شبکه های جمع آوری آب های سطحی یکی از زیرساخت های حیاتی هستند که وظیفه انتقال ایمن رواناب را برعهده دارند. در دهه های اخیر، افزایش حجم رواناب یا سیلاب موجب شده تا در برخی از قسمت های شبکه ظرفیت کافی برای عبور جریان وجود نداشته باشد. وجود کاربری اراضی و تراکم جمعیتی در اطراف این مناطق ریسک بالایی را برای انسان ها به همراه دارد. با توجه به این که در مطالعات پیشین شاخص های آسیب پذیری در بررسی نقاط حادثه خیز شبکه درنظر گرفته نشده است، در این پژوهش شاخص های خطر و شاخص های آسیب پذیری توامان با یکدیگر در محاسبه شاخص ریسک استفاده شده و اولویت بندی گلوگاه ها بر اساس آن انجام شده است. به این ترتیب با استفاده از مدل سازی هیدرولیکی شبکه، روش تحلیل سلسله مراتبی 1 و تعریف پنج شاخص: تمرکز جمعیتی در اطراف گلوگاه، تراکم و تنوع کاربری ها در حاشیه گلوگاه، متوسط درصد پرشدگی کانال/ رودخانه در محل گلوگاه، درجه کانال سیلابرو یا رودخانه و سرعت در کانال/ رودخانه، وزن های شاخص ها به دست آمده و با استفاده از روش مجموع ساده وزنی2، گلوگاه های موجود در شبکه جمع آوری آب های سطحی شهر تهران برای انجام عملیات بهسازی، اولویت بندی شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که عمده گلوگاه های بحرانی در زیرحوضه شرق تهران و در کانال های ابوذر، مقصودبیک و باختر قرار دارند.

شرایط جریان غیردارسی را می توان برای جریان روی محیط های متخلخل مستغرق توسعه داد. یکی از این محیط های متخلخل که برای ایجاد تاخیر در سیلاب و کاهش پیک هیدروگراف سیلاب طراحی و ساخته می شود. سد سنگریزه ای تاخیری نام دارد. وجود جریان روی این محیط ها، تراوش جریان و پتانسیل حرکت مواد باعث پیچیده ترشدن بررسی حرکت جریان در چنین محیط هایی می شود. جریان مستغرق در محیط های متخلخل سنگریزه ای مستغرق در سه ناحیه جریان بالایی، جریان در ناحیه تراوش نرمال، و ناحیه انتقالی بررسی شده است. در این تحقیق، ابتدا معادلات حاکم بر جریان در هر بخش جداگانه توسعه داده شد و پس از ان با ترکیب این معادلات با شرایط مرزی، مدل ریاضی یک بعدی حاکم بر کل جریان به دست آمده است. برای بررسی صحت مدل ریاضی تهیه شده، دو مدل فیزیکی از سد سنگریزه ای به ابعاد 30×30×60 سانتی متر با قطر دانه بندی 15-10 و 20-15 میلی متر ساخته شده است. در هر آزمایش پارامترهای شیب فلوم، عمق جریان در کانال، دبی عبوری، و مشخصات سیال اندازه گیری شده است. در ادامه، روابط و ضرایبی که محققان مختلف برای جریان درون محیط های متخلخل ارایه داده اند بررسی و بهترین آنها انتخاب شدند.

ماهیت سه بعدی جریان در کانال های مرکب با سیلاب دشت های منشوری، پیش بینی توزیع سرعت و تنش برشی را برای مهندسین هیدرولیک به امری دشوار تبدیل کرده است. این پیچیدگی ها درمواقعی که سیلاب دشت ها از حالت منشوری به غیرمنشوری تغییر شکل دهند، افزایش قابل ملاحظه ای می یابد. در کانال های مرکب غیرمنشوری با سیلاب دشت های همگرا، به دلیل تغییرات هندسی کانال، تبادل جرم و به دنبال آن اندرکنش بین جریان سیلاب دشت ها و کانال اصلی افزایش می یابد. در این تحقیق براساس معادله دیفرانسیل ناویه-استوکس (Navier-Stokes) متوسط گیری شده در عمق، یک روش تحلیلی ارایه و با استفاده از آن، توزیع سرعت متوسط در عمق و تنش برشی جداره در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلاب دشت های همگرا مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور و جهت در نظر گرفتن تاثیر جریان ثانویه در معادله دیفرانسیل ناویه-استوکس متوسط گیری شده در عمق، متوسط زمانی حاصل ضرب مولفه های سرعت، متناست با حاصل ضرب مولفه های سرعت متوسط در عمق، در نظر گرفته شده است. همچنین به دلیل غیر یکنواختی جریان شیب خط انرژی در معادله حاکم جایگزین شیب طولی کانال شده است. سپس نتایج سرعت متوسط در عمق و تنش برشی پیش بینی شده در کانال مرکب با سیلاب دشت های همگرا برای دو زاویه همگرایی 31/11 و 81/3 درجه، با نتایج حاصل از روش شیونو و نایت (Shiono and Knight Method)، روش شیونو و نایت اصلاح شده به وسیله Rezaei و Knight (2009)، (MSKM) و نیز داده های آزمایشگاهی مربوطه مقایسه شده است. بررسی ها حکایت از انطباق بهتر داده های آزمایشگاهی و نتایج حاصل از روش تحلیلی ارایه شده، دارد.

سرریزهای جانبی، سازه های منحرف کننده جریان هستند که در شبکه های آبیاری و زهکشی، کنترل سیلاب، مهندسی بهداشت، و سیستم های فاضلاب شهری کاربرد فراوانی دارند. روابطی که برای ضریب شدت جریان سرریز جانبی در کانال مستطیلی پیشنهاد شده است برای جریان آب صاف عاری از رسوب معتبر است اما غالبا در طبیعت جریان موجود در آبراهه ها حاوی مقادیری از مواد رسوبی است که تاثیر آنها در ضرایب شدت جریان سازه ها باید لحاظ گردد. تحلیل ابعادی در سرریزهای جانبی با وجود بار معلق نشان می دهد ضریب شدت جریان را می توان تابعی از عدد فرود بالادست Fr1، عمق نسبی (y1/P)، و غلظت جریان (X) در نظر گرفت. به منظور مطالعه این تاثیر، مدل آزمایشگاهی با سرریز به طول 50 سانتی متر در سه ارتفاع 4، 5، و 6 سانتی متر و عرض کانال اصلی 20 سانتی متر ساخته شده است. شیب کف کانال به مقدار ثابت 0.001 در نظر گرفته شد. از پودر سیلیس به عنوان ماده رسوبی در چهار غلظت 3000، 5700، 10500 و 19500 قسمت در میلیون قسمت استفاده شد که به وسیله سیستم چرخشی رسوب به همراه فلوم شیب پذیر به طول 10 متر و عرض 30 سانتی متر و ارتفاع 45 سانتی متر تامین شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش غلظت جریان، سرعت جریان افزایش و مقدار افت جریان در طول سرریز جانبی کاهش می یابد. ضریب شدت جریان برای غلظت 19500 قسمت در میلیون قسمت تا حدود 15 درصد افزایش نشان داده است. با توجه به تحلیل ابعادی، رابطه ای خطی برای ضریب شدت جریان به عنوان تابعی از سه پارامتر، عدد فرود بالادست، عمق نسبی، و غلظت جریان پیشنهاد می شود که ضریب شدت جریان را در شرایط وجود بار معلق و در محدوده آزمایش های انجام شده برآورد می کند.

سازه های اصلاحی بند های کوچکی هستند که در حوضه های آبخیز، به ویژه حوضه های حساس به فرسایش واقع در بالادست سدهای مخزنی، به منظور کاهش سرعت جریان، کاهش فرسایش، مهار رسوب، و کنترل سیلاب در آبراهه ها با استفاده از مصالحی مانند چوب، سنگ، سنگ و ملات، و توریسنگ ساخته می شوند. این سازه ها با کاهش سرعت جریان آب و شیب آبراهه و ذخیره جریان باعث تغییر واکنش هیدرولوژیک حوضه های آبخیز می شوند. تجزیه و تحلیل آثار احداث این سازه ها پیش از احداث در تصمیم گیری صحیح و اجرای بهینه این طرح ها و همچنین مدیریت بهتر به منظور نیل به اهداف مختلف موثر است. از آنجا که احداث این سازه ها بر رفتار سیل موثر است، این تحقیق با هدف تاثیر احداث سدهای اصلاحی بر زمان تمرکز و کاهش دبی اوج سیل در حوضه آبخیز گاش صورت گرفت. در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر این سازه ها روندیابی سیل در مخزن به روش پالس و روندیابی رودخانه به روش ماسکینگام انجام گرفت و هیدروگراف سیل با دوره بازگشت های 25 تا 100 ساله در وضعیت قبل و بعد از احداث سازه ها شبیه سازی شد. نتایج نشان داد با احداث سازه های پیش بینی شده بین 75 تا 97 درصد دبی اوج و 73 تا 98 درصد حجم سیل کاهش می یابد، این نتیجه بیانگر تاثیر مثبت احداث این سازه ها در کاهش دبی اوج و حجم سیل است. به علاوه، در دوره بازگشت های مختلف با افزایش دبی اوج و حجم سیل ورودی، نقش مخازن در کاهش دبی اوج سیلاب و حجم سیل کاهش می یابد. همچنین، در اثر احداث سازه های مذکور، زمان تمرکز در محل خروجی حوضه بین 0.26 تا 0.98 ساعت افزایش خواهد یافت.

حوادث طبیعی (سیلاب)، از مهم ترین عوامل آسیب رسان به سکونتگاه های انسانی شناخته شده اند. باتوجه به مسائل پیش رو در زمینه سیلاب، هدف پژوهش حاضر تعیین پهنه های پرخطر و با خطر متوسط با رویکرد کالبدی است. روش تحقیق در پژوهش حاضر توصیفی – تحلیلی است که با کمک سامانه جی. آی. اس و تبادل اطلاعات با مدل های شبیه سازی ریاضی، مقاطع عرضی از رودخانه چشمه کیله تهیه شده و ظرفیت ایمن هر یک از مقاطع با توجه به دوره های بازگشت مختلف تعیین گردیده است. براساس نتایج حاصل شده، زمین های پیرامون این رودخانه در فواصل مختلف به رنگ های متفاوت بر اساس دوره بازگشت سیل پهنه بندی شده اند که این پهنه ها شامل بستر و حریم رودخانه (پهنه پرخطر و با خطر متوسط) می باشد. از آنجاکه بخشی از بافت شهر با این پهنه ها تداخل دارد. دستیابی به تاب آوری در برابر سیلاب، مستلزم چاره اندیشی در محدوده های بحرانی است. در پژوهش حاضر، کاربری های مجاز در هر پهنه با توجه به شدت خطر و همچنین نظام مدیریت حاکم بر آنها تعیین گردیده است.

پژوهش حاضر با هدف شناسایی عرصه های مناسب برای اجرای عملیات پخش سیلاب در دشت سرخون هرمزگان با بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی و تلفیق آن با فرایند تحلیل شبکه و روش مقایسه زوجی انجام گرفته است به این منظور ابتدا با بررسی مطالعات گذشته، وضعیت جغرافیایی منطقه و پرسشنامه معیارهای تاثیرگذارشیب، کیفیت آب، عمق آب، ضریب نفود پذیری، ضخامت آبرفت، کاربری اراضی، قابلیت انتقال، ریخت شناسی زمین و تراکم زهکشی انتخاب و آماده سازی گردید. سپس با استفاده از روش تحلیل فرآیند شبکه ای و مقایسه زوجی به ترتیب وزن هر معیار و کلاس های هرلایه در نرم افزار SuperDecision محاسبه گردید. در مرحله بعد، نواحی دارای محدودیت برای پخش سیلاب حذف گردیده و در نهایت با استفاده از توابع تحلیلی GIS کل محدوده برای هر یک از معیارها به پنج کلاس پهنه بندی شد. نتایج نشان داد فاکتور تراکم زهکشی با گرفتن وزنی معادل 0.274 مهم ترین عامل در مکان یابی پخش سیلاب در دشت سرخون است. مناطق کاملا مناسب برای پخش سیلاب اغلب در واحدهای ریخت شناسی واریزه های بادبزنی در شمال دشت با شیب های کمتر از سه درصد واقع شده اند. همچنین بر اساس نقشه پهنه بندی نهایی حدود 12.53 درصد از دشت در محدوده بسیار مناسب، برای عملیات پخش سیلاب قرار گرفت.