Preview

Строительство: наука и образование

Расширенный поиск

Влияние ливневых паводков на строительство сооружений по сбору дождевой воды

https://doi.org/10.22227/2305-5502.2023.2.7

Аннотация

Введение. Нехватка пресной воды стала серьезной проблемой. Основные причины водного кризиса — рост населения и изменение климата. Египет — засушливая страна, которая сталкивается с дефицитом воды в результате растущего спроса и ограниченного предложения. В этой ситуации требуется применение новых подходов для решения проблем нехватки воды. Вади Ватир на Синайском полуострове, выбранный в качестве области исследования, — важный туристический и коммерческий водораздел, в котором отмечаются недостаток воды и угроза внезапных наводнений.

Материалы и методы. Впервые исследуется влияние непредсказуемых паводков на внедрение систем сбора дождевой воды (СДВ). Карты риска внезапных наводнений и структуры СДВ разработаны с помощью геоинформационной системы (ГИС).

Результаты. Установили, что пять перколяционных резервуаров, пять контрольных плотин, 11,15 км2 площади наземных резервуаров для перколяции и 0,48 км2 площади для фермерских прудов являются оптимальными под сбор воды во время внезапных наводнений.

Выводы. Определили развитие Вади Ватир и выделили три этапа. Показали, что возникновение непрогнозируемых наводнений влияет на планы развития. Воздействие внезапных наводнений следует учитывать при расчете проектной мощности сооружений СДВ.

Об авторах

Мостафа Еззелдин
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы (РУДН)
Россия

аспирант департамента строительства Инженерной академии;  ассистент преподавателя кафедры гражданского строительства, инженерный факультет

  •  ResearcherID: HCI-3277-2022
  • Scopus: 57202866983

 



Евгений Константинович Синиченко
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы (РУДН); Университет Менуфии
Россия

кандидат технических наук, доцент департамента строительства Инженерной академии

  •  ResearcherID: AAB-3676-2020
  • Scopus: 6506801225,


Илья Игоревич Грицук
Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы (РУДН); Институт водных проблем Российской академии наук (ИПИ РАН); Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)
Россия

кандидат технических наук, доцент департамента строительства Инженерной академии

  •  ResearcherID: P-3022-2014
  • Scopus: 17343469800


Список литературы

1. Elhassnaoui I., Moumen Z., Tvaronavičienė M., Ouarani M., Ben-Daoud M., Serrari I. et al. Management of water scarcity in arid areas: a case study (Ziz Watershed) // Insights into Regional Development. 2021. Vol. 3. Issue 1. Pp. 80–103. DOI: 10.9770/IRD.2021.3.1(5)

2. Melese T., Belay T. Groundwater potential zone mapping using analytical hierarchy process and GIS in Muga Watershed, Abay Basin, Ethiopia // Global Challenges. 2022. Vol. 6. Issue 1. P. 2100068. DOI: 10.1002/gch2.202100068

3. Dadamouny M.A., Schnittler M. Trends of climate with rapid change in Sinai, Egypt // Journal of Water and Climate Change. 2016. Vol. 7. Issue 2. Pp. 393–414. DOI: 10.2166/wcc.2015.215

4. Matomela N., Li T., Ikhumhen H. Siting of Rainwater Harvesting Potential Sites in Arid or Semi-arid Watersheds Using GIS-based Techniques // Environmental Processes. 2020. Vol. 7. Issue 2. Pp. 631–652. DOI: 10.1007/s40710-020-00434-7

5. Filho W.L., Totin E., Franke J.A., Andrew S.M., Abubakar I.R., Azadi H. et al. Understanding responses to climate-related water scarcity in Africa // Science of The Total Environment. 2022. Vol. 806. P. 150420. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.150420

6. Abd-Elaty I., Shoshah H., Zeleňáková M., Kushwaha N.L., El-Dean O.W. Forecasting of flash floods peak flow for environmental hazards and water harvesting in desert area of El-Qaa Plain, Sinai // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2022. Vol. 19. Issue 10. P. 6049. DOI: 10.3390/ijerph19106049

7. Akter A., Ahmed S. Rainwater harvesting potentials for a water-scarce city in Bangladesh // Proceedings of the Institution of Civil Engineers — Water Management. 2021. Vol. 174. Issue 2. Pp. 84–98. DOI: 10.1680/jwama.19.00030

8. Harka A.E., Roba N.T., Kassa A.K. Modelling rainfal.runoff for identification of suitable water harvesting sites in Dawe River watershed, Wabe Shebelle River basin, Ethiopia // Journal of Water and Land Development. 2020. Vol. 47. Issue X-XII. Pp. 186–195. DOI: 10.24425/jwld.2020.135313

9. Elewa H.H., Zelenakova M., Nosair A.M. Integration of the analytical hierarchy process and GIS spatial distribution model to determine the possibility of runoff water harvesting in dry regions: Wadi Watir in Sinai as a case study // Water. 2021. Vol. 13. Issue 6. P. 804. DOI: 10.3390/w13060804

10. Elsadek W.M., Ibrahim M.G., Mahmod W.E. Flash flood risk estimation of Wadi Qena Watershed, Egypt Using GIS based morphometric analysis // Applied Environmental Research. 2018. Pp. 36–45. DOI: 10.35762/AER.2018.40.1.4

11. Pathak S.D., Kulshrestha M. A framework for assessment of flood vulnerabilities — case of Narmada River Basin, India // Proceedings of the Institution of Civil Engineers — Water Management. 2022. Vol. 175. Issue 5. Pp. 217–232. DOI: 10.1680/jwama.20.00009

12. Farhan Y., Anaba O. Flash flood risk estimation of Wadi Yutum (Southern Jordan) watershed using GIS based morphometric analysis and remote sensing techniques // Open Journal of Modern Hydrology. 2016. Vol. 06. Issue 02. Pp. 79–100. DOI: 10.4236/ojmh.2016.62008

13. Adham A., Sayl K.N., Abed R., Abdeladhim M.A., Wesseling J.G., Riksen M. et al. A GIS-based approach for identifying potential sites for harvesting rainwater in the Western Desert of Iraq // International Soil and Water Conservation Research. 2018. Vol. 6. Issue 4. Pp. 297–304. DOI: 10.1016/j.iswcr.2018.07.003

14. Elboshy B., Alwetaishi M., Aly R.M.H., Zalhaf A.S. A suitability mapping for the PV solar farms in Egypt based on GIS-AHP to optimize multi-criteria feasibility // Ain Shams Engineering Journal. 2022. Vol. 13. Issue 3. P. 101618. DOI: 10.1016/j.asej.2021.10.013

15. Campos A.F., Alava J., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I. Influence of the El Niño phenomena on the climate change of the Ecuadorian coast // RUDN Journal of Engineering Research. 2018. Vol. 19. Issue 4. Pp. 513–523. DOI: 10.22363/2312-8143-2018-19-4-513-523

16. Mansour M.M., Ibrahim M.G., Fujii M., Nasr M. Sustainable development goals (SDGs) associated with flash flood hazard mapping and management measures through morphometric evaluation // Geocarto International. 2022. Vol. 37. Issue 26. Pp. 11116–11133. DOI: 10.1080/10106049.2022.2046868

17. Mostafa E., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I. Determining the suitability of rainwater harvesting for the achievement of sustainable development goals in Wadi Watir, Egypt using GIS techniques // Journal of Environmental Management. 2022. Vol. 313. P. 114990. DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.114990

18. Singh L.K., Jha M.K., Chowdary V.M. Multicriteria analysis and GIS modeling for identifying prospective water harvesting and artificial recharge sites for sustainable water supply // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 142. Pp. 1436–1456. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.11.163

19. Elsadek W.M., Ibrahim M.G., Mahmod W.E., Kanae S. Developing an overall assessment map for flood hazard on large area watershed using multi-method approach: case study of Wadi Qena watershed, Egypt // Natural Hazards. 2019. Vol. 95. Issue 3. Pp. 739–767. DOI: 10.1007/s11069-018-3517-3

20. Jha M.K., Chowdary V.M., Kulkarni Y., Mal B.C. Rainwater harvesting planning using geospatial techniques and multicriteria decision analysis // Resources, Conservation and Recycling. 2014. Vol. 83. Pp. 96–111. DOI: 10.1016/j.resconrec.2013.12.003

21. Krois J., Schulte A. GIS-based multi-criteria evaluation to identify potential sites for soil and water conservation techniques in the Ronquillo watershed, northern Peru // Applied Geography. 2014. Vol. 51. Pp. 131–142. DOI: 10.1016/j.apgeog.2014.04.006

22. Sarif M.O., Gupta R.D. Spatiotemporal mapping of Land Use/Land Cover dynamics using Remote Sensing and GIS approach: a case study of Prayagraj City, India (1988–2018) // Environment, Development and Sustainability. 2022. Vol. 24. Issue 1. Pp. 888–920. DOI: 10.1007/s10668-021-01475-0

23. Al Zayed I.S., Ribbe L., Al-Salhi A. Water harvesting and flashflood mitigation-wadi watier case study (South Sinai, Egypt) // International Journal of Water Resources and Arid Environments. 2013. Vol. 2. Issue 2. Pp. 102–109. URL: https://www.psipw.org/attachments/article/340/IJWRAE_2(2)102-109.pdf

24. Cools J., Vanderkimpen P., El Afandi G., Abdelkhalek A., Fockedey S., El Sammany M. et al. An early warning system for flash floods in hyper-arid Egypt // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2012. Vol. 12. Issue 2. Pp. 443–457. DOI: 10.5194/nhess-12-443-2012

25. Abuzied S., Yuan M., Ibrahim S., Kaiser M., Saleem T. Geospatial risk assessment of flash floods in Nuweiba area, Egypt // Journal of Arid Environments. 2016. Vol. 133. Pp. 54–72. DOI: 10.1016/j.jaridenv.2016.06.004

26. Mostafa E. Flash flood hazard mapping using multi-method approach: Case study Wadi Watir, Egypt // Proceedings of ASU SciTech Forum, Barnaul, 2020. AIP publishing, USA, 2023.

27. Мостафа Е. Управление водными ресурсами Египта: проблемы и способы решения // Строительство: наука и образование. 2021. Т. 11. № 1. С. 1. DOI: 10.22227/2305-5502.2021.1.1

28. Sallam O.M. Use of numerical groundwater modeling to assess the feasibility of aquifer storage and recovery (ASR) in the Wadi Watir Delta, Sinai, Egypt // Journal of Water Resource and Protection. 2019. Vol. 11. Issue 12. Pp. 1462–1480. DOI: 10.4236/jwarp.2019.1112085

29. Eissa M.A., Thomas J.M., Pohll G., Shouakar-Stash O., Hershey R.L., Dawoud M. Groundwater recharge and salinization in the arid coastal plain aquifer of the Wadi Watir delta, Sinai, Egypt // Applied Geochemistry. 2016. Vol. 71. Pp. 48–62. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2016.05.017

30. Allam A., Helal E., Mansour M. Retarding contaminant migration through porous media using inclined barrier walls // Journal of Hydrology and Hydromechanics. 2019. Vol. 67. Issue 4. Pp. 339–348. DOI: 10.2478/johh-2019-0018

31. Helal E., Sobeih M., Ezz El-din M. Effect of Floating Bridges on Open Channels’ Flow and Bed Morphology // Journal of Irrigation and Drainage Engineering. 2018. Vol. 144. Issue 9. DOI: 10.1061/(ASCE)IR. 1943-4774.0001331


Рецензия

Для цитирования:


Еззелдин М., Синиченко Е.К., Грицук И.И. Влияние ливневых паводков на строительство сооружений по сбору дождевой воды. Строительство: наука и образование. 2023;13(2):102-116. https://doi.org/10.22227/2305-5502.2023.2.7

For citation:


Ezzeldin M., Sinichenko E.K., Gritsuk I.I. Flash floods impact on the construction of rainwater harvesting structures. Construction: Science and Education. 2023;13(2):102-116. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/2305-5502.2023.2.7

Просмотров: 924


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2305-5502 (Online)