River Flow Simulation by Integrating Numerical Methods and Satellite Images

Authors

Department of Water Engineering, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan, Ahwaz, Iran

Abstract

Numerical models have the ability to simulate river flow by using mathematical relations under certain initial and boundary conditions. Investigating the capability of different models for simulating flow characteristics in a river reach such as flow depth, velocity and shear stress in river banks are one of the basic needs in river engineering. However, from the practical point of view, the minimum need for field information, the small computation, and the degree of trust of the application of mathematical models in the conditions of natural rivers is of great importance. The aim of this study is to integrate GIS and HEC-GeoRAS with HEC-RAS model in order to simulate the hydraulic parameters of the Karun River in Khuzestan province.

Keywords


پورحسین قادی م، حسینی م، سیفی­زاده م، عمادی ع ر، "پهنه‌بندی سیلاب رودخانه تجن با استفاده از مدل ریاضی HEC-RAS"، نهمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1391.
توکلی­زاده ا ع، "مدل‌سازی عددی هیدرودینامیکی و کیفی سیستم‌های رودخانه ­ای"، پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1382.
حکمتی­فر ح، نظریها م، گیوه­ چی س، "ارزیابی خسارات کشاورزی ناشی از سیلاب با استفاده از مدل‌سازی HEC-RAS و ARCView"، علوم و تکنولوژی محیط زیست، 11 (4)، 1388.
روشنفکر ع، "مدل‌سازی ترکیبی یک و دوبعدی دینامیک فلزات سنگین در سیستم‌های رودخانه‌ای"، پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی آب دانشگاه شهید چمران اهواز، 1386.
سپهری و، نورانی و، اعلمی م، "پهنه ­بندی سیلاب با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی"، هشتمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1388.
ظهیری ج، "مدل‌سازی یک‌بعدی انتقال رسوب در رودخانه کارون"، پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1386.
عزیزپناه ب، حکیمی د، غزنوی ا، "تعیین حدود بستر و حریم رودخانه با تلفیق نرم‌افزار GIS و مدل HEC-RAS"، دهمین سمینار بین‌المللی مهندسی رودخانه، دانشگاه شهید چمران اهواز، 1394.
ﻣﻌﺎوﻧﺖ ﻧﻈﺎرت راﻫﺒﺮدی وزارت ﻧﻴﺮو، "راهنمای طراحی، ساخت و نگهداری آبشکن­ های رودخانه ­ای"، نشریه شماره 516، 1388.
ناصری م، کاشفی پور م، "استفاده از مدل عددی در حل معادلات جریان و برآورد آلاینده‏­های کیفی رودخانه­ها (مطالعه موردی: رودخانه کرخه)"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1391، 42 (3)، 51-60.
Ackerman C, “HEC-GeoRAS: An extension for support of HEC-RAS using ArcGIS. User’s manual”, US Army Corps of Engineers, Davis, California. 2005.
Ackerman CT, Jensen MR, Brunner GW, “Geospatial capabilities of HEC-RAS for model development and mapping”, 2nd Joint Federal Interagency Conference, Las Vegas, NV, 2010.
Andam KS, “Comparing Physical Habitat Conditions in Forested and Non-Forested Streams”, PhD Thesis, University of Vermont, US, 2003.
Barr T, “Application of tools for hydraulic power plant presentation. 105-Upper Gotvand Hydroelectric Power Project Feasibility Study”, Reservoir Operation Flood P, 2002.
Brunner G, “HEC-RAS river analysis system hydraulic reference manual, Version 5.0”, US Army Corps of Engineers, Institute for Water Resources, Hydrologic Engineering Center, 2016.
Casulli V, “A high‐resolution wetting and drying algorithm for free‐surface hydrodynamics”, International Journal for Numerical Methods in Fluids, 2008, 60 (4), 391-408.
Dey S, Saksena S, Merwade V, “Assessing the effect of different bathymetric models on hydraulic simulation of rivers in data sparse regions”, Journal of Hydrology, 2019, 575, 838-851.
Ezz H, “Integrating GIS and HEC-RAS to model Assiut plateau runoff”, The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 2018, 21 (3), 219-227.
Johnson GD, Strickland MD, Buyok JP, Derby CE, Young DP, “Quantifying impacts to riparian wetlands associated with reduced flows along the Greybull River”, Wyoming. Wetlands. 1999, 19 (1), 71-77.
Maidment DR, Tate EC, “Floodplain mapping using HEC-RAS and ArcView GIS: Center for Research in Water Resources”, University of Texas at Austin, US, 1999.
Wu B, Wang Z, Zhang Q, Shen N, Liu J, “Modelling sheet erosion on steep slopes in the loess region of China”, Journal of Hydrology, 2017, 553, 549-558.
Zeleňáková M, Fijko R, Labant S, Weiss E, Markovič G, Weiss R, “Flood risk modelling of the Slatvinec stream in Kružlov village, Slovakia”, Journal of Cleaner Production, 2019, 212, 109-18.