• شنبه ۲۳ آذر ۱۳۹۸
  • |

آمار سایت

  • تمام بازديد‌ها: 1693611 بازدید
  • بازديد 24 ساعت قبل: 2204 بازدید
  • مهمانان حاضر در زیرپورتال: 25 کاربر
  • کاربران حاضر در زیرپورتال:1 کاربر

ورود به سایت

پدیده سیل

 
وقوع سیلاب
رودخانه‌ ها، شریان‌ های اصلی حیات کره زمین محسوب می‌شوند. نیاز انسان به آب باعث شده تا اکثر تمدن ‌های بشری در کنار این رودخانه‌ ها شکل بگیرند. در هنگام بارش باران و برف و جاری شدن آن بر روی زمین، مقداری از آب جذب خاک و گیاهان شده، در صدی تبخیر و باقیمانده جاری می شود که به آن رواناب می گویند.
جریان سیل به طور عمده ناشی از رواناب های سطحی است که حاصل خصوصیات بارش، خصوصیات حوزه آبریز و بالا دست آن و طغیان آب رودخانه ها می باشد. در واقع با افزایش ارتفاع آب رودخانه و مسیل هایی که قدرت کشش گذردهی روناب را ندارند و متعاقب آن بیرون زدن آب از بستر اصلی و سرریز شدن آن در زمین ها و دشت های حاشیه رودخانه و همچنین عدم توانایی جذب آب توسط خاک و گیاهان، سیلاب را بوجود می آورد.
شکل (1) – شکل بالا، بستر و ساحل رودخانه را نشان می دهد. امروزه هر نوع دست کاری اشتباه بشر در سیستم رودخانه ها و طبیعت اطراف آن، می تواند منجر به وقوع سیل گردد.
پدیده سیل هر ساله خسارات زیادی به زمین های کشاورزی، جاده ها، پل ها، ساختمان ها حتی ابنیه های تاریخی، وارد کرده و باعث مرگ بسیاری از انسان ها و حیوانات می شود. مطابق آمار سازمان ملل متحد، در میان رخداد های طبیعی، پدیده سیل، یکی از پر تلفات ترین آن هاست که بیشترین خسارات را به جوامع بشری وارد آورده است. سیل بخشی از چرخه طبیعت است و اگر دستکاری بشر دخیل نباشد، تالاب ها و دریاچه ها آب حاصل از سیل را جذب می کنند. پوشش گیاهی نیز می تواند سرعت سیلاب و انرژی آن را به شکل مساوی و متعادل تری توزیع کند. انسان با توسعه شهرنشینی و اجرای طرح ‌های عمرانی، برداشت بی‌رویه شن و ماسه از بستر رودخانه، ساخت و ساز در حریم و بستر رودخانه ها، باعث بر هم زدن رژیم متعادل و پایدار و در نهایت به هم ریختگی اکوسیستم رودخانه ها شده است. این دستکاری ها می تواند پیامدهای زیادی به همراه داشته باشد از جمله وقوع سیل و تشدید سیلاب ها، به ویژه در سال های اخیر در کشور ایران.
یکی از روش های مناسب در مدیریت سیلاب، پیش بینی زمان وقوع سیل و هشدار به موقع آن است که اگر بصورت مناسب انجام شود، می تواند علاوه برحفظ جان و اموال مردم، امکان استفاده از حجم  آب حاصل از سیلاب را نیز میسر سازد.
 
شکل (2) - فقدان آگاهی و عدم اطلاع رسانی به موقع مسئولین باعث می گردد که جان و مال انسان ها در معرض خطر قرار گیرد.
  • پیش بینی هواشناسی :در این نوع پیش بینی، قبل از وقوع سیل، میزان بارندگی، دمای هوا، حرکت توده و جبهه های هوایی با استفاده از اطلاعات ماهواره ای بررسی و اندازه گیری شده و با مدل های طراحی شده وقوع رواناب مقایسه می گردد. هرگونه بی نظمی در نتایج مدل ها، حاکی از ورود حجم بسیار بالایی از رواناب غیر قابل کنترل می باشد که می توان بدین طریق هشدار وقوع سیلاب را بموقع اعلام نمود.
شکل (3) - پیش بینی وقوع سیلاب با داده های ماهواره های هواشناسی
  • پیش بینی هیدرولوژیکی : در این نوع پیش بینی مقادیر باران یا پوشش برف در روی زمین و قلل مرتفع در بخش های بالا دست حوزه های آبریز، قابل محاسبه است.
  • پیش بینی هیدرولیکی : ثبت اوج سیلاب ها در نقاط بالا دست و همچنین زمان لازم برای حرکت و انتقال موج سیلاب مزبور به نقاط مورد نظر به روش های هیدرولیکی و بر اساس اصول حرکت آب در آبراهه ها، رودخانه ها از طریق پیش بینی هیدرولیکی صورت می گیرد.
بسیاری از حوضه های آبخیز کشور فاقد ایستگاه هیدرومتری بوده لذا جهت برآورد رواناب ها باید از روش های دیگر استفاده نمود. وضعیت ایستگاه های هواشناسی جهت پایش سیلاب بشرح ذیل است :
  • تعداد اندک ایستگاه های هواشناسی و هیدورمتری
  • برداشت های نقطه ای داده ها
  • نقص داده ها به ویژه در ارتفاعات
  • پایین بودن دقت آماربرداری
  • به روز نبودن داده ها
  • کوتاه بودن طول دوره های آماری
برای برطرف نمودن این نقایص و اطمینان از داده های آماری، علاوه بر استفاده از داده های ایستگاه های هیدرومتری باید از فناوری نوین سنجش از دور و داده های ماهواره ای نیز استفاده نمود.

استفاده از فناوری فضایی جهت پایش، پیش بینی و مدیریت سیلاب ها
درحال حاضر به دلیل گسترش اماکن و تاسیسات شهری و روستایی دراثر ازدیاد جمعیت و تغییر کاربری ها، جنگل تراشی ها و ... تعادل هیدورلوژیکی بهم خورده و باعث تشدید سیل در حوضه های آبخیر رودخانه ها شده است. بطور کلی جلوگیری از خطرات ناشی از سیل، ساماندهی و مدیریت سیل در رودخانه هـا و نهایتـا بهسازی رودخانه ها، نیازمند تشخیص و تعیین پهنه های سیل خیز است. فناوری فضایی ستحش از دور، قادر است در زمینه شناسایی عرصه های سیل خیز به ما کمک کند. با بهره گیری از این فن و سیستم اطلاعات جغرافیایی می توان مناطقی با پتانسیل سیل خیزی بالا را پایش و ارزیابی کلی از وضعیت سیل خیزی منطقه بدست آورید و در صورت وقوع سیلاب، راهکار های مدیریتی ارائه داد. پس از پایان طغیان آب، با مطالعه تصاویر تکراری، مدت لازم برای نفوذ آب در زمین، زهکشی طبیعی و تبخیر آب، می توان تا حدود زیادی جنس خاک و نفوذ پذیری آن را پایش نموده و تشکیل دشت های سیلابی را در مجاورت رودخانه ها مشاهده کرد.

مزایای استفاده از تصاویر ماهواره ای برای پایش سیلاب
  • مطالعه پیوسته و به هنگام سیلاب
  • دید وسیع در منطقه سیلابی
  • پایش سیلاب با قدرت تفکیک های مکانی و زمانی متفاوت
  • آرشیو مطالعات انجام شده در مورد سیلاب های رخداده گذشته
  • هزینه پایین استفاده از تصاویر و پردازش آنها
  • قدرت تفکیک بسیار بالا که در عمل این امکان را فراهم می کند که عوارضی با ابعاد حتی یک متر را نیز ارزیابی کند.
  • پایش مناطق غرقابی، حتی بعد از گذشت چندین روز بعد از سیلاب
برای پایش و پیش بینی سیلاب ها از دو نوع تصویر ماهواره ای استفاده می شود.

داده های حاصل از تصاویر ماهواره ای اپتیکی
این داده ها حاصل ثبت تشعشعات الکترومغناطیسی منعکس شده از پدیده های مختلف زمین است که خورشید به آنها تابیده شده و به دلیل سادگی تفسیر داده های خام این تصاویر و به ویژه هنگام استفاده از ترکیب باندهای طیفی، بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای تصاویر ماهواره ای اپتیکی
  1. دسترسی آسان به تصاویر ماهواره ای
  2. پردازش آسان اینگونه اطلاعات تصاویر ماهواره ای
  3. قدرت تفکیک زمانی و مکانی متفاوت
  4. استفاده از این تصاویر ماهواره ای در دوره های طولانی مدت
معایب تصاویر ماهواره ای اپتیکی
  1. عدم نفود در تاج پوشش گیاهی به ویژه در مناطقی با پوشش گیاهی انبوه
  2. وابستگی به شرایط آب و هوایی
  3. عدم نفوذ به ابرها به ویژه در مناطقی با میزان بارندگی زیاد
شکل (4) -تصویر ماهواره ای سنتینل- 2، قبل از وقوع سیل (1397/12/28) در رودخانه دز و کارون و بعد از وقوع سیل (1398/1/14)
استفاده از تصاویر ماهواره ای راداری
تصاویر ماهواره ای راداری در اصل ثبت فعل و انفعال بین انرژی الکترومغناطیسی ارسالی  از ماهواره و عارضه زمینی است. استفاده از داده های سنجنده های مایکروویو فعال که قادر به دستیابی به داده ها در شرایط سخت اقلیمی و نامناسب برای سنجنده های اپتیکی می باشد، بسیار مورد استفاده است.

مزایای استفاده از تصاویر ماهواره ای راداری
  1. امکان استفاده از تصاویر ماهواره ای راداری حتی در زمان وجود پوشش ابر در منطقه مورد مطالعه
  2. قدرت نفوذ در مناطقی با پوشش گیاهی انبوه
  3. توانایی بسیار بالای این تصاویر در تفکیک پهنه های آبی
معایب استفاده از تصاویر ماهواره ای راداری
  1. کارایی کمتر تصاویر ماهواره ای راداری در مناطق مسکونی
  2. توانایی کمتر آن درنقاط کوهستانی و شیب دار
شکل (5) - تصویر ماهواره راداری سنتینل-1، سیل استان گلستان (25 فروردین 1398)

شکل (6) - نقشه جهانی بارش ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای (ماهواره NASA’s Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)) در اگوست 2016
ز
اثر گرمایش زمین بر تشدید وقوع سیلاب ها
بالا رفتن دمای کره زمین براثر افزایش آلاینده ها و همچنین گازهای گلخانه ای بر بسیاری از نقاط آن اثر خواهد گذاشت، بطوریکه در برخی نقاط کره زمین موج های گرمایی، طولانی تر و شدید تر شده است. با تغییر الگوهای بارش، وقوع طوفان ها، سیلاب و خشکسالی، تغییر یافته و با ادامه افزایش دما، احتمالا طوفان های بزرگتر و مخرب تری رخ خواهد داد که منجر به افزایش بارش ها نیز می گردد. این افزایش بارندگی و تخریب در عرض های جغرافیایی بالا، از 3 تا 5 درصد به طور میانگین افزایش می یابد.

شکل (7) - نقشه حاصل از داده های ماهواره ای نشان می دهد که در مناطق گرمتر (نارنجی)، میزان بارش کمتر و مناطق سردتر (سبز) بارش بیشتری رخ داده است.
افزایش دمای زمین وضع یخچال های قطبی را وخیم تر نموده و باعث ذوب یخچال ها و کوه های یخی می گردد. پیش بینی می شود که سطح دریا و اقیانوس ها در هر دهه 6سانتی متر بالا آمده که می تواند باعث زیر آب رفتن کرانه ها و جزیره ها گردد. دمای آب دریاها و اقیانوس ها نیز افزایش می یابد و در اکوسیستم ها اختلالات شدیدی ایجاد خواهد کرد.


شکل (8) - نقشه جهانی میزان بالا آمدن آب دریاها و اقیانوس ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای را نشان می دهد که در برخی نقاط (رنگ آبی) سطح آب بیشتر بالا آمده و در نواحی  دیگر (به رنگ قهوه ای) آب ها کمتر بالا آمده است (2017-1993).

کلیدواژه ها: سیل | مدرسه سنجش از دور | flood | مقطع کاربرد | سنجش از دور | سازمان فضایی ایران | مقطع کاربرد سنجش از دور | پایش ماهواره ای زمین | پهنه سیلابی | پایش عوارض طبیعی | پایش بلایای طبیعی | کاربرد سنجش از دور |



CAPTCHA

دفعات مشاهده: 357 بار   |   دفعات چاپ: 6 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر