The setup of a 1D – Hydraulic Model based on available data shall support the development of the distributed catchment model for mountainous catchments in the Batinah Region (Sultanate of Oman). The main task of this study project is Model setup for Al-Awabi watershed area: This comprises calculation of sub watersheds and channel network using ArcGIS for a selected watershed based on ASTER-DEM (27X27m); derivation of cross-section at decisive stations of the longitudinal sections based on ASTER-DEM (27x27m), satellite images and Russian topographic maps; and Setup of 1D-hydraulic model i.e. MIKE 11 HD.
This study is conducted at the mountainous catchment part of Batinah Region of the Sultanate of Oman called Al-Awabi watershed which is about 260km2 in area; four sub-watersheds in the Al-Awabi watershed are selected for analyses with channel lengths of 11, 6, 4 and 7 km. Channel cross-sections are the main input to the 1D-Hydraulic Model set up of the Al-Awabi watershed. As field measurements of the Wadi channel cross-sections are labor intensive and expensive activities, availability of measured channel cross-sections is barely found in this study area region of Batinah, Oman; thereby making it difficult to set up the 1D-Hydraulic model i.e. MIKE 11 HD. Hence, a methodology for extracting the channel cross-sections from ASTER DEM (27mX27m) and other relevant topographic maps are used in this study area. Also, observed Wadi-runoff events within the watershed were extracted so as to assess the Al-Awabi watershed.
Furthermore, it had been observed that the MIKE 11 system results can provide helpful information about Flood Risk Management and should be useful in assigning priority for the development of risk area map for flood control plans and countermeasures for the settlements and inhabitants located right along the main channel within the watershed, and for that of Awabi town located just downstream of the Al-Awabi watershed outlet. But, an improved and well developed rainfall forecasting system could be worthwhile and more feasible for the flash flood routing analysis in arid areas such as this study area; hence MIKE NAM is recommendable instead of running MIKE 11 which requires discharge and/or water level as a basis for simulation of the flash flood.
The performance of the calibrated 1D-Hydraulic Model i.e. MIKE 11 HD was assessed and validated to simulate the flash flood at different cross-sections of the channel reaches within the Al-Awabi watershed area. And from this study, although there are a major gap and problems in data as well as in the prevailing topography, slope and other HD parameters, it was concluded that the 1D-Hydraulic Model set up work, MIKE 11, can be applied for the Al-Awabi watershed.:Executive Summary 1
Zusammenfassung 2
1 Introduction 4
1.1 Research Objectives 4
1.2 Overview of Relevant Literature Review 4
1.2.1 Flood Routing 4
1.2.2 MIKE 11 Hydrodynamic Model 5
2 Study Area and data 5
2.1 Study area 5
2.1.1 Target Watershed Area 6
2.2 Data 8
3 Model Set up of Al-Awabi Watershed 12
3.1 Model Research Methodology 12
3.2 Discussion of Findings 12
3.2.1 Channel Geometry Realization from Google Earth and Russian Map 14
3.2.2 MIKE 11 Hydro Dynamic Modules 15
4 Discussion 17
Bibliography 19
List of Figures 20
List of Tables 20
Acknowledgments 21 / Die Entwicklung eines Einzugsgebietsmodels für die Batinah Region im Sultanate Oman soll durch den Aufbau eines eindimensionalen hydraulischen Models, basierend auf vor Ort verfügbaren Daten, unterstützt werden. Dieser Beleg fokussiert die Einrichtung eines hydraulischen Models für das Al-Awabi Einzugsgebiet. Dies umfasste zunächst die Ableitung von Teileinzugsgebieten und des Wassernetzes mithilfe von ArcGIS für die Untersuchungsregion. Grundlage bildete ein ASTER-DEM (27x27m). Desweiteren wurden Querprofile entlang des Gewässerlaufes an zuvor definierten Punkten, basierend auf ASTER-Daten, Satellitenbilder und Russischen Geländekarten, abgeleitet. Darauf folgte abschließend der Aufbau eines eindimensionalen hydraulischen Models mit MIKE 11 HD.
Betrachtungsgegenstand war das bergige Einzugsgebiet Al-Awabi als Teil der Batinah Region im Sultanat Oman. Das Untersuchungsgebiet hat eine Ausdehnung von etwa 260km². Für genauere Analyse wurden vier Teileinzugsgebiete ausgewählt mit Gerinnelängen von jeweils 11, 6, 4 und 7km. Querschnittsprofile innerhalb dieser Einzugsgebiete bildeten die Informationsquelle für das Model. Da aus zeit- und arbeitstechnischen Gründen Feldmessungen im Untersuchungsgebiet zu den Profilen nicht möglich waren und auch nicht auf bereits vorhandene Messungen zurück gegriffen werden konnte, war ein Modelaufbau nicht ohne weiteres möglich. Daher wurden die benötigten Fließquerschnitten aus dem ASTER-DEM und anderen relevanten topographischen Karten abgeleitet. Ferner wurden für den Modelaufbau nur markante Durchflussereignisse verwendet, die am Pegel Al-Awabi vergezeichnet wurden.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die mit MIKE 11 erzielten Ergebnisse beim Aufbau eines Hochwasserrisikomanagements Verwendung finden können. Besonders für die Ableitung von Gefahrenkarten sind diese Informationen wichtig, um beispielsweise Prioritäten in Notfallplänen festzulegen und Maßnahmenkataloge für die lokale Bevölkerung zu entwickeln. Potentiale sind in Bezug auf den Aufbau eines Vorhersagesystems zu sehen, dass geeignet für die Analyse von Sturzflut in ariden Regionen, ähnlich dem Untersuchungsgebiet, genutzt werden könnte. MIKE NAM ist geeigneter als MIKE 11 für Analysen dieser Art, benötigt aber genauere Informationen zu Durchfluss bzw. Wasserstand.
Das Model wurde kalibriert und validiert um Stutzfluten an verschiedenen Querschnitten des Flussbettes zu simulieren. Obwohl große Lücken in der Datengrundlage vorlagen und Probleme bei der Definition von hydraulischen Parametern auftraten, war es möglich ein eindimensionales hydraulisches Model für das Al-Awabi Einzugsgebiet aufzubauen.:Executive Summary 1
Zusammenfassung 2
1 Introduction 4
1.1 Research Objectives 4
1.2 Overview of Relevant Literature Review 4
1.2.1 Flood Routing 4
1.2.2 MIKE 11 Hydrodynamic Model 5
2 Study Area and data 5
2.1 Study area 5
2.1.1 Target Watershed Area 6
2.2 Data 8
3 Model Set up of Al-Awabi Watershed 12
3.1 Model Research Methodology 12
3.2 Discussion of Findings 12
3.2.1 Channel Geometry Realization from Google Earth and Russian Map 14
3.2.2 MIKE 11 Hydro Dynamic Modules 15
4 Discussion 17
Bibliography 19
List of Figures 20
List of Tables 20
Acknowledgments 21
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:74084 |
| Date | 04 March 2021 |
| Creators | Abraha, Zerisenay Tesfay, Eichhorn, Eila |
| Contributors | Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:StudyThesis, info:eu-repo/semantics/StudyThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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