ارزیابی و پهنه‌بندی خطر سیلاب با استفاده از تکنیک چند معیاره‌ آراس و هیدروگراف واحد (مطالعه‌ی موردی:حوضه بالادست ایستگاه هیدرومتری پل سلطان مشکین‌شهر)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار ژئومورفولوژی، گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشجوی دکتری، گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

یکی از بزرگ‌ترین و رایج‌ترین اشکال مخاطرات طبیعی سیلاب می‌باشد و شناخت نواحی مستعد وقوع سیلاب، از اقدامات اساسی در مدیریت منابع طبیعی و برنامه‌ریزی توسعه‌ای محسوب می‌گردد. بنابراین هدف تحقیق حاضر، پهنه‌بندی حوضه بالادست ایستگاه هیدرومتری پل سلطان مشکین‌شهر، از لحاظ پتانسیل وقوع سیلاب می‌باشد. برای رسیدن به این هدف با بررسی‌های میدانی و مرور منابع، ابتدا 11 عامل موثر وقوع سیلاب منطقه شامل شیب، طبقات ارتفاعی، لیتولوژی، فاصله از گسل، بارش، کاربری‌اراضی، فاصله از رودخانه، سرعت جریان، زمان جریان و خاک، شناسایی و در محیط GIS، استخراج شدند. استانداردسازی نقشه‌ها با استفاده از روش فازی انجام و سپس به منظور وزن‌دهی معیارهای مطرح، از روش کرتیک استفاده گردید و تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از مدل آراس، انجام شد. نتایج مطالعه نشان داد، عوامل شیب، لیتولوژی، کاربری و ارتفاع به ترتیب با مقادیر وزنی؛ 164/0، 156/0، 118/0 و 116/0 بیشترین تأثیر را بر ایجاد سیل در منطقه مطالعاتی دارند. همچنین، با توجه به نتایج به دست آمده به ترتیب 46/20 و 02/32 کیلومتر‌مربع از مساحت محدوده، در طبقه بسیار پرخطر و پرخطر قرار دارندکه نشانگر پتانسیل بالای این حوضه برای وقوع سیلاب می-باشد. ضمنا نتایج نشان داد، زمان لازم برای جریان آب به خروجی از 0 ثانیه (بارانی که بر خود خروجی می بارد) تا 68000 ثانیه (در طول 17 ساعت)، متغیر است. در این صورت مناطق صاف و هموار در نزدیکی حوضه با بیشترین زمان و کمترین سرعت و همینطور در مراتع در سمت شمال شرقی با کمترین زمان و بیشترین سرعت به نقطه خروجی ابخیز می‌رسد. لذا پهنه‌بندی خطر سیلاب، می‌تواند در انجام اقدامات حفاظتی، آبخیزداری و مدیریتی این حوضه کمک موثری را داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Flood risk assessment and zoning using multi-criteria Aras technique and single hydrograph (Case Study: Upstream Basin of Soltan Meshkinshahr Bridge Hydrometric Station)

نویسندگان [English]

  • Mussa Abedini 1
  • Mehdi Faal Naziri 2
  • Alnaz Pirouzi 2
1 Associate Professor of Geomorphology, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
2 PhD Student of geomorphology, University of Mohaghegh Ardabili, Iran
چکیده [English]

Floods are one of the largest and most common forms of natural hazards, and identifying areas prone to floods is one of the basic measures in natural resource management and development planning. Therefore, the aim of the present study is to zoning the basin upstream of the Soltan Meshkinshahr Bridge Hydrometric Station in terms of flood potential. To achieve this goal by field studies and resource review, first 11 effective factors of flood occurrence in the region including slope, dem, lithology, distance from the fault, precipitation, land use, distance from the river, flow velocity, flow time and soil, were identified and extracted in GIS environment. The standardization of the maps was done using the fuzzy method and then in order to weight the proposed criteria, the CRITIC method was used and the final analysis and modeling was performed using the Aras model. The results showed that the factors of slope, lithology, land use and dem were by weight values, respectively; 0.164, 0.156, 0.118 and 0.116 have the greatest impact on flooding in the study area. Also, according to the results, 20.46 and 32.02 square kilometers of the area, respectively, are in a very high-risk and high-risk category, which indicates the high potential of this basin for floods. The results also showed that the time required for water to flow to the outlet varies from 0 seconds (rain falling on the outlet itself) to 68,000 seconds (over 17 hours). In this case, smooth areas near the basin with the highest time and lowest speed and also in the pastures on the northeast side with the lowest time and highest speed reach the watershed exit point. Therefore, flood risk zoning can be effective in carrying out conservation, watershed management and management measures in this basin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • zoning
  • flood risk
  • multi-criteria analysis
  • Meshkinshahr
اسفندیاری درآباد فریبا، لایقی صدیقه، مصطفی زاده رئوف، حاجی خدیجه، (1400)؛ پهنه‌بندی پتانسیل خطر وقوع سیلاب‌ حوضه آبخیز قطورچای با روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره ANP و WLC ، تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، دوره 8،  شماره 2، صص:۱۵۰-۱۳۵.
اوزی، رمضان، (1390)؛ جغرافیای مخاطرات (مخاطرات طبیعی و انسانی)، انتشارات دانشگاه تبریز، تبریز.
آنامرادنژاد، رحیم بردی، نیک­پور، عامر و زهره حسنی، (1397)؛ تحلیل کالبدی– فضایی نواحی شهری بر اساس شاخص­‌های رشد هوشمند شهری (مطالعه موردی: شهر بابل)، فصلنامه پژوهش و برنامه­ریزی شهری، دوره 9، شماره 34، صص: 30-19.
خورشیدی شهناز، رستمی، نورالدین و امین صالح­پور جم، (1400)؛ اولویت­‌بندی پتانسیل سیل‌­خیزی در حوضه­‌های آبخیز فاقد آمار با کاربرد روش) AHP-VIKOR مطالعه موردی: حوضه آبخیز حاجی‌بختیار، استان ایلام)، پژوهش‌های فرسایش محیطی، دوره 2، شماره 11، صص: 92-66.
دیانی، لیلا، پورطاهری، مهدی، رکن الدین افتخاری، عبدالرضا و حسن احمدی، (1397)؛ رتبه بندی سازه های اصلی ساماندهی بافت های فرسوده روستاهای پیرامون کلان شهرها با استفاده از روش ارزیابی نسبت تجمعی (ARAS) (مطالعه موردی: پیرامون کلان‌شهر تهران)، برنامه‌ریزی و آمایش فضا، دوره 22، شماره 3، صص: ۱۴۵-۱۸۱.
رضائی­مقدم، محمدحسین، رضایی بنفشه درق، مجید، فیضی­زاده، بختیار، حسین نظم­فر، حسین، (1389)؛ طبقه­بندی پوشش اراضی/کاربری اراضی بر اساس تکنیک شی­گرا و تصاویر ماهواره­ای، مطالعه موردی: استان آذربایجان غربی، پژوهش­های آبخیزداری (پژوهش و سازندگی،  دوره 23، شماره 2، صص: 32-19.
رضائی مقدم، محمدحسین، مختاری، داود، شفیعی مهر، مجید، (1400)؛ پهنه بندی خطر سیلاب در حوضه آبریز شهر چای میانه با استفاده از مدل ویکور، هیدروژئومورفولوژی، دوره 8، شماره 28، صص: 37-19.
شکوهی، علیرضا و بهرام ثقفیان، (1385)؛ مقایسه روش‌های استخراج خطوط همزمان پیمایش برای استفاده در روش روندیابی زمان – مساحت، تحقیقات منابع آب ایران، دوره 2، شماره 3، صص: 50-39.
عابدینی، موسی، (1395)؛ هیدروژئومورفولوژی شهری، انتشارات نگین سبلان.
عابدینی، موسی، پیروزی، الناز، آقایاری، لیلا و الناز استادی، (1396)؛ پهنه­بندی خطر سیلاب در شهرستان مشکین­شهر با استفاده از مدل ویکور، جغرافیایی سرزمین، دوره 14، شماره 56، صص: 34-21.
علیزاده رضا، ایزدی حسن و مجتبی آراسته، (1400)؛ رتبه‌بندی ظرفیت گردشگری طبیعت‌محور در مناطق کوهستانی، نمونه موردی: منطقه شرقی استان لرستان، برنامه‌ریزی و آمایش فضا، دوره 25، شماره1،صص: ۱۱۷-۱۴۲.
علیزاده، امین، (1390)؛ اصول هیدرلوژی کاربردی، چاپ سی و سوم، دانشگاه فردوسی مشهد، خراسان رضوی.
فیضی­زاده، بختیار، جعفری، فیروز و حسین نظم­فر، (1387)؛ کاربرد داده­های سنجش از دور در آشکار­سازی تغییرات کاربری­های اراضی شهری (مطالعه موردی فضای سبز شهر تبریز) ، هنر­های زیبا، شماره 34، صص: 24-17.
موسوی، معصومه، نگهبان، سعید، رخشانی مقدم، حیدر و محسن حسین­زاده، (1395)؛ ارزیابی و پهنه­بندی خطر سیلاب با استفاده از منطق فازی TOPSIS در محیط GIS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز شهر باغملک)، مجله مخاطرات محیط طبیعی، سال پنجم، شماره دهم، صص: 98-79.
نفرزادگان، علی­رضا، محمدی­فر، علی­اکبر، وقارفرد، حسن و معصومه فروزان­فرد، (1398)؛ ادغام مدل­های تصمیم­گیری چندمعیاره و تکنیک تجزیه‌وتحلیل منطقه­ای سیلاب جهت اولویت­بندی زیرحوزه­ها برای کنترل سیل (مطالعه موردی: حوزه آبخیز دهبار خراسان)، جغرافیا و مخاطرات محیطی, دوره 2، شماره 8، صص: 45-27.
Baumgertel, A., Luki´c, S., Belanovi´c Simi´c, S., Kadovi´c, R. (2019); Identifying Areas Sensitive to wind Erosion—A Case Study of the AP Vojvodina (Serbia), Appl. Sci., Vol 9: 1-12.
Brahma, A.k., Mitra, D.K. (2019); Fuzzy AHP and Fuzzy VIKOR Approach modeling for flood control project selection. International Journal of Applied Engineering Research, 14 (17): 3579-35889.
Chen, Y., Ye, Z., Liu, H., Chen, R., Liu, Z., Liu, H. A. (2021); GIS-Based Approach for Flood Risk Zoning by Combining Social Vulnerability and Flood Susceptibility: A Case Study of Nanjing, China. Int. J. Environ. Res. Public Health, Vol 18, 11597.
Cho, Y., Engel, B.A., Merwade, V.M. (2018); A spatially distributed Clark’s unit hydrograph based hybrid hydrologic model (Distributed-Clark), Hydrological Sciences Journal, Vol 63: 1519-1539.
Green, C., Diepernk, G., EK, K., Hegger, D., Pettersson, M., Priest, S., Tapsell, S. (2014). Flood risk management in Europe: the flood problem and interventions, Star flood. https://library.wmo.int/index.php?lvl=notice_display&id=15202
Hoseini, H. (2019); Use fuzzy interface systems to optimize land suitability evaluation for surface and trickle irrigation, Information Processing in Agriculture, Vol 6: 11-19.
Kolawole, O.M., Olayami, A.B., Ajayi, K.T. (2011). Managing Flood in Nigerian Cities: Risk Analysis and Adaptation Options-Ilorin City as a Case Study. Scholars Research Library, Vol 3(1): 17-24.
Samanta, S., Koloa, C., Kumar Pal, D., Palsamanta, B. (2016); Flood Risk Analysis in Lower Part of Markham River Based on Multi-Criteria Decision Approach (MCDA), Hydrology, 3 (29):1-13.
Shivaprasad Sharma, S.V., Parth Sarathi, R., Chakravarthi, V., Srinivasa Rao, G. (2018); Flood risk assessment using multi-criteria analysis: a case study from Kopili River Basin, Assam, India, Geomatics, Natural Hazards and Risk, Vol 9(1): 79-93.
Silalahia, F.E.S., Hidayatb, F. (2019); Modelbuilder and Unit Hydrograph for Flood Prediction and Watershed Flow Direction Determination at The West Branch of the Little River, Stowe, Lamoille County, Vermont, USA, Geoplanning: Journal of Geomatics and Planning, 6 (2): 89-98.
Tuş, A, Aytaç Adalı, E, (2019); The new combination with CRITIC and WASPAS methods for the time and attendance software selection problem. Opsearch 56(3):528–538.
Ward, P. J., Eisner, S., Florke, M., Dettinger, M. D., Kummu, M. (2014). Annual flood sensitivities to El Nino- Southern Oscillation at the global scale. Hydrology and Earth System Sciences, Vol 18: 47-66.
Yoo, CH., Huy, P. D., Jun, CH., Na, W. (2021); Hillslope Contribution to the Clark Instantaneous Unit Hydrograph: Application to the Seolmacheon Basin, Korea, Water, 13 (12): 1-18.
Zavadskas, E., Turskis, Z. (2010); a new additive ratio assessment (ARAS) method in multicriteria decision‐making, Technological and Economic Development of Economy, 16 (2): 159-172.
Zhu, S., Li, D., Huang, G., Chhipi-Shrestha, G., Nahiduzzaman, K.M., Hewage, K., Sadiq, R. (2020); Enhancing urban flood resilience: a holistic framework incorporating historic worst flood to Yangtze River Delta, China, International Journal of Disaster Risk Reduction, Vol 61: 1-52.
دوره 12، شماره 35 - شماره پیاپی 1
فروردین 1402
صفحه 115-138
  • تاریخ دریافت: 29 آبان 1400
  • تاریخ بازنگری: 22 تیر 1401
  • تاریخ پذیرش: 15 مرداد 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 15 مرداد 1401
  • تاریخ انتشار: 01 فروردین 1402