سیستمهای هشدار و کنترل سیلاب
سیلاب بعنوان یکی از بلاهای طبیعی، سالانه علاوه بر وارد آوردن خسارات مالی سنگین، جان تعداد زیادی از انسان ها را نیز می‌گیرد. سالانه حدود ۱۹۶ میلیون نفر در بیش از ۹۰ کشور در معرض خطر آن قرار دارند. حدود یکصد و هفتاد هزار نفر به وسیله سیل‌هایی که در کل دنیا در حدود سال‌های ۱۹۷۰-۲۰۰۰ اتفاق افتاده است کشته شده‌اند. این پدیده به علت شرایط متنوع اقلیمی و جوی و همچنین توزیع غیریکنواخت ریزش‌های جوی به وقوع می‌پیوندد.
علیرغم اینکه بر روی برخی از رودخانه‌ها، سدهای مخزنی احداث شده، به دلیل استفاده هر چه بیشتر از آب تنظیمی و همچنین نبود دستورالعمل‌های مناسب بهره برداری از مخازن سدها، اکثر آنها نقش موثری در کنترل سیلاب نخواهند داشت. بنابراین ایجاد سیستمهای هشدار سیل در حوزه‌های آبریز، یکی از روش‌های منطقی و مفید و نسبتاً ارزان در جهت کاهش زیان ها و خسارات ناشی از وقوع سیلاب خواهد بود.
۳ روش پیش بینی سیلاب
به طور کلی سه روش براید پیشبینی سیل وجود دارد:
۱) پیشبینی هواشناسی
این نوع از پیش بینی شامل پیشگویی مقدار کمی بارندگی و درجه حرارت هوا می‌باشد. این روش که با استفاده از سیستمهای پیشرفته راداری و اطلاعات ماهواره‌ای شامل وضعیت حرکت توده‌های هوا عمل می‌نماید قادر است میزان بارش در ۹۶ ساعت آینده را پیشبینی نماید و هر چه به زمان بارندگی نزدیک‌تر شویم دقت پیشبینی افزایش می‌یابد.
۲) پیشبینی هیدرولیکی
پیشبینی اوج سیلاب که در نقاط بالادست ثبت شده‌اند، در محل‌های موردنظر و همچنین زمان لازم برای حرکت و انتقال موج سیلاب مزبور به نقاط موردنظر به روش‌های هیدرولیکی و بر اساس اصول حرکت موج در آبراهه‌ها و رودخانه‌ها، جزو پیش‌بینی‌های هیدرولیکی است. تبدیل دبی سیلاب (دبی اوج سیل) به حداکثر پهنه غرقاب شونده، تعیین عمق و سرعت جریان آب روی سیلاب‌دشت و اراضی سیل‌گیر، و زمان لازم برای فروکش کردن موج به کمک مدل‌های هیدرولیکی انجام می‌پذیرد. تجارب بین‌المللی حاکی از آن است که دقت پیش‌بینی‌ها برای روش هیدرولیکی بالاترین و برای روش هواشناسی کمترین است ولی در خصوص زمان ایجاد شده برای مقابله با سیلاب این روند معکوس خواهد بود.
۳) پیشبینی هیدرولوژیکی
ترکیبی از دو روش آب‌شناسی و هواشناسی است، این روش عموماً بیشتر مورد استفاده بوده و کارایی بیشتری را دارا است. مزیت آن علاوه بر زمان اعلام خطر، پیشبینی بارندگی و به‌ویژه پیشبینی سیل بر پایهٔ پیش آگاهی و مشاهدات بارندگی است که معمولاً به دیده‌بانی و بالا آمدن رودخانه بستگی دارد. این کار معمولاً به کمک مدل‌های تبدیل بارش به رواناب و با کمک مدل‌های یک یا چند متغیره انجام می‌گیرد.
سیستمهای هشدار سیلاب
سیستمهای پیشبینی و هشدار سیل عبارت‌اند از پیشبینی زمان وقوع سیلاب، ارتفاع سطح آب و پهنه سیلاب‌دشت همان سیلاب، و فراهم نمودن امکاناتی به‌منظور اطلاع‌رسانی سریع مسئولین مربوطه و مردم برای اعمال تمهیدات مقابله با سیلاب و یا تخلیه مناطق در خطر سیل و همچنین کمک به کارکنان مدیریت منابع آب برای اقدامات لازم نظیر بهره‌برداری مناسب از دریچه‌ها، سرریزها و مخازن سدها. سیستمهای پیشبینی و هشدار سیل ترکیبی از سیستمهای مجزا و مرتبط به هم می‌باشند که با توجه به عملکرد جمعی آنها امکان حصول اهداف پیشبینی و هشدار سیل حاصل خواهد شد. مراحل اصلی سیستمهای پیشبینی و هشدار سیل را می‌توان به‌صورت زیر در نظر گرفت:
– سیستمهای پیشبینی بارندگی
– پیشبینی شرایط اولیه حوزه
– پیشبینی تبادل آب سطحی و زیرزمینی
– تعیین الگو و گرادیان حرارتی
– تعیین پوشش، عمق و چگالی برف
– پیشبینی آب معادل برف و جریان پایه سیلابی
– روندیابی رودخانه‌ها، مخازن و سیلاب‌دشت
– پیشبینی ارتفاع سطح آب در نقاط از پیش تعیین‌شده
– سیستم اطلاع‌رسانی و هشدار
زیرسیستم‌های یک سیستم هشدار سیلاب
یک سیستم کنترل و هشدار سیلاب شامل زیرسیستم‌های مختلفی به‌صورت زیر می‌باشد:
-زیرسیستم شناسایی و پیشبینی سیل:
این بخش شامل جمع‌آوری، انتقال، دریافت اطلاعات و پردازش و سپس مدل‌سازی و شبیه‌سازی و پیشبینی سیلاب است.
-زیرسیستم هشدار سیل:
در این بخش مناطق سیل گیر تعیین‌شده و این مناطق ازنظر نوع خطر و تهیه و انتشار پیام‌های هشدار به هریک از این نواحی، ناحیه بندی می‌شوند.
-زیرسیستم عکس‌العمل اضطراری:
تخلیه موقت مناطق سیل گیر قبل از وقوع سیل، تعیین بهره‌برداری زمان واقعی سازه‌های کنترل سیل، جستجو و نجات سیل‌زدگان بعد از وقوع سیل، سازمان‌دهی مراکز کمک‌رسانی و… در این مرحله انجام می‌گیرد.
-زیرسیستم بازیافت:
این زیرسیستم شامل بازگردانی مناطق تخلیه‌شده به حالت اولیه، پاک‌سازی مناطق از زباله‌های ناشی از عبور سیلاب، بازگردانی سرویس‌ها و ارزیابی خسارت‌هاست.
این سیستم‌ها در اکثر موارد قابلیت هوشمندسازی در مقابل وقوع سیلاب را داشته و با ایجاد پتانسیل وقوع سیل، سیستم پیشبینی سیل فعال شده و با استفاده از این سیستم، هیدروگراف سیل در مناطق مختلف پیشبینی می‌شود.
مزایای سیستم هشدار سیلاب
-هشدار به‌موقع برای تخلیه مردم
-نجات جان مردم و حیوانات و دام‌ها و دارایی‌ها و اموال شخصی
-کاهش هزینه‌های اجرایی عمده
-همبستگی و رابطه نزدیک‌تر بین مردم، بخش عمومی و بخش خصوصی
-تغییرات مثبت در کاربری زمین
-راه‌اندازی و تأسیس دیگر پروژه‌ها با حمایت از کاهش خطر بحران سیل
به طور کلی مدل های , HM. FHSM, WBNM, RORB, WASH, HYMO, USGS,TR-55 ,TR-20 WM,GMS،MIKE-21, MIKE-11, SWMM, GAWSER, KANSAS, IHM, MIT, HEC- RAS,HEC- HMS از جمله مدل های کاربردی جهت پیشبینی های مربوط به سیلاب هستند.