فیلم مسترکلاس پهنه بندی سیلاب با دوره بازگشت های مختلف در مناطق فاقد آمار هیدرومتری کافی در قالب پروژه واقعی

بر اساس بررسی ­های انجام شده در بین 7255 بلایای طبیعی رخ داده بین سال­ های 1998 تا 2017، 91 درصد از این بلایای طبیعی مربوط به بلایای طبیعی مرتبط با آب و هوا و اقلیم بوده است. بر اساس نتایج این بررسی سیل با 43.4 درصد، بیشترین بلای طبیعی بوده است که در این بازه زمانی رخ داده است (Teh & Khan, 2021). بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی، بین سال­ های 2012 تا 2022، سیل با سهم 80 تا 90 درصدی از بین بلایای طبیعی، به عنوان متداول­ ترین بلای طبیعی شناخته شده است (World Health Organization (WHO), 2022). این مساله نشان می ­دهد که سیل یکی از مخرب ­ترین و پرتکرارترین بلایای طبیعی است که همواره خسارات جانی و مالی گسترده­ای را در جوامع تحمیل می­ کند. بر همین اساس مطالعه و بررسی سیلاب­ ها امری لازم و ضروری به نظر می­ رسد.

امروزه در سراسر جهان، روش ­ها و مدل­ های نرم ­افزاری زیادی به منظور مدل سازی سیلاب­ ها مورد استفاده قرار می ­گیرد. این مدل­ ها برای مدل سازی با دقت بالا نیازمند داده­ های هیدرومتری و هیدرولوژیکی از سطح منطقه مورد بررسی هستند. با توجه به هزینه ­های بالای داده ­برداری­ های هیدرومتری و هیدرولوژیکی، این داده ­برداری­ ها برای تمامی مناطق جهان انجام نمی ­شوند. بر همین اساس مدل سازی سیل برای مناطق فاقد این آمار و اطلاعات، امری دشوار یا غیر ممکن می ­باشد.

با توجه به اینکه مشخصه­ های ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز نقش مهمی در پهنه سیلاب یک حوضه دارند، لذا با استفاده از این مشخصه‏ ها می‏توان پهنه سیلاب برای حوضه ‏های فاقد آمار هیدرومتری کافی  را بدست آورد. در این آموزش پهنه­ بندی سیلاب برای یک منطقه فاقد آمار هیدرومتری کافی با استفاده از مشخصه ­های ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز در غالب یک پروژه واقعی آموزش داده می ­شود.

قسمتی از فیلم این آموزش

معرفی مدرس

• قاسم پناهی
• دکتری سازه ­های آبی دانشگاه فردوسی مشهد
• مدرس سنجش از دور در دانشگاه فردوسی مشهد
• مدرس مدیریت یکپارچه سیلاب در دانشگاه فردوسی مشهد
• مدرس نرم ­افزارهای تخصصی علوم و مهندسی آب در دانشگاه فردوسی مشهد

معرفی عناوین آموزشی

عناوین آموزش داده شده شامل موارد زیر است:

• سیل و انواع آن
• معرفی روش ­های مدل سازی و پهنه­ بندی سیل
• معرفی شاخص­ های ژئومورفولوژیکی و نقش آن­ ها در مدل سازی سیل
• آموزش محاسبه دوره بازگشت­ های مختلف سیلاب با استفاده از نرم افزار Easy-Fit
• آموزش تهیه و دانلود نقشه رقومی ارتفاعی (DEM)
• آموزش نقشه­ های لازم با استفاده از نرم ­افزار ArcGIS
• آموزش نقشه ­های لازم با استفاده از نرم ­افزار HEC-RAS
• آموزش نصب پلاگین­ های مورد نیاز برای پهنه­ بندی سیلاب
• آموزش تهیه نقشه پهنه سیلاب و نقشه خطر سیل (مناطق شهری و روستایی، کاربری ­های مختلف اراضی و …)
• تهیه نقشه استاندارد به منظور ارائه در گزارشات در محیط ArcGIS

کاربرد

امروزه با توسعه علوم کامپیوتری و سخت ­افزار­ها، مدل­ های کامپیوتری و عددی زیادی برای مطالعه و بررسی سیل­ ها و همچنین مدل سازی آن­ها ارائه شده است. اگرچه مطالعات میدانی و آزمایشگاهی نتایج بسیار مفید و ارزنده­ای در راستای مطالعه سیل ­ها ارائه می­ کنند، اما صرف هزینه­ های زیاد و مخاطرات مطالعه میدانی و همچنین زمان­ بر بودن ساخت مدل­ های آزمایشگاهی و طولانی بودن زمان مدل سازی سیل­ ها در شرایط آزمایشگاهی، باعث شده است تا پژوهشگران به سمت مدل سازی سیل­ ها با استفاده از مدل­ های عددی و نرم ­افزاری گرایش پیدا کنند. مدل ­های عددی و نرم­ افزاری با توجه به نوع مدل سازی سیل به گروه­ های مختلفی تقسیم ­بندی می­ شوند.

این مدل­ ها معمولا مدل سازی سیل را با استفاده از حل معادلات جریان بصورت یک بعدی، دو بعدی یا سه بعدی در مسیر رودخانه شروع کرده و سپس با استفاده از داده ­های رقومی ارتفاعی بستر منطقه مورد بررسی، به نحوه پخش شدن سیل در آن منطقه می­ پردازد. این مدل­ ها معمولا توانایی مدل سازی سازه ­هایی که در مسیر جریان قرار می­ گیرند مانند پایه پل­ ها، سد­ها، آبگیر­ها و … را نیز دارند.

از جمله مزایای استفاده از این مدل­ ها می­ توان به این مساله اشاره کرد که مدل ­های عددی نه تنها نیازمند صرف هزینه ­های بالای مدل سازی نمی­ باشد، بلکه در مدت زمان کوتاهی    می­ توان سیل را در منطقه مورد بررسی مدل سازی کرد. از جمله مهمترین معایب این نوع مدل سازی سیل می­ توان به این مساله اشاره کرد که مدل ­های عددی و نرم ­افزاری برای اجرا شدن و یا دریافت نتیجه­ های با دقت بالا، داده­ های هیدرومتری، هیدرولیکی و هیدرولوژیکی زیادی نیاز دارند. در صورت کافی نبودن این اطلاعات، مدل مورد استفاده در فرآیند مدل سازی سیل، یا اجرا نمی ­شود و یا در صورت اجرا شدن، خروجی­ هایی با دقت پایین ارائه می­ کنند.

شاخص­ های ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز نقش مهمی در وقوع و شدت سیل ­ها در یک حوضه آبریز دارند. بر این اساس می­ توان از این مشخصه­ ها در مدل سازی سیل استفاده کرد. در این آموزش، نقش شاخص ­های ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز در وقوع و شدت سیل در یک حوضه مورد بررسی قرار گرفته و پهنه­ بندی سیل با استفاده از این مشخصه­ ها آموزش داده می­ شود. در نتیجه با استفاده از این آموزش می­ توان پهنه­ بندی سیل را برای مناطق فاقد آمار هیدرومتری کافی به منظور مدل سازی سیل، استفاده نمود.

مخاطبان

هدف اصلی از این دوره آموزشی، آموزش مدل جدیدی از مدل سازی و پهنه­ بندی سیلاب در مناطق مختلف از جمله مناطق فاقد آمار هیدرومتری کافی است. در این محصول آموزشی پهنه­ بندی سیلاب برای مناطق فاقد آمار هیدرومتری کافی با استفاده از شاخص ­های ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز، آموزش داده می­ شود.

بر این اساس، مخاطبان این دوره آموزشی، دانشجویان و علاقه­ مندان در زمینه مدل سازی و پهنه ­بندی سیلاب ­ها می­ باشند. این آموزش می­ تواند برای دانشجویان و محققین در زمینه­ های علوم و مهندسی آب، منابع طبیعی و محیط زیست، مهندسی عمران، علوم جغرافیا، سنجش از دور مفید باشد.