ادغام مدل های تصمیم گیری چندمعیاره و تکنیک تجزیه‌وتحلیل منطقه ای سیلاب جهت اولویت بندی زیرحوزه ها برای کنترل سیل (مطالعه موردی: حوزه آبخیز دهبار خراسان)

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 2، دوره 8، شماره 2 - شماره پیاپی 30، تیر 1398، صفحه 27-45   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v0i0.76607

نویسندگان

علی رضا نفرزادگان^{* 1}؛ علی اکبر محمدی فر¹؛ حسن وقارفرد¹؛ معصومه فروزان فرد²

¹دانشگاه هرمزگان

²مجتمع آموزش عالی سراوان

چکیده

امروزه یکی از مسائل مهم در پروژه­های مهار سیلاب کشور، اولویت­بندی حوزه­ها برای تخصیص بودجه و عملیات سازه­ای و غیرسازه­ای است. با توجه به فقدان ایستگاه­های هیدرومتری در بسیاری از زیرحوزه­ها، تعیین میزان مشارکت زیرحوزه­های مختلف یک حوزه آبخیز در ایجاد سیلاب را با مشکل مواجه می­کند. بررسی پارامترهای مؤثر در بروز سیل از طریق رویکردهای تصمیم­گیری چندمعیاره (MCDM) می­تواند در تعیین نقش هر یک از زیرحوزه­ها در بروز سیلاب راهگشا باشد. منطقه مورد مطالعه پژوهش حاضر (حوزه آبخیز دهبار در استان خراسان رضوی) به 10 زیرحوزه تقسیم شد. سپس 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 شدند و مقدار هرکدام برای هر زیرحوزه محاسبه گردید. وزن­دهی این پارامترها با تکنیک فرآیند تحلیل سلسله­مراتبی (AHP) انجام گردید. پس از وزن­دهی به معیارهای ارزیابی و تهیه ماتریس تصمیم­گیری، جهت اولویت­بندی از مدل­های VIKOR و Permutation استفاده گردید. بعد از اولویت­بندی، جهت ارزیابی و صحت­سنجی این مدل­ها از روش تجزیه‌وتحلیل منطقه­ای سیلاب (براساس ایستگاه­های موجود در حوزه) استفاده شد و دبی حداکثر سیلاب در دوره بازگشت­های مختلف محاسبه گردید. درنهایت برون‌داد این سه روش با استفاده از روش میانگین رتبه­ها ادغام گردید. نتایج نشان داد که زیرحوزه­های شماره 1، شماره 3 و شماره 2 در رتبه‌های نخست قرار دارند و درنتیجه ازلحاظ ضرورت انجام اقدامات مدیریتی در اولویت هستند.

کلیدواژه‌ها

اولویت بندی زیرحوزه ها؛ سیل خیزی؛ مدل ویکور؛ مدل جایگشت؛ تحلیل منطقه ای سیلاب؛ حوزه دهبار

مراجع

اصغرپور، محمد جواد؛ 1380. تصمیم‌گیری چند معیاره. انتشارات دانشگاه تهران.

آمانی، محمد؛ نجفی‌نژاد، علی؛ 1393. اولویت بندی زیرحوزه ها با استفاده از آنالیز مورفومتری، فنون سنجش از دور و GIS، حوزه آبخیز لهندر، استان گلستان. پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز. شماره 9. 1-15.

ایزانلو، حسن؛ 1385. اولویت‌‌بندی زمانی و مکانی سیل خیزی زیر حوزه‌های آبخیز کوشک آباد خراسان رضوی با استفاده از مدل ‏‎HEC-HMS‎‏. پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری. استاد راهنما: حمیدرضا مرادی. دانشگاه تربیت مدرس.

بدری، بهرام؛ زارع بیدکی، رفعت؛ هنربخش، افشین؛ آتشخوار، فاطمه؛ 1395. اولویت‌بندی زیرحوضه‌های آبخیز بهشت آباد ازنظر پتانسیل سیل‌خیزی. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. شماره 48(1). 143- 158.

تاجیکی، مریم؛ 1386. ارزیابی اثر اقدامات آبخیزداری بر روی سیلخیزی و رسوبدهی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز رامیان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. استاد راهنما: علی نجفی‌نژاد. دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

ثقفیان، بهرام؛ فرازجو، حسن؛ 1386. تعیین مناطق مولد سیل و اولویت بندی سیل‌خیزی واحدهای هیدرولوژیک حوزه سد گلستان. علوم و مهندسی آبخیزداری. شماره 1. 1-11.

حافظی‌نسب، جواد؛ 1383. بررسی علل وقوع سیلاب گلستان و روش‌های جلوگیری از آن. پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران. استاد راهنما: یوسف حسن‌زاده. دانشگاه تبریز.

رضوی زاده، سمانه؛ شاهدی، کاکا؛ 1395. اولویت‌بندی سیل‌خیزی زیرحوزه‌های حوزه آبخیز طالقان با استفاده از تلفیق AHP و TOPSIS. فصل‌نامه اکوسیستم‌های طبیعی ایران. دوره 7. شماره 4. زمستان 1395. 33-46.

سلاجقه، علی؛ رضوی‌زاده، سمانه؛ سلاجقه، سوسن؛ 1389. اولویت بندی سیل‌خیزی در زیر حوزه‌های آبخیز تنکاب استان فارس، با استفاده از مدل اسکالوگرام. اولین کنفرانس بین المللی مدلسازی گیاه، آب، خاک و هوا. مرکز بین المللی علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی. کرمان.

سلیمانی، کریم؛ گنبد، محمد بشیر؛ موسوی، سید رمضان؛ خلیفی، شهرام؛ 1387. پتانسیل تولید سیل در حوضه‌های آبخیز با استفاده از مدل HEC-HMS در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (مطالعه موردی: حوضه معرف کسیلیان). پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. شماره 65. 51-60.

سلیمانی‌ساردو، فرشاد؛ سلطانی کوپایی، سعید؛ سلاجقه، علی؛ 1392. انتخاب شاخص سیل‌خیزی مناسب با استفاده از مدل بارش- رواناب HEC-HMS و تکنیک‌های GIS و RS (مطالعه موردی: حوزه سد جیرفت). پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز. شماره 8. 90-108.

عباسی‌کجانی، عبدالحسین؛ 1395. بررسی امکان اولویت بندی زیرحوضه‌ها ازنظر سیل‌خیزی با استفاده از مدل HEC-HMS(مطالعه موردی: حوزه آبخیز اسکندری- زاینده رود). پایان‌نامه کارشناسی ارشد. استاد راهنما: علی طالبی. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه یزد.

فلاح، مقدسه؛ محمدی، مازیار؛ کاویان، عطااله؛ 1394. اولویت‌بندی زیرحوضه‌ها با استفاده از آنالیز مورفومتری و تغییرات کاربری اراضی. اکوهیدرولوژی. شماره 3. 261-274.

قائمی، محمود؛ 1373. مطالعات شناسایی تکمیلی پروژه آبخیزداری در حوضه آبخیز کرخه. مدیریت آبخیزداری وزارت جهاد کشاورزی.

قنواتی، عزت‌ا...؛ کرم، امیر؛ آقا علیخانی، مرضیه؛ 1390. کارآیی روش تحلیل سلسله مراتبی در مطالعات سیل‌خیزی. فصل‌نامه جغرافیا (انجمن جغرافیایی ایران). سال 9. شماره 31. 255-275.

کاظمی، محمد؛ نوحه‌گر، احمد؛ قصر دشتی روشن، محمد؛ رضائی، پیمان؛ 1391. بررسی تأثیر تغییر کاربری اراضی بر پتانسیل سیل‌خیزی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز تنگ بستانک شیراز). پژوهش‌های فرسایش محیطی. شماره5. 28-41.

کریمی زاده، کیوان؛ سلاجقه، علی؛ محسنی ساروی، محسن؛ خلیقی، شهرام؛ 1388. بررسی نقش عملیات آبخیزداری اجرا شده در حوزه آبخیز سیرا - کلوان بر زمان تمرکز و زمان تأخیر حوضه. همایش ملی بحران آب در کشاورزی و منابع طبیعی. شهرری.

محمدی‌مطلق، رضا؛ جلال کمالی، نوید؛ جلال کمالی، امیر؛ 1392. بررسی نقش مشارکت زیر حوضه‌های آبریز در شدت سیل‌خیزی (مطالعه موردی حوضه آبریز دالکی). مهندسی آبیاری و آب ایران. شماره 13. 31-44.

محمودی، فرج‌ا...؛ یمانی، مجتبی؛ بهرامی، شهرام؛ 1386. ارزیابی مدل هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفولوژیکی (GIUH) در حوزه آبخیز کنگیر (ایوان غرب). پژوهش‌های جغرافیایی. شماره 60. 1-14.

ملکیان، آرش؛ افتادگان خوزانی، اصغر؛ عشورنژاد، غدیر؛ 1391. پهنه‌بندی پتانسیل سیل‌خیزی حوزه آبخیز اخترآباد با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی. پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. دوره 44. شماره 4. 131-152.

مهدوی، محمد؛ 1390. هیدرولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه تهران.

یوسفوند، مهدی؛ شعبانلو، سعید؛ هدایت، نجف؛ 1391. تعیین پهنه‌بندی سیل‌گیر با استفاده از نرم افزار WMS در محیط GIS (مطالعه موردی: حوضه آبریز گاماسیاب استان کرمانشاه). همایش ملی بهره برداری بهینه از منابع آب. دزفول.

Ameri AA, Pourghasemi HR, Cerda A., 2018. Erodibility prioritization of sub-watersheds using morphometric parameters analysis and its mapping: A comparison among TOPSIS, VIKOR, SAW, and CF multi-criteria decision making models. Science of The Total Environment, 613: 1385-1400.

Amiri M, Pourghasemi HR, Arabameri A, Vazirzadeh A, Yousefi H, Kafaei S., 2019. Prioritization of Flood Inundation of Maharloo Watershed in Iran Using Morphometric Parameters Analysis and TOPSIS MCDM Model. In Spatial Modeling in GIS and R for Earth and Environmental Sciences (pp. 371-390). Elsevier.

Biswas S, Sudhakar S, Desai VR., 2002. Remote sensing and geographic information system based approach for watershed conservation. Journal of Surveying Engineering. 128(3): 108-24.

Chen LY, Wang TC., 2009. Optimizing partners’ choice in IS/IT outsourcing projects: The strategic decision of fuzzy VIKOR. International Journal of Production Economics. 120(1): 233-42.

Ellram LM., 1990. The supplier selection decision in strategic partnerships. Journal of Purchasing and materials Management. 26(4): 8-14.

Hlaing KT, Haruyama S, Aye MM., 2008. Using GIS-based distributed soil loss modeling and morphometric analysis to prioritize watershed for soil conservation in Bago river basin of Lower Myanmar. Frontiers of Earth Science in China. 2(4): 465-78.

Jun KS, Chung ES, Kim YG, Kim Y., 2013. A fuzzy multi-criteria approach to flood risk vulnerability in South Korea by considering climate change impacts. Expert Systems with Applications. 40(4):1003-13.

Lee G, Jun KS, Chung ES., 2013. Integrated multi-criteria flood vulnerability approach using fuzzy TOPSIS and Delphi technique. Natural Hazards and Earth System Sciences. 13(5): 1293-312.

Lee G, Jun KS, Chung ES., 2015. Group decision-making approach for flood vulnerability identification using the fuzzy VIKOR method. Natural Hazards and Earth System Sciences. 15(4): 863-74.

Levy JK., 2005. Multiple criteria decision making and decision support systems for flood risk management. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 19(6): 438-47.

Melton MA., 1958. Correlation structure of morphometric properties of drainage systems and their controlling agents. The Journal of Geology. 66(4): 442-60.

Opricovic S, Tzeng GH., 2007. Extended VIKOR method in comparison with outranking methods. European journal of operational research. 178(2): 514-29.

Rahmati O, Samadi M, Shahabi H, Azareh A, Rafiei-Sardooi E, Alilou H, Shirzadi A., 2019. SWPT: An automated GIS-based tool for prioritization of sub-watersheds based on morphometric and topo-hydrological factors. Geoscience Frontiers.

Sharma SK, Tignath S, Mishra SK., 2008. Morphometric analysis of drainage basin using GIS approach. JNKVV Res Jour. 42(1):91-5.

Sinha R, Bapalu GV, Singh LK, Rath B., 2008. Flood risk analysis in the Kosi river basin, north Bihar using multi-parametric approach of analytical hierarchy process (AHP). Journal of the Indian Society of Remote Sensing. 36(4):335-49.

Walczykiewicz T., 2015. Multi-criteria analysis for selection of activity options limiting flood risk. Water resources. 42(1):124-32.