شبیه سازی دو بعدی سیل با استفاده از مدل Nays 2D Flood و مقایسه آن با تصویر ماهواره سنتینل2 (مطالعه موردی: سیل اسفند 1398 در بازه انتهایی رودخانه ارازکوسه، استان گلستان)

شبیه سازی دو بعدی سیل با استفاده از مدل Nays 2D Flood و مقایسه آن با تصویر ماهواره سنتینل2 (مطالعه موردی: سیل اسفند 1398 در بازه انتهایی رودخانه ارازکوسه، استان گلستان) چکیده سابقه و هدف: وقوع سیلاب با دوره بازگشت های نادر در بیشتر مناطق کشور و اثرات زیان بار جانی و مالی ناشی از آن که اغلب نیز به دلیل اقدامات انسانی تشدید می شوند، باعث شده تا به مقوله مدیریت سیلاب بیش ازپیش پرداخته شود. در این راستا شبیه سازی پهنه سیلاب یکی از اقدامات موثر در کاهش میزان این خسارات می باشد. به منظور شبیه سازی این پهنه مدل های متعدد هیدرولیکی توسعه یافته اند. مدل های عددی هیدرولیکی می توانند یک بعدی، دوبعدی و سه بعدی باشند. ازآن جهت که در اجرای اقدامات مهندسی و مدیریتی مربوط به سیل، لازم است تا پهنه آن با دقت کافی و با هزینه کم شبیه سازی شود، در تحقیق حاضر از یک مدل هیدرولیکی دوبعدی با عنوان Nays 2D Flood استفاده شده است. مواد و روش ها: مدل فوق در بازه کوتاهی از شاخه ارازکوسه قبل از الحاق آن به رودخانه گرگان رود برای رخداد سیل 26 اسفندماه 1398، به عنوان یک واقعه نادر، مورداستفاده قرار گرفت. بدین منظور یک لایه DEM با قدرت تفکیک یک متر و هیدروگراف سیل با گام زمانی یک ساعت به مدل معرفی گردید. پس از انتخاب شبکه سلولی مناسب و تهیه نقشه زبری کانال و دشت سیلابی از روی تصاویر Google Earth، مدل مذکور اجرا گردید. یافته ها: نتایج این شبیه سازی شامل نقشه های عمق، پهنه سیل و سرعت جریان می باشد. ارزیابی نتایج مربوط به پهنه بندی در پژوهش حاضر از طریق محاسبه ضریب F و مقایسه پهنه شبیه سازی شده توسط مدل با تصاویر مشاهده شده از آن که توسط ماهواره سنتینل2 در تاریخ 16 فروردین 1398 ثبت گردیده است، صورت پذیرفت. میزان آماره F در تحقیق حاضر 78/0 محاسبه گردید. این رقم گواه این است که تطابق قابل قبولی بین پهنه محاسبه شده توسط مدل و پهنه مشاهده شده توسط ماهواره مذکور وجود دارد. مساحت پهنه سیل در تصویر ماهواره ای 95/13 هکتار می باشد، در حالیکه پهنه شبیه سازی شده توسط مدل 30/14 هکتار برآورد گردید. جهت ارزیابی نتایج مربوط به عمق، از داده‎های منحنی سنجه استفاده گردید. میزان عمق محاسبه شده، توسط مدل در تاریخ 16 فروردین 1398 برابر 22/6 متر می باشد. در همین تاریخ عمق آب طبق منحنی سنجه معادل 63/6 متر، مشاهده شده است. میزان خطا در این ارزیابی 18/6 درصد محاسبه گردید. نتیجه گیری: این نتایج، حاکی از این است که مدل Nays 2D flood عملکرد قابل قبولی داشته است و می توان از آن در تحقیقات آینده نیز استفاده کرد. با توجه به اینکه حرکت سیل در دشت سیلابی در طول و عرض می باشد، مد ل های دو بعدی که این واقعیت را لحاظ می کنند بر مدل های یک بعدی ارجحیت پیدا می کنند. نتایج این تحقیق و تحقیقات مشابه، نشان از دقت خوب این مدل ها در شبیه سازی پهنه سیل در خارج از مجرای رودخانه می باشند. مدل مذکور با در اختیار داشتن یک لایه DEM با قدرت تفکیک بالا بدون نیاز به داده های مقاطع کانال در مواقعی که سیل از بستر رودخانه خارج شده باشد، با دقت مناسب قابل استفاده است.