پهنه‌بندی سیلاب شهری با رویکرد مدل سازی توامان هیدرولوژیکی-هیدرولیکی حوضه آبریز، مطالعه موردی: منطقه 21 و 22 شهر تهران

زمینه و هدف:پهنه‌بندی سیلاب کاربرد وسیعی در مدیریت سیلاب داشته و یکی از اطلاعات اساسی و مهم در مدیریت ریسک سیلاب محسوب می‌شود. پهنه‌بندی سیلاب در مناطق شهری با توجه به ماهیت دوبعدی جریان و از طرفی تراکم عوارض شهری مانند ساختمان‌ها، خیابان‌ها، بلوارها و معابر عمومی بسیار مشکل‌تر از مدلسازی در محدوده سیلابدشت و رودخانه‌ها است. در این پژوهش، پهنه‌بندی سیل برای مناطق 21 و 22 شهر تهران در حالت وضع موجود، که تقریبا منطقه فاقد شبکه کانالهای جمع‌آوری آبهای سطحی است با استفاده از مدلسازی بارش-رواناب فیزیک‌‌مبنا و روندیابی هیدرولیکی دوبعدی انجام شده است که نوآوری پژوهش محسوب می‌شود.روش: برای این منظور، از مدل hec-hms برای تخمین رواناب ورودی از کوهستان، از مدل mike21 برای تخمین پهنه سیلاب رواناب ورودی از کوهستان در منطقه شهری و از مدل flo-2d برای شبیه‌سازی بارش-رواناب شهری استفاده شده است.یافته ها: بر اساس نتایج مدلسازی، محدوده‌های تحت سیلاب 50 ساله با رویکرد مدلسازی تلفیقی در مناطق 21 و 22 احصاء شده است که 8% از مساحت این مناطق را شامل می‌شود. در این پهنه‌ها ماکزیمم عمق سیل 8.11 متر در رودخانه وردآورد و بیشترین سرعت 4.5 متر بر ثانیه در ابتدای خیابان هاشم‌زاده (جنوب بزرگراه خرازی) بدست آمده است. نتیجه گیری:نتایج نشان می‌دهد که در صورت رخداد وقایع حدی نظیر بارش 50 ساله، بخشی از بزرگراه‌ها و شریانهای ارتباطی شهر تهران به سمت غرب دچار اختلال می‌شود و امکان تردد وجود نخواهد داشت. علاوه بر این، کاربری‌های مختلفی در پهنه سیل قرار می‌گیرد و بدلیل عدم وجود شبکه آب سطحی، شرایط ماندابی در سرتاسر مناطق 21 و 22 شهر تهران قابل پش‌بینی است. بنابراین توسعه شبکه جمع‌آوری آبهای سطحی از اولویت‌های اصلی کاهش ریسک سیل در این مناطق است.

urban flood zoning using an integrated hydrological-hydraulic modeling approach: a case study of districts 21 and 22 in tehran, iran

background and objective flood zoning has many applications in flood management and provides fundamental information for flood risk management. flood zoning in urban areas is much more challenging than modeling in floodplain or river areas due to the two-dimensional nature of the flow and, on the other hand, the density of urban features such as buildings, streets, boulevards, and public pathways. in this novel study, flood zoning for districts 21 and 22 of tehran (lacking a suitable surfacewater collection network) was conducted using a physically-based rainfall-runoff modeling and twodimensionalhydraulic flood routing.method in this study, the hydrologic modeling system (hec-hms) was used to estimate the runoff from the mountains, the mike21 model was used to estimate the flood zone of the runoff from the mountains, and the flo-2d model was used to simulate urban rainfall-runoff. the equations used in hydraulic models included continuity and momentum equations. to investigate flood behavior and identify flood-proneareas, a triangular computational mesh with dimensions of 5 m2 for rivers and canals and dimensions of 25 m2 in other areas was used and equations was solved using numerical methods. the digital elevation model of the region was based on a combination of river and canal mapping data and geoeye satellite images with a spatial resolution of 1 m2.results modeling results showed that under 50-year rainfall conditions, 8% of tehran’s 21st and 22nddistricts will be affected by flooding. in these areas, the maximum flood depth was estimated at 11.8 meters in vardavard river, and the maximum flow speed was estimated at 4.5 meters per second at the beginning of hashemzadeh street (south of kharrazi highway).conclusion in case of a 50-year rainfall event, a significant portion of the highways and main transportationarteries in districts 21 and 22 of tehran will be flooded and disrupted. moreover, various lands will fall within the flood zone. due to the absence of a surface water collection network, waterlogging conditions throughout districts 21 and 22 are predicted. therefore, the development of a surface water collection network is recommended for reducing flood risk in these areas.