Date of Award

11-2023

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Remote Sensing and Geographic Information Systems

Department

Geography and Urban Sustainability

First Advisor

Khalid Hussein

Abstract

This thesis conducts an extensive hydrological examination of a flooding event in Fujairah emirate, a partially dry landscape distinguished by its exceptional land utilization and soil composition. This research reveals crucial knowledge about how Fujairah Emirate basins behave hydrologically by fusing land use, land cover classification, hydrological soil groups, weighted Curve Number (CN), maximum discharge computations, and return period evaluations. One fundamental discovery is the significant differences in CN values across the region's basins. These differences highlight the powerful influence of land use and soil composition on the likelihood of water runoff. Basins with urbanization and impermeable surfaces tend to have higher CN values, indicating a more significant potential for runoff. Conversely, barren or cultivated land basins have lower CN values, suggesting better water infiltration capabilities. This insight has far-reaching implications for flood risk assessment, water management, and urban planning. This analysis of peak flow characteristics reveals a wide range of hydrological responses among Fujairah's basins. We identify variations in peak flow timing, peak flow rates (cms), and total runoff volumes (m3). The time it takes for peak flow, known as lag time, differs from one basin to another. Some basins respond quickly (short lag times), while others react more slowly (longer lag times) to rainfall. These differences result from a combination of factors, including basin size, topography, land use, and soil types. These nuanced findings are invaluable for finetuning hydrological models and improving flood predictions. Moreover, using weighted CN calculations is crucial for understanding Fujairah's hydrology. By accounting for how land use and soil types are distributed within each basin, weighted CN values provide a more accurate picture of each basin's unique hydrological characteristics. These values play a vital role in accurately predicting runoff, peak flows, and flood risks. Furthermore, analyzing the return period associated with recorded rain incidents at Fujairah Airport, Fujairah Port, and Alfarfar stations imparts vital information for gauging flood risks and readiness. An assessment comparing multiple basins sheds light on differing water-related characteristics amongst these zones. This thesis ultimately culminates in a recommendation concerning comprehensive flood management and eco-friendly land employment. At the same time, it acknowledges the drawbacks and ambiguities present in the collected data. Future research efforts may sharpen our comprehension of this intricate network, fortifying the Fujairah Emirate’s ability to withstand ever-changing hydrological tests.

Arabic Abstract


تحليل الظواهر المائية والجوية لحادث الفيضان في إمارة الفجيرة

هذه الرسالة تجري دراسة موسعة تركز على المياه في منطقة الفجيرة، وهي منطقة جافة جزئياً تتميز بتركيبتها الاستخدامية للأراضي وخصائص التربة. يكشف هذا البحث معلومات مهمة حول سلوك أحواض مدينة الفجيرة من الناحية الهيدرولوجية من خلال دمج استخدام الأراضي وتصنيف الغطاء الأرضي وخصائص التربة وحساب معامل رقم المنحنى وحسابات التصريف القصوى وتقديرات فترات العودة إحدى الاكتشافات الأساسية هي الاختلافات الكبيرة في قيم رقم المنحنى عبر أحواض المنطقة. تسلط هذه الاختلافات الضوء على التأثير القوي لاستخدام الأراضي وتركيبة التربة على احتمالية تصريف المياه. تميل الاحواض التي تتشكل من مناطق حضرية ومساحات قليلة الامتصاص إلى الحصول على رقم منحنى أعلى مما يشير إلى إمكانية تصريف أكبر للمياه. وعلى العكس، أحواض الأراضي الجافة أو المزروعة تحصل على رقم منحنى أقل، مما يشير إلى إمكانيات تسرب المياه. هذه الرؤية لها تأثيرات بعيدة المدى على تقييم مخاطر الفيضانات وإدارة المياه والتخطيط الحضري . هذا التحليل لسمات التدفق القصوى تكشف عن مجموعة واسعة من الاستجابات الهيدرولوجية بين أحواض الفجيرة. نحدد اختلافات في توقيت تدفق الذروة، ومعدلات تدفق الذروة (سم) في الثانية)، وحجم التصريف الإجمالي (م3). الوقت الذي يستغرقه تدفق الذروة، المعروف بالزمن التأخيري، يختلف من حوض إلى آخر. يعود هذا الاختلاف إلى عدد من العوامل، بما في ذلك حجم الحوض والتضاريس واستخدام الأراضي وأنواع التربة. هذه النتائج قيمة ومفيدة لضبط نماذج هيدرولوجية ومن اجل تحسين توقعات الفيضانات . علاوة على ذلك، استخدام حسابات رقم المنحنى المزودة بالأوزان أمر أساسي لفهم هيدرولوجية أحواض إمارة الفجيرة. من خلال مراعاة توزيع استخدام الأراضي وأنواع التربة داخل كل حوض، تقدم قيم أرقام المنحنى المزودة بالأوزان صورة أدق لسمات هيدرولوجية فريدة لكل حوض. تلعب هذه القيم دورا حيويًا في توقع تدفق المياه، والذروات، ومخاطر الفيضانات بدقة . علاوة على ذلك، تحليل فترة العودة المرتبطة بحوادث الأمطار المسجلة في مطار الفجيرة وميناء الفجيرة ومحطة الفرفار وتوفر معلومات حيوية لقياس مخاطر الفيضانات واستعدادات الاستجابة التقييم يقارن بين عدة أحواض ويسلط الضوء على سمات متنوعة تتعلق بالمياه بين هذه المناطق. ينتهي هذا البحث في نهاية المطاف إلى مقترحات تتعلق بإدارة الفيضانات الشاملة واستخدام الأراضي البيئية وفي الوقت نفسه، يتم التعرف على العيوب والغموض القائمة في البيانات المجمعة. قد تساهم جهود البحث المستقبلية في تحسين فهمنا لهذا الشبكة المعقدة، مما يعزز من قدرة منطقة الفجيرة على التحمل في مواجهة التحديات الهيدرولوجية المتغيرة باستمرار.

Download

Included in

Geography Commons

COinS