دوره 13، شماره 25 - ( بهار و تابستان 1401 1401 )
جلد 13 شماره 25 صفحات 196-188 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mohammadi M, Mohammadifar A, Forozanfard M, Jalali M. (2022). Flood Prioritization of Dehbar Watersheds in Khorasan Razavi Province using TOPSIS Model, Morphometric Analysis and Regional Flood Frequency Analysis. J Watershed Manage Res. 13(25), 188-196. doi:10.52547/jwmr.13.25.188
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1167-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1167-fa.html
محمدی مجتبی، محمدی فر علی اکبر، فروزان فرد معصومه، جلالی مهدی. اولویت بندی سیل خیزی زیرحوزه های آبخیز دهبار در استان خراسان رضوی با استفاده از مدل TOPSIS، آنالیز مورفومتریک و تجزیه و تحلیل منطقه ای سیلاب پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1401; 13 (25) :196-188 10.52547/jwmr.13.25.188
1- گروه مدیریت و کنترل بیابان، دانشکده منابع طبیعی، مجتمع آموزش عالی سراوان،سراوان، ایران
2- علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده کشاورزی ومنابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندر عباس، ایران
3- مجتمع آموزش عالی سراوان،سراوان، ایران
4- اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان فارس، شیراز، ایران
2- علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده کشاورزی ومنابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، بندر عباس، ایران
3- مجتمع آموزش عالی سراوان،سراوان، ایران
4- اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان فارس، شیراز، ایران
چکیده: (2493 مشاهده)
مقدمه و هدف: سیلاب یکی از مخاطرات طبیعی دنیا است که منشا هیدروکلیماتولوژی داشته و به صورت آنی و در اثر عوامل مختلف به وقوع می پیوندد. این پدیده در مقایسه با مخاطرات طبیعی دیگر، با فراوانی زیاد و در گستره وسیع اتفاق می افتد. بررسی پارامترهای موثر در بروز سیل در زیرحوضه ها از طریق روشهایی نظیر سیستم تصمیم گیری چندمعیاره و آنالیز مورفومتریک می تواند در تعیین نقش هریک از زیرحوضه ها در بروز سیلاب راه گشا باشد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش حوضه دهبار در استان خراسان رضوی به 10 زیرحوضه تقسیم گردید. 13 شاخص و معیار شامل مساحت، ضریب گراولیوس، تراکم زهکشی، ضریب گردی، ضریب فرم، شماره منحنی، نسبت انشعاب، طول آبراهه اصلی، شیب متوسط، ارتفاع متوسط، زمان تمرکز، بارندگی و ضریب رواناب انتخاب، و مقدار هر کدام برای هر زیرحوضه محاسبه گردید. وزندهی این پارامترها با تکنیک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی انجام گردید. و پس از وزن دهی به معیارها و تهیه ماتریس تصمیم گیری جهت اولویت بندی از مدل TOPSIS، روش آنالیز مورفومتریک و تجزیه و تحلیل منطقه ای استفاده و در نهایت یافته های این سه روش با استفاده از روش میانگین رتبه ها ادغام گردید.
یافته‌ها: یافته های مقایسات زوجی بین معیارها با استفاده از روش AHP بر روی معیارها نشان داد که معیار ضریب رواناب با وزن 0/219 بالاترین وزن و اهمیت را در بین معیارها دارد. پس از این معیار، شاخصهای بارندگی، زمان تمرکز و شماره منحنی به ترتیب با وزن نسبی 0/148، 0/116 و 0/109 در رتبه های بعدی قرار دارند. نتایج روش TOPSIS نشان داد که زیرحوضه شماره (1) دارای بالاترین پتانسیل سیل خیزی بوده، و زیرحوضه شماره (3) و (2) به ترتیب رتبه دوم و سوم را از نظر سیل خیزی دارند، همچنین زیرحوضه شماره (7) دارای کمترین پتانسیل سیل خیزی می باشد. نتایج آنالیز مورفومتری نیز نشان داد که زیرحوضه های 3، 1، و 8 دارای بالاترین پتانسیل سیل خیزی می باشد، همچنین زیرحوضه های 7 و 10 در اولویت انتهایی قرار دارند. نتایج روش تجزیه و تحلیل سلاب منطقه ای نیز نشان داد که زیرحوضه های 1، 3، 8 و 2 به ترتیب دارای دبی اوج سیلاب بالاتری هستند و زیرحوضه های 5، 10 ، 4و 9 دارای دبی اوج سیلاب کمتری هستند.
نتیجه‌گیری: یافته ها نشان داد که زیرحوضه های 1،3 و2 در اولویت اول قرار دارند، و از این رو از لحاظ ضرورت انجام اقدامات آبخیزداری در الویت هستند. یافته های پژوهش مبین این است که اولویت بندی زیرحوضه ها با استفاده از پارامترهای مورفومتری و هیدرولوژیکی به منظور شناسایی حوضه های حساس به سیلاب به ویژه در حوضه های فاقد آمار، روشی دقیق و کاربردی است.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش حوضه دهبار در استان خراسان رضوی به 10 زیرحوضه تقسیم گردید. 13 شاخص و معیار شامل مساحت، ضریب گراولیوس، تراکم زهکشی، ضریب گردی، ضریب فرم، شماره منحنی، نسبت انشعاب، طول آبراهه اصلی، شیب متوسط، ارتفاع متوسط، زمان تمرکز، بارندگی و ضریب رواناب انتخاب، و مقدار هر کدام برای هر زیرحوضه محاسبه گردید. وزندهی این پارامترها با تکنیک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی انجام گردید. و پس از وزن دهی به معیارها و تهیه ماتریس تصمیم گیری جهت اولویت بندی از مدل TOPSIS، روش آنالیز مورفومتریک و تجزیه و تحلیل منطقه ای استفاده و در نهایت یافته های این سه روش با استفاده از روش میانگین رتبه ها ادغام گردید.
یافته‌ها: یافته های مقایسات زوجی بین معیارها با استفاده از روش AHP بر روی معیارها نشان داد که معیار ضریب رواناب با وزن 0/219 بالاترین وزن و اهمیت را در بین معیارها دارد. پس از این معیار، شاخصهای بارندگی، زمان تمرکز و شماره منحنی به ترتیب با وزن نسبی 0/148، 0/116 و 0/109 در رتبه های بعدی قرار دارند. نتایج روش TOPSIS نشان داد که زیرحوضه شماره (1) دارای بالاترین پتانسیل سیل خیزی بوده، و زیرحوضه شماره (3) و (2) به ترتیب رتبه دوم و سوم را از نظر سیل خیزی دارند، همچنین زیرحوضه شماره (7) دارای کمترین پتانسیل سیل خیزی می باشد. نتایج آنالیز مورفومتری نیز نشان داد که زیرحوضه های 3، 1، و 8 دارای بالاترین پتانسیل سیل خیزی می باشد، همچنین زیرحوضه های 7 و 10 در اولویت انتهایی قرار دارند. نتایج روش تجزیه و تحلیل سلاب منطقه ای نیز نشان داد که زیرحوضه های 1، 3، 8 و 2 به ترتیب دارای دبی اوج سیلاب بالاتری هستند و زیرحوضه های 5، 10 ، 4و 9 دارای دبی اوج سیلاب کمتری هستند.
نتیجه‌گیری: یافته ها نشان داد که زیرحوضه های 1،3 و2 در اولویت اول قرار دارند، و از این رو از لحاظ ضرورت انجام اقدامات آبخیزداری در الویت هستند. یافته های پژوهش مبین این است که اولویت بندی زیرحوضه ها با استفاده از پارامترهای مورفومتری و هیدرولوژیکی به منظور شناسایی حوضه های حساس به سیلاب به ویژه در حوضه های فاقد آمار، روشی دقیق و کاربردی است.
واژه‌های کلیدی: اولویت بندی زیرحوضه ها، آنالیز مورفومتریک، تحلیل منطقه ای سیلاب، حوضه دهبار، سیل خیزی، مدل TOPSIS
فهرست منابع
1. Alizadeh, A. 2013. The Principles of Applied Hydrology. 36th Edition, Imam Reza (AS) University, Mashhad.
2. Altaf, S., G. Meraj and S. Romshoo. 2014. Morphometry and land cover based multi-criteria analysis for assessing the soil erosion susceptibility of the western Himalayan watershed. Environmental Monitoring and Assessment, 186(12): 8391-8412. [DOI:10.1007/s10661-014-4012-2]
3. Amini, M. and A. Najafinejad. 2014. Prioritization of sub-watersheds based on morphometric Analysis, GIS and RS Techniques: Lohandar watershed, Golestan Province.Journal of Watershed Management Research, 5(9): 1-15.
4. Avand, M., A. Nasiri Khiavi, M. Khazaei and J.P. Tiefenbacher. 2021. Determination of flood probability and prioritization of sub-watersheds: A comparison of game theory to machine learning. Journal of Environmental Management, 295: 1-14. [DOI:10.1016/j.jenvman.2021.113040]
5. Badri, B., R. Zare Bidaki, A. Honarbakhsh and F. Atashkhar. 2016. Prioritization of Flooding Potential in Beheshtabad Subbasins. Physical Geography Research Quarterly, 48(1): 143-158.
6. Bayat, R., Z. Gerami, M. Arabkhedri, H.R. Peyrowan and R. Kazemi. 2021. Investigating the Status of Some Indicators of Assessment of Watersheds and Prioritizing Sub-Catchments in Terms of Erosion Reduction (Case Study of Karkheh Watershed). Journal of Watershed Management Research, 12 (23): 108-118 (In Persian).
7. Bloschl, G., J. Hall, J. Parajka, R.A.P. Perdigao, B. Merz, B. Arheimer, G.T. Aronica,
8. A. Bilibashi, O. Bonacci, M. Borga, C. Ivan, A. Castellarin and G.B. Chirico. 2017.
9. European floods, 590: 588-590.
10. Chandrashekara, H., K. Lokeshb, M. Sameenac, J. Roopad and G. rangannae. 2015. GIS -Based Morphometric Analysis of Two Reservoir Catchments of Arkavati River, Ramanagaram District, Karnataka. Aquatic Procedia. International conference on water resources, coastal and ocean engineering (ICWRCOE 2015), 4: 1345-1353. [DOI:10.1016/j.aqpro.2015.02.175]
11. Eckstein, D., V. Künzel, L. Schäfer and M. Winges. 2019. Global climate risk index 2020. Bonn: Germanwatch.
12. Fallah, M., M. Mohammadi and A. Kavian. 2015. Prioritization of Sub-watershedsusing Morphometric and LandUse change Analysis. Iranian journal of Ecohydrology, 2(3): 261-274.
13. Ghanavati, E., A. Karam and M. Aghajani. 2012. Flood Risk Zonation in the Farahzad Basin using AHP Model. Geography, 9(31): 255-275 (In Persian).
14. Hlaing, K., S. Haruyama and A. Maung. 2008. Using GIS-based distributed soil loss modeling and morphometric analysis to prioritize watershed for soil conservation in Bago river basin of Lower Myanmar, Front. Earth Science, 2(4): 465-478. [DOI:10.1007/s11707-008-0048-3]
15. Jun, K.S., E.S. Chung, Y.G. Kim and Y. Kim. 2013. A Fuzzy Multi-Criteria Approach to Flood Risk Vulnerability in South Korea By Considering Climate Change Impacts, Expert Systems with Applications. 40: 1003-1013. [DOI:10.1016/j.eswa.2012.08.013]
16. Khourshidi, S., N. Rostami and A. Salehpourjam. 2021. Prioritizing flood producing potential in ungauged watersheds using the AHP-VIKOR method (Case study: Haji-Bakhtiar Watershed, Ilam). Environmental Erosion Research Journal, 11 (2): 66-92 (In Persian).
17. Lee, G., K.S. Jun and E.S. Chung. 2013. Integrated Multi-Criteria Flood Vulnerability Approach Using Fuzzy TOPSIS and Delphi Technique. Nat. Hazards Earth Syst. Science, 13: 1293-1312. [DOI:10.5194/nhess-13-1293-2013]
18. Lee, G., K.S. Jun and E.S. Chung. 2014. Group Decision-Making Approach For Flood Vulnerability Identification Using The Fuzzy VIKOR Method, Nat. Hazards Earth Syst. Sci. Discuss, 2: 6141-6171. [DOI:10.5194/nhessd-2-6141-2014]
19. Levy, J.K. 2005. Multiple Criteria Decision Making and Decision Support Systems for Flood Risk Management. Stoch Environ Res Risk Assess, 19: 438-447. [DOI:10.1007/s00477-005-0009-2]
20. Lin, L., M. Li., H. Chen., X. Lai., H. Zhu and Wang. 2020. Integrating landscape planning
21. and stream quality management in mountainous watersheds: a targeted ecological
22. planning approach for the characteristic landscapes. Ecol. Indicat, 117: 106557.
23. Malekian, A., A. Oftadegan Khuzani and G. Ashurnejad. 2012. Flood hazard zoning in watershed scale using fuzzy logic (Case study: Akhtar Abad Watershed). Physical Geography Research Quarterly, 44(4): 131-152 (In Persian).
24. Marhaento, H., M.J. Booij and A.Y. Hoekstra. 2018. Hydrological response to future landuse change and climate change in a tropical catchment. Hydrol. Science Journal, 63: [DOI:10.1080/02626667.2018.1511054]
25. Melton, M.A. 1958. Correlations structure of morphometric properties of drainage systems and their controlling agents. Journal of Geology. 66: 442-460. [DOI:10.1086/626527]
26. Nafarzadegan, A., A, Mohammadifar, H. Vagharfard and M. Foruzanfard. 2019. Combination of Multi-criteria Decision-making Models and Regional Flood Analysis Technique to Prioritize Sub-watersheds for Flood Control (Case study: Dehbar Watershed of Khorasan). Journal of Geography and Environmental Hazards, 8(2): 27-45 (In Persian).
27. Nazaripouya. H. 2019. Evaluation of Factor Analysis Method in Prioritizing Flood in Northern Sub-basins of Alvand Hamedan. Journal of Watershed Management Research, 10(20): 49-61 (In Persian). [DOI:10.29252/jwmr.10.20.49]
28. Razavizadeh, S. and K. Shahedi. 2017. Combination of AHP and TOPSIS methods to prioritize of flooding in Taleghan sub watersheds. Natural Ecosystems of Iran, 7(4): 33-46 (In Persian).
29. Saghafian, B. and H. Farazjou. 2007. Prioritization of hydrologic units with respect to flood potential in Golestan Dam river basin. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 1 (1): 1-11 (In Persian).
30. Sharma, S., S. Tignath and S. Mishra. 2008. Morphometric analysis of drainage basin using GIS approach. JNKVV Res Journal, 42(1): 88-92.
31. Sinha, R. G.V. Bapalu, L.K. Singh and B. Rath. 2008. Flood Risk Analysis in The Kosi River Basin, North Bihar using Multi-Parametric Approach of Analytical Hierarchy Process (AHP). J. Indian Soc. Remote Sens, 36: 335-349. [DOI:10.1007/s12524-008-0034-y]
32. Todorovski, L. and S. Džeroski. 2006. Integrating knowledgedriven and data-driven approaches to modeling. Ecological Modelling, 194(1): 3-13. [DOI:10.1016/j.ecolmodel.2005.10.001]
33. Walczykiewicz, T. 2015. Multi-Criteria Analysis For Selection of Activity Options Limiting Flood Risk. Water Resources, 42(1): 124-132. [DOI:10.1134/S0097807815010121]
34. Zali, M., K. Solaimani, M. Habibnejad Roshan and M. Miryaghubzadeh. 2021. Comparison and prioritization of flooding in Nekarood sub-basins using morphometric method in GIS. Journal of RS and GIS for Natural Resources, in Press (In Persian).
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
