مروری بر انواع سیلاب و روش های مدیریت آن

تعريف سيل

سيل در حقيقت افزايش ارتفاع آب رودخانه و مسيل و بيرون زدن آب از آن و اشغال بخشي از دشت‌هاي حاشيه رودخانه مي‌باشد كه مي‌تواند با غرقاب نمودن منطقه باعث وارد آمدن خسارات بر ساختمان و تاسيسات عمومي شده و تلفات انساني و دامي به همراه داشته باشد در مواردي نيز سيل مي‌تواند ناشي از افزايش سطح آب درياچه و يا دريا باشد كه در اين موارد جريان بادهاي شديد تاثير زيادي خواهد داشت.

در هنگام بارش باران و برف, مقداري از آب جذب خاك و گياهان مي شود, درصدي تبخير ميشود و باقيمانده جاري شده و رواناب ناميده مي شود. سيلاب زماني روي مي دهد كه خاك و گياهان نتوانند بارش را جذب نموده و در نتيجه كانال طبيعي رودخانه كشش گذردهي رواناب ايجاد شده را نداشته باشد. بطور متوسط تقريبا 30 درصد بارش به رواناب تبديل مي شود كه اين ميزان با ذوب برف افزايش مي يابد. سيلابهايي كه بصورت متفاوت روي مي دهد منطقه اي به نام سيلابدشت را در اطراف رودخانه بوجود مي آورند.

سيلابهاي رودخانه اغلب ناشي از بارش هاي شديد مي باشد كه در برخي موارد همراه با ذوب برف مي باشد. سيلابي كه بدون پيش هشدار يا پيش هشدار كمي در رودخانه جاري شود تند سيل ناميده مي شود. تلفات جاني اين تند سيلابها كه در حوزه هاي كوچك بوقوع مي پيوندند عموما بيشتر از تلفات جاني سيلابهاي رودخانه هاي بزرگ مي‌باشند .

روشهاي اصلي مهار سيلاب از زمانهاي دور بكار گرفته مي شوند. اينها شامل احياء جنگلها ، احداث سيل بندها ، سدها ، مخازن و كانالهاي سيلاب بر مي باشند.

در زمانهاي دور در كشور چين در كناره هاي رودخانه زرد سيل بندهاي طويلي احداث گرديد . تصور سازندگان اين سيل بندها اين بود كه با محدود كردن رودخانه ، احداث سيل بندها موجب افزايش سرعت و فرسايش و عميق تر شدن بستر مي شوند و در نتيجه گذردهي رودخانه افزايش مي يابد. بر خلاف تصور اوليه ، احداث سيل بندها موجب بالا آمدن بستر رودخانه گرديد و بجاي آن در گستره وسيعي رسوب گذاري شود اين امر در محدوده سيل بندها صورت مي گرفت. با بالا آمدن بستر رودخانه اجباراً ارتفاع سيل بندها نيز افزايش يافت و پس از 4000 سال بستر رودخانه در برخي نقاط به حداكثر 21 متر بالاتر از دشتهاي اطراف رسيد. در سال 1887 ، يكي از بدترين سيلابهاي تاريخ در اين رودخانه بوقوع پيوست و يك ميليون نفر در اثر اين سيلاب كشته شدند. سيل بندهايي كه در قرون وسطي در رودخانه هاي پو ، دانوب ، راين ، رون و ولگا احداث شده اند در قرن بيستم با برنامه احياﺀ جنگلها واحداث مخازن تقويت شده اند.

سيلابدشت

سيلابدشتها زمينهاي كم اطراف در كناره هاي رودخانه ها, درياچه ها و اقيانوسها مي باشند. سيلابدشتها با دروه برگشت سيلابي كه آنها را زير آب ببرد, از يكديگر متمايز مي شوند. براي مثال سيلابدشت 10 ساله در سيلاب با دوره بازگشت 10 سال زير آب مي رود .

سازه هاي كنترل جريان مانند سدها, سيل بندها ، كانالهاي سيل بنحوي طراحي ميشوند تا سيلاب با دوره بازگشت معين ، حفاظت از مناطق را به انجام برسانند. اين سطح ايمني بر اساس ملاحظات اقتصادي ، تمايلات جوامع مربوطه ، اثرات زيست محيطي و عوامل ديگر تعيين مي شود . مهندسين مي توانند سازه ها را بنحوي طراحي كنند كه سطح ايمني بالا را تضمين كند . جوامع معمولا سطوح ايمني پايين تري را انتخاب مي كنند . اين امر به علت هزينه اوليه قابل ملاحظه ميباشد . در آمريكا برنامه ملي بيمه سيلاب حداقل دوره بازگشت را 100 ساله انتخاب كرده است. با اين دوره بازگشت در يك دوره 30 ساله ، 26 درصد شانس وقوع سيلاب طراحي سازه ها يا بزرگتر وجود دارد . شکل (2 )

سيل بندها ممكن است طراحي شوند يا بدون طراحي احداث شوند. در سيل بندهاي طراحي شده, ملاحظات تخصصي بر شرايط خاك پي, نوع خاك مورد استفاده در خاكريز, تراكم مناسب خاكريز, حفاظت بالا دست سيل بند در مقابل آبشستگي و ديگر عوامل مورد توجه قرار مي گيرد

سيل بندهاي غير مهندسي در عمل خاكريز طويل در مسير رودخانه مي باشند. سيل بندهاي طراحي شده در صد تخريب بسيار كمتري از سيل بندهاي غير مهندسي دارند . تخريب سيل بندها معمولا ناشي از سيلاب بزرگتر از سيلاب طراحي ، نگهداري نامناسب و شسته شدن سيل بند از زير مي باشد .

فراواني سيلاب

روشي مورد اطمينان براي اينكه پيش بيني شود كه سيلاب بعدي چه زماني بوقوع مي پيوندد و ابعاد آن در چه مقياسي است وجود ندارد . با اين وجود سيلابهاي گذشته سرنخ ها را از آنچه محتمل است بدست ميدهد . مهندسين با مطالعه سيلابهاي گذشته و استفاده از علم آمار احتمال وقوع سيلابهايي با ابعاد مختلف را برآورد مي نمايند .

مثلا در 100 سال در 33 سال سيلاب بزرگتر از يك سيلاب 3 و در 10 سال بزرگتر از سيلاب 10 ساله خواهد بود . اين به معناي آن نخواهد بود كه درست در هر 10 سال يكبار سيلاب 10 ساله اتفاق مي افتد . در يك سال پر آب ممكن است چندين سيلاب بزرگتر از سيلاب 10 ساله بوقوع پيوندد . حتي ممكن است دو سيلاب 100 ساله يا بزرگتر در فاصله كمي روي دهند . درصد احتمال وقوع يك سيلاب بر اساس متوسط در يك دوره طولاني مدت مي باشد .

در يك سال پر آب ممكن است چندين سيلاب بزرگتر از سيلاب 10 ساله بوقوع پيوندداحتمال وقوع دو سيلاب بزرگ بصورت پياپي مشابه شير و خط كردن سكه است. چون براي مثال 5 بار متوالي شير آمده دليل نيست كه بار ششم هم شير نيايد. احتمال وقوع همان 50 در 50 است.روشي مورد اطمينان براي اينكه پيش بيني شود كه سيلاب بعدي چه زماني بوقوع مي پيوندد و ابعاد آن در چه مقياسي است وجود ندارد .

چه ميزان ريسك قابل قبول است؟

احتمال وقوع سيلاب تقريبا در تمامي نواحي بسته به شرايط موجود دارد. واضح است كه در برخي مناطق احتمال سيلاب بزرگتر از ديگر مناطق است. براي اهداف عملي, ريسك قابل قبول بستگي به مورد خاص دارد. براي مثال آبگرفتگي يك پارك, مزرعه يا زمين گلف هر 10 سال يكبار قابل قبول است ولي در مورد مدارس و بيمارستانها كه خطر جاني بيشتري وجود دارد, ريسك 1 در 500 سال انتخاب مي شود. بقيه موارد در ميان اين دو حد نهايي (1 در 10 سال تا 1 در 500 سال) قرار مي گيرند.. ريسك مجاز بسته به سرمايه گذاري هاي انجام شده, ريسك خطرات جاني, دسترسي به مناطق امن در صورت وقوع سيلاب و ديگر عوامل دارد. حتي با در نظر گرفتن كليه عوامل جواب سر راست و مشخصي وجود ندارد. جدول زير احتمال وقوع سيلاب با دوره بازگشت خاص را در يك دوره معين بدست مي دهد.

روشهاي سازه اي مديريت سيلاب زير مجموعه اي از مديريت سيل است كه شامل نقش سازه و بهره بردار ي از آن ميباشد. بسياري از اين روشها سابقه چند هزار ساله دارند. براي مثال سد كفرا در مصر در 4600 سال پيش به منظور كنترل سيلاب در حال احداث بود كه در اثر سيلاب تخريب گرديد. به روشهاي سازه اي, مهار سيلاب نيز اطلاق ميشود. مهار سيلاب شامل فرايندهاي خاصي است كه با فراهم آوردن و بهره برداري از سازه هاي طراحي شده, اثرات تخريبي سيل را رفع يا كاهش دهد كه اين امر با ذخيره, محدود سازي و انحراف جريان سيلاب تا حدي كه از لحاظ اقتصادي توجيه پذير باشد, انجام ميشود. هم اكنون در بسياري از كشورها، ايمني صدها ميليون نفر در مقابل سيلاب وابسته به سدها، سيل بندها و كانالهاي انحراف سيل ميباشد.

درجه ايمني سازه هاي مهار سيلاب بر اساس ملاحظات اقتصادي تعيين ميشود

روشهاي سازه اي مديريت سيل و اهداف اصلي روشهاي سازه اي مديريت سيلاب در جدول زير ارائه شده اند:

سدهاي مخزني:

بسياري از قديمي ترين سدهاي جهان به منظور كنترل سيلاب احداث گرديده بودند. سدهاي مخزني غالبا" چند منظوره بوده و براي اهدافي چون آبياري, تامين آب شرب, توليد برق, مهار سيلاب و اهداف تفريحي مورد استفاده قرار ميگيرند.

هدف يك مخزن مهار سيلاب, ذخيره قسمتي از جريان سيلاب به منظور كاهش حداكثر آن ميباشد. در صورتيكه سيلابهاي رودخانه داراي خصوصيات فصلي باشند، كارايي مخازن چند منظوره براي كاهش پيك سيلاب به نحو قابل ملاحظه اي افزايش مييابد. در شرايط ايده آل مخزن درست در بالادست منطقه حفاظت شده قرار دارد و بهره برداري از آن به منظور كاهش حداكثر سيلاب به ظرفيت گذردهي ايمن پايين دست صورت ميگيرد. سيلاب ذخيره شده با توجه به زمان وقوع آن يا بتدريج رها ميشود و يا در صورتيكه پايان فصل سيلاب نزديك باشد, براي مصارف آبياري و توليد برق ذخيره ميشود. در صورت وجود حوزه مياني بعد از سد و منطقه مورد حفاظت ، هدف مديريت مخزن در جريان سيلاب, جاري شدن حداقل سيلاب در منطقه حفاظت شده خواهد بود كه در اينصورت الزاما" سيلاب در محل سد حداقل نخواهد بود.

در صورتيكه سيلابهاي رودخانه داراي خصوصيات فصلي باشند، كارايي مخازن چند منظوره براي كاهش پيك سيلاب به نحو قابل ملاحظه اي افزايش مييابد

سيل بندها و گوره ها (Levees and flood walls)

محدود كردن جريان سيلاب در يك عرض معيني از رودخانه به كمك سازه هايي نظير گوره ها و ديواره هاي سيل بند انجام ميگيرد. اين سازه ها از پخش شدن و گسترش سيلاب در زمينهاي اطراف رودخانه جلوگيري كرده, آن را در يك مسير و مجراي مشخص و محدود هدايت ميكند. ساخت گوره ها (خاكريزهاي سيل بند) قديميترين ، رايج ترين و نيز يكي از مهمترين روشهاي مهار سيلاب از دير باز تاكنون بوده است. گوره, بند خاكي كوتاهي است كه در فواصل مختلف از كناره رودخانه و در امتداد آن ساخته ميشود تا نقش سواحل مصنوعي را در دوره هاي سيلابي كه آب رودخانه از سواحل طبيعي خود بيرون ميرود, را ايفا كند و بخش عمده زمينهاي اطراف رودخانه را از آب گرفتگي محافظت نمايد درمناطق شهري و ساير مناطق كه ارزش زمينها زياد ميباشد, به جاي گوره از ديواره هاي سيل بند استفاده ميگردد. ديواره هاي سيل بند از جنسهاي مختلف بتني, سنگي, آجري و …. ساخته ميشوند.

ساخت گوره ها (خاكريزهاي سيل بند) قديميترين, رايج ترين و نيز يكي از مهمترين روشهاي مهار سيلاب ازدير باز تاكنون بوده است

بطور كلي طراحي سيل بندها و ديواره هاي سيل بند بايستي مشابه سدهاي معمول باشد. مزيت اصلي گوره ها امكان استفاده از مصالح محلي ارزان قيمت است.

گوره ها از مصالح معادن قرضه كه به موازات گوره ميباشند احداث ميشود. اين مصالح بايستي در لايه ها ريخته و كوبيده شود. نفوذ ناپذيري مصالح د ركناره رودخانه بايستي بكار گرفته شود. در كل مصالح مناسب براي هسته بندرت در دسترس ميباشد و بيشتر سيل بندها, خاكريزهاي همگن ميباشند.

مقاطع گوره ها بايستي با توجه به شرايط محلي و مصالح موجود طراحي شوند. به منظور امكان پذير شدن عبور ماشين آلات, حداقل عرض سيل بند 3 متر ميباشد.

براي زيبايي, شيب گوره راميتوانند ملايم تر از ميزان لازم احداث نمايند. در اين حالت سيل بند كمتر مشخص بوده و رفت و آمد مردم با سهولت بيشتري انجام ميشود. زهكش هاي پاشنه اي براي حفظ ايمني گوره ها در مقابل آبشستگي و جلوگيري از خروج آب از شيب پايين دست لازم است. بعلت عرض زياد گوره در پايين و ارزش بالاي زمينهاي شهري ، در اين مناطق معمولا از ديواره هاي سيل بند استفاده ميشود اين ديواره ها به نحوي طراحي ميشوند كه درمقابل فشار هيدرواستاتيكي (فشار بالا بر آب) مقاومت كنند.

از مسائل مهم در طراحي گوره ها, زهكشي مناطق داخلي ميباشد كه از راه حلهاي مختلف, بشرح زير مورد استفاده قرار ميگيرند:

حوضچه جمع آوري و ايستگاه پمپاژ

زهكشي دروني گوره ها

زهكشي انحرافي

كانال زهكشي

تخليه از لوله هاي تحت فشار

نگهداري سيل بندها

شرايط و مصالح ساختماني بندرت كاملا" رضايت بخش ميباشد و بنابراين با توجه به عدم قطعيتهاي مهندسي آب حتي با بهترين فنون احداث, خطر تخريب وجود دارد.

با توجه به عدم قطعيتهاي مهندسي آب حتي با بهترين فنون احداث ، خطر تخريب وجود دارد

در صورت تخريب سيل بندها، عواقب ميتواند از شرايطي كه اصلا" سيل بندي احداث نشده باشد بسيار وخيم تر شود.

مخازن تاخيري

مهار سيلاب با استفاده از مخازن تاخيري تاثيري مستقيم و سريع بر روي سيلاب ميگذارد. چنانچه توپوگرافي امكان ايجاد مخزن تاخير با حجم مناسب را بدهد و منابع قرضه در فاصله كمي از محل پروژه موجود باشد, به علت تاثير سريعتر آن در مقايسه با روشهاي آبخيزداري بر تسكين سيلاب, ميتوان مورد استفاده قرار گيرد.

خروجي يك سد تاخير, معمولا" يك سرريز بزرگ و يا چند خروجي بدون دريچه ميباشد. سد Pinary در فرانسه شامل يك سد با بازشدگي در ميان ميباشد. نوع خروجي كه بكارميرود بستگي به ماهيت سيلاب ومشخصات جمعي مخزن دارد. عموما"خروجي هاي روزنه اي ترجيح داده ميشوند كه با توجه به فرمول خروجي روزنه اين √ h Q ≈ موجب تاخير بيشتر در جريان و افزايش ملايم تر جريان خروجي ميشود.يك سرريز ساده سطحي معمولا" براي سدهاي تاخيري مطلوب نميباشد زيرا حجم زير تاج سرريز براي كاهش سيلاب مورد استفاده قرار نميگيرد. با اين وجود براي حفظ ايمني خود سد يك سرريز بزرگ با ظرفيت چند برابر ظرفيت خروجي ها هميشه لازم است. ظرفيت خروجي يك سد تاخيري با مخزن پر بايستي برابر حداكثر ظرفيتي باشد كه ميتوان از رودخانه در پايين دست عبور كند. با شروع سيلاب ، مخزن تاخير پر ميشود و خروجي آن قدر افزايش مييابد كه مساوي سيلاب ورودي ميشود. از آن به بعد حجم ذخيره شده خود بخود از مخزن خارج ميشود.

سدهاي تاخيري بيشترين كارآيي را در حوزه هاي كوچك و با شيب زياد دارند. مثال بارز كارايي سدهاي تاخيري, سدهاي احداث شده در ايالت اوهايو آمريكا ميباشد. بعلت زمان تمركز كم سيلابهاي حوزه هاي كوچك ، بهره برداري كارآ از مخازن ذخيره اي بسختي ممكن ميشود. بعلاوه استفاده از مخازن تاخيري تخليه خودبخود مخازن بعد از سيلاب را تضمين نموده و مانع از فدا شدن منافع كنترل سيلاب براي منافع ذخيره سازي ميشود.

سدهاي تاخيري بيشترين كارآيي را در حوزه هاي كوچك و با شيب زياد دارند.

بيشتر زمينهاي پايين دست سدهاي تاخيري در اوهايو براي كشاورزي مورد استفاده قرار ميگيرند و بندرت دچار آبگرفتگي ميشود و مجوز احداث تاسيسات در اين زمينها داده نميشود.

در طراحي سدهاي تاخيري بايستي توجه شود كه احداث اين سدها موجب همزماني سيلابهاي شاخه مختلف و افزايش سيلاب در پايين دست نشود. براي حوضه هاي كوچك افزايش سيلاب در اثر سدهاي تاخيري بسيار غير محتمل است ولي در حوضه هاي بزرگ با سرشاخه هاي متفاوت اين احتمال افزايش مييابد. بنابراين سدهاي تاخيري عمدتا براي حوضه هاي آبريز كوچك و سدهاي مخزني براي حوضه هاي بزرگ مورد استفاده قرار ميگيرند.

نتيجه گيری

سيلاب زمانی روی ميدهد كه خاك و گياهان نتوانند بارش را جذب نموده و در نتيجه كانال طبيعي رودخانه كشش گذردهي رواناب ايجاد شده را نداشته باشد. روشهاي اصلي مهار سيلاب شامل احيا ﺀ جنگلها ، احداث سيل بندها ، سدها ، مخازن و كانالهاي سيلاب بر مي باشند.

سيل بندها ممكن است طراحي شوند يا بدون طراحي احداث شوند. در سيل بندهاي طراحي شده, ملاحظات تخصصي بر شرايط خاك پي, نوع خاك مورد استفاده در خاكريز, تراكم مناسب خاكريز, حفاظت بالا دست سيل بند در مقابل آبشستگي و ديگر عوامل مورد توجه قرار مي گيرد. روشي مورد اطمينان براي اينكه پيش بيني شود كه سيلاب بعدي چه زماني بوقوع مي پيوندد و ابعاد آن در چه مقياسي است وجود ندارد .. مهندسين با مطالعه سيلابهاي گذشته و استفاده از علم آمار احتمال وقوع سيلابهايي با ابعاد مختلف را برآورد مي نمايند. احتمال وقوع سيلاب تقريبا در تمامي نواحي بسته به شرايط موجود دارد.. براي اهداف عملي, ريسك قابل قبول بستگي به مورد خاص دارد

درادامه موضوع سیل جهت آگاهی بیشتر مخاطبین محترم داریم:

انواع سیلابها:

در یک دسته بندی فشرده می توان سیلاب ها را به انواع فصلی، ناگهانی، سیلاب های ناشی از شکست سدها، سیلاب های نواحی ساحلی و خورها، سیلاب های ناشی از گرم شدن یخ مناطق یخچالی و یخ زده،طوفانهای دریایی و اقیانو سی تهاجمی به سواحل، سیلاب های ناشی از بارش های تند در مناطقکوهستانی و با شیب تند و ... دسته بندی کرد. سیلابها بیشتر بر اثر ذوب برفها، طغیان رودخانه ها و بارندگیهای شدید در مقاطع زمانی کوتاه به وقوع می پیوندند و به لحاظ نوع بستر ، بیشتر در اراضی لم یزرع، خیس و غرقابی و یخ زده جاری می شوند

سیل می تواند براثر بارندگی سنگین ‌،خراب شدن سدها ،تخریب سواحل رودخانه هاودیواره دریاچه ها،ذوب سریع برف ویخ ،مسدودشدن رودخانه به علت ریزش کوه وطغیان ناگهانی رودخانه ها ،تغییر مسیررودخانه ها بالاآمدن کف رودخانه دراثر رسوب سنگین وغیرطبیعی ویاحتی انفجار مخازن آب به وجود آید

اغلب سیل‎ها در اثر بارندگی شدید، آب شدن برفها و تکه یخ‎های بزرگ و یا طغیان رودخانه‎ها جاری می‎شوند. بعضی از رودخانه‎ها هر ساله به طور منظم طغیان می‎کنند و از گزارش‎های سالهای گذشته می‎توان زمان وقوع و ارتفاع بالاآمدن آب را پیش‎بین یکرد. سیل‎های غیرقابل پیش‎بینی در اثر باران‎های سیل‎آسای غیرطبیعی روی زمین لخت، خیس و یا یخ‎زده جاری می‎شوند. بعضی سیل‎ها در اثر امواج کنار دریا جاری می‎شوند. در یک موج مدی توده عظیمی از آب دریا، که گاه 6 تا 9 متر ارتفاع دارد، ناحیه‎ گسترده‎ای از زمین ساحلی را که ممکن است حد آن به 80 تا 100 کیلومتری کناره دریا برسد فرا می‎گیرد. اغلب این امواج مد دریا در اثر زلزله‎های زیر دریایی اتفاق می‎افتند ولی گاهی به دنبال طوفان نیز حادث می‎شوندمناطقی که خاک‎های چسبنده و بدون پوشش گیاهی دارند برای ایجاد سیل بسیار مستعد هستند دانه‎های باران بر اثرضربه به خاک باعث به هم فشردگی و چسبندگی لایه سطح‎رویی خاک شده و از قدرت جذب خاک و نفوذ آب در عمق خاک می‎کاهد و به همین علت آب بارندگی در خاک نفوذ نکرده و جاری می‎شود و در همین حال شدت ضربات باران باعث حرکت دانه‎های خاک شده و این دانه‎ها را همراه خود به حرکت در می‎آورد و معلق شدن این ذرات خاک باعث زیاد شدن حجم آب جاری شده می‎گردد.
این آبهای گل‎آلود حوضه‎های کوچک، در حوضه خود اگر نیروی کوچکی به شمار آیند با پیوستن به هم و تشکیل حوضه‎های بزرگ و زیاد شدن حجم جاری قدرت مخربی را به وجود می‎آورند که در نهایت سبب خسارات مالی و جانی فراوان می‎گردند.
بعضی اوقات بعد از یک بارندگی شدید کوتاه مدت، در سطح حوضه آبریز و یا در یک قسمت اعظم از حوضه، باعث بوقوع پیوستن سیل می‎شود این بارندگی‎های دوم همیشه باعث سیل‎های وحشتناک و تخریب‎گی شده است. از بارندگی‎هایی که باعث سیل یم‎شود یکی هم بارندگی‎های خارج از فصل می‎باشد (مانند بارندگی‎های تابستانی) در تابستان رودخانه‎ها در حد کامل جای هستند، دیگر این که به علت گرم بودن خاک و اختفای هوای گرم مرطوب در حفره‎های خاک، باران شدید تابستانی نمی‎تواند در روزنه‎های خاک نفوذ کند و ناچاراً جاری می‎شود و سیل و طغیان بوجود می‎آید.
عامل دیگری که در بروز سیل مؤثر می‎باشد شکسته شدن سدها و آب‎بندها است، که بر اثر سهل‎‎انگاری فنی و یا عوارض زمینی چون زلزله بوجود می‎آید و یا خرابی آب بندهای طبیعی که بر اثر ریزش کوه و بسته شدن گذرگاه آب حوضه آبریز دریاچه‎‎ای را تشکیل اده و بر اثر فشار زیاد آب سد از هم می‎پاشد نیز عامل دیگری از عوامل بروز سیل می‎باشد.
یکی دیگر از عوامل بروزسیل، شکسته شدن سدهای یخی می‎باشد. مکانیسم عمل بدین صورت است که وقتی رودخانه مقدار زیادی یخ از مناطق کوهستانی را همراه می‎آورد، پس از کاهش سرعت جریان، یخ‎ها به هم پیوسته و اولین شبکه یخی را تشکیل می‎دهند و با پیوستن دیگر یخ‎ها به صورت دیواره‎‎ای در شکاف به دام افتاده و سد یخی تشکیل می‎شود. شکسته شدن این دیوار بر اثر گرما یا فشار باعث سرازیر شدن آب جمع شده می‎گردد. ذوب سریع برف و یخ نیز عامل مهم دیگی در بروز سیل می‎باشد. برف معمولاً در کوهها بیشتر بوده و از فصل بهار به تدریج ذوب می‎شود، برف به علت نیاز بیشتر به گرما نمی‎تواند یکباره ذوب شود و برای ذوب هرگرم برف بیش از79 کالری حرارت لازم است. این مقدار کالری بیشتر از گرمای خورشید و یا بادهای گرم مداوم تأمین می‎شود. گاهی این ذوب به همراه بارندگی‎های شدید، طغیان رودخانه‎ها را سبب می‎گردد. فعالیت‎های آتشفشانی نیز باعث ذوب سریع برف کوهها و سیل آتی و پرحجم می‎شود. معمولاً سیل در اثر عوامل زیر ایجاد می‎شود:
1. ریزش سریع نزولات آسمانی و عدم گنجایش محل نزول.
2. عدم نفوذپذیری زمین محل و ذوب سریع برف‎ها.
3. عدم گنجایش و عدم طراحی صحیح مسیر رودخانه‎ و سیل‎ها
4. عدم استفاده از سیل بند و دیوارهای محافظ در مناطق سیل‎خیز
5. عدم گنجایش صخره‎ها و جوی‎ها جهت عبور آب درمناطق شهری و مسدود شدن رودخانه‎ به علت ریزش کوه
6. عدم لایروبی رودخانه و تجمع رسوبات سنگین و غیرطبیعی پشت سدها.
7. خرابی سیل ‎بندها، سدها و مخازن آب

ازعواملی که در بروز سیلاب ویا تشدید آن تاثیر بسزایی دارد ویژگیهای طبیعی وشکل رودخانه واطراف آن است

ویژگیهای ‌مرفولوژی‌ رودخانه ‌از جمله ‌مشخصات‌ هندسی‌ بستر، شکل‌ کف‌، شیب‌ و نیمرخ ‌طولی ‌آن ‌تاثیر بسزایی‌ در وقوع‌ سیل‌ و یا تشدید آن‌ دارد.این‌ ویژگیها در طول‌ زمان‌ و تحت‌ تاثیر جریان ‌آب ‌و رسوب‌، جنس‌ مواد سازنده ‌و اندازه ‌مواد بستری‌ و وضعیت‌ پوشش‌گیاهی ‌کناره ‌و حاشیه ‌رودخانه ‌تغییر می‌کند.به ‌دلیل ‌پیچیدگی ‌اثرات‌ متقابل ‌هر یک‌ از عوامل ‌مؤثر، شناخت ‌روند و آهنگ ‌تغییرات ‌حرکت‌ آب‌ چندان ‌آسان‌ نمی‌باشد.هر یک‌ از الگوهای ‌رودخانه‌ای ‌نظیر الگوی ‌مستقیم‌، شریانی ‌و پیچانرودی ‌عکس‌العمل‌های ‌متفاوتی ‌نسبت ‌به ‌جریان‌ سیلابی‌ در خود نشان‌ می‌دهند.
-شیب ‌رودخانه‌: از عوامل ‌مهمی‌ است‌ که‌ روی دبی رودخانه ‌اثر می‌گذارد: بررسیهای ‌متعدد نشان‌ می‌دهد که‌ شیب‌ رودخانه ‌به ‌دلیل ‌فراهم‌ بودن ‌شرایط فرسایش‌، انتقال ‌مواد و رسوبگذاری ‌اثر قابل‌ توجهی ‌در وقوع‌ سیلابها دارد.توپوگرافی‌، شیب‌ رودخانه ‌و مقدار بارندگی‌ سه‌ مشخصه‌ مهم‌ در ایجاد سیلاب‌ معرفی‌ شده‌اند.بررسیهای ‌انجام ‌شده ‌در یکی‌ از حوضه‌های ‌رودخانه ‌پنسیلوانیا، بـیانگر این‌ واقــعیت ‌است‌ که‌ دلــیل‌ وقــوع‌ سـیل‌ در آن ‌منطقه‌، شیب‌ زیاد و مقدار فراوان ‌بارکف ‌رودخانه ‌بوده ‌است‌
-ابعاد هندسی ‌رودخانه‌: از ویژگیهای ‌مهم ‌دیگر است‌ که‌ نقش‌ تعیین ‌کننده‌ای‌ در وقوع ‌سیلاب ‌دارد.دو تیپ ‌کلی ‌رودخانه ‌یعنی‌ رودخانه ‌با بستر سنگی ‌ (Bedrock) و رودخانه ‌با بستر آبرفتی (Alluvial) ‌را می‌توان ‌تشخیص‌ داد که‌ جریان ‌آب ‌و رسوب‌ در آنها کاملاً متفاوت ‌است‌ این‌ اختلاف ‌که ‌عمد تا در اثر تفاوت ‌در مکانیسم ‌انتقال ‌رسوب‌ است‌، شکل‌ رودخانه ‌و اثرات ‌بعدی ‌آن ‌را در وقوع‌ سیلاب‌ سبب‌ می‌شود.
رودخانه‌های ‌با بستر سنگی‌ معمولاً عمیق ‌و باریک‌ بوده ‌و در مواقع ‌سیلابی ‌جریانی ‌با عمق‌ و سرعت‌ زیاد دارند و قادرند حتی‌ در بسترهای‌ سنگی‌ موجبات ‌فرسایش‌ کناری ‌ و کف‌ را فراهم ‌نموده ‌و باعث ‌انتقال ‌مواد درشت ‌دانه ‌بسمت‌ پایین ‌دست‌ شوند به‌ دلیل ‌رسوبگذاری‌ دربازه‌های‌ پایینی ‌و سیلاب دشت‌ها، تغییرات قابل ‌توجهی‌ در مرفولوژی‌ رودخانه ‌و سطح ‌تر از آنها بوجود می‌آید که ‌منجر به ‌طغیان ‌جریان‌ از بستر و ایجاد سیل ‌می‌گردد.
در رودخانه‌های ‌با بستر سنگی‌ چنانچه‌ دبی ‌جریان ‌زیاد شود، عمق‌ و سرعت ‌نیز افزایش ‌می‌یابد و در نتیجه ‌نرخ ‌انتقال ‌بارکف‌ فزونی ‌می‌گیرد.این ‌عمل ‌تحت‌ تاثیر جریان ‌متلاطم ‌است‌ که‌ سبب‌ تخریب ‌بستر و ایجاد بی‌نظمی‌هایی ‌در بستر و کف‌ می‌شود.به‌ دلیل ‌همین ‌جریان ‌متلاطم‌، جریان ‌سیلابی ‌در این ‌گونه ‌رودخانه‌ها قادر به ‌انتقال ‌و حمل‌ مواد درشت‌تر بصورت‌ معلق‌ و یا جهشی‌ تا مسافت ‌زیاد می‌باشد.حجم‌ زیاد بار کف‌ که‌ در مواقع‌ سیلابهای‌ عظیم‌ به‌ پایین ‌دست‌ و سیلابدشت‌ها منتقل ‌می‌گردد بصورت‌ جزایر رسوبی‌ در بسترهای‌ باز آبرفتی ‌بر جای‌ می‌ماند که‌ در جریانهای‌ بعدی‌ سبب‌‌ طغیان ‌رودخانه ‌و گسترش‌سیلاب ‌در منطقه‌ می‌گردد.

دربسیاری موارد دخالتهای انسان باعث تغییر مورفولوژی رودخانه وایجاد سیل می گردد که می توان به موارد زیر اشاره کرد
-تغییر وضعیت ‌هیدرولیکی‌ رودخانه‌: در مواردی‌ می‌تواند منجر به ‌ایجاد سیل‌ گردد. زیرا ظرفیت ‌انتقال ‌جریان ‌در یک‌ رودخانه ‌که ‌متاثر از ویژگیهای‌ مرفولوژیکی ‌و هیدرولیکی ‌است‌ می‌بایست‌ برای ‌انتقال ‌سیلابهای ‌احتمالی ‌در یک‌ حد بهینه‌ای‌ باقی ‌بماند هر گونه ‌بی ‌توجهی‌ به‌ اصول‌ هیدرولیکی‌ که‌ منجر به ‌کاهش ‌ظرفیت ‌انتقال ‌منجر به ‌کاهش‌ ظرفیت‌ انتقال ‌جریان ‌رودخانه ‌گردد، می‌تواند موجب ‌بروز سیلاب‌ و یا تشدید آن‌ گردد.طراحی ‌نا مناسب‌ نوع‌ پل‌ها و آبگذرها و سایر سازه‌های‌ هیدرولیکی‌ از جمله ‌این‌ موارد هستند. بکارگیری‌ روشهای‌ مختلف ‌مناسب‌ روندیابی ‌سیلاب‌ طراحی‌ در طرحهای‌ آبی‌ یکی‌ از ضروریاتی ‌است ‌که‌ موجب‌ بهینه ‌سازی‌ ابعاد سازه ‌می‌گردد.
-برداشت‌ غیر اصولی‌ مصالح ‌رودخانه‌ای ‌و اصولاً هرگونه ‌دخل ‌و تصرف‌ در بستر رودخانه‌، موجبات ‌تغییر مرفولوژی ‌رودخانه ‌را بهمراه ‌دارد که ‌اغلب‌ پیامدهای ‌نا مناسب ‌و پیش‌ بینی ‌نشده‌ای ‌را به‌ خصوص ‌ در انحراف ‌مسیر جریان ‌طبیعی ‌ایجاد کرده ‌و باعث‌ گسترش‌ سیلاب ‌می‌شوند.
-تجاوز به ‌حریم‌ رودخانه‌ها به‌ هر شکل‌ بروز و یا تشدید سیلاب ‌را بهمراه ‌دارد. معمولاً بستر رودخانه ‌تحت‌ تاثیر عوامل ‌متعددی ‌همواره ‌از نظر ابعاد، شکل ‌و الگو در تغییر و تحول ‌است. ویژگیهای ‌جریان ‌از نظر میزان ‌دبی‌، تداوم ‌و شدت‌ تغییرات ‌آن ‌از عوامل ‌مهم‌ در شکل‌ دادن ‌بستر رودخانه ‌می‌باشند.رودخانه‌هایی‌ که‌ متاثر از رژیم‌ سیلابی‌ شدید و با تغییرپذیری ‌زیاد همراهند، شرایط متفاوتی ‌نسبت ‌به ‌رودخانه‌های ‌با رژیم ‌یکنواخت‌ دارند.رودخانه‌های ‌فصلی ‌و سیلابی ‌حساسیت‌ بیشتری‌ به‌ تغییر و تحول‌ دارند.در اثر وقوع ‌سیلابهای ‌برزگ ‌و استثنایی ‌مقطع ‌رودخانه ‌به ‌شدت‌ عریض‌ و احتمالاً عمیق ‌می‌گردد ولی ‌متعاقب ‌آن ‌با سیلابهای ‌کوچکتر به ‌تدریج ‌در اثر رسوبگذاری ‌متناوب‌، عرض‌ بستر محدود می‌گردد. عدم‌ توجه ‌به ‌روند تغییرات‌ فوق ‌الذکر و فراوانی ‌وقوع ‌سیلابهای ‌با تناوب‌ مختلف ‌و دبی‌های ‌متفاوت‌ که ‌نیاز به‌ ابعاد مناسبی ‌از بستر برای ‌عبور دارند. در بسیاری ‌از موارد سیلابهای ‌شدیدی ‌را باعث‌ گردیده‌اند. افزون ‌بر عدم‌ رعایت‌ حریم ‌رودخانه‌ها و سیل‌ها، نوع ‌کاربری ‌اراضی ‌حاشیه‌ رودخانه ‌که ‌حتی‌ خارج‌ از محدوده ‌حریم ‌قانونی ‌هستند در تشدید سیل‌ موثر می‌باشند.

انواع سیلاب

Regional Floods -1 سیلاب های منطقه ای

بعضی از سیلاب های فصلی در زمستان یا بهار همزمان با ذوب برف رخ می دهند و به سرعت رودخانه را با حجم زیادی از جریان آب مواجه می کنند. ممکن است در این هنگام زمین یخ بسته باشد و نفوذ پذیری خاک کاهش یافته باشد و رواناب زیادی ایجاد گردد. در زمانی که رطوبت سالیانه افزایش یافته و خاک نیز اشباع باشد، هر نوع بارش اضافی میتواند رواناب زیادی را راهی رودخانه نماید و سیلاب منطقه ای ایجاد نماید.

Flash Floods -2 سیلاب های ناگهانی

این قبیل سیلاب ها میتوانند در عرض چند ثانیه یا چند ساعت رخ دهند و هشدار آنهادشوار است. ممکن است تلفات آنها زیاد باشد زیرا به سرعت سطح آب را بالا برده و سرعت جریان دراثر وقوع این نوع سیلاب بسیار زیاد است. عوامل مختلفی از قبیل شدت بارش، مدت بارش،شرایط سطحی زمین، عوارض (توپوگرافی) و شیب حوزه در وقوع این نوع سیلاب موثر است. مناطق شهری در معرض این نوع سیلاب می باشند، زیرا سطح زمین با انواع روکش های آسفالت، کاشی وغیره پوشانده شده و راه های نفوذ جریان بسته شده و رواناب به سرعت در سطح شهر توزیع میشود.حتی بیابان نیز از وقوع این نوع سیلاب در امان نیست. نصب و فعالیت سیستم های هشدار سیلاب میتواند تلفات را تا حد زیادی کاهش دهد.

Ice-Jam Floods -3 سیلاب های ناشی از وجود توده های یخ

این قبیل سیلاب ها در رودخانه هایی که بطور جزیی یا کامل یخ زده اند، رخ میدهد.افزایش سطح تراز آب میتواند موجب فشار و شکست یخ شده و جریان هایی از یخ شناور را دررودخانه ایجاد نماید که حرکت آنها در مسیرهای تنگ یا کنار پایه های پل ها متوقف شده و در این مکان ها سدهای یخی ایجاد شکل میگیرند. با پس زدن آب در بالادست آب از کناره ها سرریز شده و سیلاب در بالادست رخ میدهد. همچنین در پایین دست نیز با شکست سدهای یخی، سیلاب ناگهانی ایجاد شده و حجم زیادی از آب ذخیره شده به سرعت به پایین دست روانه میشود. با توجه به همراهی توده های یخ خسارات وارده افزایش خواهند یافت.

Dam & Levee Failure Floods -4 سیلاب های ناشی از شکست سد و خاکریز

سدها و خاکریز ها با توجه به دوره برگشت سیلاب و معیارهای مهندسی و اقتصادی جهت محافظت در برابر سیلاب ساخته میشوند. با وقوع سیلاب های بزرگتر از سیلاب طراحی سازه مستغرق گشته و با شکست سازه آب ذخیره شده در بالادست بصورت سیلاب ناگهانی به سمت

پایین دست براه می افتد.

Debris & Landslide & Mud ( -5 سیلاب های ناشی از زمین لغزه، (واریزه ایflow Floods)

در اثر سقوط و تجمع حجم زیادی از سنگ و صخره، لجن و آشغال در رودخانه ها و انهار،سدهای موقتی ایجاد شده و با وقوع سیلاب حجم زیادی از رواناب در بالادست این سدهای موقتی ذخیره میشود و با شکست این سد موقتی سیلاب براه می افتد. جریان لجن، در هنگام وقوع آتشفشان و جاری شدن گدازه ها که سبب ذوب یخ و گل آلود شدن خاک در محل میشوند، تولید ودر راستای شیب منطقه براه می افتد. وقوع زمین لغزه میتواند سبب تولید امواج در دریاچه ها وسقوط مقادیر متنابهی از خاک و سنگ بداخل کانال ها و رودخانه ها گردد

نوع دیگری از دسته بندی سیل ها اینگونه است:

۱. سیلاب‎های آرام : که در اثر افزایش حجم ناگهانی آب رودخانه‎ها و دریاچه‎ها در اثر بارندگی در طی روزها و هفته‎ها ایجاد می‎شود.

۲. سیلاب‎های ناگهانی : که در اثر افزایش حجم آب رودخانه‎ها و دریاچه‎ها ایجاد شده و با خود مرگ و مصدومیت افراد و تخریب منازل را به همراه دارد. این سیلاب‎ها ممکن است بر اثر باران‎های سیل‎ آسا، گردباد تخریب دیوارهای سد و ذوب شدن سریع یخ به وجود آید .