مقاله کامل سیلاب + 26 اسلاید

مقدمه
بدون شك سيلاب بعنوان يك بلاي طبيعي شناخته شده است ولي در عمل سيلاب هم از نظر تلفات جاني و هم از نظر خسارات مالي مهيب ترين بلاي طبيعي در جهان محسوب مي شود. از سال 1988 تا 1997 حدود 390000 نفر در اثر بلاياي طبيعي در جهان كشته شدند كه 58 درصد مربوط به سيلاب، 26 درصد در اثر زلزله 16 درصد در اثر طوفان و بلاياي ديگر بوده است.  خسارات كل در اين 10 سال حدود 700 ميليارد دلار بوده است كه به ترتيب 33، 29، 28 درصد مربوط به سيلاب، طوفان و زلزله بوده است. در اين رابطه نكته نگران كننده، روند افزايشي تلفات و خسارات سيلاب در جهان در دهه هاي اخير بوده است. افزايش جمعيت و دارايي ها در سيلابدشتها تغييرات هيدرو سيستمها و اثرات مخرب فعاليتهاي انساني از دلايل عمده اين روند افزايش بوده است. در هنگام بارش باران و برف, مقداري از آب جذب خاك و گياهان مي شود, درصدي تبخير ميشود و باقيمانده جاري شده و رواناب ناميده مي شود. سيلاب زماني روي مي دهد كه خاك و گياهان نتوانند بارش را جذب نموده و در نتيجه كانال طبيعي رودخانه كشش گذردهي رواناب ايجاد شده را نداشته باشد. بطور متوسط تقريبا 30 درصد بارش به رواناب تبديل مي شود كه اين ميزان با ذوب برف افزايش مي يابد. سيلابهايي كه بصورت متفاوت روي مي دهد منطقه اي به نام سيلابدشت را در اطراف رودخانه بوجود مي آورند. سيلابهاي رودخانه اغلب ناشي از بارش هاي شديد مي باشد كه در برخي موارد همراه با ذوب برف مي باشد. سيلابي كه بدون پيش هشدار يا پيش هشدار كمي در رودخانه جاري شود تند سيل ناميده مي شود. تلفات جاني اين تند سيلابها كه در حوزه هاي كوچك بوقوع مي پيوندند عموما بيشتر از تلفات جاني سيلابهاي رودخانه هاي بزرگ مي‌باشند. نواحي ساحلي نيز در معرض آبگرفتگي ناشي از موجهاي بوجود آمده از طوفانهاي شديد بر سطح اقيانوسها يا موجهاي ناشي از زلزله هاي زيرزميني مي باشند. سيلابها نه تنها موجب خسارت به دارايي ها ميشوند و جان انسانها و حيوانها را به خطر مي اندازند بلكه اثرات ديگري نيز از خود بر جا مي گذارند. رواناب ناشي از بارشهاي شديد موجب فرسايش خاك در بالادست و مشكلات رسوب
گذاري در پايين دست مي گردد. زيستگاههاي ماهي و ديگر جانوران اغلب در اثر سيلاب نابود مي شوند. سرعت زياد جريان موجب افزايش خسارتها مي شود. سيلابهاي طويل المدت موجب توقف ترافيك شده ومانع از زهكشي و كاربري اقتصادي از اراضي ميشوند. تكيه گاههاي پلها, سواحل رودخانه ها, خروجي هاي فاضلاب و ديگر سازه ها دچار آسيب مي شوند و در كشتي راني و توليد انرژي برق آبي خلل وارد مي شود. خسارات اقتصادي سيلابها در جهان ساليانه دهها ميليارد دلار برآورد مي شود.
مهار سيلابها
روشهاي اصلي مهار سيلاب از زمانهاي دور بكار گرفته مي شوند. اينها شامل احيا ﺀ جنگلها, احداث سيل بندها , سدها, مخازن و كانالهاي سيلاب بر مي باشند. در زمانهاي دور در كشور چين در كناره هاي رودخانه زرد سيل بندهاي طويلي احداث گرديد. تصور سازندگان اين سيل بندها اين بود كه با محدود كردن رودخانه, احداث سيل بندها موجب افزايش سرعت و فرسايش و عميق تر شدن بستر مي شوند و در نتيجه گذردهي رودخانه افزايش مي يابد. بر خلاف تصور اوليه, احداث سيل بندها موجب بالا آمدن بستر رودخانه گرديد و بجاي آن در گستره وسيعي رسوب گذاري شود اين امر در محدوده سيل بندها صورت مي گرفت. با بالا آمدن بستر رودخانه اجبارا ارتفاع سيل بندها نيز افزايش يافت و پس از 4000 سال بستر رودخانه در برخي نقاط به حداكثر 21 متر بالاتر از دشتهاي اطراف رسيد. در سال 1887, يكي از بدترين سيلابهاي تاريخ در اين رودخانه بوقوع پيوست و يك ميليون نفر در اثر اين سيلاب كشته شدند. سيل بندهايي كه در قرون وسطي در رودخانه هاي پو, دانوب, راين, رون و ولگا احداث شده اند در قرن بيستم با برنامه احياﺀ جنگلها واحداث مخازن تقويت شده اند.
دررودخانه مي سي سي پي لايروبي هاي منظم براي حفظ عمق رودخانه هزينه هاي هنگفتي به همراه داشته است. سيلابهاي اين رودخانه بخصوص در سال 1993 نشان داد كه سيل بندها به تنهايي حفاظت كافي را فراهم نمي كنند و روشهاي ديگر مديريت سيلاب
مورد نياز مي باشند. سازه هاي كنترل سيلاب در جريان سيلاب 1993 نتوانسته سيلاب را مهار كنند و 1 ميليون هكتار زمين دچار آبگرفتگي گرديد و خسارات وارده بيش از 10 ميليارد دلار برآورد مي شود. بيشترين تراز سيلاب در سال 1993 در رودخانه ميسوري به 15 متر بلندتر از كناره هاي رودخانه رسيد.
يكي از روشهاي موثر مديريت سيلاب, احداث سيستم سدهاي زنجيره اي بالادست حوزه ميباشند سيلابها در اين سدها ذخيره شده و بتدريج در فصل هاي خشك رها مي شوند. تجارب جهاني استفاده از اين سدها, عملي بودن مديريت كارآي سيلاب را بوسيله مخازن سدها مورد تاييد قرار مي دهند.
در شرايط عادي, بهره برداري از اين سدها با هدف توليد انرژي و ذخيره آب صورت مي گيرد. در جريان سيلابها سدهايي كه به سرشاخه ها نزديك مي باشند, سيلابها را ذخيره مي كنند. در همين حال سدهاي پايين دست به آرامي تخليه مي شوند. سپس سيلابها به سدهاي پايين تر انتقال مي يابند و در نهايت به رودخانه اصلي كه گذردهي آن با اصلاح مسير بهبود يافته است تخليه مي شوند.
يكي از پروژه هاي بزرگ مهار سيلاب پروژه دلتا در هلند مي باشد. اين پروژه از سال 1958 تا سال 1985 احداث گرديد. اين پروژه شامل سدهاي عظيمي است كه جزيره هاي دلتاهاي روخانه راين, ماس و شيله را بهم متصل مي كنند. دريچه هاي سد طوفان 9 كيلومتري تنها زمانيكه سيلاب پيش بيني شود بسته مي شوند. در غير اينصورت مد دريا آزادانه از سد طوفان عبور مي كند. يك پروژه مشابه در مقياس كوچكتر بر روي رودخانه تايمز در فاصله كوتاهي از لندن در سال 1983 احداث گرديد.
در طي قرون متمادي، انسان با قطع درختان و نابود كردن پوشش گياهي خاك, موجب افزايش پتانسيل سيلاب و فرسايش خاك گرديده است. كشت اراضي, قابليت خاك را در جذب آب كاهش مي دهد و موجب افزايش رواناب مي گردد. اراضي وسيعي در بالادست رودخانه ها در اثر كشاورزي وفرسايش خاك حاصله دچار تخريب گرديده است. مديريت سيلاب در اين مناطق در جهت احياء پوشش گياهي و
حفظ خاك مانند تغيير الگوي كشاورزي و شخم زدن در جهت خطوط تراز متمركز گرديده است.
روش ديگر مديريت سيلاب, احداث كانالهاي سيل بر در پايين دست رودخانه به منظور انحراف سيلاب مي باشد. رودخانه در برخي نقاط عريض تر مي نمايند و سيلاب مي تواند در سيلابدشت جاري شود. انحراف سيلاب به مناطق محدود شده نيز مي تواند خسارات را در ديگر نقاط كاهش دهد. مصريها هزاران سال است از سيلابها براي افزايش حاصلخيزي اراضي كشاورزي استفاده كرده اند. زيرا رسوباتي كه بر روي اراضي ته نشين مي شود موجب غني شدن خاك مي شود.
قوانين مهار سيلاب
در آمريكا در اواخر قرن نوزدهم ميلادي, دولت به منظور مهار سيلاب, سيل بندهاي زيادي را بر روي رودخانه مي سي سي پي احداث نمود.
زمانيكه تحقيقات علمي در مورد عوامل وقوع و تشديد سيلاب نشان داد كه احداث سيلاب بندها بعنوان يك روش مهار سيلاب كافي نيست, اولين گامها به منظور احياﺀ جنگلها و حفظ خاك برداشته شد. در سال 1935, اداره حفظ خاك توسط كنگره تاسيس گرديد. در دهه 1930, جنگلهاي ملي زيادي در راستاي برنامه حفظ خاك ايجاد گرديد.

سيلابدشت:
سيلابدشتها زمينهاي كم اطراف در كناره هاي رودخانه ها, درياچه ها و اقيانوسها مي باشند. سيلابدشتها با دروه برگشت سيلابي كه آنها را زير آب ببرد, از يكديگر متمايز مي شوند. براي مثال سيلابدشت 10 ساله در سيلاب با دوره بازگشت 10 سال زير آب مي رود. سازه هاي كنترل جريان مانند سدها, سيل بندها, كانالهاي سيل بنحوي طراحي مي شوند تا سيلاب با دوره بازگشت معين, حفاظت از مناطق را به انجام برسانند. اين سطح ايمني بر اساس ملاحظات اقتصادي، تمايلات جوامع مربوطه، اثرات زيست محيطي و عوامل ديگر تعيين مي شود. مهندسين مي توانند
سازه ها را بنحوي طراحي كنند كه سطح ايمني بالا را تضمين كند. جوامع معمولا سطوح ايمني پايين تري را انتخاب مي كنند. اين امر به علت هزينه اوليه قابل ملاحظه ميباشد. در آمريكا برنامه ملي بيمه سيلاب حداقل دوره بازگشت را 100 ساله انتخاب كرده است. با اين دوره بازگشت در يك دوره 30 ساله, 26 درصد شانس وقوع سيلاب طراحي سازه ها يا بزرگتر وجود دارد.
سيل بندها ممكن است طراحي شوند يا بدون طراحي احداث شوند. در سيل بندهاي طراحي شده, ملاحظات تخصصي بر شرايط خاك پي, نوع خاك مورد استفاده در خاكريز, تراكم مناسب خاكريز, حفاظت بالا دست سيل بند در مقابل آبشستگي و ديگر عوامل مورد توجه قرار مي گيرد. سيل بندهاي غير مهندسي در عمل خاكريز طويل در مسير رودخانه مي باشند. سيل بندهاي طراحي شده در صد تخريب بسيار كمتري از سيل بندهاي غير مهندسي دارند. تخريب سيل بندها معمولا ناشي از سيلاب بزرگتر از سيلاب طراحي, نگهداري نامناسب و شسته شدن سيل بند از زير مي باشد.

مديريت توسعه سيلابدشت
مديريت توسعه سيلابدشت از آنجا نشأت گرفت كه مؤسسات دولتي و عمومي علاقمند به كنترل تغييرات مناطق در حال توسعه (نظير تغيير كاربري اراضي، ساخت و سازه ها، تاسيسات زيربنايي و غيره) در سيلابدشت ها شدند. فنون به كار گرفته شده در اين جهت در مقياس مالي سرمايه گذاري كمتري مي طلبد ولي در مقياس تعهدات فردي (هزينه هاي اجتماعي) هزينه بالايي در بردارد. مديريت توسعه سيلابدشت، براي موفقيت نياز به تعهد جمعي براي انجام اقدامات لازم دارد. اهداف كلان چنين اقدامات محدودكننده اي به قرار زير است:
0   كاهش خسارات بالقوه مالي و تلفات جاني در آينده
0 تعيين و تشريح كاربري قابل قبول يا منطبق با شرايط از اراضي كه در محدوده مشخص شده سيلابدشت قرار دارند; و مهمتر از همه اين كه:
0 افزايش آگاهي عمومي و مؤسسات در رابطه با خطرپذيري نواحي سيل زده در سيلابدشت.

داده هاي مورد نياز
جهت اعمال مديريت لازم، جمع آوري اطلاعات حداقل و تحليل آنها الزامي است. اطلاعات مورد نياز به ترتيب اولويت در بخش هاي زير فهرست شده است. همچنين موارد زير نمايانگر رهيافت هاي مرحله بندي شده اي هستند بنحوي كه اطلاعات كسب شده در مراحل بعدي برآورد دقيق تر را ممكن ساخته و در نتيجه طرح مديريتي راهبردي مناسب تر و كاراتري فراهم مي گردد.
تهيه نقشه خطرپذيري سيل (ريسك سيل)
تعيين انواع مختلف كاربري اراضي موجود و برنامه ريزي شده شامل:
فهرست و طبقه بندي ساختمان ها و يا سازه ها و تاسيسات زيربنايي كه بالقوه تحت تاثير سيل طراحي قرار دارند.
مقررات توسعه سيلابدشت
اساس مقررات توسعه سيلابدشت، ارائه خطوط راهنما و صدور مجوز كاربري اراضي اين نواحي است. مقررات توسعه سيلابدشت با وضع قوانين كه انجام اقداماتي را توصيه مي كند و از انجام بعضي موارد مانع مي شود، اعمال مي گردد. مقررات بايد در سطح ملي، استاني يا منطقه اي برقرار شود.
آئين نامه هاي پهنه بندي و كاربري اراضي
آئين نامه هاي پهنه بندي و كاربري اراضي مقررات عمومي هستند كه استفاده از اراضي،آب و سازه ها را در جهت منافع عمومي بوسيله قدرت اجرائي دولت محلي محدود مي نمايند. حالت تقسيم كردن سيلابدشت به دو ناحيه در بسياري نقاط بويژه در آمريكاي شمالي پذيرفته شده است.
آيين نامه هاي اجرايي ساختماني
آيين نامه هاي اجرايي ساختماني شامل حداقل استانداردهاي احداث آنهاست كه مقاومت سازه را در سيلابدشت تضمين مي كند و بدين ترتيب خسارات بالقوه كاهش مي يابد. مقررات ملي ساختمان سازي كانادا شامل پيش بيني هاي مربوط به مقاوم كردن بناها در مقابل سيل است.
خط مشي هاي توسعه
اساساً مسئولين توسعه اراضي و شهرسازي سياست هايي اتخاذ مي كنند كه براساس آنها توسعه تسهيلات، خيابان ها و ساير خدمات در نواحي سيل گير ممكن نشود.
تعديل ماليات
تعديل ماليات در برگيرنده تعهداتي از صاحبان اراضي در سيلابدشت در رابطه با ساقط شدن برخي حقوقشان در رابطه با انتخاب كاربري اراضي در مقابل كاهش ماليات در يك دوره مشخص است.

حفاظت در مقابل سيلاب
براي حفاظت در مقابل سيلاب از روشهاي سازه اي و غير سازه اي استفاده مي شود. در عمل روشهاي متعددي براي حفاظت يك منطقه خاص مورد نياز مي باشد. بيشتر سيلابدشتها در آمريكا پهنه بندي شده اند.
اقداماتي كه مردم براي حفاظت خود در مقابل سيلاب در حال وقوع مي توانند انجام دهد بستگي به چند عامل دارد:
0        زمان ميان هشدار و آبگرفتگي. در صورتيكه اين زمان حدود 8 ساعت باشد خسارات مادي تا حدود زيادي قابل پيشگيري است.
0       موجود بودن پيش بيني هاي دقيق در مورد تراز رودخانه – بر اساس اين پيش بيني ميتوانند اثاثيه خانه را در ارتفاع يك متري قرار داده يا به طبقه دوم ببرند و يا اصلا” كل اثاثيه را به خارج انتقال دهند.
0      توانايي, قدرت, كارآيي و در دسترس بودن نيروهاي كمكي
0       آمادگي هاي قبلي
اقداماتي كه مردم براي حفاظت د رمقابل سيلابهاي آينده مي توانند انجام دهند:
·        انتقال سازه به زمينهاي بلندتر
·        افزايش تراز كف سازه
·        ضد سيل كردن سازه
·        استفاده از ديواره ها در اطراف سازه
·        برنامه ريزي براي تخليه
·        خريد بيمه سيلاب
اقداماتي كه جوامع بعد از وقوع سيلاب مي توانند به انجام برسانند:
0     خريد املاك در سيلابدشت و تبديل سيلابدشت به پارك, فضاي سبز و …
0        برنامه ريزي براي پهنه بندي به منظور محدود كردن توسعه در مناطق در معرض خطر
0        توسعه يا بهبود برنامه هاي شرايط اضطراري
0        همكاري با نهادهاي دولتي به منظور بهبود حفاظت سازه اي منطقه
0        اعمال روشهاي غير سازه اي در مقياس وسيع
0        ارائه كمكهاي فني و مالي به مالكين براي مقاوم سازي در مقابل سيلاب

شرايط اوليه حوزه آبريز
ميزان رطوبت خاك حوزه در اثر بارش قبلي يا حجم موجود در مخزن قبل از وقوع سيلاب ميتوانند نقش مهمي در ابعاد سيلاب ايفاﺀ نمايند. بارندگي شديد در يك حوضه آبريز خشك ممكن است موجب سيلاب نشود در حاليكه بارندگي نسبتا كمي بر روي حوزه اي با خاك مرطوب ميتواند سيلاب بزرگي را ايجاد كند.
فراواني سيلاب
روشي مورد اطمينان براي اينكه پيش بيني شود كه سيلاب بعدي چه زماني بوقوع مي پيوندد و ابعاد آن در چه مقياسي است وجود ندارد. با اين وجود سيلابهاي گذشته سرنخ ها را از آنچه محتمل است بدست ميدهد. مهندسين با مطالعه سيلابهاي گذشته و استفاده از علم آمار احتمال وقوع سيلابهايي با ابعاد مختلف را برآورد مي نمايند. مثلا در 100 سال در 33 سال سيلاب بزرگتر از يك سيلاب 3 و در 10 سال بزرگتر از سيلاب 10 ساله خواهد بود. اين به معناي آن نخواهد بود كه درست در هر 10 سال يكبار سيلاب 10 ساله اتفاق مي افتد. در يك سال پر آب ممكن است چندين سيلاب بزرگتر از سيلاب 10 ساله بوقوع پيوندد. حتي ممكن است دو سيلاب 100 ساله يا بزرگتر در فاصله كمي روي دهند. درصد احتمال وقوع يك سيلاب بر اساس متوسط در يك دوره طولاني مدت مي باشد. احتمال وقوع دو سيلاب بزرگ بصورت پياپي مشابه شير و خط كردن سكه است. چون براي مثال 5 بار متوالي شير آمده دليل نيست كه بار ششم هم شير نيايد. احتمال وقوع همان 50 در 50 است.
چه ميزان ريسك قابل قبول است؟
احتمال وقوع سيلاب تقريبا در تمامي نواحي بسته به شرايط وجود دارد. واضح است كه در برخي مناطق احتمال سيلاب بزرگتر از ديگر مناطق است. براي اهداف عملي, ريسك قابل قبول بستگي به مورد خاص دارد. براي مثال آبگرفتگي يك پارك, مزرعه يا زمين گلف هر 10 سال يكبار قابل قبول است ولي در مورد مدارس و بيمارستانها كه خطر جاني بيشتري وجود دارد, ريسك 1 در 500 سال انتخاب مي شود. بقيه موارد در ميان اين دو حد نهايي (1

فایل : 48 صفحه

فرمت : Word