A GIS based approach for the prediction of the dam break flood hazard – A case study of Zardezas reservoir “Skikda, Algeria”

• Autorzy: Derdous O. , Djemili L. , Bouchened H. , Tachi S. E.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2015-0020

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie techniki GIS do przewidywania ryzyka powodzi po przerwaniu tamy – przypadek zbiornika Zardezas w Skikda, Algieria

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The construction of dams in rivers can offer many advantages, however the consequences resulting from their failure could result in major damage, including loss of life and property destruction. To mitigate the threats of dam break it is essential to appreciate the characteristics of the potential flood in realistic manner. In this study an approach based on the integration of hydraulic modelling and GIS has been used to assess the risks resulting from a potential failure of Zardezas dam, a concrete dam located in Skikda, in the North East of Algeria. HEC- -GeoRAS within GIS was used to extract geometric information from a digital elevation model and then imported into HEC-RAS. Flow simulation of the dam break was performed using HEC-RAS and results were mapped using the GIS. Finally, a flood hazard map based on water depth and flow velocity maps was created in GIS environment. According to this map the potential failure of Zardezas dam will place a large number in people in danger. The present study has shown that Application of Geographical Information System (GIS) techniques in integration with hydraulic modelling can significantly reduce the time and the resources required to forecast potential dam break flood hazard which can play a crucial role in improving both flood disaster management and land use planning downstream of dams.

PL

Budowa zapór na rzekach może przynosić wiele korzyści, jednakże ich przerwanie może skutkować poważnymi stratami, włączając w to utratę życia czy zniszczenie mienia. Aby zmniejszyć zagrożenia wynikające z przerwania tamy, należy uwzględnić charakterystykę prawdopodobnej powodzi w sposób realistyczny. W przedstawionej pracy zastosowano podejście polegające na zintegrowaniu modelowania hydraulicznego z GIS w celu oceny ryzyka potencjalnego zniszczenia betonowej zapory Zardezas zlokalizowanej w Skikda w północno-wschodniej Algierii. Do uzyskania danych geometrycznych z cyfrowego modelu wysokości użyto HEC-GeoRAS pracującego w GIS. Dane te następnie wprowadzono do HEC-RAS. Symulacje przepływu po przerwaniu zapory przeprowadzono z użyciem HEC-RAS, a wyniki przedstawiono w postaci mapy z użyciem GIS. Na koniec utworzono w środowisku GIS mapę ryzyka powodziowego na podstawie danych o głębokości wody i prędkości przepływu. Według tej mapy, potencjalne przerwanie zapory Zardezas stworzy zagrożenie dla znacznej liczby ludności. Badania wykazały, że zastosowanie technik GIS w połączeniu z modelowaniem hydraulicznym może znacząco zmniejszyć czas i ograniczyć zasoby niezbędne do prognozowania zagrożenia powodzią po przerwaniu tamy. Uzyskane wyniki mogą pełnić ważną rolę w zarządzaniu ryzykiem powodziowym i w planowaniu przestrzennym terenów położonych poniżej zapory.

Słowa kluczowe

EN

dam break; disaster management; flood hazard map; GIS; HEC-RAS; land use planning

PL

GIS; HEC-RAS; mapa ryzyka powodziowego; planowanie przestrzenne; przerwanie tamy; zarządzanie kryzysowe

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2015
• Tom: no. 27
• Strony: 15--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Derdous O.

• Department of Hydraulic, Badji Mokhtar University, Annaba, Algeria

autor

Djemili L.

• Department of Hydraulic, Badji Mokhtar University, Annaba, Algeria

autor

Bouchened H.

• National School of Hydraulic Engineering, Blida, Algeria

autor

Tachi S. E.

• Department of Hydraulic, Hassiba Benbouali University, Chlef, Algeria

Bibliografia

• ABDALLA R. 2009. Distributed GIS approach for flood risk assessment. International Journal on Advances in Security. Vol. 2. No 2 p. 182–189.
• CUREBAL I., EFE R., OZDEMIR H., SOYKAN A., SONMEZ S. 2015. GIS – Based approach for flood analysis: Case study of Keçidere Flash Flood Event (Turkey). Geocarto International. Vol. 30 p. 1–12.
• GEE D.M. 2008. Comparison of dam breach parameter estimators, U.S. Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center. Davis, CA pp. 11.
• MARCHE C. 2008. Barrages, Crues de Rupture et Protection Civile [Dams, Dam break floods and civil protection]. Presses Internationales Polytechnique, Canada. ISBN 2-553-01133-4 pp. 405.
• MOSQUERA MACHADO S., SAJJAD A. 2007. Flood hazard assessment of Atrato River in Colombia. Water Resources Management. Vol. 21. No 3 p. 591–609.
• NSW 2005. Floodplain development manual: the management of flood liable land. Department of Infrastructure. Planning and Natural Resources. New South Wales Government. Australia.
• PANDYA P.H., JITAJI T.D. 2013. A brief review of method available for dam break analysis. Indian Journal of Research. Vol. 2. No 4 p. 117–118.
• SOLAIMANI K. 2009. Flood forecasting based on geographical information system. African Journal of Agricultural Research. Vol. 4. No 10 p. 950–956.
• SINGH V.P. 1996. Dam breach modeling technology. Kluwer Academy Publishers. Dordrecht. ISBN 0-7923-3925-8 pp. 242.
• USACE 2010. Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS) Hydraulic Reference Manual. Washington, DC: United States Army Corps of Engineers pp. 417.
• WAHL T.L. 1998. Prediction of embankment dam breach parameters – A literature review and needs assessment. Dam Safety Report No. DSO-98-004. US Dept of the Interior, Bureau of Reclamation. Denver.
• YERRAMILLI S. 2012. A hybrid approach of integrating HEC-RAS and GIS towards the identification and assessment of flood risk vulnerability in the city of Jackson, MS. American Journal of Geographic Information System. Vol. 1. No 1 p. 7–16.
• ZHOU R.D., ENG P., DONNELLY C.R. 2005. Comparison of HEC-RAS with FLDWAV and DAMBRK models for dam break analysis. CDA Annual Conference. October 2005. Calgary, Alberta, Canada p. 1–12.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.