FLOOD MODELING & RISK FORECASTING FOR AL-BATIN WATERSHED, SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF AL-AREEQ-THESIS.pdf Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

ملخص الرسالة : تعتبر دراسة الفيضانات في المناطق الجافة وشبة الجافة تحديا كبيرا في هندسة مصادر المياة. في هذا البحث تم دراسة حدوث الفيضانات في مدينة حفر الباطن، الواقعه في المنطقه الشرقيه من المملكة العربية السعودية، لتحديد المناطق ذات الخطورة العالية داخل المدينة. نتيجة لشحة البيانات في منطقة الدراسه فقد تم استخدام نظام المعلومات الجغرافية (GIS) للحصول على واعداد البيانات المدخله قبل انشاء وتنفيذ النموذج الهيدرولوجي،الهيدرولوكي، والسهول الفيضيه. علاوة على ذلك، في هذه الدراسة تم استخدام منجنيات الشدة، الاستدامة و التكرار (IDF) لمحطة حفر الباطن وتم تطبيق سيناريوهين لتقدير العواصف التصميمية. تم استخدام طريقة مصلحة حماية التربة لعاصفة افتراضية SCS في السيناريو الاول بينما تم استخدام طريقة عاصفة التكرار في السيناريو الثاني. تم تقسيم المسقط المائي الى ثلاثة اجزاء رئيسية وكل جزء تم تقسيمة الى عدة اجزاء وذلك لتنفيذ النموذج الهيدرولوجي في نمط نصف موزع. تمت دراسة التمدد الحضري من خلال نمذجة سيناريوهات مختلفة للتمدد الحضري لايجاد الجريان الاقصى الناتج من العواصف التصميمية. نمذجة ومحاكاة الفيضانات يمكن ان تساعد صناع القرار على اتخاذ الاجراءات اللازمة للسيطرة أو التقليل من اثار الفيضانات. لتحقيق اهداف هذه الدراسة، فقد تم استخدام برامج) WMS Watershed Modeling System, Hydrologic Modeling System HEC-HMS, and River Analysis System HEC-RAS ) لبناء النموذج الهيدرولوجي، الهيدرولوكي و السهول الفيضية التي تستخدم لتقدير الجريان المتوقع الناتج عن الفيضانات وتحديد المناطق ذات المخاطر العالية. أظهرت الدراسة بان التوسع العمراني وخصائص المطر لها تاثير واضح على التصريف الاقصى وحجم الفيضان. من ناحية اخرى، وبناء على نتائج الدراسة فقد تم تقدير حجم الفيضان الناتج عن سقوط الامطار ل 24 ساعه وتكرار 100 عام بحوالي 13,016,600م3 مما يسبب باغراق جزء كبير من مدينة حفر الباطن. ووفقا لذلك تم اقتراح بعض الاجراءات التي تساهم في تخفيف حدة السيول على مدينة حفر الباطن والتي من شأنها تقليل الخسائر والاضرار المتوقعه في حالة حدوث سيول على المدينة.

English Abstract

Abstract : The study of flood in arid and semi-arid regions is a challenging task for water resources engineers. In this research, the occurrence of flood in Hafar Al-Batin city will be investigated to identify the areas within the city with high risk of flooding. As a result of the limited data about the catchment of Hafar Al-Batin, Geographic Information System (GIS) has been used to obtain and prepare the input data prior to constructing and executing the hydrologic, hydraulic, and floodplain models. Moreover, Hafar Al -Batin intensityduration-frequency (IDF) curves have been used in this study and two scenarios were applied to estimate the design storms. The first scenario was by using the Soil Conservation Service (SCS) hypothetical storm method while the second scenario was by using the frequency storm method. The catchment was divided into three main parts, and each part was divided into many sub-basins to run the hydrologic model in a semi-distributed mode. The effect of urbanization was investigated by simulating different urbanization scenarios to find its effect on peak discharge resulting from the design storms. Flood modeling and simulation can help decision-makers to take the necessary actions to control or minimize the consequences of floods. To achieve the objectives of this research, Watershed Modeling System (WMS), Hydrological Modeling System (HEC-HMS), and River Analysis System (HEC-RAS) were used to construct the hydrologic, hydraulic, and xvii floodplain models, which were used to estimate the expected flow due to flood and identify the areas with high risk of flooding. Urbanization and rainfall characteristics were investigated and the results show their significant effects on the peak discharge and runoff volume. On the other side, it presents the estimated volume of water that can be collected during the design storm in the whole catchment area of 1,669.014 km 2 , which can cause inundation of a wide portion of Hafar Al-Batin city. Accordingly, three proposed actions (retention pond at the entrance of the city, two trapezoidal channels at the south and north sides of the city) were suggested to reduce the risk of flood on the city of Hafr Al-Batin.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering > Water and Environmental Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Civil and Environmental Engineering
Committee Advisor:	Al-Zahrani, Muhammad
Committee Members:	Al-Suwaiyan, Mohammed and Chowdhury, Shakhawat
Depositing User:	Ahmed Mohammed Al-Areeq
Date Deposited:	19 May 2016 07:46
Last Modified:	01 Nov 2019 16:33
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139935