 3465-3484. [DOI:10.1007/s11269-011-9866-2]
18. Zhang, Q., Wang, Y., Singh, V. P., Gu, X., Kong, D., & Xiao, M. (2016). Impacts of ENSO and ENSO Modoki+ A regimes on seasonal precipitation variations and possible underlying causes in the Huai River basin, China. Journal of Hydrology, 533, 308-319. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2015.12.003]
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به (پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز (علمی-پژوهشی می‌باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2026 CC BY-NC 4.0 | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by: Yektaweb