ارزیابی روش سریع آب‌گرفتگی شهری مبتنی بر عوارض زمین: عمق، سطح و حجم آب‌گرفتگی

مدل های رگبارآبگرفتگی مبتنی بر هیدرولوژی و هیدرودینامیک به تعداد زیادی داده (جزئیات زمین، سیستم فاضلاب و داده کاربری اراضی) نیازمند است. در این مقاله به منظور تعیین سریع وضعیت آبگرفتگی تنها با چند داده ورودی و معمولا در دسترس، یک روش شبیه سازی رگبار آبگرفتگی شهری (usism) مبتنی بر سامانه اطلاعات جغرافیایی ارائه شده است. روش usism یک نوع مدل هیدرولوژیکی توزیعی ساده شده بر اساس مدل ارتفاع رقومی می باشد. در این روش، فرورفتگی ها در زمین به عنوان سطوح اصلی آبگرفتگی در نظر گرفته می شوند. مقدار آبی که می تواند در هر فرورفتگی ذخیره شود توزیع نهایی آبگرفتگی را نشان می دهد. سطح رواناب حوضه و حداکثر حجم ذخیره برای هر فرورفتگی و جهت جریان بین این فرورفتگی ها همه در شبیه سازی نهایی آبگرفتگی در نظر گرفته شده اند. روش سازمان حفاظت خاک امریکا برای محاسبه رواناب رگبار، و یک معادله بیلان آبی برای محاسبه ذخیره آب در هر فرورفتگی استفاده شده است. نتیجه نشان می دهد که در هر 4 واقعه رگباری، متوسط خطاهای نسبی عمق در کلیه مکان های آب گیر کمتر از 20٪ می باشد، در حالی که متوسط خطاهای نسبی مساحت و حجم بیش از 60% هم می باشد لذا روش usism قابلیت بالاتری در شبیه سازی عمق نهایی آب گرفتگی نسبت به سطح و حجم آب گرفتگی دارد همچنین روش usism می تواند مکان های نهایی آبگرفتگی در منطقه شهری را تعیین و عمق و سطح آبگرفتگی را به سرعت محاسبه نماید و لذا در مدیریت بحران شهری نقش بسزایی را ایفا کند.

Assessment Rapid Urban Inundation Method Based on Urban Terrain: Depth, surface and volume of inundation

Storminundation models based on hydrology and hydrodynamics require a large amount of input data (detailed terrain, sewer system and land use data). In this paper, in order to determine inundation conditions quickly with only a few usually available input data is proposed an urban storminundation simulation method (USISM) based on Geographic Information System (GIS). The USISM is a simplified method of distributed hydrological model based on DEM, in this method depressions in terrain are regarded as the basic inundated area. The amount of water that can be stored in a depression indicates the final inundation distribution. The runoff and maximum storage volume for each depression and the flow direction between these depressions are all considered in the final inundation simulation. The SCS method is used to calculate storm runoff and a water balance equation is used to calculate the water storage in each depression. The result shows that in all fourstorm event, the average relative depth errors of depth in all inundation sites are less than 20%, while the average relative errors of area and volume are more than 60% Therefore, the USISM method has a higher ability to simulate the final depth of inundation than the surface and volume of inundation. The result reveals that the USISM method could find the inundation locations in the Damghan Urban Watershed and calculate inundation depth and area quickly and therefore display a significant role in the management of the urban crisis.