تعیین اولویت پهنه¬بندی خطر وقوع سیل با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی در حوزه آبخیز بابل‌رود (استان مازندران)

الموضوعات :

کریم سلیمانی ¹ , بهروز محسنی ²

1 - RS & GIS Centre
2 - 2. استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

تاريخ الإرسال : 23 الأربعاء , ذو القعدة, 1443 تاريخ التأكيد : 21 الثلاثاء , ربيع الثاني, 1444 تاريخ الإصدار : 26 الأحد , ربيع الأول, 1446

الکلمات المفتاحية: تغییر کاربری, پایاب, پهنه‌بندی, سیل خیزی, ضریب جریان سیلابی. ,

ملخص المقالة :

با توجه به افزایش حوادث سیل در سال­های اخیر، ارزیابی صحیح خطر سیل یکی از اجزای مهم کاهش سیل در مناطق شهری است. هدف از این تحقیق، ایجاد نقشه‌های به‌روز خطر سیل در حوزه آبخیز بابل‌رود با استفاده از داده­های ایستگاه سینوپتیک و اطلاعات فیزیوگرافی (ارتفاع، مساحت، شیب) است. سپس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تصویر ماهواره­ای لندست 8 و روی­هم­گذاری لایه­ها (مساحت، شیب، کاربری، تراکم زهکشی)، پتانسیل سیل­ پهنه‌بندی شد. براي تهیه نقشه خطر وقوع سیل در حوزه آبخیز بابل‌رود، عوامل اصلی مؤثر در بروز سیلاب در منطقه با استفاده از منابع منتشرشده مرتبط و نظر اساتید و کارشناسان متخصص انتخاب و نقشه هر یک از عوامل توسط نرم­افزار GIS تهیه شد. نقشه نهایی خطر سیل­خیزی بر پایه ترکیبی از عوامل (کاربری اراضی، شیب، ضریب جریان و شدت بارندگی) تهیه شد.

نتایج حاصل از پهنه­بندی خطر سیل­خیزی نشان داد زیر حوضه B2 درمجموع نسبت به سایر حوزه‌های آبخیز از پتانسیل سیل­ بالاتری برخوردار است. بعدازآن زیرحوضه‌های B11121، B211INT، B11121INT و B211 در اولویت­های بعدی هستند. درنهایت طبق شاخص شدت سيل‌خيزي، زیرحوضه‌های B11121، B211INT و B1INT با بیش‌ترین ضریب جریان سیلابی، به­عنوان سیل­خیزترین زیرحوضه شناسایی شدند. نتایج به‌دست‌آمده از پهنه‌بندی سیل‌خیزی در منطقه نشان داد که بیش‌ترین درصد مساحت حوزه با 33/43 درصد به پهنه‌های با سیل‌خیزی متوسط اختصاص دارد. دراین‌بین کم‌ترین درصدها به ‌ترتیب به پهنه‌های خیلی‌ کم (64/0 %) و زیاد (33/7 %) اختصاص یافته است. بر اساس نقشه کاربری ارائه‌شده بخش اعظم پهنه‌های سیل‌گیر نیز مربوط به مناطق مسکونی یا اراضی زراعی دیم است. آبراهه‌های با رتبه 3 و 4، به‌عنوان پهنه­های سیل­خیز و نواحی هدایت­کننده سیلاب به نواحی پایین­دست هستند. آبراهه‌های با رتبه 5 و بالاتر در محدوده سیلاب‌دشت‌ها یا پایاب رودخانه قرار دارند و معمولاً دارای سیلاب­های سطحی و گسترده هستند. هم‌چنين در بعضي از مناطق حوزه آبخیز که از ارتفاع نسبي بالايي برخوردارند، ميزان رواناب افزايش يافته و باعث سيل‌خيزي منطقه می‌شود. لذا نظارت بر برداشت منابع قرضه رودخانه‌های به‌جهت عدم تخریب بستر رودخانه و ساخت‌وسازها (تغییر کاربری) از جمله پیشنهادهای اولویت­دار در این حوزه آبخیز هستند.

المصادر:

1. Abedini M, Fathi M H. 2017. Flood Risk Mapping and Evaluation by using the Analytic Network Process Case Study: (Khiav Chai Catchment). Journal of Hydrogeomorphology, 2 (3): 99-120. (In Persian).
2. Azadtalab M, Shahabi H, Shirzadi A, Chapi K. 2020. Flood hazard mapping in Sanandaj using combined models of statistical index and evidential belief function. Journal of Motaleate Shahri, 9 (36): 27-40. http://dx.doi.org/10.34785/J011.2021.801. (In Persian).
3. Azizi E, Mostafazadeh R, Hazbavi Z. Esmali Ouri A, Mirzaie Sh, Huang G, Qian, X. 2022. Spatial distribution of flood vulnerability index in Ardabil province, Iran. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. https://doi.org/10.1007/s00477-022-02264-5.
4. Das S. 2018. Geographic information system and AHP-based flood hazard zonation of Vaitarna basin, Maharashtra, India. Arabian Journal of Geosciences, 11: 576. https://doi.org/10.1007/s12517-018-3933-4.
5. Esfandiary Darabad F, Layeghi S, Mostafazadeh R, Haji Kh. 2021. The zoning of flood risk potential in the Ghotorchay watershed with ANP and WLC multi-criteria decision making methods. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 8 (2): 135-150. https://doi.org/ 10.52547/jsaeh.8.2.135. (In Persian).
6. Farooq M, Shafique M, Khattak M S. 2019. Flood Hazard Assessment and Mapping of River Swat Using HEC-RAS 2D Model and High-Resolution 12-M Tandem-X DEM (Worlddem). Natural Hazards, 97: 477–492. https://doi.org/10.1007/s11069-019-03638-9.
7. Fathalizadeh B, Abedini M, Rajabi M. 2020. Investigating the Causes and Hazards of flood in Zunuzchay Watershed Using HEC-HMS Hydrological Model and Fuzzy Logic. Quantitative Geomorphological Research, 9 (1): 134-155. https://doi.org/10.22034/GMPJ.2020.109539. (In Persian).
8. Ghaffari G, Solaimani K, Mosaedi A. 2007. Flood Hazard Zoning and Damage Assessment Using HEC-GeoRAS (Case Study: Babolrood River). Journal of the Iranian Natural Resources, 60 (2): 439-451. (In Persian).
9. Hossain B, Sohel M S, Ryakitimbo C M. 2020. Climate Change Induced Extreme Flood Disaster in Bangladesh: Implications on People’s Livelihoods in the Char Village and Their Coping Mechanisms. Progress in Disaster Science, 6, 100079. https://doi.org/10.1016/j.pdisas.2020.100079.
10. Kenyon W, Hill G, Shannon P. 2008. Scoping the Role of Agriculture in Sustainable Flood Management. Land Use Policy, 25 (3): 351–360. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2007.09.003.
11. Kheirizadeh M, Maleki J, Amonia, H. 2013. Zoning of flood risk potential in Mordeghachai catchment using ANP model. Quantitative Geomorphological Research, 1 (3): 39-56. (In Persian).
12. Kourgialas NN, Karatzas GP. 2011. Flood management and a GIS modelling method to assess flood-hazard areas: a case study”. Hydrolgy Science Journal, 56 (2): 212–225. https://doi.org/10.1080/02626667.2011.555836.
13. Malek Mohammadi B, Tajrishi M. 1999. How to determine the rate of flood insurance in urban areas of Iran , Quarterly Journal of Insurance Industry (Proceedings of the Seminar on Insurance and Natural Disasters). Insurance Research Journal (Former Insurance Industry), 55: 1-18. (In Persian).
14. Mirzaei Sh, Esmali A, Mostafazadeh R, Ghorbani A, Mirzaei S. 2017. Flow modelling and determination of sub-watersheds contribution in flood hydrograph in Amoughin watershed, Ardabil province. Journal of Natural Environmental Hazards, 7 (18): 89-108. (In Persian).
15. Mishra K, Sinha R. 2020. Flood risk assessment in the Kosi megafan using multi-criteria decision analysis: A hydro-geomorphic approach. Geomorphology, 350:1-13. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.106861.
16. Mostafazadeh R, Mehri S. 2018. Trends in Variability of Flood Coefficient in River Gauge Stations of Ardabil Province, Iran. Journal of Watershed Management Research, 9 (17): 82-95. (In Persian).
17. Mostafazadeh R, Mirzaei Sh, Nadiri P. 2016. Curve Number Determination using Rainfall and Runoff Data and its Variations with Rainfall Components in a Forested Watershed. J. Water and Soil Sci (Sci. & Technol. Agric. & Natur. Resour.), 21 (4): 15-28. (In Persian).
18. National Irrigation and Drainage Committee of Iran and National Committee for Natural Disaster Reduction. 2000. Guide to non-structural methods of flood management. No. 40.
19. Ogato G S, Bantider A, Abebe K, Geneletti D. 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. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2019.100659.
20. Parvaresh E, Mahdavi R, Malekian A, Esmaeilipoor Y, Holisaz A. 2018. Prioritizing of effective factors in flooding potential using Electre IIIMethod and Flood Flow Coefficient (Case study: Sarkhoon Subwatersheds of Bandarabbas). Arid Biome Scientific and Research Journal, 8 (1): 75-87. https://dx.doi.org/10.29252/aridbiom.8.1.75. (In Persian).
21. Rahman A, Mahmood S, Dawood M, Rahman G, Chen F. 2019. Impact of Climate Change on Flood Factors and Extent of Damages in the Hindu Kush Region. In Oxford Research Encyclopedia of Natural Hazard Science; Oxford University Press: Oxford, UK, 36 pp. https://doi.org/10.1093/acrefore/9780199389407.013.316.
22. Rahmani Sh, Azizian A, Samadi A. 2019. Determining flood hazard level of mazandaran sub-basins using a gis-based distributed method. Journal of Hydraulics, 14 (1): 123-139. https://doi.org/10.30482/jhyd.2019.155838.1342. (In Persian).
23. Saeed M, Li H, Ullah S, Rahman A, Ali A, Khan R, Hassan W, Munir I, Alam S. 2021. Flood Hazard Zonation Using an Artificial Neural Network Model: A Case Study of Kabul River Basin, Pakistan. Sustainability, 13 (24): 13953. https://doi.org/10.3390/su132413953.
24. Solaimani K, Darvishi Sh. 2020. Zoning and Monitoring of Spring 2019 Flood Hazard in Khuzestan Using Landsat-8 Data. Eco-Hydrology journal, 7 (3): 563-842. https://doi.org/10.22059/ije.2020.302703.1333. (In Persian).
25. Solaimani K. 2020. Final report of the flood risk zoning project in Mazandaran province. (Case study: Babolrood watershed). General Department of Natural Resources and Watershed Management of Mazandaran-Sari Province, 410 pp. (In Persian).
26. Tahmasebi M R, Shabanlou S, Rajabi A, Yosefvand F. 2021. Flood probability zonation using a comparative study of two well-known random forest and support vector machine models in northern Iran. Journal of Water and Irrigation Management, 11 (2): 223-235. https://doi.org/10.22059/jwim.2021.317527.856. (In Persian).
27. Telvari, A. 1997. Flood Control Management and Flood Mitigation. Expert Workshop on Rivers Flood Control. Hamadan, 15 and 16 May, pp: 59-50. (In Persian).
28. Ullah K, Zhang J. 2020. GIS-Based Flood Hazard Mapping Using Relative Frequency Ratio Method: A Case Study of Panjkora River Basin, Eastern Hindu Kush, Pakistan. PLoS ONE, 15 (3): e0229153. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0229153.
29. Valizadeh Kamran Kh, Delire Hasannia R, Azari Amgani Kh. 2019. Flood zoning and its impact on land use in the surrounding area using unmanned aerial vehicles (UAV) images. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 10 (3): 59-75. https://girs.bushehr.iau.ir/article_668470_1132929.html?lang=en. (In Persian).
30. Wu Y, Zhong P, Zhang Y, Xu B, Ma B, Yan, K. 2015. Integrated flood risk assessment and zonation method: a case study in Huaihe River basin, China. Natural Hazards, 78 (1): 635-651. https://doi.org/10.1007/s11069-015-1737-3.
31. Yahaya S. 2008. Multicriteria Analysis for Flood Vulnerable Areas in Hadejia-jama are River Basin, Nigeria. Annual Conference Portland, Oregon. ASPRS 2008 Annual Conference Portland, Oregon. April 28-May 2.
32. Zali M, Solaimani K, Habibnejad Roshan M, Miryaghoubzadeh M H. 2022. Comparison and prioritization of flooding in Nekarood sub-basins using morphometric method in GIS. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 13 (2): 6- 10. https://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1401.13.2.2.2.