Authors:	Sherief, Youssef Shawky Youssef
Title:	Flash floods and their effects on the development in El-Qaá plain area in South Sinai, Egypt
Online publication date:	5-Nov-2008
Year of first publication:	2008
Language:	english
Abstract:	The arid regions are dominated to a much larger degree than humid regions by major catastrophic events. Although most of Egypt lies within the great hot desert belt; it experiences especially in the north some torrential rainfall, which causes flash floods all over Sinai Peninsula. Flash floods in hot deserts are characterized by high velocity and low duration with a sharp discharge peak. Large sediment loads may be carried by floods threatening fields and settlements in the wadis and even people who are living there. The extreme spottiness of rare heavy rainfall, well known to desert people everywhere, precludes any efficient forecasting. Thus, although the limitation of data still reflects pre- satellite methods, chances of developing a warning system for floods in the desert seem remote. The relatively short flood-to-peak interval, a characteristic of desert floods, presents an additional impediment to the efficient use of warning systems. The present thesis contains introduction and five chapters, chapter one points out the physical settings of the study area. There are the geological settings such as outcrop lithology of the study area and the deposits. The alluvial deposits of Wadi Moreikh had been analyzed using OSL dating to know deposits and palaeoclimatic conditions. The chapter points out as well the stratigraphy and the structure geology containing main faults and folds. In addition, it manifests the pesent climate conditions such as temperature, humidity, wind and evaporation. Besides, it presents type of soils and natural vegetation cover of the study area using unsupervised classification for ETM+ images. Chapter two points out the morphometric analysis of the main basins and their drainage network in the study area. It is divided into three parts: The first part manifests the morphometric analysis of the drainage networks which had been extracted from two main sources, topographic maps and DEM images. Basins and drainage networks are considered as major influencing factors on the flash floods; Most of elements were studied which affect the network such as stream order, bifurcation ratio, stream lengths, stream frequency, drainage density, and drainage patterns. The second part of this chapter shows the morphometric analysis of basins such as area, dimensions, shape and surface. Whereas, the third part points the morphometric analysis of alluvial fans which form most of El-Qaá plain. Chapter three manifests the surface runoff through rainfall and losses analysis. The main subject in this chapter is rainfall which has been studied in detail; it is the main reason for runoff. Therefore, all rainfall characteristics are regarded here such as rainfall types, distribution, rainfall intensity, duration, frequency, and the relationship between rainfall and runoff. While the second part of this chapter concerns with water losses estimation by evaporation and infiltration which are together the main losses with direct effect on the high of runoff. Finally, chapter three points out the factors influencing desert runoff and runoff generation mechanism. Chapter four is concerned with assessment of flood hazard, it is important to estimate runoff and tocreate a map of affected areas. Therefore, the chapter consists of four main parts; first part manifests the runoff estimation, the different methods to estimate runoff and its variables such as runoff coefficient lag time, time of concentration, runoff volume, and frequency analysis of flash flood. While the second part points out the extreme event analysis. The third part shows the map of affected areas for every basin and the flash floods degrees. In this point, it has been depending on the DEM to extract the drainage networks and to determine the main streams which are normally more dangerous than others. Finally, part four presets the risk zone map of total study area which is of high inerest for planning activities. Chapter five as the last chapter concerns with flash flood Hazard mitigation. It consists of three main parts. First flood prediction and the method which can be used to predict and forecast the flood. The second part aims to determine the best methods which can be helpful to mitigate flood hazard in the arid zone and especially the study area. Whereas, the third part points out the development perspective for the study area indicating the suitable places in El-Qaá plain for using in economic activities. Die Trockengebiete der Erde sind in viel stärkerem Maße von extremen Naturereignissen betroffen als die humiden Klimaregionen. Obwohl Ägypten ganz überwiegend im ariden Klimabereich liegt, wird es im Norden häufig von stärkeren Winterregen betroffen, die insbesondere auf der Halbinsel Sinai Wadifluten hervorrufen können. Solche Fluten sind gekennzeichnet durch hohe Geschwindigkeit bei kurzer Dauer und einen hohen Maximalabfluss. Durch Wadifluten werden meist auch große Sedimentmengen transportiert, wodurch Felder und Siedlungen beschädigt oder gar zerstört werden, ja es kann sogar zu Todesopfern unter der ansässigen Bevölkerung kommen. Der lokale Charakter seltener Starkregen, der bei den Menschen der Wüste bekannt ist, macht eine wirksame Vorhersage fast unmöglich. Obwohl eine Fülle an Messdaten aus dem Gelände vorliegt, werden die Möglichkeiten, ein Frühwarnsystem für Wadifluten einzurichten, eher zurückhaltend beurteilt. Die meist nur kurzzeitige Abflussspitze als ein Charakteristikum von Wadifluten bedeutet eine zusätzliche Unsicherheit der Schadensabschätzung in einem Vorwarnsystem. Die vorliegende Dissertation ist nach der Einführung in 5 Kapitel gegliedert. Im ersten Kapitel wird die physisch-geographische Ausstattung des Untersuchungsraumes beschrieben. Dabei geht es vor allem um die Gesteine und ihre Lagerung, einschließlich der Darstellung des Kluftnetzes, und die Lockersedimente. Im speziellen Fall wurden die sandigen Sedimente des kleinen Wadi Moreikh genau untersucht, um die Ablagerungsprozesse und die paläoklimatischen Bedingungen zu erforschen. Das Alter der Sedimente wurde mit Hilfe mehrerer OSL-Datierungen ermittelt. In Kapitel 1 wird außerdem das heutige Klima, gegliedert nach Temperatur und Feuchtegang, Windverhältnisse und Verdunstung beschrieben. Weiterhin geht es um die Darstellung von Wüstenböden und der in geringem Maße vorhandenen Vegetation, deren Dichte über Satellitenbildauswertung ermittelt wurde. In Kapitel 2 wird eine morphometrische Analyse der Einzugsgebiete der großen Wadis im Untersuchungsgebiet vorgenommen. Sie ist in drei Teile gegliedert: Der erste Teil enthält die morphometrische Analyse der Wadinetze, die aus zwei Hauptquellen, topographischen Karten und DEMs übernommen wurden. Wadi- bzw. Gewässernetze werden als wichtige Einflussfaktoren von Wadifluten angesehen. Eine Reihe statistischer Größen, wie etwa Gewässerordnung, Bifurkationsgrad, Gewässerlänge, Gewässerdichte und Gewässergeometrie werden im Einzelnen untersucht. Im zweiten Teil dieses Kapitels wird die morphometrische Analyse der Einzugsgebiete, beruhend auf Relief, Ausdehnung und Grundrissform vorgestellt. Der dritte Teil enthält die morphometrische Analyse der Schwemmfächer, aus der sich die El- Qaá -Ebene zusammensetzt. Kapitel 3 enthält die Darstellung des Oberflächenabflusses bei Starkregen sowie der Versickerungsverluste. In erster Linie geht es um die detaillierte Beschreibung der Genese und der Intensität von Regenfällen. Sie sind neben den Substratbedingungen die Hauptursache für Wadiabfluss. Alle wichtigen Parameter werden untersucht, wie etwa Niederschlagstyp, -verteilung, -intensität, -dauer, und -häufigkeit sowie die enge Beziehung zwischen Niederschlag und Abflussgeschehen. Im zweiten Teil dieses Kapitels werden Abschätzungen zu den Wasserverlusten durch Verdunstung und Infiltration vorgenommen, da sie einen unmittelbaren Einfluss auf die Abflusshöhe haben. Im dritten Teil des Kapitels werden alle abflusserzeugenden Faktoren zusammenfassend erläutert. Kapitel 4 enthält grundlegende Aussagen zur Abschätzung von Flutereignissen; dies ist wichtig, um eine Karte der von Fluten evtl. betroffenen Gebiete zu erstellen. Das Kapitel besteht aus vier Teilen. Im ersten Teil geht es um die Abflussschätzung, die hierfür verwendeten unterschiedlichen Methoden und deren Variablen, wie etwa Abflussbeginn, Hauptabfluss, Abflussmenge sowie um eine Häufigkeitsanalyse von Wadifluten. Im zweiten Teil wird eine Untersuchung extremer Abflussereignisse vorgestellt. Der dritte Teil enthält die Karte der von Wadifluten betroffenen Bereiche, gegliedert nach Wadieinzugsgebieten und nach Fluthöhe. Hierfür wurde ein DEM benutzt, um die Abflussbahnen genau zu erfassen, vor allem aber um die Hauptabflussrinnen festzulegen, die erfahrungsgemäß bei Fluten am gefährlichsten sind. Als Synthese wird im vierten Teil die Risikokarte des gesamten Untersuchungsgebietes präsentiert, die von großer Bedeutung für die Planung in der Region sein dürfte. Im fünften und letzten Kapitel werden Ausführungen zur möglichen Dämpfung von starken Abflussereignissen gemacht. Es besteht aus drei Teilen. Im ersten Teil geht es um eine Methode, die geeignet erscheint, Wadifluten voherzusagen. Im zweiten Teil geht es um die Diskussion der Vor- und Nachteile von Methoden, die helfen könnten, die Auswirkung von Flutereignissen abzumildern. Hier sind im Wesentlichen technische nEingriffe gemeint. Zum Schluss werden im dritten Teil die Entwicklungsperspektiven für das Untersuchungsgebiet, die El-Qaá -Ebene aufgezeigt, die in der ägyptischen Landesplanung einen hohen Stellenwert besitzen.
DDC:	550 Geowissenschaften 550 Earth sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-2209
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-17563
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen