Investigating the potential of urban runoff by zoning using SCS-CN Method (Case study: Region 2 of Tehran Municipality)

Subject Areas : Water and Environment

Fatemeh Adeli Sardoo ¹ , Shahrzad Faryadi ² , Esmaeel Salehi ³ , Manizhe Ghahroodi Tali ⁴

1 - MSc Environmental Planning, Management and Education, University of Tehran, Tehran, Iran. * (Corresponding Author)
2 - Associate Professor, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran.
3 - - Associate Professor, Faculty of Environment, University of Tehran, Tehran, Iran.
4 - Associate Professor, Faculty of Earth Science, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran.

Received: 2015-03-17 Accepted : 2015-05-30 Published : 2017-08-23

Keywords: Urban Runoff, Zonning, Region 2of Tehran Municipality, SCS-CN Method,

Abstract :

Background and Objective: Urban development reduces the permeability and increases surface runoff. The Increased runoff has encountered urban areas with many threats on the one hand and provided an opportunity on the other hand and both necessitate the management of runoff in urban areas. Zoning of rainfall and runoff are undeniable because of the major land uses in Region 2 of Tehran city which includs residential land uses, highways, and green space respectively for various return periods in order to identify those areas with high potential for surface runoff to achieve management goals. Method: The method employed in this study is SCS-CN in GIS software based on Maximum 24-hour rainfall data for a time period of 14 years collected from Rain-gauge stations around Region 2 of Tehran. Findings: The findings are determination of a common statistical period between stations used, homogeneity test, adequacy, reconstruction of incomplete data to calculate the return periods of 100, 50, 25 and 5 years to conduct zoning for the maximum 24-hour rainfall, and also construction of curve number layer based on the type of land use, effective coefficient, penetration and retention of surface using relations in the model to conduct runoff zoning in various return periods. Conclusion: The results show that the highest potential for generation of runoff is related to residential and highway land uses in eastern part, and the lowest potential is related to slopped parts in the central and north districts with green space land use that should be put under management priority. This indicates the importance of land-use in creating the potential of runoff, so that this importance makes the prominent factor of slope totally ineffective. 

References:

1-   عادلی ساردو. فاطمه، 1393، مدیریت بهینه رواناب‌های شهری با استفاده از سیستم‌های نگه دارنده زیستی( مطالعه موردی: منطقه 2شهرداری تهران)، کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، ص 8.

2-   سلاجقه. علی و همکاران، 1389،  برآورد رواناب در حوزه‌های آبخیز شهری با استفاده از مدل‌های تحلیلی(مطالعه موردی: بخشی از منطقه 22شهر تهران). مجله ی آب و فاضلاب،  شماره 81.  

3-      Melesse, A. M., Graham, W. D. and Jordan, J. D. (2003). Spatially distributed watershed mapping and modeling: GIS- based storm runoff response and hydrograph analysis.  Part2, Journal of spatial Hydrology, 3(2): 1-284.

4-      Chibber, P..(2004). overland flow time of concentration on flat terrains.  Msc Thesis civil Engineering, Texas A&M University.

5-      Xiao, B., Wang, Q. H., Fan, J., Han, F. P., & Dai, Q. H. (2011). Application of the    SCS-CN model to runoff estimation in a small watershed with high spatial heterogeneity”. Pedosphere, 21(6), 738-749.

6-      Caviedes-Voullieme, D., García-Navarro, P., & Murillo, J. (2012). Influence of mesh structure on 2D full shallow water equations and SCS Curve Number simulation of rainfall/runoff events.  Journal of Hydrology, 448, 39-59.

7-      مریانجی. زهره و معروفی. صفر، 1384، بررسی رواناب ناشی از بارش حداکثر 24ساعته در حوضه آبریز قره چای با استفاده از روش SCS و کاربرد GIS. مجله فنآوری زیستی در کشاورزی، سال پنجم، شماره 3،  ص 71.

8-   محمدی. ح  و پناهی. ع، 1385، برآورد میزان رواناب با استفاده از روش SCS و GIS در حوضه آبخیز قلعه چای( استان آذربایجان شرقی)، نشریه علمی پژوهشی انجمن جغرافیایی ایران، دوره جدید سال چهارم، شماره 10 و 11.

9-   نشاط.  علی و صدقی. حسین،1385،  برآورد میزان رواناب با استفاده از روش سازمان HEC-HMS و مدل SCS حفاظت خاک در حوضه آبخیز باغ‌ملک- استان خوزستان.مجله‌ی علمی پژوهشی، علوم کشاورزی، سال دوازدهم، شماره 4.

10- امیراحمدی. ابوالقاسم، بهنیافر. ابوالفضل و ابراهیمی. مجید، 1390، ریزپهنه‌بندی خطر سیلاب در محدوده شهرسبزوار در راستای توسعه پایدار. فصلنامه جغرافیایی آمایش محیط، دانشگاه آزاد سالامی واحد ملایر.

11- صفاری. امیر،  قنواتی. عزت الله،  بهشتی جاوید. ابراهیم و حسینی. هاشم، 1392،  برآورد و پهنه‌بندی رواناب ناشی از بارش‌های 24 ساعته با استفاده از روش SCS-CN (حوضه سد یا مچی). فصلنامه بین‌المللی انجمن جغرافیایی ایران، سال یازدهم، شماره 38.

12-  Jain, M. K., &Kothyari, U. C. (2000).  Estimation of soil erosion and sediment yield using GIS.  Hydrological Sciences Journal, 45(5), 771-786.   

13- خیام. مقصود و مولوی. احد، 1383، تحلیل کمی رواناب‌های حوضه‌ی آبریز سعید آباد چای.  مجله‌ی جغرافیا و توسعه، شماره 3، زاهدان، پژوهشکده‌ی علوم زمین و جغرافیا،  78-76.

14-  Sjöman, J. D., & Gill, S. E. (2014).  Residential runoff–The role of spatial density and surface cover, with a case study in the Höjeå river catchment, southern Sweden. Urban Forestry & Urban Greening, 13(2), 304-314.

15-   علیزاده. امین، 1386،  اصول هیدرولوژی کاربردی، انتشارات آستان قدس رضوی.

16-   مهدوی. محمد، 1380،  هیدرولوژی کاربردی، انتشارات دانشگاه تهران.

17-  آمارو اطلاعات سازمان هواشناسی کل استان تهران، 1393.

18-   قهرودی تالی. منیژه، 1384،  سیستم های اطلاعات جغرافیایی در محیط سه بعدی، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد تربیت معلم.

19-  Gage, D. Alvardo, B. Mchugh, P. Yeager, Ken. Kniss, L. (2007). Drainage Manual.Santa Clara County.

20- قهرودی تالی. منیژه، 1388،  کاربرد مدل یکپارچه سیلاب شهری در کلان‌شهرها(مطالعه موردی: شمال شرق تهران)، جغرافیا و برنامه‌ریزی منطقه‌ای. پیش‌شماره پاییزو زمستان، ص 178- 167.