دوره 9، شماره 18 - ( پاییز و زمستان 1397 )                   جلد 9 شماره 18 صفحات 70-79 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

banihabib M E, Tanhapour M. Proposing an Empirical Equation for Estimation of the Sediment Concentration of Debris Flow (Case Study: Jiangjia Gully in China). jwmr. 2019; 9 (18) :70-79
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-895-fa.html
بنی حبیب محمد ابراهیم، تنهاپور میترا. ارائه یک رابطه تجربی برای تخمین غلظت رسوبات سیلاب واریزه ای (مطالعه موردی: حوضه آبریز جیان جیا واقع در چین). پ‍‍ژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز. 1397; 9 (18) :70-79

URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-895-fa.html


گروه مهندسی آبیاری زهکشی، دانشگاه تهران، پردیس ابوریحان
چکیده:   (785 مشاهده)
سیلاب واریزه ای به عنوان یک فاجعه شدید زمین­ شناسی، هر ساله باعث ایجاد خسارات زیادی در مناطق کوهستانی می­ شود. غلظت رسوب سیلاب واریزه­ ای بر روی دبی اوج سیلاب و زبری هیدرولیکی جریان اثر دارد لذا تخمین غلظت رسوب براساس ویژگی­ های فیزیکی حوضه، رسوب و بارش ضروری است. هدف از مطالعه حاضر، ارائه مدل تجربی برای تعیین غلظت رسوبات سیلاب ­های واریزه­ای  در منطقه مورد مطالعه با استفاده از پارامترهای بارندگی است، بنحوی­که ضعف برآورد مقدار ثابت غلظت روابط ارائه شده توسط محققان قبل را برطرف نماید. بدین منظور روابط بین هر یک از پارامترهای بارندگی تجمعی، بارش پیشین و بارش کل (مجموع پارامترهای بارندگی پیشین و بارندگی تجمعی) با غلظت رسوبات سیلاب واریزه ­ای با استفاده از داده­ های بارندگی و وزن مخصوص سیلاب واریزه­ای ایستگاه تحقیقات بین­ المللی حوضه جیان­ جیا در محدوده سال­ های 2004-1999  ارزیابی شد. برای تعیین بهترین رابطه، از روش اعتبارسنجی متقابل استفاده شد و خطای روابط توسط آماره ­های ضریب تبیین (R2)، میانگین مطلق خطای نسبی (MARE) و ضریب نش-ساتکلیف (NSE) تعیین شد. نتایج نشان داد با استفاده از مجموع پارامترهای بارندگی تجمعی و بارش پیشین (بارش کل)، برای تعیین غلظت رسوبات سیلاب واریزه ­ای، صحت بالاتری بدست می ­آید. مقدار شاخص­ های آماری مدل ارائه شده (06/0 mare =،  86/0=    R2و 84/0= (NSE نشانگر توانایی بالای آن در برآورد غلظت رسوبات سیلاب­ های واریزه است طوری­که خطای برآورد غلظت رسوبات توسط محققان دیگر را به صورت میانگین تقریباً 80 درصد کاهش داده است. محدوده چگالی نسبی رسوبات بین 63/1-23/2 گرم در سانتی ­متر مکعب، بارندگی تجمعی بین 36/3-36/75 میلی­ متر و بارش پیشین بین 772/0-59/92 میلی­ متر متغیر است. پس از واسنجی رابطه پیشنهادی این تحقیق، می­ توان آن را برای برآورد غلظت رسوبات سیلاب­ های واریزه­ ای سایر حوضه­ های مستعد رخداد سیلاب واریزه­ ای و دارای رگبارهای مشابه سیل آسا استفاده کرد.
متن کامل [PDF 941 kb]   (201 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مديريت حوزه های آبخيز
دریافت: 1396/10/23 | ویرایش نهایی: 1397/10/30 | پذیرش: 1397/3/21 | انتشار: 1397/11/1

فهرست منابع
1. Banihabib, M.E. 1999. Sediment Transport of Mud Flow, 1st Iranian Hydraulic Conference, Iranian Hydraulic Association, 1-13 pp, Tehran, Iran (In Persian).
2. Banihabib, M.E. and M. Elahi. 2009. Empirical Equation for Abrasion of Stilling Basin Caused by Impact of Sediment. In World Environmental and Water Resources Congress 2009: Great Rivers, 1-10. [DOI:10.1061/41036(342)352]
3. Banihabib, M.E. and A. Masumi. 2008. Effect of High-Concentrated Sediment Transport on Inundation of Rivers: Case Study Masuleh Flood. 2nd Iranian Hydraulic Conference, Iranian Hydraulic Association, 1-8 pp, Tehran, Iran (In Persian).
4. Cui, P., X. Chen, Y. Waqng, K. Hu and Y. Li. 2005. Jiangjia Ravine debris flows in south-western China. In Debris-flow hazards and related phenomena. Springer Berlin Heidelberg, 565-594. [DOI:10.1007/3-540-27129-5_22]
5. Dong, J.J., C.T. Lee, Y.H. Tung, C.N. Liu, K.P. Lin, and J.F. Lee. 2009. The role of the sediment budget in understanding debris flow susceptibility. Earth Surface Processes and Landforms, 34(12): 1612-1624. [DOI:10.1002/esp.1850]
6. Fathizad, H., H. Karimi and M. Tavakoli. 2016. Role of sensitivity of erosion the geological formations at erosion rate and sediment yield (case study: sub-basins of Doviraj river, Ilam province). Journal of watershed management research, 7(13): 193-208 (In Persian). [DOI:10.18869/acadpub.jwmr.7.13.208]
7. Franzi, L. and G. Bianco. 2001. A statistical method to predict debris flow deposited volumes on a debris fan. Physics and Chemistry of the Earth, Part C: Solar, Terrestrial and Planetary Science, 26(9): 683-688. [DOI:10.1016/S1464-1917(01)00067-8]
8. Guo, X.J., P. Cui and Y. Li. 2013. Debris flow warning threshold based on antecedent rainfall: A case study in Jiangjia Ravine, Yunnan, China. Journal of Mountain Science, 10(2): 305-314. [DOI:10.1007/s11629-013-2521-z]
9. Hashemy dovin, M. 2014. Assessment effect of ENSO multivariate index on winter precipitation in North Khorasan. Journal of Research of Climatology, 32-44 (In Persian).
10. Hassan-Esfahani, L. and M.E. Banihabib. 2016. The impact of slit and detention dams on debris flow control using GSTARS 3.0. Environmental Earth Sciences, 75(4): 1-11. [DOI:10.1007/s12665-015-5183-z]
11. Li, Y., B.L. Wang, X.J. Zhou and W.C. Gou. 2015. Variation in grain size distribution in debris flow. Journal of Mountain Science, 12(3): 682-688. [DOI:10.1007/s11629-014-3351-3]
12. Lien, H.P. and F.W. Tsai. 2003. Sediment concentration distribution of debris flow. Journal of Hydraulic Engineering, 129(12): 995-1000. [DOI:10.1061/(ASCE)0733-9429(2003)129:12(995)]
13. Marchi, L. and V. D'Agostino. 2004. Estimation of debris‐flow magnitude in the Eastern Italian Alps. Earth Surface Processes and Landforms, 29(2): 207-220. [DOI:10.1002/esp.1027]
14. Mostafazadeh, R., Kh. Haji, A. Esmali-Ouri and H. Nazarnejad. 2017. Prioritization the critical sub-watersheds based on soil erosion and sediment using watershed erosion response model (WERM) and morphometric analysis (case study: Rozechai watershed, west Azerbaijan province). Journal of Watershed Management Research, 8(16): 142-156 (In Persian).
15. Ou, G. and T. Mizuyama. 1994. Predicting the average sediment concentration of debris flows. J. Jpn Erosion Control Eng Soc, 47(4): 9-13.
16. Rickenmann, D. and A. Koschni. 2010. Sediment loads due to fluvial transport and debris flows during the 2005 flood events in Switzerland. Hydrological Processes, 24(8): 993-1007. [DOI:10.1002/hyp.7536]
17. Rickenmann, D. 1991. Hyperconcentrated flow and sediment transport at steep slopes. Journal of Hydraulic Engineering, 117(11): 1419-1439. [DOI:10.1061/(ASCE)0733-9429(1991)117:11(1419)]
18. Singh, V.P. and H. Cui. 2015. Modeling sediment concentration in debris flow by Tsallis entropy. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 420: 49-58. [DOI:10.1016/j.physa.2014.10.075]
19. Takahashi, T. 2007. Debris flow Mechanics, Prediction and Countermeasures. 2nd edn, Taylor and Francis, Singapore, London, 572 pp. [DOI:10.1201/9780203946282]
20. Takei, A. 1984. Interdependence of sediment budget between individual torrents and a river-system. In International Symposium Interpraevent, 35-48 pp, Villach, Austria.
21. Wu, J., Z. Wang, L. Tian and S. Zhang. 1990. Observation and research of debris flow in Jiangjiagou Ravine, Yunnan Province. Science Pressing, Beijing, 67-145.
22. Zhuang, J., P. Cui, G. Wang, X. Chen, J. Iqbal and X. Guo. 2015. Rainfall thresholds for the occurrence of debris flows in the Jiangjia Gully, Yunnan Province, China. Engineering Geology, 195: 335-346. [DOI:10.1016/j.enggeo.2015.06.006]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


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

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2020 All Rights Reserved | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by : Yektaweb