Building hydrological model for designing culverts using GIS Technique

تعتمد معظم الدراسات الهيدرولوجية في سوريا على الطرائق الكلاسيكية في تحديد الأحواض الساكبة التي تغذي العبارات الطرقية الملحقة بالطريق أو في تقدير شدة العاصفة المطرية التصميمية لهذه الأحواض، و هي في الغالب عمليات معقدة و تحتاج إلى وقت و جهد كبيرين لإنجازها الأمر الذي يدعو إلى من وضع تصوّر واضح لواقع المسيلات المائية المتقاطعة مع الطريق و استنتاج حدود الأحواض الساكبة لها بهدف تقدير قيمة الغزارة الأعظمية المتوقع حدوثها نتيجة العواصف المطرية المسببة للفيضانات بما يوافق درجة الطريق و نوع المنشأة الطرقية، دون أن تؤدي هذه الفيضانات إلى غمر للطريق أو تخريب لمنشآته. تم استخدام تقنيات ال GIS لاستنتاج الأحواض الساكبة لجميع المخارج المائية المتقاطعة مع الطريق و تقدير خواصها المورفولوجية، كما تم بناء نموذج هيدرولوجي لمنطقة الدراسة بالاستعانة بالنموذج الارتفاعي العددي للمنطقة، و استنتاج المجاري المائية الرئيسية فيها اعتماداً على رسم المسيلات المائية و باستخدام تقنيات نظم المعلومات الجغرافية GIS، و من ثم تحديد جميع الأحواض المغذية للمخارج المائية المتقاطعة مع هذا الطريق مع تحديد الصفات المورفولوجية لها. إن النموذج الهيدرولوجي المطوّر و الخاص بالمسيلات على الطريق المعتمد في الدراسة يسمح للمصممين بوضع حلول مختلفة و أكثر دقة من أجل اختيار الموقع الأمثل لهذه المنشآت و تقدير الشدة التصميمية للعاصفة المطرية و حساب الغزارات التصميمية لكل هذه المخارج، بالإضافة إلى حساب جميع المواصفات الهندسية و البارامترات التصميمية مثل: الميول الطولية المناسبة للعبارات و الموافقة لميول المسيلات، مساحة كل حوض، المجاز المناسب لكل عبارة، عدد فتحات العبارة و زاوية تقاطع المسيل مع مسار الطريق....الخ، بالشكل الذي يسمح أيضاً بوضع حلول اقتصادية مختلفة بهدف اختيار الحل الأمثل من الناحيتين الهندسية و الاقتصادية، و بما يوافق درجة الطريق و احتمالية التكرار المناسبة للغزارات الفيضانية.

Hydrological studies in Syria- in general- based on classical methods to derive catchment areas of road culverts or estimating the design storm for these catchments. Such operations have a significant degree of complexity, effort and time costing, up to implementing clear concept about streams crossing the road and deriving the catchments boundaries to estimate the designing storm discharge according to road classification and passing facility type preventing road inundation or demolition. In this study the GIS technique was used to derive catchments for all outlets on this road and the morphological properties were estimated. The developed hydrological model for studied road allows designers to evaluate more accurate solutions in such engineering cases like determiningthe best locations for culverts on roads, estimating design storm and design discharge for those outlets and all other engineering characteristics “designing parameters” such as longitudinal slope, span, area, number of openings. as it allows the development of various economic solutions in order to choose the best one from both engineering and economic view points, according to road classification and storm probability.