پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز

مقدمه و هدف :هدف اصلی این مقاله شبیه­ سازی هیدرولیکی رودخانه هراز و تاثیر سیلاب با دوره بازگشت­ های مختلف بر مزارع پرورش ماهی حاشیه این رودخانه و بررسی مخاطرات و پیامدهای ناشی از وقوع آن است تا بتوان از این طریق مزارع سیل­گیر در بستر و حریم رودخانه را مشخص کرد و در سامانه­های هشدار سیلاب جهت تمهیدات لازم برای کاهش خسارات احتمالی را کمک­رسانی نمود. ارزیابی خطر سیل و مدیریت کاهش خسارات  احتمالی، نیازمند شبیه سازی هیدرولیکی  جریان رودخانه بوده  و با شناسایی مزارع ماهی در معرض خطر، می توان راهکارهایی را برای کاهش  خسارت  سیلاب  با دوره بازگشت های مختلف ارائه نمود.
مواد و روش ها: هراز یکی از سه رودخانه پرآب و دائمی شمال کشور است و متوسط دبی آن 40 متر مکعب در ثانیه می‌باشد. در بالادست و حاشیه این رودخانه به علت دسترسی به آب مناسب، بیش از 30 مزرعه پرورش ماهی سردآبی در حال فعالیت می­باشند که از لحاظ تعداد مزرعه و میزان تولید بیشترین سهم تولید ماهیان سردآبی استان مازندران را به خود  اختصاص داده است.  در بازه های  1، 2 و 3 بیش­ترین تراکم مزارع ماهی وجود دارد. در پژوهش حاضر از روش تجزیه و تحلیل مبتنی بر تلفیق HEC-RAS و سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS، در مطالعه خطر سیلاب استفاده شده است. این روش شامل استفاده از داده­های ژئومورفولوژی، توپوگرافی، شرائط مرزی و هیدرولیکی می­باشد. نتایج به دست آمده از این روش شامل تهیه نقشه­های عمق و پهنه گسترش سیلاب می­شود و اطلاعات ارزشمندی برای کاهش میزان ریسک سیلاب را فراهم می­آورد. با استفاده از نرم افزار ArcMap ،مدل رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک 2 متر برای سه بازه مورد مطالعه که بیشترین تراکم مزارع پرورش ماهی را در حاشیه رودخانه هراز داشتند تهیه شد. ترسیم نقشه­ها در محیط نرم افزار GIS و تهیه مدل هیدرولیکی در نرم افزار  HEC-RAS 6.5 انجام گرفت. با استفاده از بخش RAS Mapper از زیر برنامه­های مدل  HEC-RAS جهت جداسازی مجرای اصلی رودخانه از سواحل آن، لایه سواحل رودخانه ترسیم و سپس لایه ابعاد مسیر جریان تهیه گردید. از این لایه به منظور تعیین ابعاد مسیر هیدرولیکی جریان در مجرای اصلی جریان و ساحل چپ و راست آن در ناحیه سیلاب­گیر استفاده شده است. کلید اصلی شبیه­سازی سیلاب، مقاطع عرضی می باشند که این مقاطع در جهت جریان، عمود بر مسیر جریان از ساحل سمت چپ به ساحل سمت راست کشیده شد. به منظور تحلیل جریان، از مقادیر دبی با دوره بازگشت­­­های 2، 10، 25، 50 و 100 ساله برای ایستگاه هیدرومتری معروف به بعد از چشمه دریافتی از گزارشات آب منطقه ای استان تهران و برای مقادیر ضریب زبری مانینگ بستر و دیواره­ها، از گزارشات شرکت آب منطقه ای استان مازندران استفاده گردید.
یافته ها: در مدل HEC-RAS پارامترهایی همچون تراز سطح آب، شامل خروجی مقاطع عرضی، پروفیل طولی رودخانه، تغییرات سرعت آب در تمام مقاطع و منحنی دبی-اشل و مشخصات هیدرولیکی جریان در دوره­ی بازگشت­های مختلف به دست آمد. مساحت گسترش یافته پهنه سیلابی بر مزارع ماهی حاشیه رودخانه هراز در بازه­های مورد مطالعه با توجه به دبی با دوره بازگشت­های 2، 10، 25، 50 و 100 ساله با استفاده از نرم افزار GIS محاسبه گردید. نتایج نشان داد که بیش از 60 درصد از مزارع پرورش ماهی حاشیه رودخانه هراز در معرض خطر سیل با دوره بازگشت­های مختلف قرار دارند. با توجه به نتایج، میزان خطر سیلاب 25 ساله در حدود 5/29 درصد و سیلاب 100 ساله به میزان 3/33  درصد بوده است که لزوم کنترل سیلاب جهت کاهش خسارات را ضروری می­نمایاند.
نتیجه گیری: نتایج به دست آمده حاکی از کارایی و حساسیت بالای مدل هیدرولیکی HEC-RAS جهت پهنه­بندی سیل می­باشد. با بهره گیری از نرم افزارهای GIS و HEC-RAS می­توان عمق، سرعت سیل و پهنه­های سیل­گیر را در نقاط مختلف بدست آورد.