کلیات
سیل یکی از حوادث طبیعی غیر مترقبه محسوب می شود که در اثر طغیان آب و زیرآب رفتن بخش قابل توجهی از زمین رخ می دهد. در معنای «آب جاری شده»، کاربرد این واژه بر ریزش جریان دلالت داشته و مخالف معنی عدم ریزش یا «فرونشینی» است. «سیل»، طوفان جهانی افسانه و احتمالاً" تاریخ، به عنوان طوفان در اساطیر بکار رفتهاست.
در خلال یا پس از یک بارندگی شدید، مقدار دبی رودخانه به سرعت افزایش یافته و در نتیجه آب از بستر عادی خود سر ریز و دشت سیلابی و مناطق اطراف را دربر میگیرد. با بررسی دشت سیلابی قدیمی و آبرفتهای آن، شاید بتوان با درجهای از تقریب احتمال وقوع و بزرگی سیلهای آتی منطقه را مشخص کرد. اصولاً بزرگی سیلها و تکرار آنها در طول زمان تابع شدت بارندگی، نفوذپذیری زمین و وضع توپوگرافی منطقه است.
نقش عوامل انسانی در وقوع سیل
با اینکه سیل و طغیان رودخانه ها پدیده ای طبیعی است و در گذر زمان رخ داده است، امروزه به دلیل دخالتهای بی رویه در بسیاری نقاط که قبلاً سیل نمیآمده، طغیانهای بزرگی مشاهده میشود. فعالیت بشر به چند صورت احتمال وقوع سیل را افزایش میدهد. از آن جمله میتوان به ساختمانسازی در دشت سیلابی رود که مستلزم اشغال بخشهایی از آن است و باعث کاهش ظرفیت طبیعی رود میشود، اشاره کرد. به این ترتیب محدودهای از دشت سیلابی که در زمان طغیان زیر آب میرود، گستردهتر میگردد.
شهرسازیها و حذف گیاهان باعث کاهش مقدار آب نفوذی و افزایش آب سطحی میشود. حجم زیاد آب از یک طرف بر برزگی طغیان میافزاید و از طرفی با افزایش فرسایش، رسوباتی به وجود میآورد که با برجای گذاشتن آنها ظرفیت بستر اصلی رود کاهش مییابد. موارد پیش معمولاً تأثیر تدریجی دارند، ولی سیلهای ناگهانی و فاجعه آمیز اغلب بر اثر تخریب سدها و بندها، ایجاد میشوند.
سیل واژؤای عربیست که در لغتنامهٔ دهخدا به معنی «آب بسیار که روان باشد» ترجمه شدهاست. واژههای پارسی «تندآب» و «تندابه» نیز برای آن به کار رفتهاست.
عوامل اصلی ایجاد سیل
از زمانهای ماقبل تاریخ، مردم به جهت 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 بهر حال 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.
طغیان رودخانه ها
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 شد. در فرهنگهای کشاورزی اولیه، ارتباط چرخه سالیانه سیل و سال زراعی از اهمیت بالائی برخوردار بوده بخصوص در مورد مصریان باستان ساکن در مجاورت رود نیل و ساکنان بین النهرین در کنار رود خانههای 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 فرو رفت. سیل زمانی رخ میدهد که خاک و پوشش گیاهی یک منطقه توانائی 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 بوجود آمدن مناطقی بنام دشتهای سیلابی میگردد. علت وقوع این سیلابها بارش بارانهای شدید و گاهی نیز توام با ذوب برف است که باعث طغیان رود خانه 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 بوجود میآید. البته شمار عوامل ایجاد سیل زیاد است.
سیل های آنی
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. بارش های ناگهانی و متناوب نیز در صورتی که شرایط طبیعی برای جذب آن در زمین فراهم نباشد، زمینه را برای وقوع سیل های بزرگ فراهم می کند.
پیشبینی سیل
هدف از پیشبینی سیل برآورد دبی جریان و سطح سیلابی است که در یک دوره بازگشت مشخص (مثلاً در یک دوره ۲۵، ۵۰ یا ۱۰۰ ساله) احتمال وقوع آن وجود دارد. نتایج این پیشبینی که سیلاب طراحی نام دارد، به عنوان مبنایی برای انتخاب روشهای مقابله با سیل مورد استفاده قرار میگیرد. سیلاب طراحی معمولاً بر مبنای هزینه لازم برای کنترل آن و میزان ریسک و خطری که تخریب سیستم کنترل سیلاب پیشنهادی برای جان انسانها دارد، انتخاب میشود.
در مواردی که گسیختگی سازه آبی منجر به از دست رفتن جان انسانها و اموال زیادی بشود، طراحی بر مبنای سیلابها با احتمال رخداد کمتر و دوره بازگشت طولانی تر، مثلاً سیلاب ۱۰۰۰ ساله و حتی بیشتر، انجام میشود. سطح گسترش و ارتفاع این سیلابها بیش از سیلابهایی است که از احتمال رخداد بیشتری برخور دارند. پیشبینی سیلاب طراحی به دو صورت تحلیلی و زمینشناسی انجام میشود که اغلب مکمل یکدیگرند.
عوامل موثر برای پیشبینی تحلیلی سیلاب
برای پیش بینی سیل امکان و زمینه های مختلفی وجود دارد که از جمله آن می توان به موارد زیر اشاره کرد.
بررسی توپوگرافی بخشی از حوضه آبریز که جریان آب را به منطقه مورد مطالعه تأمین میکند.
تعیین نوع پوشش سطح زمین (سنگ، خاک، گیاهان)، جهت تخمین نسبت آب جاری شده به آب نفوذی و تبخیرشده.
تعیین بزرگترین رگبار و بارندگی محتمل با توجه به دادههای موجود.
توجه به فصل، زیرا شرایطی مثل اشباع بودن زمین از آب یا پوشیده بودن سطح آن از برف تأثیر مستقیمی بر جریان سطحی آب دارند.
تعیین ظرفیت ذخیره بستر اصلی رود و دشت سیلابی اطراف آن، تغییرات احتمالی در ظرفیت ذخیره بخشهای پائین رود در آینده نیز مورد توجه قرار گیرد.
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 دقیقتر 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 ذلال 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.
سیل عید نوروز ۹۸ ایران
دوم تا پنجم فروردین سال ۹۸ در بسیاری از استان های ایران به ویژه استان هایی چون گلستان، لرستان، فارس، خوزستان و کهگیلویه و بویراحمد در اثر بارش شدید و ناگهانی باران سیل بزرگی رخ داد که با خسارت های سنگین مالی و جانی فراوان همراه بود.
این سیل در شهرستان های آق قلا و گمیشان از توابع استان گلستان تعداد زیادی از شهر و روستاها را به زیر آب برد و در شهر شیراز نیز به دلیل جا به جا کردن خودروهای مسافروان نوروزی دست کم جان هیجده نفر از شهروندان ایرانی را گرفت.
سیل نوروز ۹۸ در دیگر استان های کشور همچون کرمانشاه و لرستان نیز جان تعدادی از شهروندان را گرفت.