fa ارزیابی تأثیر دقت مدل رقومی ارتفاعی بر شبیه‎سازی پهنه خطر سیل مطالعه موردی: بازه مکانی رودخانه پایین‌دست شهر خرم‌آباد تخصصي Special گزارش موردی Case report <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:14px;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="line-height:2;"><strong>زمینه و هدف</strong> علی‌رغم پیشرفت‌های قابل‌توجه در زمینه توسعه مدل‌های هیدرولیکی، دقت پیش‌بینی سیلاب‌ها تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله توپوگرافی و دقت مدل رقومی ارتفاعی (DEM) و ضریب زبری قرار دارد. به‌ویژه، دقت مدل رقومی ارتفاعی می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر نتایج شبیه‌سازی‌های سیلاب و برآورد نقشه‌های خطر سیل داشته باشد. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی تأثیر دقت مدل رقومی ارتفاعی بر کارایی مدل دو بعدی HEC-RAS در شبیه‌سازی پهنه خطر سیل می‌باشد.<br> <strong>روش </strong>در این پژوهش، تأثیر دقت مدل رقومی ارتفاعی بر نتایج مدل HEC-RAS با استفاده از سه لایه رقومی ارتفاعی با دقت تفکیک 0/5، 2 و 3 متر مورد تحلیل قرار گرفت. شبیه‌سازی جریان آب در ناحیه‌ای از رودخانه پایین‌دست شهر خرم‌آباد در استان لرستان به طول ۳ کیلومتر انجام شد. دبی‌های اندازه‌گیری‌شده در فروردین و آبان سال 1403 به‌ترتیب برابر با 34 و 15 مترمکعب بر ثانیه و همچنین رخداد سیل فروردین معادل 1000 مترمکعب بر ثانیه در نظر گرفته شد. نتایج شبیه‌سازی شامل عمق و سرعت جریان آب براساس سه لایه رقومی ارتفاعی فوق‌الذکر با مقادیر اندازه‌گیری‌شده در چهار مقطع عرضی از بازه موردمطالعه برای دبی‌های مذکور مقایسه گردید. تحلیل‌های انجام‌شده از طریق ارزیابی عوامل اندازه‌گیری‌شده (عمق، سرعت و عرض گسترش جریان) و نتایج شبیه‌سازی چهار مقطع مشاهداتی، همراه با استفاده از شاخص‌های آماری RMSE و MAPE، انجام شد.<br> <strong>یافته ها </strong>نتایج نشان داد دقت مدل رقومی ارتفاعی تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد مدل HEC-RAS دارد. به‌ویژه، برای مدل رقومی ارتفاعی با دقت 0/5 متر نسبت به دو مدل رقومی ارتفاعی با دقت 2 و 5 متر، نتایج شبیه‌سازی جریان و نقشه‌های خطر سیل به مراتب به واقعیت اندازه‌گیری‌شده نزدیک‌تر است. میانگین خطای پیش‌بینی عمق و سرعت جریان به‌ترتیب 10 و 12 درصد کمتر از مدل‌های با دقت 2 و 5 متر بود. همچنین، تحلیل‌های انجام‌شده بر روی عوامل هیدرولیکی شامل عمق، سرعت و عرض گسترش جریان، ارتباط معناداری بین دقت مدل رقومی ارتفاعی و دقت پیش‌بینی‌های سیلاب را نشان داد.<br> <strong>نتیجه گیری</strong> به‌طور کلی، می‌توان نتیجه گرفت که دقت مدل رقومی ارتفاعی نقش کلیدی در بهبود کارایی مدل HEC-RAS در شبیه‌سازی پهنه خطر سیلاب ایفا می‌کند. در شرایطی که دقت مدل رقومی ارتفاعی بالا باشد، نتایج پیش‌بینی به‌مراتب بهتر و قابل اطمینان‌تری حاصل می‌شود. بنابراین، بهبود دقت مدل‌های رقومی ارتفاعی می‌تواند به‌عنوان یک استراتژی مؤثر در مدیریت خطر سیلاب در نظر گرفته شود. همچنین، بهینه‌سازی و ارتقای تکنیک‌های تولید داده‌های ارتفاعی می‌تواند به تقویت دقت پیش‌بینی‌های سیلاب و در نتیجه کاهش آسیب‌های ناشی از سیلاب‌ها کمک نماید. این نتایج بر لزوم توجه به دقت مدل‌های هیدرولیکی و ضرورت به‌کارگیری داده‌های با کیفیت بالا در مطالعات مرتبط با مدیریت ریسک سیل و کاهش خطر سیلاب تأکید می‌ورزد.</span></span></span></div> <div style="text-align: justify;"><span style="font-size:14px;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="line-height:2;"><strong>Background and Objective </strong>Despite significant advancements in the development of hydraulic models, the accuracy of flood predictions is influenced by various factors, including topography, the precision of digital elevation models (DEMs), and roughness coefficients. This study aimed to evaluate the effect of DEM resolution on the efficiency of the 2D HEC-RAS model in simulating flood hazard zones.<br> <strong>Method </strong>Three DEM layers with resolutions of 0.5, 2, and 3 meters were used to assess the efficiency of the 2D HEC-RAS model. Water flow simulations were conducted in a 3-kilometer-long section of the river downstream of Khorramabad City, Lorestan Province, Iran. Measured flow rates in April and November 2024 (34 and 15 m3/s, respectively) and the flow rate during a flood event in April 2019 (1000 m3/s) were considered. The flow variables (including depth, velocity, and spread width) measured based on the DEM layers were compared with the values measured at four cross-sections within the study area for the specified flow rates. The evaluation metrics were the root mean square error (R.M.S.E) and mean absolute percentage error (M.A.P.E).<br> <strong>Results </strong>Using the DEM with a resolution of 0.5 meters yielded simulation results for flow and flood hazard maps that were much closer to the real data compared to those obtained from DEMs with lower resolutions of 2 and 5 meters. The average prediction errors for flow depth and velocity using the 0.5-m resolution DEM were 10% and 12% lower, respectively, than those of the 2-m and 5-m resolution DEMs. Additionally, analyses of hydraulic parameters, including flow depth, velocity, and spread width, revealed a significant correlation between DEM resolution and flood prediction accuracy.<br> <strong>Conclusion </strong>The resolution of DEMs plays a crucial role in enhancing the performance of the 2D HEC-RAS model in simulating flood hazard zones. With higher DEM resolution, better flood prediction results can be obtained. Therefore, it should be considered as an effective strategy in flood risk management and reducing flood-related damages. The findings underscore the importance of hydraulic model precision and the necessity of utilizing high-resolution models in studies related to flood risk management and mitigation.</span></span></span></div> DEM, مدل HEC-RAS, حساسیت مدل, عدم قطعیت Digital elevation model (DEM), HEC-RAS, Sensitivity analysis, Uncertainty 384 413 http://dpmk.ir/browse.php?a_code=A-10-919-1&slc_lang=fa&sid=1 Iraj Vayskarami ایرج ویسکرمی irvayskarami@yahoo.com 10031947532846008044 10031947532846008044 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran. گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران. Ali Haghizadeh علی حقی زاده Haghizadeh.a@lu.ac.ir 10031947532846008045 10031947532846008045 Yes Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Lorestan University, Khorramabad, Iran. گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران. Aboalhasan Fathabadi ابوالحسن فتح آبادی haghizadeh.a@lu.ac.ir 10031947532846008046 10031947532846008046 No Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University, Gonbad Kavous, Iran. گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران.