این مقاله نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از ارتفاع دیجیتال موجود (NASA SRTM؛ وضوح 30 متر) و داده‌های بارش جهانی ساعتی (باران، برف، وضوح 5 و 10 کیلومتر) برای کمی‌سازی بافت مدیریت آبخیز منطقه‌ای در شمال شیلی استفاده کرد. این از طریق مشتقات جامع جهت جریان، تجمع جریان، کانال‌های جریان، وسعت دشت سیلابی، فرورفتگی‌ها و خطوط حوضه آبخیز شیب انجام می‌شود. به نوبه خود، این اشتقاق‌ها امکان تخمین انباشت بارش بالقوه را در هر حوضه آبخیز فراهم می‌کنند، و این انباشته‌ها را به تخمین‌های دبی متوسط ​​طوفانی بعدی در، به‌عنوان مثال، در هر نقطه عبور کانال‌های جاده‌ای تبدیل می‌کنند. این مقاله با مدل‌سازی و نقشه‌برداری شرایط هیدرولوژیکی و آسیب طوفان متعاقب آن در مقیاس منطقه‌ای و در مکان‌های انتخابی بر حسب رویدادهای سیل اخیر در مارس 2015، مه 2017 و ژوئن 2017 به تفصیل می‌پردازد. مشخص شد که وسعت سیل و طوفان مدل‌سازی شده است. حجم و نرخ تخمینی دبی معمولاً با مقادیر گزارش شده از جمله خسارات ناشی از طوفان در جوامع در امتداد رودخانه های Huasco، Elqui، Limari، Copiapó و Salado مطابقت دارد. این شامل ارزیابی پاسخ طوفان از شش مخزن آب بود، زیرا این مخازن از حالت عادی (Puclaro، La Laguna، Cogoti)، در ظرفیت (La Paloma، Cogoli)، و سرریز (Recoleta) متفاوت بودند. جزئیات ارزیابی های محلی به منطقه ای در قالب نقشه ها، شکل ها و جداول صریح هیدرولوژیکی ارائه شده است. با یکدیگر، اینها اعتبار کلی چارچوب معرفی شده را تایید می کنند. کالیبراسیون دبی جریان بر اساس هیدرومتری به پالایش بیشتر رویکرد کمک می کند، به ویژه از نظر تخمین ضرایب رواناب محلی به منطقه ای.

کلید واژه ها

شمال شیلی ، حوضه های آبخیز ، بارش ، مدل سازی رقومی ارتفاع ، تفسیرهای هیدروگرافی ، رویدادهای طوفان

1. مقدمه

شرایط خشک همراه با رویدادهای بارندگی شدید گاه به گاه منجر به سیلاب های فاجعه آمیز می شود، همانطور که برای شمال شیلی گزارش شده است [ 1 ]. به عنوان مثال، در 25 تا 27 مارس 2015، یک بارندگی 3 روزه، به میزان 75 میلی متر، حدود 30000 نفر را در مناطق آنتوفاگاستا و آتاکاما از طریق جریان گل و سیل [ 2 ] آواره کرد ( شکل 1).). این شامل افزایش تلفات، بیش از 8000 خانه آسیب دیده یا ویران شده، انسداد گسترده جاده ها که منجر به انزوای جامعه می شود، منابع آب به خطر افتاده و تعلیق موقت فعالیت های صنعتی است. رویدادهای بارانی مشابه در جاهای دیگر خوش خیم هستند. با این حال، خاک و زمین سنگ بستر به طور کلی خشک و بایر مستعد تبدیل رویدادهای بارندگی معمولی به رانش زمین متمرکز دره، سیل ناگهانی و گل و لای است [ 3 ]. تجزیه و تحلیل ژئوفیزیکی عمیق از رویداد سیل 25-27 مارس 2015 [ 4 ] [ 5 ]] بر حوضه آبخیز رودخانه سالادو و تأثیرات مربوط به جریان گل و لای ناشی از فلاش بر روی جوامع در امتداد این رودخانه، به ویژه Copiapó، Diego de Almagro و Chañaral متمرکز شده است. مشخص شد که انتشار گل عمدتاً ناشی از کانال‌گذاری مجدد دشت سیلابی، همراه با زباله‌های کندکننده جریان است که در داخل دره‌های خشک و بستر رودخانه‌ها قبل از این رویداد انباشته شده‌اند [ 6 ]. حوادث سیل اخیر در سراسر استان کوکیمبو (12 مه 2017) و آنتوفاگاستا (8 ژوئن 2017) نیز مخرب بودند، اما نه به همان میزان.

با توجه به رویدادهای طوفانی مکرر، ادارات، جوامع و صنایع دولتی شیلی به طور فزاینده ای در بررسی مکان های اجتماعی، مسیرهای حمل و نقل، کاربری زمین، مکان ها و فعالیت های صنعتی، و قرار دادن زیرساخت های هیدرولوژیکی [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] آگاه شده اند. عمده فعالیت های صنعتی به استخراج نواری و زیرزمینی، فرآوری سنگ معدن و سیمان، و استخراج نمک در فرورفتگی های انباشته آب اشاره دارد (سالار [ 10 ]). به چالش‌ها اشاره می‌شود، مثلاً [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]:

1) تضمین پایداری اجتماعی-اقتصادی؛

2) کاهش اثرات منفی بر سلامت انسان.

3) تثبیت مسیرهای دسترسی (جاده ها، خطوط راه آهن، خطوط برق، خطوط لوله).

4) تثبیت باطله های معدن، از جمله زباله های تثبیت نشده و توده های گرد و غبار.

5) حفاظت از منابع آب و جوامع.

6) کاهش آلودگی خاک و رسوب؛

7) حفاظت از اکولوژی های سالار.

با اشاره به خسارات مربوط به سیل از جمله بسیج آلاینده ها، [ 14 ] و [ 15 ] در مورد مزایا، چالش ها، الزامات قانونی و نوآوری های مربوط به حفاظت از پایین شیب آبراه ها از معادن فعال و غیر فعال اظهار نظر کردند. گزینه‌های اولیه با تثبیت سد، انباشته کردن باطله‌های معادن آب‌گیری شده دور از جریان‌های آب، و پیشروی به سمت فرآیندهای استخراج و پالایش فلزات بدون آلاینده سروکار دارند. جنگل کاری نیز از نظر تثبیت خاک و افزایش توسعه روستایی مهم است [ 16 ].

این مقاله بر کمی کردن کانال جریان هیدروگرافی، فرورفتگی و بافت حوزه آبخیز در سراسر شیلی شمالی به روشی جامع محلی تا منطقه‌ای متمرکز است. این کار از طریق ترکیب روال‌های مدل‌سازی رقومی ارتفاع با داده‌های توزیع بارندگی در سطح جهانی ناسا به منظور تخمین مقدار آب دریافتی و جاری در حوضه‌های آبخیز تحت تأثیر طوفان انجام شد. با اشاره به گزارش‌ها و تحلیل‌های متاثر از طوفان، تأکید بر ایجاد یک نمای کلی جامع درباره مکان و میزان آب می‌تواند به طور بالقوه به سمت و از طریق جوامع در سراسر شیلی شمالی برای هر رویداد بارشی خاص جریان یابد.

شکل 1 . وسعت پوشش گل و لای ناشی از سیل در Copiapó (بالا) و Chañaral (پایین) پس از حوادث سیل ناگهانی مارس 2015 در استان آتاکاما، شمال شیلی متمرکز شده است. پس زمینه: تصاویر Google Earth، آوریل 2015.

2. روش ها

رویدادهای بارش شمال شیلی برای 25 تا 27 مارس 2015 و 12 می 2017 برای مناطق آریکا، تاراپاکا، آنتوفاگاستا، آتاکاما و کوکیمبو با استفاده از بارش NEX-GDD ناسا [ 17 ] و داده های GPM [ 18 ] برف و باران ثبت شده است. لایه های. این داده ها مجدداً پیش بینی شدند (utm 19s) و دوباره درون یابی شدند تا با پوشش دیجیتالی ارتفاعات SRTM ناسا (رزولوشن 30 متر) [ 19 ] در سراسر مناطق مطابقت داشته باشند. این جمع‌آوری داده‌ها فراتر از مرزهای شیلی گسترش یافت تا از پوشش کامل حوضه آبخیز برون مرزی اطمینان حاصل شود تا مجموع بارندگی دریافتی در هر حوضه آبخیز و در هر مدت وقوع طوفان را ارزیابی کند.

مدل ارتفاعی رقومی پیش‌بینی‌شده مجدد (DEM) برای ترسیم شبکه‌های جریان محلی به منطقه‌ای با استفاده از الگوریتم D8 برای تعیین جهت جریان و تجمع جریان از DEM پر شده [ 20 ] خدمت کرد. با انجام این کار، رسترهای جهت جریان و الگوی تجمع جریان خاص پیکسل ایجاد شد.

فرورفتگی ها با کم کردن DEM پر نشده از DEM پر شده تعیین شدند. تمامی فرورفتگی‌ها با ظرفیت نگهداری آب قابل توجه تا نقطه ریزش خود بر اساس وسعت، عمق، حجم و نواحی شیب حوضه نقشه‌برداری شدند. شبکه‌های کانال جریان مشتق‌شده از DEM از شطرنجی تجمع جریان با تنظیم آستانه‌های تجمع جریان بالادست در 40، 400، 4000 و 40،000 هکتار و به دنبال آن تبدیل شطرنجی به چند خطی به‌دست می‌آیند. این کار برای تقلید کردن میزان پیشرفت یا عقب نشینی شبکه های جریان به سمت ارتفاعات بالاتر به سمت فرورفتگی ها و ساحل بر اساس فصل و آب و هوا انجام شد.

وسعت کانال‌های جریان پایان‌یافته با فرورفتگی با استفاده از افزایش آستانه‌های ظرفیت حجمی نگهداری آب از 0.1 میلی‌لیتر به 10 GL (1 میلی‌لیتر = 103 متر مکعب ؛ 1 GL = 106 متر مکعب ) به ترتیب مراحل بزرگی به‌صورت مرحله‌ای شبیه‌سازی شد. ظرفیت فرورفتگی ها برای حفظ آب با جمع 30 متر × 30 متر عمق پیکسل در هر فرورفتگی تخمین زده شد. کانال‌های جریان در پایین‌ترین نقطه فرورفتگی خاتمه می‌یابند مگر اینکه آماده سرریز شدن در خروجی‌های فرورفتگی باشند.

حداکثر مقدار آبی که به طور بالقوه در امتداد کانال‌های جریان مشتق‌شده از DEM جریان می‌یابد با تخصیص مقادیر بارش یا باران مبتنی بر شطرنجی ناسا به هر سلول شطرنجی DEM، و جمع کردن این مقادیر در طول هر مسیر تجمع جریان به سمت هر فرورفتگی دریافت‌کننده آب، برآورد شد. اقیانوس آرام. مجموع حاصل با مقدار آب باقی مانده در هر فرورفتگی شیب تصحیح شد. مجموع آب انباشته شده بر طول مدت طوفان تقسیم شد تا نرخ جریان متوسط ​​طوفان در هر رویداد بر حسب متر 3・ثانیه -1 تخمین زده شود .

در اصل، اعداد باید به عنوان مکان تقریبی اول و معیارهای شدت جریان خاص رویداد باشند. تنظیمات هیدرومتری برای محاسبه، به عنوان مثال، کاهش تلفات تبخیر و تعرق رواناب، تصعید برف و ذخیره خاک و آب زیرزمینی مورد نیاز است. ممکن است تنظیمات بیشتری برای محاسبه مقادیر واقعی آب ذخیره شده توسط مخازن آب بالادست قبل از هر رویداد طوفانی مورد نیاز باشد، زیرا ارتفاعات مخزن گرفته شده توسط SRTM مختص سال جمع آوری داده های SRTM-DEM (2000) است.

وسعت رژیم رطوبتی خاک و پهنه‌بندی‌های دشت سیلابی در کنار کانال‌های جریان حاصل از DEM با استفاده از الگوریتم نقشه‌کشی عمق به آب (DTW) [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] تعیین شد ( شکل 2 ). وسعت دشت سیلابی با نیاز به 400 هکتار از تجمع جریان در شیب برای شروع دشت سیلابی نقشه برداری شد. دشت های سیلابی که به این صورت نقشه برداری شده اند می توانند برای تخمین استفاده شوند:

1) گستره احتمالی سیل و خطرات مربوط به سکونتگاه‌ها و زیرساخت‌ها، به ویژه در مواردی که DTW کمتر از 1 متر باشد.

2) وسعت زمین های زراعی و رژیم های رطوبتی خاک هیدریک تا زریک، بر اساس رژیم اقلیمی و ارتفاع. به طور کلی، ارتفاع هیدریک به زریک از ناحیه کوکیمبو به سمت شمال، با افزایش ارتفاع، و با کاهش تجمع جریان کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، وسعت زمین های قابل کشت در امتداد بیشتر کانال های جریان در ارتفاعات کمتر از 2000 متر از Copiapó به سمت جنوب تا حدود 40 متر بالاتر از کانال های اصلی دشت سیلابی گسترش می یابد. بیشتر در شمال، کانال های جریان و دشت های سیلابی عمدتاً خشک باقی می مانند مگر اینکه در معرض حوادث طوفانی باشند. در طول این رویدادها، ارتفاع سیلاب تا DTW = 8 متر می رسد (به زیر مراجعه کنید).

شکل 2 . مفهوم نقشه برداری مناطق مرطوب و دشت سیلابی

دیگر لایه‌های داده (شکل فایل‌ها) مربوط به ایجاد بافت هیدروگرافیک از اینترنت به‌دست آمدند، به عنوان مثال، نقشه خیابان باز (OSM) برای جاده‌ها و نهرها [ 24 ]، Map Cruzing [ 25 ] برای مکان‌ها و کاربری زمین، DIVA-GIS [ 26 ] برای اداری مرزها، جاده‌ها، ویژگی‌های آب و جریان آب، فهرست آثار نمکدان در تاراپاکا و آنتوفاگاستا [ 27 ] و جستجوی معدن [ 28 ]. مکان‌های معدن نیز بر اساس آخرین تصاویر ماهواره‌ای موجود Google Earth (2014-2016) با علامت‌گذاری مکان‌ها در حالی که به معادن روباز و زیرزمینی، فرآوری سنگ و استخرهای باطله اشاره می‌کنند، مکان‌یابی شدند.

نمودار جریان در شکل 3چارچوبی را ارائه می دهد که توسط آن لایه های بارش گردآوری شده توسط ناسا با لایه های DEM تولید شده توسط STRM ترکیب شدند تا مشخص شود 1) چه مقدار آب در هر پیکسل DEM دریافت شده است، و 2) میزان تجمع این مقادیر در طول فرورفتگی و جریان تعیین شده توسط DEM الگوهای انباشت الگوی سرریز افسردگی حاصل برای توسعه شبکه‌های جریان منطقه‌ای به محلی استفاده شد. اینها بر اساس رویداد طوفان از پایان یافتن در فرورفتگی های غیر سرریز (از این رو اندورهیک) یا رسیدن به ساحل اقیانوس آرام (از این رو اگزورهیک) متفاوت بودند. خطوط خیابان باز به طور خودکار 1) مکان یابی تمام نقاط تقاطع جاده-جریان و مناطق حوضه آبخیز نگهدارنده و انباشته جریان بالادست آنها، و 2) تعیین حجم کل جریان طوفان و نرخ تخلیه متوسط ​​طوفان استفاده شد. شیب و کانال جریان تولید مشتقات DTW برای ترسیم پهنه‌های وسعت رژیم رطوبتی سیل و خاک در بالای کانال‌های جریان و بدنه‌های آبی حاوی آب استفاده شد. کل چارچوب برای پردازش بدون درز ArcGIS، با توجه ویژه به کانال‌های جریان در فرورفتگی‌های غیر سرریز، توسعه و کدگذاری شد. تمام لایه های داده های ورودی و خروجی در قالب یک بسته ArcMap مونتاژ شدند و برای تولید نقشه های نشان داده شده در زیر استفاده شدند.

شکل 3 . چارچوب هیدروگرافی برای مدیریت حوضه برای برآورد جریان آب مبتنی بر طوفان، احتباس و وسعت سیل با استفاده از کانال جریان محلی به منطقه‌ای DEM تولید شده و خطوط فرورفتگی با تأکید بر تقاطع‌های جاده‌ای.

3. نتایج و بحث

جدول 1 شهرها و شهرهای بزرگی را فهرست می‌کند که ممکن است خسارات سیل در آن‌ها برای مارس 2015 و رویدادهای طوفان ماه مه و ژوئن 2017 رخ داده باشد یا نداشته باشد. همچنین مشخص شده است:

1) مناطق حوضه سربالایی (در کیلومتر 2 )؛

2) درصد پوشش دشت سیلابی در حوضه های شیبدار.

3) میزان بارندگی (برف، باران) دریافتی در هر حوضه سربالایی که از رسترهای بارش ناسا مشتق شده است.

4) برآورد متناظر برای میانگین نرخ جریان در هر مدت طوفان بر اساس مکان، با فرض عدم احتباس یا تلفات آب در هر مدت طوفان.

رویداد سیل مارس 2015، شمال شیلی

در شکل 4 یک نمای کلی از لایه های داده مورد استفاده برای ایجاد زمینه سیل هیدروگرافی برای چهار منطقه شمالی در شیلی مربوط به رویداد بارش (باران) 25-27 مارس 2015 است. نشان داده شده عبارتند از: 1) الگوی بارش ثبت شده توسط ناسا. 2) ترسیم حوضه‌هایی که مقادیر قابل‌توجهی از بارندگی دریافت می‌کنند، برگرفته از DEM. 3) تغییر ارتفاع گرفته شده توسط SRTM (تپه سایه دار) 4) توزیع آب نگهدارنده

شکل 4 . شمال شیلی (مناطق آریکا، تاراپاکا، آنتوفاگاستا و آتاکاما). پاسخ: شهرها و شهرک‌ها در رابطه با میزان بارندگی پیش‌بینی‌شده ناسا (25 تا 27 مارس 2015)، همچنین حجم تخمینی آب دریافتی بر حسب GL و درصد پر شدن فرورفتگی‌های ناشی از DEM را نشان می‌دهند. ب: حوضه های آبخیز با مقادیر بارندگی دریافتی (بر حسب GL). ج: نرخ تخمینی دبی رودخانه و رودخانه (بر حسب متر 3 × ثانیه ـ 1 ؛ فقط آب، بدون گل) در امتداد جاده‌ها با فرض رواناب بدون تبخیر و تعرق و ذخیره‌سازی خاک-آب بالا به جز در فرورفتگی‌ها. D: وسعت دشت سیلابی ناشی از DEM، تا ارتفاع 40 متری از کانال های جریان دشت سیلابی. همچنین در C و D نشان داده شده است: مکان های استخراج (مثلث های سفید). پس زمینه: STRM DEM سایه دار تپه (رزولوشن 30 متر).

شکل 5 . نمای نزدیک شکل 4 A و C برای رویداد طوفان 25-27 مارس 2015، با تمرکز بر فرورفتگی های تشکیل دهنده سالار بر حسب وسعت و عمق، و SRTM-DEM حداکثر الگوی جریان-جریان اندورئیک را بر روی DEM سایه دار تپه ای مشتق کرده است. بالا: الگوی بارش برگرفته از ناسا، همراه با درصد وسعتی که فرورفتگی ها باید پر شده باشند. پایین: حداکثر نرخ جریان تخلیه طوفان بالقوه (محتوای گل حذف نمی شود) در m 3 × s − 1 در امتداد جاده ها، با فرض رواناب بدون تبخیر و تعرق و ذخیره سازی خاک-آب بالا به جز در فرورفتگی ها.

شکل 6 . نمای نزدیک از حوزه آبخیز (طرح های سیاه) و دشت سیلابی (قهوه ای؛ وسعت تا 40 متر بالاتر از کانال های جریان دشت جریان) در شکل 4 D که DEM و نرخ جریان تخمینی طوفان را در متر 3・ثانیه − 1 (فقط آب، بدون گل و لای) در امتداد رودخانه‌ها و نهرها برای رویداد سیل 25 تا 27 مارس 2015 در بالای هواسکو، ویلنار، آلتو د کارمن (چپ) و کوپیاپو (راست). این تخمین ها هیچ کاهشی در نرخ جریان به دلیل تبخیر و تعرق و ذخیره خاک-آب به جز در فرورفتگی ها را فرض نمی کنند. همچنین نشان داده شده است: میزان بارندگی دریافتی در هر حوضه، بر حسب GL (اعداد سیاه پررنگ).

شکل 7 . نمای نزدیک از حوضه آبخیز (طرح های سیاه) و دشت سیلابی (قهوه ای؛ وسعت تا 40 متر بالای کانال های جریان دشت جریان) در شکل 4 D که DEM و نرخ جریان تخمینی طوفان را در متر 3・ثانیه − 1 نشان می دهد (فقط آب، بدون گل ) در امتداد رودخانه‌ها و نهرهای بالای Chañaral، Diego el Almagro (چپ) و Antofagasta (راست) برای رویداد سیل 25-27 مارس 2015. این تخمین ها هیچ کاهش قابل توجهی در نرخ جریان به دلیل تبخیر و تعرق و ذخیره آب خاک به جز در فرورفتگی ها را فرض نمی کنند. همچنین نشان داده شده است: میزان بارندگی دریافتی در هر حوضه آبخیز بر حسب GL (اعداد سیاه پررنگ)؛ دو سالار در شرق آنتوفاگاستا، با تخمین درصد تخمینی از پر شدن آب مبتنی بر طوفان با فرض عدم تبخیر و تعرق و نفوذ خاک.

افسردگی ها؛ 5) مکان شهرها، شهرک ها و فعالیت های معدنی. توجه داشته باشید که نرخ بارندگی برای این رویداد در ارتفاعات بیش از 2000 متر بالاترین میزان بوده است، در حالی که مناطق ساحلی هیچ بارندگی کمتری دریافت کردند.

برخی از فرورفتگی های نگهدارنده آب در سراسر شیلی شمالی در شکل 5 (بالا) برای رویداد مارس 2015 ارائه شده است. ظرفیت‌های حجمی گودی‌های بزرگتر به همراه درصدی که این فرورفتگی‌ها پر می‌شدند به GL نشان داده می‌شوند. حوضه های داخل مناطقی که کمتر از 1 GL بارندگی دریافت کرده اند ارائه نشده اند. الگوی دشت سیلابی برگرفته از DEM در سمت راست نمایش داده می‌شود، با مناطق قهوه‌ای سایه‌دار که از زیر حداقل 400 هکتار از سطح تجمع جریان در سراشیبی برای شروع دشت سیلابی شروع می‌شوند و به 40 متر به سمت بالا از کانال‌های جریان تعریف‌کننده دشت سیلاب می‌رسند و شامل سیلاب می‌شوند. تراس ها، و وسعت مناطق تراوش شیب پا.

به دلیل شرایط آب و هوایی غالباً خشک، اکثر شبکه های کانال جریان در سراسر شمال شیلی اندورهیک هستند. با این حال، ریو لوا به دلیل کانال جریان دریافت کننده آب زیرزمینی عمیقاً بریده بریده‌ای است. در جای دیگر، کانال های جریان

شکل 8 . مقایسه وسعت سیل مشاهده شده در مارس 2015 در دیگو ال آلماگرو (منطقه هچ شده) [ 28 ] با نقشه دشت سیلابی مشتق شده از SRTM-DEM (قهوه ای)، با این فرض که منطقه کمک کننده شیب برای شروع دشت سیلابی بالغ بر 400 هکتار است و سیل افزایش یافته است. متر بالای شبکه کانال جریان ریو سالادو مشتق از DEM (خطوط آبی). خطوط زرد: جاده ها (خیابان باز). پس زمینه: تصویر Google Earth.

پایان دادن به حقوق، که در میان آنها، رکود در سان پدرو د آتاکاما بزرگترین در سراسر منطقه است، تخمین زده می شود که ظرفیت 3255 GL آن را در طول رویداد مارس 2015 تنها 0.16٪ پر کند.

شکل های 6-9 نمای نزدیک از کانال جریان و خطوط سیلاب حاصل از DEM را برای مناطق اطراف آلتو دو کارمن، والنار، فریرینا، کوپیاپو، دیگو ال آلماگرو، چنارال و آنتوفاگاستا با تخمین میانگین دبی در مسیرهای انتخابی ارائه می دهد. /گذرگاه رودخانه برای آلتو د کارمن، والنار و فریرینا در امتداد ریو هوآسکو، آب‌های سیل به دلیل شیب‌های شیب‌دار حوزه حوضه مجاور، به سرعت در امتداد بخش‌های کم ارتفاع دشت‌های سیلابی بالا می‌آمدند ( شکل 6 ، سمت چپ). خسارات گزارش شده عمدتاً مربوط به شستشوی جاده ها، رانش زمین و آلودگی موقت آب است. شهر هوآسکو به دلیل موقعیت ساحلی آن در خارج از دشت سیلابی ریو هوآسکو آسیب ندیده است.

در Copiapó، سیل ویرانگر گل و لای ( شکل 1 ؛ شکل 6 ، سمت راست) احتمالاً توسط جریان گل و لای ایجاد شده در امتداد دره خشک شده Paipote [ 6 ] ایجاد شده است. این جریان گل و لای همزمان با روان آب های ریو کوپیاپو ترکیب شد. در نتیجه، جاده‌ها، خانه‌ها و زیرساخت‌ها در عرض و مجاور کانال‌های اصلی جریان از هم پاشیده و از بین رفتند. نهشته های گل عمیق، تا 2 متر و احتمالاً حاوی آلاینده های تولید شده در معدن [ 29 ]، در امتداد بخش های پایینی در امتداد بخش شمالی دشت سیلابی باقی مانده اند. متوسط ​​نرخ‌های جریان فقط آب 51 ساعته تخمین زده شده به 219.1 و 570.8 متر مکعب در ثانیه – می‌رسد .برای کانال های جریان اصلی Paipote و Copiapo، به ترتیب ( جدول 1 ).

بیشتر در شمال در Chanaral، در دهانه ریو سالادو ( شکل 7 ، سمت چپ)، سیل مشابهی با آوار محدود و پر از گل باعث خسارت فاجعه‌بار شد. با توجه به [ 4 ]، نرخ جریان در حدود 1450 m 3・sec − 1 به اوج خود رسید و تنها برای آب 1150 m 3・sec − 1 بود. جدول 1 میانگین نرخ جریان فقط آب را در طول 51 تخمین می زند

شکل 9 . نماهای نزدیک 20 تا 26 مارس 2015 برای کالاما، با تصاویر Google Earth (چپ، فعلی) و SRTM DEM سایه‌دار تپه (راست، سال 2000) به عنوان پس‌زمینه، شامل: 1) معادن روباز با عمق گودال (سیاه پررنگ) شماره). 2) مرزهای حوضه (خطوط سیاه) با مقادیر بارندگی دریافتی (به GL). 3) نهرها (خطوط آبی) و نرخ تخلیه جریان در متر 3・ ثانیه – 1 (فقط آب، بدون گل) در مکان های انتخابی با فرض عدم تبخیر و تعرق و نفوذ خاک. 4) وسعت سد نگهداری باطله معدن (خط قهوه ای) زیر حوضچه پوشیده از نمک. 5) فرورفتگی شرق کالاما که اگر مسدود می شد تا 87.9 درصد پر می شد. خطوط زرد: جاده ها (خیابان باز).

مدت زمان رویداد ساعت 159.9 m 3・sec – 1 است، یعنی حدود یک دهم تخمین نرخ اوج جریان در [ 4 ]. برای دیگو دی آلماگرو ( شکل 7 ، سمت چپ)، خسارت تولید گل نیز ویرانگر بود، با نرخ اوج جریان تخمینی 310 متر مکعب بر ثانیه – [ 4 ] ، در حالی که میانگین نرخ جریان فقط آب طوفان در جدول 1 است . به 75 متر 3 · ثانیه – 1 رسید. این تفاوت‌های بزرگ بین نرخ جریان متوسط ​​اوج و طوفان، بدون شک ناشی از زباله‌های کندکننده جریان در سر سیل‌ها در این مکان‌ها [ 6 ] و همچنین در Copiapó است.

شکل 10 . منطقه کوکیمبو، رویداد طوفان 12 می 2017. سمت چپ: الگوی بارش برگرفته از ناسا (فقط باران)، با مقدار تخمینی بارندگی در هر حوضه (طرح‌های سیاه، به GL)، همچنین نشان‌دهنده شبکه جریان حامل بیش از 10 GL از باران ورودی که روی شبکه جاده‌ای پوشانده شده است (خطوط زرد). راست: DEM و نرخ تخلیه جریان حاصل از باران (میانگین طوفان 24 ساعته با فرض عدم تبخیر و تعرق یا نفوذ خاک، بر حسب متر 3 × ثانیه – 1 (فقط آب، بدون گل) در مکان‌های انتخابی در امتداد کانال‌های جریان، پوشانده شده در وسعت دشت سیلابی. رنگ قهوه ای، تا ارتفاع 40 متری از کانال های دشت سیلابی) و SRTM DEM سایه دار تپه ای.

شکل 11 . SRTM-DEM وسعت احتمالی سیل را در مرکز Ovalle، تا 8 متر (به رنگ قهوه ای تیره تا بژ) در بالای کانال های جریان دشت سیلابی ساحلی، با نرخ تخلیه رودخانه/جریان خاص طوفان در مکان های انتخابی (متوسط ​​24 ساعته، بر حسب مترمکعب) تخمین زده است .・sec − 1 ؛ فقط آب، بدون گل)، با فرض عدم تبخیر و تعرق و نفوذ مبتنی بر خاک. روکش: جاده های خیابان باز (خطوط). نرخ جریان واقعی ممکن است کمتر بوده باشد. پس زمینه: تصویر Google Earth.

وسعت سیل مشاهده شده در Diego de Almagro [ 30 ] بر روی وسعت سیل ناشی از SRTM-DEM در شکل 8 پوشانده شده است ، که توافقات کلی اما نه دقیق را نشان می دهد. استفاده از یک DEM با وضوح بالاتر مانند DEM های زمین برهنه LiDAR با وضوح 1 متر به جای DEM 30 متر SRTM این توافق ها را بیشتر بهبود می بخشد.

منطقه ساحلی اطراف شهر آنتوفاگاستا ( شکل 7 ، سمت راست) تحت تأثیر رویداد باران مارس 2015 قرار نگرفت، بخشی به دلیل کمبود بارندگی در امتداد خط الراس کوه ساحلی ( شکل 4 )، و بخشی به دلیل حفظ آب فرورفتگی های شرق و جنوب خط الراس ساحلی ( شکل 5 ). به طور مشابه، شهر کالاما در شمال شرقی آنتوفاگاستا در طول رویداد مارس 2015 بارندگی کم یا بدون بارش داشت ( شکل 4 و شکل 5 ، شکل 9 ). با این حال، ریو لوا و حوضه ریو سالادو آن 85.4 GL بارندگی در طول رویداد 51 ساعته دریافت کردند ( جدول 1 ، شکل 5).) به دلیل رهگیری بارش در امتداد رشته کوه های آند که در حال افزایش است از شرق به شمال شرق کالاما. این می‌تواند منجر به متوسط ​​نرخ جریان سیلاب 300.1 مترمکعب بر ثانیه – در کالاما شود ( جدول 1 ). با این حال، همانطور که از تجزیه و تحلیل سیل فوریه 2001 برای کالاما [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] می توان استنباط کرد، این اتفاق نیفتاد . بر اساس این تجزیه و تحلیل، بسیاری از آب

شکل 12 . مناطق حوضه آبخیز کمک‌کننده آب مشخص شده توسط DEM (تپه‌های سایه‌دار) به سمت آنتوفاگاستا مربوط به رویداد طوفان 8 ژوئن 2017 ناسا با این فرض که فقط فرورفتگی‌های حاصل از SRTM-DEM ≥ 0.1 میلی‌لیتر آب را حفظ می‌کنند. سمت چپ: بارش، کانال‌های جریان (سفید) و دشت‌های سیلابی (قهوه‌ای؛ شامل مناطقی با DTW ≤ ۴۰ متر بالاتر از کانال‌های جریان در هنگام کرانه‌نشینی)، با مقادیر جریان بر اساس طوفان در GL در مکان‌های انتخابی. سمت راست: الگوی ارتفاعی با نرخ جریان خاص طوفان در متر 3・ ثانیه – 1(فقط آب، بدون گل) میانگین در طول رویداد طوفان. با توجه به شرایط خشک مداوم، احتباس آب و از دست دادن ترکیبی ناشی از تبخیر و تعرق و نفوذ خاک احتمالاً در امتداد حوضه آبخیز جنوب به شمال یا نزدیک به 100٪ بوده است، اما در امتداد بخش شمالی، جایی که آب طوفان در امتداد شیب به سمت پایین جریان می‌یابد، اینطور نیست. کانال های جریان به دشت سیلابی ساحلی. خطوط زرد: جاده های خیابان باز.

شکل 13 . Antofagasta: تعیین کمیت وسعت سیل ژوئن 2017 در زمینه فرورفتگی های مشتق شده از SRTM-DEM، با حجم های فرورفتگی در ML و کانال های جریان با ترسیم DTW کمتر از 1 متر. خطوط زرد: جاده ها (خیابان باز). پس زمینه: تصویر گوگل ارث.

جدول 1 . ارزیابی هیدروگرافی مناطق حوضه شیب دار، از جمله وسعت دشت سیلابی، بارش (باران + برف) دریافتی، و نرخ جریان متوسط ​​طوفان (به استثنای گل و لای) بر اساس مکان (شهرها/شهرک‌ها)، با فرض عدم تلفات و احتباس آب در طول هر رویداد طوفانی به جز برف تجمع در آند

**متوسط ​​نرخ جریان، با فرض اینکه مقدار بارندگی در شیب بالا تخلیه شود (بدون ذخیره خاک، بدون تبخیر و تعرق) در طول مدت رویداد 51 یا 24 ساله. نرخ‌های اوج جریان می‌تواند تقریباً دو برابر بیشتر از fer Chanaral باشد (Wilcox et al. 2016).

سقوط در حوضه های ریو لوا و ریو سالادو در بالای کالاما می تواند وارد مخازن آب زیرزمینی شود، با سطح آب زیرزمینی در کالاما به تدریج حدود 2 تا 3 ماه پس از این رویداد [ 34 ]. نسبت سال 2015 بر حسب رویداد سیل 2001 نشان می دهد که سطح آب زیرزمینی سال 2015 (GWL) در کالاما می تواند 92 سانتی متر افزایش یافته باشد، به شرح زیر:

جی دبلیوLe2015 ) = WLe2001 ) ×Vt2015 ) /Vt2001 )GWLrise(2015)=GWLrise(2001)×Vppt(2015)/Vppt(2001)،(1)

که در آن افزایش GWL (2001) = 34 سانتی متر، V ppt (2001) = 31.6 GL، و V ppt (2015) = 85.6 GL (از جدول 1 ). دلیل اینکه کالاما در سال 2015 سیل نیامد اما در سال 2001 این کار را انجام داد به این واقعیت مربوط می شود که رویداد طوفان فوریه 2001 در صحرای آتاکاما متمرکز بود و این شامل کالاما و زمین شیب دار شمال و شمال شرقی معادن روباز چوکیکاماتا بود [ 33 ] .

نکته قابل توجه ویژه، فرورفتگی نقشه برداری SRTM-DEM در بالای دره ریو لوآ در شرق کالاما است ( شکل 9 ). این فرورفتگی ایجاد شده توسط DEM به احتمال زیاد مصنوعی به دلیل درون یابی نقطه شبکه 30 متری در سراسر زمین های شیب دار و به ویژه در سراسر نقطه ورودی (نقطه ریزش) این تنگه است. با توجه به این مصنوع، فرورفتگی می توانست تا 86 درصد از ظرفیت تخمینی ذخیره آب خود را پر کند. بررسی تصاویر سطح شواهدی را نشان می دهد که فرورفتگی های پر از آب و نمک غنی شده در این منطقه همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، وجود دارد .

رویداد سیل مه 2017: منطقه کوکیمبو

مناطق آتاکاما و کوکیمبو دوباره در 12 مه 2017 تحت تأثیر باران‌های شدید قرار گرفتند که باعث تلفات جانی، خسارات قابل توجهی به خانه‌ها و جاده‌ها، انزوای جامعه و منابع آب در معرض خطر سیل شد. الگوی بارش باران و برف GPM ثبت شده توسط ناسا، که برای میلی متر باران در شکل 10 (سمت چپ) نشان داده شده است، کل منطقه کوکیمبو را برای حدود 8 ساعت با لا سرنا، ویکونا، اووال، ایلاپل و سالامانکا در امتداد ریو الکی، ریو در بر گرفت. لیماری و ریو چواپا در معرض افزایش سریع سیلاب هستند. در منطقه آتاکاما در شمال، فریرینا، آلتو د کارمن، ویلنار، چنارال و دیگو د آلماگرو نیز جریان‌های سیل‌آمیزی دریافت کردند، در حالی که بندرهای هوآسکو و چاناارال تا حدی به طور کامل به روی ترافیک کشتی‌ها بسته شدند.

حداکثر میزان متوسط ​​دبی برآورد شده در جدول 1 برای مدت زمان تخلیه طوفان ناشی از باران بدون احتباس آب در سرازیری به ترتیب برابر با 2589 و 3565 مترمکعب بر ثانیه در لا سرنا و اووال بود. محاسبه احتباس آب در سربالایی، برآوردهای نرخ جریان در جدول 2 را به ترتیب به 1752 و 2089 متر مکعب بر ثانیه کاهش داد . با این حال، در Ovalle، خسارت سیل با رسیدن به مناطق مسکونی، همانطور که در شکل 11 گزارش و نقشه برداری شده است، گسترده بود.. در مقابل، پل‌های ریو الکی در لا سرنا (19 مه 2017) ظرفیت کافی برای انطباق با رویداد سیل 12 مه 2017 را داشتند: تصویر پس از سیل در Google Earth (19 مه 2017؛ شکل 11 ) هیچ زیرساختی را نشان نمی‌دهد . یا خسارت به مسکن در لا سرنا، در حالی که کانال‌سازی مجدد در دشت سیلابی ریو الکی و در امتداد سواحل آن رخ داده است. به طور مفصل، شبکه SRTM-DEM درون یابی فضایی نشان می‌دهد که دهانه پل در حدود 2.5 متر در عرض کانال جریان ≈100 متری زیرین می‌تواند نرخ جریان اوج تا حدود 1800 m3– 1 را داشته باشد. این تخمین بر اساس محاسبه‌گر جریان کانال باز Manning است (شیب دشت سیلابی 1٪ تنظیم شده است؛ شاخص زبری منینگ روی 0.025 تنظیم شده است).

برآورد می‌شود که سه مخزن آب در حوضه‌های آبخیز ریو لیماری، ریو الکوی و ریو چواپا در 12 می 2017 با جریان ورودی بالادست خود مطابقت داشته باشند و حوضه مخزن لاگونا تنها برف دریافت می‌کند، همانطور که در جدول 2 توضیح داده شده است. دو تا از مخازن (لاپالوما، کوگوتی) ظرفیت داشتند و احتمالاً از طریق تخلیه سرریز سرریز شده بودند. با این حال، مخزن Recoleta سرریزهای شدیدی را تجربه کرد که منجر به ریزش جزئی بخش دیواره بالایی آن شد ( https://www.elmostrador.cl/noticias/multimedia/2017/05/12/video-el-colapso-del-embalse -recoleta-en-ovalle-que-obliga-a-evacuar-zonas-aledanas-al-rio-limari/ ).

رویداد سیل ژوئن 2017، منطقه آنتوفاگاستا

جدول 2 . ظرفیت و نرخ جریان تخمینی در مخازن آب منطقه کوکیمبو در پاسخ به رویداد طوفان 12 می 2017.

1 بدون تخلیه فقط به دلیل برف. 2 در 12 مه 2017 سرریز شد، با ریزش جزئی بخش بالایی. 3 مقدار آب ذخیره شده بر اساس داده های SRTM-DEM پر در مقابل غیر پر شده جمع آوری شده در سال 2000.

بارندگی شدید دیگری در 8 ژوئن 2017 در سراسر منطقه آنتوفاگاستا رخ داد. جزئیات در مورد توزیع بارندگی این رویداد و الگوی کانال جریان در سراسر مناطق آبخیز سایه تپه در شیب آنتوفاگاستا در شکل 12 ارائه شده است.(ترک کرد). همچنین مثالی نشان داده شده است که چگونه مقادیر و نرخ متوسط ​​دبی جریان در سراسر مناطق آبخیز شیب دار متفاوت بوده است، با فرض عدم تلفات و احتباس آب به غیر از آنچه که تمام فرورفتگی های ≥ 0.1 ML مشتق شده از SRTM-DEM را پر می کند. اگر تمام فرورفتگی های DEM با کمتر از 1 لیتر نیز به عنوان نگهدارنده آب فرض شوند، هیچ آبی به ساحل نمی رسید. در واقع، بیشتر نزولات جوی وارد شده به حوضه آبخیز جنوبی توسط خاک های خشک دشت سیلابی جذب می شود و بخشی از آن آب وارد مخازن آب زیرزمینی می شود و مقداری از آن از طریق تبخیر تا حدود 3 میلی متر در روز از دست می رود، مگر اینکه تحت پوشش قرار گیرد. پوسته خاک و نمک [ 35 ] [ 36] . با این حال، تراوش و روان آب از مناطق شیبدار مجاور به راحتی فرورفتگی های دریافت کننده آب را در دشت های سیلابی پر می کند، همانطور که به نظر می رسد در مورد دشت سیلابی ساحلی آنتوفاگاستا ( شکل 13 ) باشد.

از نظر کمی، تخمین‌های DEM مشتق‌شده برای نرخ‌های تخلیه جریان ویژه رویداد (y، بر حسب متر 3・ ثانیه – 1 ) در سرتاسر حوزه‌های حوضه آنتوفاگاستا بر اساس حداقل حجم‌های فرورفتگی نگهدارنده آب (x، بر حسب GL) به شرح زیر تغییر می‌کند:

y307.9 34.8ورود به سیستم10;آر20.979y=307.9+34.8log10x; R2=0.979.(2)

برای بخش شمالی، کل احتباس آب مبتنی بر افسردگی کوچک است و بنابراین به x به شکل عمده ای بستگی ندارد، به عنوان مثال:

y8.25 0.02ورود به سیستم10;آر20.10y=8.25+0.02log10x; R2=0.10(3)

این معادلات از طریق GIS و تجزیه و تحلیل رگرسیون بر اساس تعیین سیستماتیک y با کاهش آستانه حجم نگهداری آب در هر فرورفتگی (x) از 10 GL به 0.1 میلی لیتر به دست آمد. بزرگترین ظرفیت ذخیره آب در بخش شمالی در بخش شمالی در حوضه آبخیز منتهی به شرق به سالار دل کارمن و 4.22 GL در دشت سیلابی جنوب شرقی در حوضه آبخیز در امتداد بزرگراه پان امریکن، با Oficina Rosario واقع در شرق بود.

نظرات بیشتر

شبکه‌های جریان مشتق‌شده از SRTM-DEM نه تنها با درجات مختلف با ترسیم‌های رودخانه‌ها و جریان‌ها (GIS-DIVA) که قبلاً نقشه‌برداری شده‌اند مطابقت دارند، بلکه این خطوط را با دقت بیشتری به سمت و به سمت بالا به دره‌های متعدد رشته کوه آند به سمت شرق گسترش می‌دهند. به طور معمول، انطباق فاصله کانال به کانال بین کانال های جریان از قبل نقشه برداری شده و کانال های جریان مشتق شده از SRTM-DEM کمتر از 100 متر است، 8 بار از 10 (جزئیات نشان داده نشده است). همچنین تطابق نزدیکی بین تصویر و گستره دشت سیلابی حاصل از DEM با آستانه منطقه شروع جریان دشت سیلابی شیبدار در 400 هکتار وجود دارد. ارتفاع تراس بالای کانال های جریان با دشت های سیلابی می تواند متفاوت باشد، زیرا با افزایش تجمع جریان، تا حدود DTW = 40 متر افزایش می یابد. علاوه بر این، در منطقه کوکیمبو،

از طریق همپوشانی و پردازش الگوهای بارش، حوضه های آبخیز، دشت های سیلابی، کانال های جریان فرورفتگی، جاده ها و راه آهن، اکنون می توان تخمین زد:

1) حداکثر مقدار آب منتقل شده برای مناطق حوضه سربالایی در هر نقطه مورد علاقه کانال جریان.

2) حداکثر نرخ رواناب متوسط ​​طوفان در هر مکان کانال جریان در هر مدت رویداد طوفان.

3) وسعت تقریبی سیل در قسمت‌های دشت سیلابی پایین‌تر، که با تغییر آستانه DTW از کانال‌های جریان دشت سیلابی انجام می‌شود.

4) ظرفیت های نگهداری آب تعیین شده توسط DEM، به عنوان مثال، مخازن آب، معادن روباز، معادن معدن، و حوضچه های باطله.

در زمینه هر رویداد بارندگی خاص، اطلاعات به دست آمده از این طریق می تواند برای اندازه گیری نیازهای زیرساختی موجود و مورد نیاز برای مقاومت در برابر رویدادهای طوفان واقعی و پیش بینی شده استفاده شود. از اهمیت کلی در این رابطه، تعیین رابطه بین حداکثر میانگین نرخ رواناب بالقوه در هر رویداد طوفان و آستانه حفظ آب مربوطه بر اساس، به عنوان مثال، فرورفتگی‌ها و سایر ویژگی‌های حفظ آب در حوزه‌های آبخیز است. برای این منظور و برای دستیابی به دقت بیشتر، لازم است روابط ویژه حوضه بین دبی اوج و متوسط ​​در هر مدت طوفان از طریق کالیبراسیون هیدرومتری تعیین شود. انجام این کار به تعیین ضرایب رواناب خاص طوفان و حوضه کمک می کند زیرا بر اساس رویداد طوفان و شرایط خاک، آب های زیرزمینی و مخزن قبلی تغییر می کنند. مثلا، ضریب رواناب ژوئن 2017 مربوط به حوضه آبخیز کوبرادا لا نگرا در جنوب آنتوفاگاستا احتمالاً نزدیک به صفر بود، زیرا آب عمدتاً از طریق خاک و آب زیرزمینی در سراسر مجموعه دشت سیلابی دامنه‌دار در حالت فرورفتگی حفظ می‌شد. به طور مشابه، رویدادهای طوفانی مارس 2015 و می 2017 ممکن است به سالار دل کارمن در شرق آنتوفاگاستا آب کمک کرده باشند یا نداشته باشند.

پیشرفت بیشتری از نظر تحلیل‌های آبی-مکانی احتمالاً از طریق پردازش DEM‌های با وضوح بالاتر حاصل می‌شود، یا از طریق ادغام لایه‌های DEM موجود (مانند SRTM، ASTER، خطوط ارتفاع)، و/یا با استفاده از زمین برهنه مبتنی بر LiDAR در هوا یا ماهواره. DEMs [ 37] . این اطلاعات نه تنها دقت ترسیم‌های هیدروگرافی بالا و ارزیابی‌های مربوط به قرار گرفتن در معرض سیل را افزایش می‌دهد، بلکه به تعیین کمیت ظرفیت موجود جاده‌ها، راه‌آهن، سیستم‌های آب طوفانی و سایر زیرساخت‌های کریدور خطی برای مقاومت در برابر طوفان‌های بزرگ کمک می‌کند. در این رابطه، خطوط راه‌آهن و جاده‌ها در دسترس هستند، به‌عنوان مثال، فایل‌های شکل‌بندی خیابان باز معمولاً به خوبی با تصاویر سطح موجود در سطح جهانی مطابقت دارند. در مقابل، ترسیم‌های جریان منبع باز و آب‌های باز در جزئیات و کیفیت متفاوت هستند، و بنابراین ممکن است انتظارات هیدروتوپوگرافیک را با جزئیات جامع دنبال کنند یا نکنند.

4. نکات پایانی

پیشنهاد می‌شود که چارچوب مبتنی بر DEM برای هدایت بارش‌های ورودی از طریق کانال‌های جریان، دشت‌های سیلابی و فرورفتگی‌ها می‌تواند کاربردهای عملی و اجتماعی-اقتصادی زیادی برای تسهیل برنامه‌ریزی و مدیریت رویدادهای طوفانی و منابع آب در سراسر شیلی شمالی پیدا کند [ 38 ] – [ 43] . رویکردی که توضیح داده شده و نشان داده شده است، ابزار کمی اطلاع‌رسانی برای بحث، برنامه‌ریزی و ارزیابی علایق و نگرانی‌های هیدرولوژیکی در هر مکانی را فراهم می‌کند، زیرا این موارد از حوضه به حوضه آبخیز تغییر می‌کنند، در اثر وقوع طوفان، و ظرفیت‌های حفظ آب بالا. برای این منظور، نتایج حاصل از چارچوب تولید شده در دقت با وضوح 30 متری SRTM-DEM محدود می شود، که – از طریق درونیابی نقطه شبکه – منجر به مسدود شدن ناخواسته بسیاری از کانال های جریان می شود، به عنوان مثال دره ریو لوا. شرق کالاما در شکل 9به عنوان یک مورد افراطی از این رو، این چارچوب به خودی خود تنها می تواند برای تخمین اینکه چه مقدار آب طوفان ممکن است جاری شود و در فرورفتگی های واقعی به دام بیفتد، استفاده شود. مقدار به دام افتاده در فرورفتگی‌های بزرگ و عمیق آسان‌تر از فرورفتگی‌های با تعریف ضعیف در سراسر زمین‌های هموار تا غلتشی ملایم محاسبه می‌شود، همانطور که از طریق معادلات (1) و (2) نشان داده شده است و در جدول 2 به عنوان مثال نشان داده شده است. تا حدی، برخی از این مشکل را می توان از طریق دستی، اگر نه خودکار شکستن فرورفتگی های مصنوعی، برطرف کرد. با این حال، در بیشتر موارد، دقت بیشتری را می توان با استفاده از DEM با وضوح نقطه در 1 به جای 30 متر به دست آورد. انجام این کار امکان ارزیابی سیستماتیک احتباس آب از افسردگی به افسردگی را فراهم می کند که سپس می تواند از طریق آنالیزهای هیدرومتری و ژئوفیزیکی، کالیبراسیون و اعتبارسنجی مورد ارزیابی قرار گیرد.

منابع

[ 1 ] جردن، تی.، ریکلمه، آر.، گونزالس، جی.، هررا، سی.، گادفری، ال.، استیو کولوچی، اس.، لئون، جی جی، گامبو، سی.، اوروتیا، جی.، تاپیا، ال.، Centella, K. and Ramos, H. (2015) پیامدهای هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی رویداد بارش شدید 24-26 مارس، شیلی. XIV Congreso Geologico Chileno, La Serena: AT3 Geología del Cuaternario y Cambio Climático, SIM 12 Los aluviones de Atacama, contexto, causas y efectos, 777-780.
[ 2 ] DREF (2015) فدراسیون بین المللی صلیب سرخ و جمعیت هلال احمر. برنامه اقدام اضطراری DREF Floods Flash (EPoA) شماره MDRCL011، شیلی.
[ 3 ] دیویس، WL، دی پاتر، آی و مک کی، CP (2010) نفوذ باران و تشکیل پوسته در منطقه خشک شدید صحرای آتاکاما، شیلی. علوم سیاره ای و فضایی، 58، 616-622.
https://doi.org/10.1016/j.pss.2009.08.011
[ 4 ] Wilcox, AC, Escauriaza, C., Agredano, R., Mignot, E., Zuazo, V., Otárol, S., Castro, L., Gironás, J., Cienfuegos, R. and Mao, L. (2016 ) تجزیه و تحلیل یکپارچه سیل آتاکاما مارس 2015. نامه های تحقیقات ژئوفیزیکی، 43، 8035-8043.
https://doi.org/10.1002/2016GL069751
[ 5 ] Barrett, BS, Campos, DA, Veloso, JV and Rondanelli, R. (2016) رویدادهای شدید دما و بارش در مارس 2015 در شیلی مرکزی و شمالی. مجله تحقیقات ژئوفیزیک: اتمسفرها، 121، 4563-4580.
https://doi.org/10.1002/2016JD024835
[ 6 ] Izquierdo, T., Abad, M. and Bernardez, E. (2016) سیل فاجعه بار ناشی از جریان گل و لای در منطقه شهری کوپیاپو (صحرای آتاکاما، شیلی شمالی). کنفرانس بین المللی ریسک های شهری لیسبون، پرتغال، 30 ژوئن-2 ژوئیه 2016، 6 ص.
[ 7 ] Bahre, CJ (1979) تخریب پوشش گیاهی طبیعی شمال مرکزی شیلی. انتشارات دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، 99-109.
[ 8 ] Perez-Quezada, JF, Delpiano, CA, Snyder, KA, Johnson, DA and Franck, N. (2011) استخرهای کربن در بوته زارهای خشک در شیلی تحت شرایط طبیعی و جنگلی. مجله محیط های خشک، 75، 29-37.
https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2010.08.003
[ 9 ] Perez-Quezada, JF, Bown, HE, Fuentes, JP, Alfaro, FA and Franck, N. (2012) اثرات جنگل کاری بر تنفس خاک در بوته زارهای خشک در شیلی. مجله محیط های خشک، 83، 45-53.
https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2012.03.015
[ 10 ] Suárez, F., Munoz, JF, Fernández, B., Dorsaz, J.-M., Hunter, CK, Karavitis, CA and Gironás, J. (2014) مدیریت یکپارچه منابع آب و نیازهای انرژی برای تامین آب در Copiapó حوضه رودخانه، شیلی آب، 6، 2590-2613.
https://doi.org/10.3390/w6092590
[ 11 ] Andersen, LE and Verner, D. (2010) تأثیرات اجتماعی تغییر آب و هوا در شیلی: تحلیل سطح شهری از تأثیرات تغییرات آب و هوایی اخیر و آینده بر توسعه انسانی و نابرابری. مقاله کاری تحقیقات سیاست شماره 5170، بانک جهانی، واشنگتن دی سی.
https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/19937
[ 12 ] BID (Banco Interamericano de Desarrollo) (2014) Guia Metodologica Iniciativa Ciudades Emergentes y Sostenibles. Tercera Edicion.
https://publications.iadb.org/handle/11319/8119
[ 13 ] پارا، سی و فرانک، دی (2011) نظارت بر پیشرفت اجتماعی در مناطق معدنی – مورد آنتوفاگاستا و تاراپاکا، شیلی. اولین سمینار بین المللی مسئولیت در معدن، سانتیاگو، شیلی.
[ 14 ] Weeks, B. (2015) بسته شدن معدن در شیلی – چالش ها و تغییرات. اخبار ژئوتکنیک، 33، 43-45.
[ 15 ] Sanzana, E., Campos, J. and Lopez, A. (2015) اجرای قانون تعطیلی معدن در شیلی: درس ها و فرصت های آموخته شده.
https://www.srk.com/sites/default/files/file/ALopez-ESanzana-JCampos_MineClosure_2015.pdf
[ 16 ] Sartori، A. (2013) جنگل های ملی و استراتژی تغییر آب و هوا شیلی: ارائه غیر رسمی به برنامه کاهش انتشار تحت صندوق کربن FCPF. خدمات ملی جنگلداری (CONAF).
https://www.forestcarbonpartnership.org/sites/fcp/files/2013/june2013/Chilean%20ERs
%20Early%20Idea%20for%20the%20Carbon%20Fund-%20English.pdf
[ 17 ] NEX-GDDP (2017) پیش‌بینی‌های کاهش مقیاس روزانه جهانی تبادل زمین ناسا.
https://cds.nccs.nasa.gov/nex-gddp/
[ 18 ] GPM (2017) اندازه‌گیری بارش جهانی ناسا.
https://www.nasa.gov/mission_pages/GPM/main/index.html
[ 19 ] SRTM (2017) ماموریت توپوگرافی رادار شاتل. دانلودر 30 متری SRTM Elevation Data.
https://dwtkns.com/srtm30m/
[ 20 ] Tarboton، DG (1997) روشی جدید برای تعیین جهت‌های جریان و مناطق کمک‌کننده در مدل‌های ارتفاعی دیجیتال شبکه. تحقیقات منابع آب، 33، 309-319.
https://doi.org/10.1029/96WR03137
[ 21 ] مورفی، PNC، Ogilvie، J.، Meng، FR، White، B.، Bhatti، JS و Arp، PA (2011) مدل‌سازی، و نقشه‌برداری تغییرات توپوگرافی در خاک‌های جنگلی با وضوح بالا: یک مطالعه موردی. مدلسازی اکولوژیک، 222، 2314-2332.
https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2011.01.003
[ 22 ] White, B., Ogilvie J., Campbell DMH, Hiltz D., Gauthier B., Chisholm HK, Wen HK, Murphy PNC and Arp, PA (2012) با استفاده از شاخص نقشه کشی عمق به آب برای مکان یابی جریان های کوچک و مرتبط مناطق مرطوب در سراسر مناظر. مجله منابع آب کانادا، 37، 333-347.
[ 23 ] موران، جی.، پائولینی کوادرا، پی.، گونزالس، وی.، آرپ، جی.-پی. و Arp، PA (2017) نقشه برداری دیجیتالی زمینه هیدروژئولوژیکی برای برنامه ریزی جامعه: مطالعه موردی برای حوضه آبخیز رودخانه Choapa بالایی در شیلی. مجله علوم زمین و حفاظت از محیط زیست، 5، 265-277.
https://doi.org/10.4236/gep.2017.53019
[ 24 ] باز کردن نقشه خیابان (OSM).
https://www.openstreetmap.org/user/new
[ 25 ] نقشه کروزینگ.
https://www.mapcruzin.com/free-chile-country-city-place-gis-shapefiles.htm
[ 26 ] DIVA-GIS.
https://www.diva-gis.org/gdata
[ 27 ] فهرست آثار نمکدان در تاراپاکا و آنتوفاگاستا.
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_saltpeter_works_in_Tarapac%C3%A1_and_Antofagasta
[ 28 ] گروه اقتصاد فلزات جستجوی مین – گودال باز، معادن فعال در قاره آمریکا.
https://fusiontables.google.com/DataSource?dsrcid=170038
[ 29 ] هرناندز، ام اف، هررا، ال و ادواردز، اس (2017) تجزیه و تحلیل تأثیر سیل مارس 2015 بر ذخایر باطله در دره کوپیاپو. چهارمین سمینار بین المللی مدیریت باطله، سانتیاگو، شیلی، 12-14 جولای 2017، 12 ص.
[ 30 ] Garrido, N., Contreras, JP, Núnez, G., Ramírez, C., Arenas, M. and Neira, H. (2015) Definición de áreas de evacuación, acopio y reconstrucción post aluviones 03/2015 در Chanarals سالادو و دیگو د آلماگرو، منطقه سوم. شیلی. XIV کنگره زمین شناسی زمین شناسی Chileno، 781-784.
[ 31 ] هیوستون، جی. (2002) شارژ آب زیرزمینی از طریق مخروط افکنه در صحرای آتاکاما، شیلی شمالی: مکانیسم ها، بزرگی ها و علل. فرآیندهای هیدرولوژیکی، 16، 3019-3035.
https://doi.org/10.1002/hyp.1086
[ 32 ] هیوستون، جی (2004) چینه نگاری توالی با وضوح بالا به عنوان ابزاری در اکتشافات هیدروژئولوژیکی در صحرای آتاکاما. فصلنامه زمین شناسی مهندسی و زمین شناسی آب، 37، 7-17.
https://doi.org/10.1144/1470-9236/03-013
[ 33 ] هیوستون، جی (2006) سیل بزرگ آتاکاما در سال 2001 و پیامدهای آن برای هیدرولوژی آند. فرآیندهای هیدرولوژیکی، 20، 591-610.
https://doi.org/10.1002/hyp.5926
[ 34 ] هیوستون، جی و هارتلی، ای جی (2003) سایه باران غربی شیب مرکزی آند و سهم بالقوه آن در منشأ خشکی بیش از حد در صحرای آتاکاما. مجله بین المللی اقلیم شناسی، 23، 1453-1464.
https://doi.org/10.1002/joc.938
[ 35 ] Kampf، SK، Tyler، SW، Ortiz، C.، Munoz، JF and Adkins، PL (2005) تبخیر و بودجه انرژی سطح زمین در سالار د آتاکاما، شیلی شمالی. مجله هیدرولوژی، 310، 236-252.
https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.01.005
[ 36 ] Yang، J.-L.، Zhang، G.-L.، Yan، F.، Yang، R.-M.، Yi، C.، Li، DC، Zhao، Y.-G. و لیو، اف (2016) کنترل اثرات پوسته های سطحی بر نفوذ آب در یک منطقه بیابانی خشک در شمال غربی چین. مجله خاک و رسوبات، 16، 2408-2418.
https://doi.org/10.1007/s11368-016-1436-z
[ 37 ] Furze, S., Ogilvie, J. and Arp, PA (2017) ترکیب مدل‌های ارتفاعی دیجیتال برای بهبود تفسیرهای هیدرولوژیکی. مجله نظام اطلاعات جغرافیایی، 9، 558-575.
https://doi.org/10.4236/jgis.2017.95035
[ 38 ] والنتین، سی (2005) پوسته های سطحی خاک های شنی نیمه خشک: انواع، عملکردها و مدیریت. جلسه چهارم: خواص فیزیکی خاک های شنی گرمسیری. مدیریت خاکهای شنی گرمسیری برای کشاورزی پایدار، Khon Kaen، تایلند، 182-188.
[ 39 ] Vargas, G., Ortlieb, L. and Rutllant, J. (2000) Aluviones históricos en Antofagasta y su relación con eventos El Nino/Oscilación del Sur. Revista geológica de Chile, 27, 157-176.
[ 40 ] Zavala, H. and Trigos H. (2008) Hidrología de la cuenca del Valle de Elqui. در: Cepeda, PJ, Ed., Los Sistemas Naturales de la Cuenca del Río Elqui (Región de Coquimbo, Chile): Vulnerabilidad y Cambio del Clima, Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile, 66-164.
https://www.parc.ca/mcri/pdfs/books/cepeda/3.pdf
[ 41 ] Zuzino، HZ، Agüero، HT، Antequera، IM و Rojas، EM (2008) Hidrilogia Cuenca Rio Elqui. پروژه MCRI: سازگاری های سازمانی با تغییرات آب و هوایی: مطالعه تطبیقی ​​حوضه های رودخانه های خشک در کانادا و شیلی.
https://www.parc.ca/mcri/pdfs/Hidrologia.pdf
[ 42 ] شیلی. Emergencia Hidro-Meteorológica en el Norte. Reporte de Situación No. 3 de la Oficina del Coordinador Residente, 311-318.
[ 43 ] Diaz, IS (2015) Diagnóstico Preliminar. Adaptación ambiental y salud pública post aluvión: Chanaral y Atacama. Pontificicia Universidad Católica de Chile, Santiago, 23 p.
https://www.cedeus.cl/wp-content/uploads/2015/11/Informe-Cha%C3%B1aral.pdf

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید