دوره 11، شماره 22 - ( پاییز و زمستان 1399 )                   جلد 11 شماره 22 صفحات 165-174 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


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

sadeghian K, Bahremand A, Amir S. Two-Dimetional Hydraulic Simulation of Floods using the LISFLOOD-FP Raster Model (A Case Study: The Shemshak Watershed, Tehran Province). jwmr. 2020; 11 (22) :165-174
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-940-fa.html
صادقیان کاظم، بهره مند عبدالرضا، سعدالدین امیر. شبیه‌سازی دوبعدی هیدرولیکی جریان سیل با استفاده از مدل مبتنی بر رستر LISFLOOD-FP (مطالعه موردی: حوزه آبخیز شمشک، استان تهران). پ‍‍ژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز. 1399; 11 (22) :165-174

URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-940-fa.html


گروه آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده:   (419 مشاهده)
LISFLOOD-FP متعلق به نسل جدیدی از مدل­های هیدرودینامیکی شبیه ­سازی سیل است که صرفاً با استفاده از نقشه رقومی ارتفاعی برای رودخانه و آبراهه­ های حوزه، اطلاعات زبری مسیر و نرخ ورودی جریان اجرا می ­شود. ویژگی­هایی  LISFLOOD-FP­ نسبت به دیگر مدل­های هیدرولیکی دوبعدی عبارتند از: 1- مبتنی بر رستر 2- بزرگ مقیاس 3- سهولت فرمولاسیون و بازده محاسباتی بالا 4- سادگی استفاده از آن 5- تنظیم گام زمانی و مکانی محاسباتِ به­ صورت تطبیقی توسط خود مدل 6- توانایی لحاظ کردن رودخانه­ های با عرض کوچکتر از ابعاد پیکسل­ هایDEM  7-امکان تلفیق با مدل­های هیدرولوژیکی کاملا توزیعی از قبیل WetSpa از مزیت­های مدل­های هیدرولیکی دوبعدیLISFLOOD-FP می­ باشد. امروزه استفاده از مدل‌های هیدرولیکی دوبعدی بر پایه رستر به دلیل پیشرفت ظرفیت پردازش کامپیوتر­ها شخصی و همچنین سهولت دسترسی به نقشه­ های رقومی توپوگرافی با وضوح بالا،‌ محبوبیت فزاینده­ای پیدا کرده ­اند. در این تحقیق رفتار هیدرولیکی جریان سیل و تراز آب در دوره ­های بازگشت­ مختلف در حوزه آبخیز شمشک با استفاده از مدل هیدرولیکی دوبعدی  LISFLOOD-FP تعیین شد. به این منظور از نقشه DEM با تفکیک مکانی 2 متر استفاده شد. در نهایت داده ­ها به مدل وارد و مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت. نتایج حاکی از کارایی مناسب مدل در شبیه­ سازی رفتار جریان است و نشان می­ دهد در بخشی از شاخه اصلی دربندسر و همچنین در محل اتصال دو شاخه شمشک و دربندسر  استان تهران در محل روستای درود در برابر سیلاب­ ها بسیار آسیب­ پذیرند و در دیگر قسمت­ ها آسیب­ پذیری کمتری دارند.
متن کامل [PDF 1444 kb]   (107 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بلايای طبيعی (سيل، خشکسالی و حرکت های توده ای)
دریافت: 1397/3/1 | ویرایش نهایی: 1399/12/13 | پذیرش: 1398/3/19 | انتشار: 1399/12/13

فهرست منابع
1. Almeida, G., A. Bates, P. Freer and J.E. Souvignet. 2012. Improving the stability of a simple formulation of the shallow water equations for 2‐D flood modeling. Water Resources Research, 48(5): 1-14. [DOI:10.1029/2011WR011570]
2. Amarnath, G., Y.M. Umer, N. Alahacoon and Y. Inada. 2015. Modelling the flood-risk extent using LISFLOOD-FP in a complex watershed: case study of Mundeni Aru River Basin, Sri Lanka. Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences, 370: 131-138. [DOI:10.5194/piahs-370-131-2015]
3. Bahremand, A., M. Onagh, A. Najafi Nejad, A. Sadoddin, V. Sheikh, H. Asgari, Ch Komaki, M. Hossein Alizadeh and A. Mohammadian Behbahani. 2017. Predictive research project, Flood management and control under Shemshak Basin-Lotyan Dam Watershed. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran, 393 pp (In Persian).
4. Bates, P.D. and A.P.J. De Roo. 2000. A simple raster-based model for flood inundation simulation. Journal of Hydrology, 236(1): 54-77. [DOI:10.1016/S0022-1694(00)00278-X]
5. Chow, V.T. 1982. Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill Publishing Company, 697 pp.
6. Di Baldassarre, G., G. Schumann, P. Bates, J.E. Freer and K.J. Beven. 2010. Flood-plain mapping: a critical discussion of deterministic and probabilistic approaches. Hydrological Sciences Journal, 55(3): 364-376. [DOI:10.1080/02626661003683389]
7. Farahmand, Sh., M. Raeini Sarjaz and K. Solaimani. 2014. Flood Hazard Zonation of Babolrud River Using Hydraulic Model of HEC-RAS in a Geographical Information System Environment (GIS). Journal of Watershed Management Research, 2(3): 19-33 (In Persian).
8. Horritt, M.S. and P. Bates. 2002. Evaluation of 1D and 2D numerical models for predicting flood inundation. Journal of .Hydrology, 268(1): 87-99. [DOI:10.1016/S0022-1694(02)00121-X]
9. Horritt, M.S. and P. Bates. 2001. Effects of spatial resolution on a raster based model of flood flow. Journal of Hydrology, 253(1): 239-249. [DOI:10.1016/S0022-1694(01)00490-5]
10. Hunter, N.M., P. Bates, M.S. Horritt, A.P.J. De Roo and M.G. Werner. 2005. Utility of different data types for calibrating flood inundation models within a GLUE framework. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 9(4): 412-430. [DOI:10.5194/hess-9-412-2005]
11. Jafari, H. and A.A. Al Sheikh. 2013. Developing an Urban Inundation Simulation Model by Considering Storm water Infrastructures. Scientific Research Crisis Management, 4(1): 41-50 (In Persian).
12. Jafari, P. 2017. Flood hydrograph simulation and flood zoning using hydrologic and hydrolic modeling in the Kashkan River. M.Sc. Thesis, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran, 218 pp (In Persian).
13. Kalyanapu, A.J., S.J. Burian and T.N. McPherson. 2010. Effect of land use-based surface roughness on hydrologic model output. Journal of Hydrology, 9(2): 51-71.
14. Mojarad, B. 2016. Investigation of the efficiency of LISFLOOD-FP two-dimensional hydraulic model in flood zoning, M.Sc. Thesis, University of Tehran, Karaj, Iran, 123 pp (In Persian).
15. Maugeri, A. 2016. Capabilities of a coupled 1D/2D model for flood inundation simulation, Columbia Water Center, 13 pp.
16. Niknam, A., G. Khosravi, A. Nohegar and A. Holisaz. 2017. Simulation of flow pattern in a natural meander range using CCHE2D hydrodynamic model (Case Study: Meanders in Upstream of Droodzan Dam). Journal of Watershed Management Research, 8(16): 65-76 (In Persian). [DOI:10.29252/jwmr.8.16.65]
17. Neal, J., G. Schumann, T. Fewtrell, M.Budimir, P. Bates and D. Mason. 2011. Evaluating a new LISFLOOD‐FP formulation with data from the summer 2007 floods in Tewkesbury, UK. Journal of Flood Risk Management, 4(2): 88-89. [DOI:10.1111/j.1753-318X.2011.01093.x]
18. Neal, J., G. Schumann and P. Bates. 2012. A subgrid channel model for simulating river hydraulics and floodplain inundation over large and data sparse areas. Water Resources Research, 48(11). [DOI:10.1029/2012WR012514]
19. Ozhan, M. 2017. Coupling the flexible hydrologic model, WetSpa-Python and 2-D hydraulic model, LISFLOOD-FP for flood zonation. Ph.D. Thesis, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran, 268 pp (In Persian).
20. Ozhan, M., A. Bahremand, V. Sheikh and CH. Komaki. 2018. Prediction of floods extent with different return periods using 2-D hydraulic model, LISFLOOD-FP. Iran-Water Resources
21. Research, 13(4): 190-195. [DOI:10.1097/00006199-196401330-00002]
22. Rahimzadeh Oghaz, A. 2014. Comparison of flood zoning differences by two hydraulic models HEC-RAS and LISFLOOD-FP in Golestan plain, Gorgan Rood. M.Sc. Thesis Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran, 234 pp (In Persian).
23. Rahimzadeh, O., A. Bahremand, N. Noura and M. Mukolwe. 2019. Evaluating flood extent mapping of two hydraulic models, 1D HEC‐RAS and 2D LISFLOOD‐FP in comparison with aerial imagery observations in Gorgan flood plain, Iran. Natural Resource Modeling, doi.org/10.1111/nrm.12214. [DOI:10.1111/nrm.12214]
24. Thielen, J., J. Bartholmes, M.H. Ramos and A.D. Roo. 2009. The European flood alert system-Part 1: concept and development. Hydrology and Earth System Sciences, 13(2): 125-140. [DOI:10.5194/hess-13-125-2009]
25. Wood, M., R. Hostache, J. Neal, T. Wagener, L. Giustarini, M. Chini and P. Bates. 2016. Calibration of channel depth and friction parameters in the LISFLOOD-FP hydraulic model using medium resolution SAR data. Hydrology and Earth System Sciences, 20(1): 1-1. [DOI:10.5194/hess-20-4983-2016]

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 می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2021 CC BY-NC 4.0 | Journal of Watershed Management Research

Designed & Developed by : Yektaweb