بررسی آمار خسارت سالانه ناشی از وقوع سیلاب ها در ایران و جهان بیانگر گستردگی صدمات ناشی از سیلاب به منابع طبیعی و انسانی مناطق مختلف است. تعیین پهنه سیلابی رودخانه ها در راستای صیانت از منابع ملی و کاهش خسارات سیل، امکان حفاظت رودخانه در مقابل دست اندازی و احداث هرگونه تأسیسات غیرمجاز در آن را فراهم می سازد. از این رو در تحقیق حاضر به منظور ارزیابی قابلیت مدل های عددی در شبیه سازی پهنه سیلابی رودخانه ها بازه ای از رودخانه قوشقرای آذرشهر با استفاده از مدل هیدرولیکی دوبعدیHEC-RAS 5.0.7 و مدل یک بعدی HEC-RAS شبیه سازی و مقایسه شد. تغییرات مشخصه های هیدرولیکی جریان سیلابی شامل عمق، سرعت در مقاطع عرضی مختلف در مدل ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نتایج تراز سطح آب (عمق جریان) مدل دوبعدی HEC-RAS نسبت به مدل یک بعدی، کمترین خطا را در مقایسه با سایر پارامترهای هیدرولیکی جریان سیلابی دارد. مدل دوبعدی HEC-RAS، بیشترین میزان خطا را در پارامتر سرعت جریان با مدل یک بعدی نشان داد. به علاوه مدل دوبعدی HEC-RAS 5.0.7، سطح پهنه سیل گیر را 12/46 درصد بیشتر از مدل یک بعدی HEC-RAS نشان می دهد که تطبیق پهنه های حاصل روی وضع موجود رودخانه و مقایسه با عکس هوایی سال 1346 رودخانه، گویای دقت بالاتر مدل دوبعدی HEC-RAS در تخمین پهنه سیلابی رودخانه است.

شناسایی مکانی (پهنه بندی) مناطق سیل خیز از دیدگاه تاثیر بر ویژگیهای سیلاب خروجی کل حوزه در پروژه های کنترل سیلاب از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. تعیین درجه سیل خیزی مناطق مختلف یک حوزه آبخیز متسلزم شناخت خصوصیات هیدروژئومورفیک حوزه، اقلیم منطقه، بررسی وقایع ثبت شده بارش- رواناب در منطقه و بهره گیری از مدل های ریاضی در قالب یک روش مشخص برای تفکیک نقش مناطق مختلف حوزه می باشد. در تحقیق حاضر، حوزه آبخیز رودزرد برای تشریح روش پیشنهادی تعیین توزیع مکانی شدت سیل خیزی انتخاب شد. این حوزه از اطلاعات و آمار نسبتا مناسبی برخوردار است و شامل پنج زیر حوزه اصلی و سه زیر حوزه میانی ماشین می باشد. مدل توزیعی بارش- رواناب ModClark در سطح زیرحوزه های دارای ایستگاه هیدرومتری واسنجی و اعتباریابی شد. سپس با بکارگیری نرم افزار روندیابی هیدرولیکی HEC-RAS در حالت جریان غیر ماندگار، جریان در شبکه رودخانه اصلی روندیابی گردید و مدل تلفیقی در محل خروجی کل حوزه واسنجی و اعتباریابی شد. در مرحله بعد برای تعیین توزیع شدت سیل خیزی برای واحدهای سلولی به ابعاد 2´2 کیلومتر مربع با اجرای روش "عکس العمل سیل واحد" در قالب حذف متوالی سلول ها و شبیه سازی هیدروگراف سیل به ازای یک بارش طراحی، میزان تاثیر هر یک از سلول ها بر هیدروگراف خروجی کل حوزه بدست آمد. تعداد کل شبیه سازی توسط مجموعه مدل های زیر حوزه ای و هیدرولیکی برابر مجموع تعداد سلول ها می باشد. همچنین در این مرحله برای اولین بار با استفاده از نتایج شبیه سازیها نقشه کنتورهای هم تاثیر سیل خیزی بدست آمد. از طرف دیگر، شاخص سیل خیزی در نقاط مختلف در مسیر حرکت جریان رودخانه اصلی محاسبه شد و با ترسیم تغییرات شاخص سیل خیزی در مسیر رودخانه اصلی، دیاگرام یا پروفیل شاخص سیل خیزی واحدهای سلولی حداکثر و حداقل سیل خیزی ترسیم شد که بیان کننده چگونگی تغییر این شاخص در طول مسیر می باشد.

اولویت­بندی مناطق مختلف و زیرحوضه­ها از نظر پتانسیل سیل­خیزی تأثیر مهمی در مدیریت حوزه­آبخیز دارد. هدف از اولویت­بندی سیل­خیزی در زیرحوضه­ها، ارائه الگویی برای کنترل و کاهش خطرات سیل و ارزیابی نقش هریک از زیرحوضه­ها در دبی­اوج هیدروگراف سیلاب خروجی حوضه می­باشد. در این تحقیق حوضه تالار بدلیل وقوع سیل­های متعدد، بعنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و در ادامه عوامل مؤثر بر سیل­خیزی نظیر بارش باران در دوره بازگشت های مختلف، طول جریان، درصد شیب، کاربری اراضی، گروه هیدرولوژی خاک، مقادیر CN و زمان­تمرکز شناسایی و سپس با استفاده از تلفیق نرم­افزار ArcGIS و مدل ModClark، پتانسیل تولید رواناب در حوضه تالار در پنج طبقه خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد در سه دوره بازگشت 25، 50 و 100 سال تهیه شد. همچنین براساس نتایج بدست آمده سهم زیرحوضه­ها در پتانسیل سیل­خیزی کل­حوضه تنها تحت تأثیر مساحت آنها نیست و عواملی چون موقعیت مکانی زیر حوضه­ها و روندیابی سیل در رودخانه اصلی نیز در رژیم سیلابی حوضه تأثیر قابل توجهی دارند. به همین دلیل براساس نقشه های پتانسیل تولید رواناب در دوره بازگشت های 25، 50 و 100 ساله، پتانسیل تولید رواناب، از پایین­دست به سمت بالادست حوضه؛ افزایش و زیرحوزه چاشم واقع در جنوب شرقی حوضه بدلیل بارش­های سیلابی، شیب تند و بالایودن مقادیر CN به عنوان مؤثرترین واحد در پتانسیل سیل­خیزی کل حوضه تالار- شیرگاه محسوب می شود.

اولویت­بندی مناطق مختلف و زیرحوضه­ها از نظر پتانسیل سیل­خیزی تأثیر مهمی در مدیریت حوزه­آبخیز دارد. هدف از اولویت­بندی سیل­خیزی در زیرحوضه­ها، ارائه الگویی برای کنترل و کاهش خطرات سیل و ارزیابی نقش هریک از زیرحوضه­ها در دبی­اوج هیدروگراف سیلاب خروجی حوضه می­باشد. در این تحقیق حوضه تالار بدلیل وقوع سیل­های متعدد، بعنوان منطقه مورد مطالعه انتخاب و در ادامه عوامل مؤثر بر سیل­خیزی نظیر بارش باران در دوره بازگشت های مختلف، طول جریان، درصد شیب، کاربری اراضی، گروه هیدرولوژی خاک، مقادیر CN و زمان­تمرکز شناسایی و سپس با استفاده از تلفیق نرم­افزار ArcGIS و مدل ModClark، پتانسیل تولید رواناب در حوضه تالار در پنج طبقه خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد در سه دوره بازگشت 25، 50 و 100 سال تهیه شد. همچنین براساس نتایج بدست آمده سهم زیرحوضه­ها در پتانسیل سیل­خیزی کل­حوضه تنها تحت تأثیر مساحت آنها نیست و عواملی چون موقعیت مکانی زیر حوضه­ها و روندیابی سیل در رودخانه اصلی نیز در رژیم سیلابی حوضه تأثیر قابل توجهی دارند. به همین دلیل براساس نقشه های پتانسیل تولید رواناب در دوره بازگشت های 25، 50 و 100 ساله، پتانسیل تولید رواناب، از پایین­دست به سمت بالادست حوضه؛ افزایش و زیرحوزه چاشم واقع در جنوب شرقی حوضه بدلیل بارش­های سیلابی، شیب تند و بالایودن مقادیر CN به عنوان مؤثرترین واحد در پتانسیل سیل­خیزی کل حوضه تالار- شیرگاه محسوب می شود.

رودخانه ها یکی از منابع مهم آب های سطحی هستند که با توجه به نقش مهم آنها در زندگی بشر باید مورد توجه قرار گیرند. هدف این تحقیق، مطالعه ویژگی های هیدرولیکی سیمینه رود و فرآیندهای حاکم بر آن با استفاده از تلفیق مدل HEC-RAS، در بستر نرم افزار  ArcGISاز طریق الحاقیه HEC-GeoRAS به­منظور شبیه سازی پارامترهای هیدرولیکی آن رودخانه با مساحت حوضه ی آبریز 3726 کیلومترمربع می باشد. نظر به اینکه مدل های چندبعدی نیاز به زمان و هزینه ی بالایی دارند، در قوس رودخانه با استفاده از تلفیق تصاویر ماهواره ای و مدل تک بعدی HEC-RAS شبیه سازی چند بعدی انجام پذیرفت. در این میان، 58 مقطع عرضی در مسیر رودخانه در نظر گرفته شده است که داده های اصلی مورد نیاز در این پژوهش شامل: نقشه های ارتفاعی، تصاویر ماهواره ای، شرایط مرزی و داده‎های هیدرومتری سیمینه رود می باشند. نتایج حاصل نشان داد، در بالادست رودخانه مقدار دبی برابر با 3/316 مترمکعب بر ثانیه و تراز سطح آب 85/12 متر و در پایین دست مقادیر دبی جریان و تراز سطح آب به ترتیب 6/313 مترمکعب بر ثانیه و 52/11 متر محاسبه شد. در دو طرف قوس رودخانه نیز تغییرات سطح آب نزدیک به 50 سانتی متر بوده و سرعت جریان با مقدار فاصله از ساحل رودخانه نسبت مستقیم دارد؛ به طوری که بیشینه سرعت جریان با مقدار 20/2 متر بر ثانیه در فاصله ی حدود 50/1 متر اتفاق افتاده است. در صحت سنجی مدل، پارامتر آماری NSE در سطح آب و عمق جریان دارای مقادیر به ترتیب 805/0 و 845/0 بدست آمد که دقت بالای مدل سازی را نشان می دهد. این نتایج حاکی از دقت بالای مدل هیدرولیکی HEC-RAS در شبیه سازی هیدرولیک جریان سیمینه رود را دارد. در نتیجه ملاحظه می شود تلفیق نرم افزارهای HEC-RAS و ArcGIS قابلیت بالایی در مدیریت دشت سیلابی داشته و باعث افزایش دقت، سرعت و کاهش هزینه های مطالعاتی مهندسی رودخانه می شود.

با از بین بردن خطوط تقسیم آب در شهرها سبب سرگردانی روانابها و عدم کنترل آنها می شوند. زهکشی رواناب های سطحی یکی از مشکلات مدیریت شهر رشت می باشد. بالا آمدن آب رودخانه و مسدود شدن کانالهای زهکشی یکی از عوامل آب گرفتگی خیابانها است. سیستم اطلاعات جغرافیایی به همراه مدل های ابزاری کلیدی هستند که با داشتن مدلسازی و برخی آنالیزها در کنترل سیلابها موثر می باشد. برای مطالعات سیلاب، ژئومتری زمین یکی از عوامل بسیار مهم می باشد. استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی شبیه سازی ژئومتری زمین را با دقت و سرعت بالایی مقدورمی سازد. بدین منظور با استفاده الحاقیه (HEC-GeoRAS (GIS و نقشه های پلان رودخانه، ژئومتری بستر و اراضی حاشیه رودخانه های گوهررود و سیاهرود شبیه سازی شد. با استفاده از تجزیه و تحلیل های آماری، دبی ها با دروه بازگشت های مختلف برآورد گشت. سپس با بکارگیری اطلاعات ژئومتری بستر و اراضی حاشیه رودخانه ها در مدل هیدرولیکی HEC-RAS، رفتار هیدرولیکی رودخانه ها شبیه سازی شد. در نهایت مکانهای که امکان مسدود شدن کانالهای زهکشی وجود داشته و مکانهای مناسب برای احداث کانالهای زهکشی جدید شناسایی گردید.

عدم قطعیت پارامترهای بارش - رواناب تقش مهمی در شبیه سازی هیدروگراف سیلاب دارد. در مقاله حاضر ارزیابی عدم قطعیتها با استفاده از روش مونت کارلو در حوزه قره سو واقع در حوزه کرخه بررسی می گردد. برای شبیه سازی حوزه از مدل توزیعی - مفهومی موسوم به ماد کلارک استفاده گردید که در آن شبیه سازی بارش - رواناب در گسترده یک شبکه مربعی حوزه انجام می شود و سپس هیدروگراف خروجی حوزه از ترکیب رواناب سطحی مربعات شبکه حاصل می شود. به کارگیری روش مونت کارلو برای تحلیل عدم قطعیت پارامترها، منجر به تعیین محدوده مناسب تغییرات پارامترها شد که دامنه حاصله بستگی به معیارهای نیکویی برازش داشت. نتایج معیارهای مختلف نیکویی برازش در این مقاله مورد بحث قرار می گیرد و بهبود شبیه سازی بخش اوج هیدروگراف با اعمال اثر وزنی در دبی اوج ارزیابی می شود..

سیل یک اتفاق ناگهانی و رویدادی سریع و مخرب است که هر ساله در نقاط مختلف جهان باعث بروز خسارات جانی و مالی محسوس و نامحسوس می شود. کنترل و یا کاهش خسارت این عارضه ویرانگر نیازمند مطالعات صحیح و دقیق می-باشد.در این راستا شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای تولید رواناب در آبخیز دارای اهمیت بسیاری می باشد. هدف از این پژوهش تعیین سیل خیزی به صورت توزیعی و زیرحوضه ای و مقایسه آن ها در حوزه آبخیز خانمیرزا واقع در استان چهارمحال و بختیاری می باشد.بدین منظور ابتدا ورودی های مدل با استفاده از نرم افزار ArcGIS 9.3 استخراج و سپس مدل واسنجی و اعتبارسنجی شد. در مرحله بعد برای تعیین سیل خیزی برای واحدهای سلولی و زیرحوضه ای با اجرای روش "عکس العمل سیل واحد" ابتدا بارش طراحی با دوره بازگشت های 25، 50 و 100 در محل ایستگاه آلونی استخراج، سپس میزان تاثیر هر یک از سلول ها و زیرحوضه ها بر آب نمود خروجی کل حوزه آبخیز به دست آمد. نتایج ارزیابی مدل بر اساس مقایسه بین دبی های هم عرض نشان داد، مدل در مرحله اعتبارسنجی با ریشه میانگین مربعات خطا، ضریب کارایی و ضریب تبیین به ترتیب برابر 1.53، 0.89 و 0.74 آب نمود سیلاب را با دقت بالایی شبیه سازی کرده است. همچنین، نتایج این پژوهش بر اساس نمایه آماری خطای نسبی حجم سیلاب، دبی اوج، زمان پایه و زمان تا اوج نشان داد که مدل ModClark در تخمین حجم سیلاب و دبی اوج خطای کمتری داشته است. نتایج نهایی نشان داد، سیل خیزی در واحدهای زیرحوضه ای از پایین دست به سمت بالادست حوزه آبخیز افزایشی و در واحدهای سلولی از توزیع خاصی پیروی نمی کند.

سطوح مخروط افکنه ای به دلیل حساس بودن به سیلاب، چالش های منحصر به فردی برای توسعه ایجاد می کند. محدوده پردیسان قم نیز در همین مناطق گسترش یافته و نیازمند مکان یابی و طرح توسعه است. برای این هدف، از یک روش جامع که شامل مدل سازی خطر سیل با HEC-RAS  است، استفاده شد و از روش SCS، دبی جریان یک رویداد سیل100 ساله محاسبه گردید. علاوه بر سیلاب، 13 معیار دیگر نیز طبق نظر کارشناسان برای ارزیابی تناسب زمین برای توسعه گنجانده شد. این معیارها با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) همراه با منطق فازی تجزیه و تحلیل شدند و مقایسه دقیق سایت های بالقوه برای گسترش را فراهم آورد. یافته ها نشان می دهد که علیرغم مدیریت آبخیزداری موجود، مناطق سکونتگاهی کنونی در پردیسان در برابر سیل آسیب پذیر بوده و به اندازه کافی چالش های حجم و رسوب ناشی از سیلاب های احتمالی را برطرف نمی کنند. این تحقیق، کاستی های اقدامات فعلی پیشگیری از سیل را برجسته و نیاز به استراتژی های بهبود یافته و مطالعات بیشتر را تأکید می کند. نتایج مدل FAHP، بخش جنوب شرقی پردیسان را به عنوان مناسب ترین منطقه برای توسعه شناسایی کرد که با طرح توسعه فعلی مغایرت دارد. این توصیه مبتنی بر ارزیابی کامل معیارهای مشخص شده است و به پتانسیل قابل توجهی برای گسترش هدفمند و بهینه شهری اشاره می کند. در نهایت، مشخص گردید که استفاده از مدل تلفیقی HECRAS-SCS-FAHP در توسعه مناطق شهری می تواند به عنوان یک نقشه راه مفید باشد.