Investigation of Flooding of Downstream Lands under Different Scenarios due to Failure of Ghare Aghach Earth Dam

Authors

1 Department of Water Science and Engineering - Water Resources, Faculty of Agriculture, Shahr-e-kord University, Shahr-e-kord, Iran.

2 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Shahr-e-kord University, Shahr-e-kord, Iran.

3 Water engineering department at shahrekord university.

Abstract

Simulation of dam failure as well as flood investigation can be used by dam operators. In the present study, the flood zoning due to the piping of Ghare Aghach earth dam in 3 different scenarios that lead to the failure of the dam has been investigated in HEC-RAS software. All parameters due to dam failure were calculated using Froehlich equations. Finally, the flow rate calculated from Froehlich method with the observed flow rate from HEC-RAS software was statistically analyzed. The results showed that the highest peak flow observed due to dam failure in HEC-RAS software is related to the third scenario and is equal to 8935.64 cubic meters per second. However, the lowest peak flow observed due to dam failure in HEC-RAS software is related to the first scenario and is equal to 8231.78 cubic meters per second. Linked results of HEC-RAS software with the Google Earth model show that the highest flooding area occurred in the third scenario and was approximately equal to 22.8 square kilometers and the lowest flooding area is related to the first scenario and approximately equal to 21.8 square kilometers. Correlation due to dam failure using the Froehlich method and the observed peak flow using HEC-RAS software equal to 0.9968 which indicates high accuracy of modeling. Calibration and applaying the linked results of the hydraulic modeles of failure dam as well as HEC-RAS with GIS sofware can be useful in downstream flood zoning for water crisis management.

Keywords

Main Subjects

References

 ارزنلو، ا.، حسن زاده، ی و کاردان، ن. (1395). شبیه سازی عددی شکست سد و پهنه بندی سیلاب به منظور استفاده در تهیه برنامه واکنش سریع (مطالعه موردی: سد شهر چای ارومیه). فصلنامه علمی دریافنون. جلد 3: 83 - 98.
بی نام. (1394). مطالعات رفتار و تهیه گزارش سالیانه کنترل پایداری سد های مخزنی حنا و قره آقاج (گزارش مطالعات رفتارنگاری و کنترل پایداری سد قره آقاج). مهندسین مشاور زاینداب. شرکت آب منطقه ای اصفهان. شرکت مدیریت منابع آب ایران. وزارت نیرو.
بی نام (1391). گزارش مطالعات تعیین حد بستر و حریم و مرحله اول ساماندهی رودخانه مهرگرد (قره قاچ). گزارش مطالعات پایه (فصول اول تا چهارم). مهندسین مشاور پدید آب سپاهان. شرکت آب منطقه ای اصفهان. شرکت مدیریت منابع آب ایران. وزارت نیرو.
سیفی زاده، م.، عمادی، ع.ر و فضل اولی، ر. (1393). بررسی شکست سد پلرود در اثر روگذری و روندیابی سیلاب ناشی از آن در پایین­دست. پژوهشنامه مدیریت حوضه آبخیز. جلد 5: 15-29.
شاهرضائی، س.ع.، رادفر،م و قنبری عدیوی، ا. (1399). ارزیابی پارامتر های ناشی از شکست سد خاکی قره آقاچ با استفاده از رابطه فرولیچ (1995). نوزدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. دانشگاه فردوسی مشهد.
 شاهرضائی، س.ع.، رادفر،م و قنبری عدیوی، ا. (1400). ارزیابی و مقایسه پارامتر های ناشی از شکست سد قره آقاچ با استفاده از رابطه Froehlich و مدل BREACH. فصلنامه علمی تخصصی مهندسی آب. جلد 9: 18-32.
شاهرضائی، س.ع.، رادفر،م و قنبری عدیوی، ا. (1400). بررسی سیل پذیری مناطق پایین دست ناشی از وقوع بیشترین سیلاب محتمل در سد خاکی قره آقاچ. فصلنامه علمی تخصصی مهندسی آب. جلد 9: 28-42.
قبادیان، ر. (1398). بکارگیری روش های پرش قورباغه ولکس در مدل سازی دو بعدی شکست سد به روش تفاضل محدود صریح. نشریه دانش آب و خاک. جلد 29: 85 – 99.
نجفی، م.، حسینی، س.ع و عبده کلاه چی، ع. (1396). پهنه بندی سیلاب ناشی از شکست سد به صورت دوبعدی با استفاده از HEC-RAS: مطالعه موردی سد علویان. چهارمین کنفرانس بین المللی عمران، معماری و توسعه اقتصاد شهری. شیراز.
Faudzi, M., Abustan, I., Abdul Kadir M.A, Wahab, M.Kh and Abdul Razak, M.F. (2019). Two-Dimensional Simulation of Sultan Abu Bakar Dam Release using HEC-RAS. School of Civil Engineering. Universitiy Sains Malaysia. Journal of Geomate. 16 :124-131.
Greenberg, R.J. (2018). Dam Breach Model of Lake Anza Dam Using HEC-RAS. Presented to the Faculty of the Department of Civil Engineering. California State Universit. Sacramento.pp. 1-35.
Latrubesse, E.M., Park, E., Sieh, K., Dang, T., Lin, Y.N and Yun, S.H. (2020). Dam failure and a catastrophic flood in the Mekong basin (Bolaven Plateau) southern Laos,2018. Geomorphology, Volume 362, pp 107221.
 Moya Quiroga, V., Kure, S., Udo, K. and Mano, A. (2016). Application of 2D Numerical Simulation for the Analysis of the February 2014 Bolivian Amazonia Flood: Application of the New HEC-RAS Version 5. RIBAGUA 3. pp. 25-33.
 Nash, J.E. and Sutcliffe, J. (1970). River flow forecasting through conceptual models, Part 1, A discussion of principles. Journal of Hydrology. 10: 282–290.
 Urzica, A.; Mihu-Pintilie, A.; Stoleriu, C.C.; Cîmpianu, C.I.; Huţanu, E.; Pricop, C.I.; Grozavu, A. (2021). Using 2D HEC-RAS Modeling and Embankment Dam Break Scenario for Assessing the Flood Control Capacity of a Multi-Reservoir System (NE Romania). Water. 13, 57.
Shrestha, S. and Lohpaisankrit, W. (2017). Flood Hazard Assessment under Climate Change Scenarios in the Yang River Basin Thailand. International Journal of Sustainable Built Environment. 6 :285-298.
Singh., J., Mustafa, Altinakar, M. S., Ding, Y. (2011). Two-Dimensional Numerical Modelling of Dam Break Flows over Natural Terrain Using a Central Explicit Scheme”, Advances in Water Resources, Vol.34, No.10, pp.1366-1375.
 Singh., K.R., and Pawer, P.S. (2011). Comparative study of refernce cop evapotranspiration (ET0)by different energy based method with FAO56 Penman-Monteith method at New Delhi,India,International Journal of Engineering Science and Technology,Vol.3,No.10,7861-7868.Singapore.
Toapaxi Alvarez, J and Acero Quilumbaquin, A. (2021). Analysis of Flooding by Dam Breaking Using the 2D HEC-RAS Model: Case Study of the Mulacorral Dam, Tungurahua Province, Ecuador. Rev Politec. 48(1), 51-64. ISSN 2477-8990.
Willems, P. (2009). A time series tool to support the multi-criteria performance evaluation of rainfall-runoff models. Environmental Modeling Software 24(3), 311-321.

Files

Share

How to cite

Statistics