تحلیل خطر پذیری و مدیریت بحران سیلاب در حریم رودخانه ناشی از شکست سد

مهندسی رودخانه علمی نوین در راستای استفاده مناسب از منابع آب سطحی و به کارگیری روش های کارآمد به منظور کنترل سیلاب رودخانه ها و کاهش خسارات ناشی از آنها می باشد. علاوه بر سیلاب های طبیعی، سیلاب ناشی از شکست یک سد به دلیل ویژگی های خاص هیدرولیکی، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این نوع سیلاب، حجم زیادی از آب پس از شکست سد از مخزن به سمت پائین دست رودخانه جریان یافته و در مدت زمان کوتاهی موجب آبگرفتگی اراضی پائین دست سد می گردد. تاکنون تحقیقات و مطالعات بسیاری به منظور بررسی سیلاب ناشی از شکست سد در قالب مدل های عددی و آزمایشگاهی صورت گرفته است. استفاده از تحلیل ریسک در کنار این مطالعات و تلفیق آن با مدیریت بحران رویکردی نوین در این عرصه می باشد که امروزه مورد توجه محققین قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، مدیریت بحران سیلاب ناشی از شکست سد با استفاده از تلفیق نرم افزارهای موجود مورد تحلیل قرار می گیرد. در این راستا از نرم افزار arc-view برای نمایش داده های مکانی منطقه، از نرم افزار hec-ras برای انجام محاسبات هیدرولیکی و همچنین از نرم افزار hec-fda به منظور تحلیل خطرپذیری و برآورد میزان خسارات وارده به منطقه، با توجه به سه کاربری انتخابی (مسکونی، کشاورزی، باغات)، به صورت پیوسته استفاده می گردد. همچنین به بررسی نقش پارامترهای شکست از قبیل مدت زمان شکست، عرض شکست و شیب کناره ها بر نتایج تحلیل سیلاب ناشی از شکست سد، پرداخته می شود. در ادامه با ایجاد نقشه های پهنه آبگرفتگی و سرعت سیلاب ناشی از شکست سد، اثرات تلفیقی این عوامل به همراه زمان آبگرفتگی برای برآورد مخاطره در مناطق پائین دست سد با استفاده از دو روش ماتریس خطر و اندکس مخاطره، بررسی می شود. با توجه به سیل خیزی منطقه گلستان و نزدیکی سد گلستان1 به شهر گنبد، منطقه پائین دست آن به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردیده و نقشه های خطرپذیری و سطوح مخاطره در این منطقه با دقت بالا تهیه می گردد. در قسمت نهایی این پایان نامه به بررسی کاربرد نتایج بدست آمده در مدیریت بحران شکست سد و تهیه نقشه های فرار از منطقه، پرداخته می شود. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می دهد که با توجه به ویژگی هایی همچون سادگی، دقت قابل قبول و سازگاری در انتقال داده ها، استفاده تلفیقی از نرم افزار های مذکور باعث صرفه جویی در زمان و هزینه مطالعات می گردد. در این تحقیق مدل شکست سد بیشترین حساسیت را نسبت به پارامتر زمان شکست داشته و همچنین حساسیت مدل نسبت به پارامتر عرض شکست بیشتر از شیب کناره می باشد. موج سیلاب شکست سد پس از زمانی در حدود 4 ساعت به محدوده شهر گنبد رسیده و باعث آبگرفتگی اراضی بسیاری در مجاورت رودخانه می گردد. با توجه به نقشه های زمان فرار تهیه شده، شهر گنبد در ناحیه t3 با زمان فرار بیشتر از 120 دقیقه قرار گرفته که این امر نشان دهنده وجود زمان فرار مناسب به منظور تخلیه مناطق در خطر و کاهش تلفات جانی می باشد. در نهایت نقشه های فرار و محل استقرار کمپ های امداد و نجات برای منطقه مطالعاتی این تحقیق، تهیه شده است. با توجه به احداث سدهای متعدد در کشور در سال های اخیر و به دنبال آن افزایش احتمال مواجهه با پدیده شکست سد، رویکرد ارائه شده در این پایان نامه، می تواند به منظور کاهش تلفات جانی و خسارات مالی این حادثه خطرناک، استفاده گردد.