محاكاة العلاقة بين الأمطار والسيول , نمزجة الجريان السطحي (Rainfall-Runoff Modeling) باستخدام بيئة ArcGIS المتقدمة

هذا المشروع يتجاوز حدود الـ GIS التقليدية؛ حيث تم تحويل برنامج ArcGIS إلى بيئة نمذجة هيدرولوجية مستقلة (Stand-alone Modeling Environment) لمحاكاة سلوك السيول في منطقة بسيناء. الهدف هو دراسة استجابة حوض التجميع للعواصف المطرية وحساب تدفقات السيول بدقة عالية عند مخرج كل catchment لتصميم منشآت الحماية.

تم بناء نموذجين هيدرولوجيين مختلفين (Two GIS-Based Models) باستخدام نفس البيانات المكانية والمناخية:

-- النموذج الأول: طريقة الزمن والمساحة (Time-Area Method Model):

الهدف: استنتاج "الهيدروجراف" (Hydrograph) عند مخرج الحوض، وهو المنحنى الذي يوضح تغير تدفق المياه مع الزمن.

الآلية:

-حساب زمن الانتقال (Travel Time) لكل نقطة في الحوض وصولاً للمخرج.

-اشتقاق خطوط تساوي زمن الوصول (Isochrones): لتقسيم الحوض إلى مناطق تساهم في التدفق في نفس اللحظة الزمنية.

-حساب التصرف التجميعي بناءً على الزمن والمساحة.

النموذج الثاني: Distributed Rational Method Model

الهدف: حساب أقصى تصرف (Peak Discharge) لكل خلية (Cell-by-Cell) داخل الحوض، وليس فقط عند المخرج.

الآلية:

حساب زمن التركيز (Time of Concentration) لكل خلية بشكل مستقل بناءً على ال upstream area

ربط النموذج ببيانات الأمطار (IDF Curves) لتحديد شدة المطر المقابلة لزمن التركيز لكل خلية.

تطبيق معادلة Rational Method على مستوى الشبكة (Grid-Basis) لإنتاج خريطة كاملة توضح أماكن التدفقات القصوى في المنطقة بأكملها.