پهنه‌بندی خطر ریزش سنگ با بهره‌گیری از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در آزادراه خرم‌آباد-پل زال

اسکندری, محمدرضا; نظرپور, احد; خیاط, نوید

doi:10.22111/jneh.2023.41400.1872

پهنه‌بندی خطر ریزش سنگ با بهره‌گیری از روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در آزادراه خرم‌آباد-پل زال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

² استادیار، گروه زمین‌‌شناسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

³ استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

10.22111/jneh.2023.41400.1872

چکیده

آزادراه خرم‌آباد-پل زال از جمله مسیرهای کوهستانی و پرخطر است که نیازمند مطالعه خطر ریزش سنگ است؛ لذا این مطالعه با هدف بررسی و پهنه‌بندی خطر ریزش سنگ در محور خرم‌آباد-زال در سال 1400 انجام شده است. در این تحقیق از روش تصمیم‌گیری چندمعیاره فازی-گاما و AHP برای اولویت‌بندی و وزن دهی به معیارها استفاده شد. لایه‌ها و زیر لایه‌های مورد استفاده در این مطالعه شامل: کاربری اراضی، فاصله از گسل‌ها، میانگین بارندگی، فاصله از آبراهه‌ها، فاصله از جاده‌ها، طبقات شیب، جهت شیب، لیتولوژی و مدل ارتفاعی رقومی (DEM) با استفاده از روش فازی- گاما وزن‌‌دهی و در دامنة 0 تا 1 قرار گرفتند و لایه‌های فازی سازی با مقدار گامای (γ) 95/0 با یکدیگر تلفیق و نقشه‌های مناطق مستعد خطر ریزش سنگ در منطقه مورد مطالعه حاصل شد. سپس با بهره‌گیری از روش AHP مناطق مستعد خطر ریزش سنگ در آزادراه خرم‌آباد-پل زال شناسایی گردید. نتایج حاصل از روش AHP نشان داد که معیار فاصله از جاده با وزن 1633/0 و جنس سنگ با وزن 1621/0مهم‌‌ترین معیارهای سنجش خطر ریزش سنگ هستند. نتایج حاصل نشان داد روش تحلیل سلسله‌مراتبی (AHP) در مقایسه با روش فازی-گاما مناطق مستعد خطر ریزش سنگ بیشتری را مشخص کرده که این نشان‌دهندة دقت بالاتر این روش در مقایسه با روش فازی-گاما است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مخاطرات محیط طبیعی

عنوان مقاله [English]

Rockfall risk Mapping Using Multiple Criteria Decision Making (MCDM) AHP, and Fuzzy-Gamma methods in Khorramabad-Pol-e-Zal Freeway

نویسندگان [English]

Mohammad Reza Eskandari ¹
Ahad Nazarpour ²
Navid Khayat ³

¹ M.Sc. Student, Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran

² Assistant Professor, Department of Geology, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran

³ Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran

چکیده [English]

Khorramabad-Pol-e-Zal freeway is one of the mountainous and high-risk routes that need to study the risk of rockfall. Therefore, the present study was conducted to investigate and zone the risk of rock fall on the Khorramabad-Zal freeway in 1400. In this study, fuzzy-gamma and AHP multi-criteria decision-making methods were used to prioritize and weigh the criteria. All studied layers and sub-layers include: land use, distance from faults, average rainfall, distance from waterways, distance from roads, slope classes, slope direction, lithology, and digital elevation model (DEM) They were weighed using the fuzzy-gamma method and ranged from 0 to 1 and Fuzzy layers with gamma value (γ) of 0.95 were combined and maps of areas prone to rock fall in the study area were obtained. Then, using the AHP method, areas at risk of rock fall Khorramabad-Pol-e-Zal freeway were identified. The results of the AHP method showed that the distance from the road with a weight of 0.1633 and the rock material with a weight of 0.1621 is the most important principles for measuring the risk of rockfall. The results showed that the Hierarchical Analysis (AHP) method compared to the fuzzy-gamma method identified areas more prone to rock fall risk, which indicates the higher accuracy of this method compared to the fuzzy-gamma method.

کلیدواژه‌ها [English]

Rockfall
Zoning
GIS
Fuzzy-Gamma
AHP
Khorramabad-Pol-e-Zal

مراجع

اسفندیاری درآباد فریبا، هاشمی سیداقبال. (1391). پهنه‌بندی ریزش در مسیر ارتباطی پاوه نودشه با استفاده از روش AHP و Expert Choies در محیط GIS، مجله پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی، شماره 1(2)، صص 145-158.

اصفری صیاد، حسنزاده رسول، رئوفی سهیل. (1399). بررسی عوامل موثر بر ریزش سنگی و پهنه‌بندی خطر آن با رگرسیون لجستیک در حوضه آبریز علی‌آباد چای هوراند، هیدروژئومورفولوژی، شماره 7 (23)، صص21-38.

جوکار سرهنگی عیسی، علیزاده عبداله. (1393). ارزیابی کارایی مدل های نسبت فراوانی و ارزش اطلاعات در پهنه بندی خطر ریزش سنگ (مطالعه موردی دره هراز)، مجله آمایش جغرافیایی فضا، فصلنامه علمی پژوهشی دانشگاه گلستان، شماره 4 (11)، صص 151-162.

حاتمی فرد رامین، موسوی سید حجت، علی مرادی مسعود. (1391). پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از مدل AHP و تکنیک GIS در شهرستان خرم آباد، جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، سال 23 شماره 47 (3)، صص43-60.

خضری سعید، احمدی محمد، محمدی مطلق احمد. (1393). تحلیل و پهنه بندی خطر جریانات واریزه ای و مخروط های آن در منطقه کوهستانی پاوه، مجله پژوهشهای ژئومورفولوژی کمی، شماره 3(4)، صص 1-16.

نگهبان سعید، جهان تیغ‌مند سمیه، رحیمی هرآبادی سعید. (1399). تبیین جایگاه روش‌شناسی اثباتی و فرااثباتی در مخاطرات‌ ژئومورفولوژیک (مورد: پهنه بندی مخاطرات ریزش سنگ در آزادراه رودبار- رستم‌آباد). پژوهشهای ژئومورفولوژی کمّی، 9(1)، 52-66.

Alemdag, S., Bostanci, H. T., & Gacener, E. (2022). GIS-based determination of potential instabilities and source rock areas on the Torul-Kürtün (Gümüşhane) motorway, rockfall, and protection structure analyses. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 81(1), 1-23.

Aretouyap, Z., Kemgang, F. E. G., Domra, J. K., Bisso, D., & Njandjock, P. N. (2021). Understanding the occurrences of fault and landslide in the region of West Cameroon using remote sensing and GIS techniques. Natural Hazards, 109(2), 1589-1602.

Baroni, C., Bruschi, G., & Ribolini, A. (2000). Human‐induced hazardous debris flows in Carrara marble basins (Tuscany, Italy). Earth Surface Processes and Landforms: The Journal of the British Geomorphological Research Group, 25(1), 93-103.

Behera, S., Panigrahi, M. K., & Pradhan, A. (2019). Identification of geochemical anomaly and gold potential mapping in the Sonakhan Greenstone belt, Central India: An integrated concentration-area fractal and fuzzy AHP approach. Applied Geochemistry, 107, 45-57.

Chowdhury, P., Mukhopadhyay, B. P., & Bera, A. (2022). Hydrochemical assessment of groundwater suitability for irrigation in the northeastern blocks of Purulia district, India using GIS and AHP techniques. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 103108.

Gallo, I. G., Martínez-Corbella, M., Sarro, R., Iovine, G., López-Vinielles, J., Hérnandez, M., ... & García-Davalillo, J. C. (2021). An Integration of UAV-Based Photogrammetry and 3D Modelling for Rockfall Hazard Assessment: The Cárcavos Case in 2018 (Spain). Remote Sensing, 13(17), 3450.

Ghezelbash, R., Maghsoudi, A., & Daviran, M. (2019). Prospectivity modeling of porphyry copper deposits: recognition of efficient mono-and multi-element geochemical signatures in the Varzaghan district, NW Iran. Acta Geochimica, 38(1), 131-144.

Guzzetti, F., Cardinali, M., Reichenbach, P., & Carrara, A. (2000). Comparing Landslide Maps: A Case Study in the Upper Tiber River Basin, Central Italy. Environmental management, 25(3).

Jafari, M. A., Nzarpour, A., & Kananian, A. (2020). Comparison accuracy of Fuzzy-GAMMA and analytical hierarchy process (AHP) two methods with the potential detection of Cu metal in Malayer-Aligoudarz-Esfahan metallogenic zone. Advanced Applied Geology, 10(3), 314-327.

Lee, S, (2004). Application of likelihood ratio and logistic regression models to landslide susceptibility mapping using GIS. Environmental Management, 34(2), 223-232.

Najafi, A., Karimpour, M.H. and Ghaderi, M. )2014(. Application of fuzzy AHP method to IOCG prospectivity mapping: A case study in Taherabad prospecting area, eastern Iran. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 33(1), 142- 154.

Omran, A., Fahmida, K., Schröder, D., Arnous, M. O., El-Rayes, A. E., & Hochschild, V. (2021). GIS-based rockfall hazard zones modeling along the coastal Gulf of Aqaba Region, Egypt. Earth Science Informatics, 14(2), 691-709.

Santi, P. M., Hewitt, K., VanDine, D. F., & Cruz, E. B. (2011). Debris-flow impact, vulnerability, and response. Natural hazards, 56(1), 371-402.

Saroglou, C. (2019). GIS-based rockfall susceptibility zoning in Greece. Geosciences, 9(4), 163.

Tan, R.R., Aviso, K.B., Huelgas, A.P. and Promentilla, M.A.B. (2014). Fuzzy AHP approach to selection problems in process engineering involving quantitative and qualitative aspects. Process Safety and Environmental Protection, v. 92(5), p. 467- 475.

Wang, X., Liu, H., & Sun, J. (2021). A New Approach for Identification of Potential Rockfall Source Areas Controlled by Rock Mass Strength at a Regional Scale. Remote Sensing, 13(5), 938.

Zadeh, L.A. (1965). Fuzzy sets. Information and control, v. 8(3), p. 338- 353.

Zhang, N., Zhou, K., and Du, X. (2017). Application of fuzzy logic and fuzzy AHP to mineral prospectivity mapping of porphyry and hydrothermal vein copper deposits in the Dananhu-Tousuquan island arc, Xinjiang, NW China. Journal of African Earth Sciences, v. 128, p. 84- 96.