تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

پهنه‌بندی پتانسیل خطر وقوع سیلاب‌ حوضه آبخیز قطورچای با روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره ANP و WLC

نویسندگان
1 دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران
چکیده
پهنه‌بندی خطر سیل در واقع ابزار اساسی برای مدیریت کاهش خطرات سیل است و وسیله‌ای قانونی در دست دولت و مسئولان برای کنترل و مدیریت کاربری اراضی و برنامه‌های توسعه هم‌زمان با کاهش خطرهای سیل و حفاظت محیط‌زیست است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر تعیین پهنه‌های خطر وقوع سیلاب در حوضه آبخیز قطورچای با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه‌ای (ANP) می‌باشد. سپس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تصاویر ماهواره‌ای، داده‌های ایستگاه سینوپتیک، فرآیند تحلیل شبکه و روش تلفیق لایه‌ها، پتانسیل سیل‌خیزی حوضه آبخیز قطورچای مدل‌سازی شده است. نقشه نهایی خطر سیل‌خیزی بر پایه ترکیبی از عوامل و عناصر اقلیمی و فیزیکی شامل عوامل کاربری اراضی، زمین‌شناسی، پوشش‌گیاهی، توپوگرافی، شیب و قابلیت اراضی تهیه شد. وزن هر یک از معیارها با روش ANP و جهت مدل‌سازی فضایی و تلفیق لایه‌ها برای تهیه نقشه پتانسیل سیل‌خیزی از روش WLC استفاده گردید. نتایج حاصل از پهنه‌بندی ریسک سیل‌خیزی نشان داد که لایه Qal از زمین‌شناسی، شیب‌های کم‌تر از 3 درصد، واحد تیپ‌های اراضی خاک 5، 6 و7 و هم‌چنین فقر پوشش‌گیاهی به‌عنوان پهنه‌های سیلابی شناسایی شدند. نتایج به‌دست آمده از مدل تحلیل شبکه‌ای بیانگر این واقعیت است که بخشی از حوضه تحت‌تأثیر خطر وقوع سیلاب با پتانسیل بسیار بالا قرار دارد، که به‌طور عمده در پایین‌دست حوضه واقع شده است. بدین سبب شبکه‌های رتبه 3 و 4 به‌عنوان پهنه‌های سیل‌خیز و نواحی هدایت کننده سیلاب به نواحی پایین‌دست می‌باشند. هم‌چنین شبکه‌های رودخانه‌ای رتبه 5 و بالاتر در محدوده سیلاب‌دشت‌ها و یا پایاب رودخانه‌ای قرار دارند و معمولاً دارای سیلاب‌های سطحی و گسترده هستند. لذا نواحی مستعد سیلاب و ارائه راهکارهای مؤثر به‌منظور مدیریت سیلاب یکی از اقدامات اساسی در کاهش خسارت ناشی از سیلاب است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The zoning of flood risk potential in the Ghotorchay watershed with ANP and WLC multi-criteria decision making methods

نویسندگان English

Fariba Esfandiary Darabad 1
Sedigheh Layeghi 1
Raoof Mostafazadeh 1
Khadijeh Haji 2
1 University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
2 Tarbiat Modares University, Noor, Iran
چکیده English



The zoning of flood risk potential in the Ghotorchay watershed with ANP and WLC multi-criteria decision making methods





Extended Abstract

Introduction

Flood is one of the most complex and natural destructive phenomena that have many damage every year. The northwestern region of the country, due to its semi-arid and mountainous climate and thus of high rainfall variability, is one of the areas exposed to destructive floods. Flood risk zoning is an essential tool for flood risk management. Therefore, the purpose of this research was to determine the flood risk zones in the Ghotorchay watershed by using the analytical network process (ANP).



Methodology

In this research,, with geographic information system (GIS), satellite images, synoptic station data, analytical network process and the combination of layers, the flood potential of has been modeled in the Ghotorchay watershed. The final map of flood risk based on a combination of factors and climatic and physical elements including land use, geology, vegetation, topography, slope and land capability was prepared. The weight of each criterion was determined by ANP method and used by weighted linear composition (WLC) method for spatial modeling and incorporation of layers.



Results

The results of flood risk zoning showed that the Qal layers from geology, slopes of less than 3 precent, land capacity of units 5, 6 and 7, and as well as poor vegetation cover were identified as flood zones. The results obtained from the analytical network process model indicate the fact that part of the watershed is affected by the risk of flooding with the very high potential, which is mainly located in the downstream of watershed. For this reason, the streams of rank 3 and 4 are considered as flood zones and flood guide areas to the downstream areas. Also, river networks of 5 and higher ranks are in the range of floodplains or river coastal and usually have surface and extensive floods.



Conclusion

The flood prone areas and providing effective solutions for flood management is one of the main steps in reducing flood damage. Therefore more precise management and control of basins with multiple dams, embedding flood alert systems in flood plain areas and performing basic measures is one of the most urgent measures to prevent, improve and control this natural disaster.

Key words: Analytical network process, Biological protection, Floodplain, Flood risk assessment, Ghotorchay

کلیدواژه‌ها English

Analytical network process
Biological protection
Floodplain
Flood risk assessment
Ghotorchay
Ahamed, A.; and J.D. Bolten. 2017. A MODIS-based automated flood monitoring system for southeast asia. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 61: 104-117.
Das, S. 2018. Geographic information system and AHP-based flood hazard zonation of Vaitarna basin, Maharashtra, India. Arabian Journal of Geosciences, 11: 576.
Hammami, S.; L. Zouhri, D. Souissi, A. Souei, A. Zghibi, A. Marzougui, and M. Dlala. 2019. Application of the GIS based multi-criteria decision analysis and analytical hierarchy process (AHP) in the flood susceptibility mapping (Tunisia). Arabian Journal of Geosciences, 12: 653.
Leskens, J.G.; M. Brugnach, A.Y. Hoekstra, and W. Schuurmans. 2014. Why are decision flood disaster management so poorly supported by information from flood models? Environmental Modeling & Software, 53: 53-61.
Machado, V.H.; A.P. Barroso, and V.C. Machado. 2014. An analytic network process model to support decision making in a pharmaceutical supply Chain. In: 2013 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management, 1612-1616.
Mishra, K.; and R. Sinha. 2020. Flood risk assessment in the Kosi megafan using multi-criteria decision analysis: A hydro-geomorphic approach. Geomorphology, 350:1-13.
Ogato, G.S.; A. Bantider, K. Abebe, and D. Geneletti. 2020. Geographic information system (GIS)-Based multicriteria analysis of flooding hazard and risk in Ambo Town and its watershed, West shoa zone, oromia regional State, Ethiopia. Journal of Hydrology: Regional Studies, 27: 1-18.
Saaty, T.; and L. Vargas. 2006. Decision making with the analytic network process, Economic, Political, Social and Technological Applications with Benefits, Opportunities, Costs and Risks, Springer, New York.
Wu, Y.; P. Zhong, Y. Zhang, B. Xu, B. Ma, and K. Yan. 2015. Integrated flood risk assessment and zonation method: a case study in Huaihe River basin, China. Natural Hazards, 78(1): 635-651.
Yang, X.; J. Ding, and H. Hou. 2013. Application of a triangular fuzzy AHP approach for flood risk evaluation and response measures analysis. Natural hazards, 68: 657-674.
Zhang, D.; X. Shi, H. Xu, Q. Jing, X. Pan, T. Liu, H. Wang, and H. Hou. 2020. A GIS-based spatial multi-index model for flood risk assessment in the Yangtze River Basin, China. Environmental Impact Assessment Review, 83:1-13.