سیل

عوامل اصلی ایجاد سیل

از زمان‌های ماقبل تاریخ، مردم بجهت دسترسی به سیستم حمل و نقل ارزان و راحت و همچنین داشتن دسترسی به منابع غذائی و تجارت، در کنار دریاها و رودخانه‌ها مسکن می‌گزیدند؛ چنانچه جمعیت انسانی در کنار منابع طبیعی آبی متمرکز نبودند، هیچ نگرانی از بروز سیل وجود نداشت؛ ولی به هرحال وجود خاک حاصلخیز کنار رودخانه‌ها منوط به جاری شدن سیلاب‌های متعدد و وجود انواع رسوب گذاری‌های عادی همراه با آن می‌باشد.
سیلاب‌های برخاسته از دریا قدرت ایجاد طغیان‌ها یا در هم نوردیدن استحکامات ضد سیل مانند سیل شکن‌ها و همچنین صاف کردن تپه‌های شنی یا پر کردننواحی گود زمین را دارا است؛ بنابراین در زمین‌های ماورای این استحکامات ساحلی امکان سیل گرفتگی و آسیب دیدگی متصور است. عواملی مانند طوفان‌های سهمگین طوفان‌های برق آسا، جزر و مد بلند، پدیده تسونامی یا ترکیب این‌ها، باعث ایجاد سیلاب‌های دریایی می‌گردند. از آنجائیکه اکثر مناطق شهری در کنار ساحل بنا شده‌اند، این تهدید جدی در تمام نقاط جهان وجود دارد.
بسیاری از رودخانه‌ها که در مرزهای زمین‌های نسبتاً مسطح جاری هستند، دشت‌های سیلابی را تشکیل می‌دهند. در هنگام شدید بودن سیل، جمع شدن گل ولای بروی زمین‌های زراعی باعث کاهش حاصل خیزی آن‌ها خواهد گردید. در فرهنگ‌های کشاورزی اولیه، ارتباط چرخه سالیانه سیل و سال زراعی از اهمیت بالایی برخوردار بوده بخصوص در مورد مصریان باستان ساکن در مجاورت رود نیل و ساکنان بین‌النهرین در کنار رودخانه‌های دجله و فرات.
سیل معمولاً زمانی بوقوع می‌پیوندد که یک سطح پست زمین از آب پر شده باشد. بدترین حالت‌های سیل رودخانه‌ای معمولاً در زمین‌های حاشیه‌ای یک رود جاری می‌شود. به عنوان نمونه می‌توان از سیل‌های کوئینزلند در ژانویه سال ۱۹۹۹ نام برد که در آن بخش جنوب شرق کوئینزلند بزیر آب فرورفت. سیل زمانی رخ می‌دهد که خاک و پوشش گیاهی یک منطقه توانایی جذب کامل آب را نداشته باشد. در این زمان حجم آب به صورت غیرقابل کنترل از طریق کانال‌های رودخانه‌ای یا حفره‌های طبیعی یا مخازن آب دست‌ساز بشر، ریزش می‌نماید.
سیل‌های دوره‌ای به صورت طبیعی در بسیاری از رودخانه‌ها رخ داده و باعث به وجود آمدن مناطقی بنام دشت‌های سیلابی می‌گردد. علت وقوع این سیلاب‌ها بارش باران‌های شدید و گاهی نیز توأم با ذوب برف است که باعث طغیان رودخانه و جاری شدن آب در زمین‌های حاشیه‌ای رود می‌شود. نام سیلابی که به یکباره و بدون هیچ فرصت قبلی ایجاد و جاری می‌شود، سیل آنی است. سیلاب‌های آنی معمولاً در اثر بارش بیش از حد در یک منطقه نسبتاً کوچک ایجاد می‌گردند. از سوی دیگر سیل نواحی ساحلی نیز بر اثر بادهای شدید سطح اقیانوس یا بواسطه امواج حاصله از زمین لرزه‌های کف دریا به وجود می‌آید. البته شمار عوامل ایجاد سیل زیاد است.
باران‌های موسمی در کشورهای استوایی مانند بنگلادش، توانایی ایجاد سیل‌هایی خانمان برانداز را دارند. طوفان‌های دریایی موسوم به هاریکان نیز دارای خصوصیاتی هستند که در کل توان ایجاد سیل‌های مخرب را دارند. نام یکی از این خصوصیات طوفان‌های برق آسا (سیل دریایی که ارتفاع آن به ۸ متر می‌رسد) است که در اثر حرکت هاریکان دریایی به سمت ساحل به وجود می‌آید. از انواع دیگر این علل
ترکیب حجم بالای نزولات آسمانی با هاریکان است. مرکز هاریکان از فشاری بسیار پائین برخورد بوده و بنابراین در موقع طوفان، سطح دریا چندین متر به بالا کشیده می‌شود. این نوع از سیل‌های ساحلی به‌طور مکرر در بنگلادش رخ می‌دهند.
سر منشأ سیل‌های ساحلی در اروپا طوفان‌های سهمگین اطلس هستند که باعث وارد شدن فشار به آب و راندن آن به سمت ساحل می‌گردند. خصوصاً اگر این فرایند با جزر و مد شدید همراه شود، تخریب گر خواهد بود.
سیل‌های آنی ناشی از ذوب برف کوه‌ها، تحت شرایطی نادر و با امتزاج با امواج گرم، به عاملی مخرب تبدیل می‌شوند که باعث ازبین رفتن جان ومال مردم می‌شوند.
زمین لرزه‌های کف دریا، فعالیت جزایر آتشفشانی که بشکل‌گیری مواد مذاب (مانند ترا یا کراکاتتاو) می‌انجامند و ریزش خاک کف دریا بر طبقات قاره‌ای تماماً آبستن موج‌های جزر و مدی بنام تسونامی هستند که باعث تخریب مناطق ساحلی خواهند شد. گزینه «تسونامی» را جهت آشنائی با جزئیات کامل این نوع سیل دریایی، ببینید.
سیل‌ها از متداول‌ترین فجایع طبیعی در سراسر جهان بحساب می‌آیند. از اینرو، بیمه کردن اموال در مقابل نابودی ناشی از وقوع سیل امری بسیار دشوار یا غیرممکن است، زیرا بروز سیل امری نسبتاً قابل پیش‌بینی محسوب می‌گردد.
< ==== پیش‌بینی سیل ====>
هدف از پیش‌بینی سیل برآورد دبی جریان، تراز سطح آب و یا محدوده سیل گرفته احتمالی در دوره زمانی پیش آگاهی از وقوع آن می باشد. نتایج این پیش‌بینی به عنوان مبنایی برای هشدار سیل که یکی از روشهای مدیریت سیل است مورد استفاده قرار می‌گیرد. 
در حالت كلي پيش‌بيني سيل با چهار روش به شرح زير انجام مي‌شود. اين روش‌ها به مرور زمان و متناسب با توسعه دانش هواشناسی و هیدرولوژی و استفاده از مدلهای شبیه سازی كاربرد گسترده‌اي در پيش‌بيني سيل یافته اند که عبارتند از:
•مشاهده یا استفاده از داده های سیل در حال وقوع در ايستگاه‌هاي بالا دست در رودخانه برای پيش‎بيني سیل پایین دست رودخانه
•استفاده از اطلاعات ثبت شده (Observed) یا برخط (Online) بارش و دما در چند ایستگاه داخل حوضه و استفاده از آنها برای پيش‌بيني سیل احتمالی حوضه
•بررسی و تحلیل (Discusion) سینوپتیکی نقشه های جوی در مراکز هواشناسی، تخمین مقدار، شدت بارش و دما و پيش‌بيني سیل احتمالی در حوضه
•اجرای مدلهای عددی پيش‌بيني هواشناسی (NWF) و جفت کردن نتایج خروجی آنها با مدل‌هاي پيش‌بيني بارش رواناب
اختلاف هر يك از روش‌هاي فوق در مدت زمان پيش هشدار (Lead Time) و دقت پيش‌بيني مي‌باشد. 
•در روش‌ اول مدت زمان پيش هشدار به اندازه زمان عبور موج سيل از ایستگاه بالادست تا پایین دست هدف می باشد.
•در روش دوم مدت زمان پيش هشدار، به اندازه زمان تمركز حوضه (فاصله زمانی مرکز ثقل بارش تا وقوع پیک سیل) اضافه می شود.
•در روش سوم به اندازه فاصله زمانی پیش بینی وقوع بارش به اضافه زمان تمركز حوضه به مدت زمان پيش هشدار اضافه می شود. نتایج این روش به صورت کیفی اعلام می شود و امکان برآورد دقیق مقدار بارش در نقاط مختلف حوضه، توزیع زمانی آن و در نتیجه مشخصات سیل در اکثر اوقات وجود ندارد. این روش به شدت به تجربه پیش بین وابسته است.
•در روش چهارم به اندازه فاصله زمانی پیش بینی هواشناسی به اضافه زمان تمركز حوضه به مدت زمان پيش هشدار اضافه می شود. امکان برآورد توزیع زمانی و مکانی بارش و دما با دقت قابل قبول وجود داشته و لذا مشخصات سیل با دقت مناسب پیش بینی می شود. کل فرایند قابل خودکار سازی بوده و همزمان امکان جفت کردن مدلهای مختلف مدیریت سیل در حوضه وجود دارد.
< ====  تكنيك‌هاي پيش‌بيني سیل ====>
پیش بینی سیل بر پايه تكنيك‌هاي رياضي و تجربی كه رفتار اجزاي مختلف سیکل هيدرولوژي را تعریف می کند، پایه گذاری شده است. بر همین اساس تکنیک های پیش بینی سیل به سه دسته: استفاده از روشهای آماری به ویژه کاربرد روشهای رگرسیون، استفاده از روش محاسبات ترم (Soft Computing) و روشهای شبیه سازی بارش - رواناب (Rainfall Runoff Simulation) تقسیم بندی می شوند.

محاسبه حداکثر سیل محتمل

بطور کلی محاسبه حداکثر سیل محتمل محتاج برآورد پتانسیل بارش و مقدار و نحوه توزیع بارش در داخل حوضه آبریز است. مقدار آبدهی یا سطح آب رودخانه بر حسب زمان، معمولاً توسط منحنی‌های خاصی به نام هیدروگراف نشان می‌دهند. به این منظور اغلب از هیدروگراف واحد استفاده می‌شود. مقدار آبدهی رود در یک مدت زمان مشخص از روی هیدروگراف قابل محاسبه است.
به منظور پیش‌بینی سیل معمولاً مقادیر محاسبه شده برای جریان به تراز (ارتفاع) آب تبدیل می‌شود. مبنای پیش‌بینی‌های زمین‌شناسی شامل تعیین مرزهای دشت سیلابی توسط تصاویر فضایی و عکس‌های هوایی، جهت تعیین پراکندگی آبرفتها و خاک‌های جدید (کواترنر) در دره و شناسایی اشکالی که به وقوع سیل مربوط می‌شوند، ازجمله پادگانه‌ها، گودال‌ها و مانند آن است، می‌باشد.
این بررسی‌ها زمان دقیق وقوع یک سیل در گذشته را مشخص نمی‌سازد. بلکه ضمن تأثیر وقوع آن در زمان‌های جدید زمین‌شناسی احتمال رخداد مجدد آن را گوشزد می‌کند. نتایج بررسی‌های زمین‌شناسی مخصوصاً در جاهایی که رکود طولانی از وضعیت آب و هوایی وجود ندارد، می‌تواند از روش تحلیلی دقیق تر باشد.

نقش جنگل در جلوگیری از بروز سیلاب‌ها

در هنگام ریزش آب باران‌های سنگینی که باعث بروز سیلاب‌ها می‌شوند، ذرات آب با شاخ و برگ درختان جنگل برخورد می‌کنند و تا حد زیادی از سرعت آن‌ها کاسته می‌شود. همچنین خاک جنگل هم پوشیده از شاخ و برگ گیاهان و درختان است که باعث جذب آب می‌شود و جویبارهایی با آب زلال را به وجود می‌آورد.
اطلاع از چگونگی جریان، حجم، شدت، مدت، مکان و بالاخره زمان وقوع سیل‌ها اهمیت ویژه‌ای در طراحی و نگهداری سازه‌های مهندسی، مخصوصاً تأسیسات آبی و همچنین پیش‌بینی خطرات و زیان‌های احتمالی ناشی از سیل دارد. به دلیل شرایط آب و هوایی کشورمان سیلابها، چه از نوع بهاره و ناشی از ذوب برف باشند و چه از نوع ناگهانی ناشی از رگبار، بخش عمده‌ای از جریان سطحی اغلب رودهای حوضه مرکزی را تشکیل می‌دهد.