ارزیابی و پهنه بندی ریسک سیلاب سکونتگاه های انسانی در راستای توسعه پایدار با بهره گیری از Fuzzy AHP در محیط GIS و مدل DPSIR (مطالعه موردی : منطقه آبعلی)

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

مرتضی قبادی ¹ , معصومه احمدی پری ² , اسماعیل صالحی ³

1 - (مسوول مکاتبات): استادیار گروه محیط زیست، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه لرستان، ایران.
2 - دانشجوی دکتری برنامه ریزی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، ایران.
3 - دانشیار گروه برنامه ریزی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، ایران.

تاریخ دریافت : 1393/08/04 تاریخ پذیرش : 1393/12/25 تاریخ انتشار : 1395/09/01

کلید واژه: ریسک سیلاب, سکونتگاه های انسانی, منطقه آبعلی, مدل DPSIR, Fuzzy AHP,

چکیده مقاله :

زمینه و هدف: ارزیابی و پهنه بندی ریسک سیلاب در سکونتگاه های انسانی به دلیل توسعه آن ها در حاشیه رودخانه ها، بستر و حواشی دشت های سیلابی بدون شناخت و توجه به شرایط هیدرولوژیکی و دینامیکی رودخانه ها و قسمت های بالا دست حوضه که موجب افزایش خطر سیلاب و خسارات جانی، مالی و زیربنایی می شود، امری ضروری و مهم در راستای توسعه پایدار سکونتگاه های انسانی می باشد. هدف از تحقیق حاضر شناسایی علل سیلاب و پیش بینی دامنه خسارات ناشی از آن در محدوده منطقه آبعلی است. روش بررسی: به منظور تحلیل عوامل تاثیر گذار بر سیلاب منطقه از مدل مفهومی DPSIR استفاده شده است. در تحلیل آسیب پذیری منطقه در برابر خطر سیلاب به روش DPSIR ، عوامل اجتماعی ، اقتصادی ، کالبدی و زیست محیطی به عنوان نیرو محرکه ها مورد بررسی قرار می گیرد و سپس با نقشه سازی نیرو محرکه ها و پهنه بندی منطقه ، سطح ریسک سیلاب منطقه تعیین می گردد. بدین منظور از روش Fuzzy AHP برای محاسبه وزن لایه ها و برای اجرای آن از برنامه نویسی در نرم افزار Matlab بهره گرفته شد و در نهایت براساس وزن های مستخرج از روش Fuzzy AHP، در محیط GIS پهنه بندی ریسک انجام گرفت. یافته ها: نتایج نشان می دهد از مجموع کل مساحت منطقه مطالعاتی، حدود 1788 هکتار ریسک خیلی بالا، 5098 هکتار ریسک بالا، 75/6190 هکتار ریسک متوسط و 75/3038 هکتار ریسک پایین سیلاب دارند. نتیجه گیری: : نتایج حاصل از تلفیق مدل های سیستم های پشتیبانی تصمیم گیری و سیستم اطلاعات جغرافیایی در تایید مطالعات پیشین، حاکی از کارایی بالای آن ها در تعیین مناطق با ریسک بالای سیلاب می باشد و ضرورت دارد در فرایند برنامه ریزی و آمایش به ویژه ارزیابی خطر این سطوح پهنه بندی شده مدنظر قرار گرفته شود.

چکیده انگلیسی:

Background and Objective: Flood risk assessment and zoning in human settlements is an important activity in line with sustainable development of human settlements. The reason is that these settlements are developed alongside the rivers, and bed and margins of torrential plains ignoring the hydrological and dynamical conditions of rivers and upstraem river basins that can increase flood risk and life, financial, and sub-structural damages. This study aims to identify the flood reasons and predict the range of subsequent damages within Abali area. Method: The conceptual model of DPSIR has been used to analyze the elements effective on the flood in the area. In DPSIR analysis of the area for its vulnerability against flood risk, societal, economic, spatial and environmental factors are considered asdriving forces. Then, the flood risk levele in the study area is determined by making plots for the driving forces and zoning the area. For this reason, Fuzzy AHP was used for calculation of layers weight and programming in MATLAB software was done to run it. Finally, risk zoning was carried out based on the weights extracted by Fuzzy AHP method in GIS environment. Results: The results show that from the total area of the case study, about 1788 hectare has a very high risk, 5098 hectare has a high risk, 6190.75 hectare has an average risk, and 3038.75 hectare has a low risk of flood. Conclusion: The results from integration of Decision Support Systems (DSS) models and GIS, as approved in previuos studies, indicate their high efficiency in identifying the areas with high flood risk. Therefore, it is essential to consider the zoning layers in planinig proceses, particularly rsik assessment.

منابع و مأخذ:

منابع

1-      فرجی سبکبار، ح؛ زراعتی، م؛ 1387 ، بررسی و مدیریت ریسک سیلاب در منطقه کاشان با استفاده از تکنیک GIS ، مجله سپهر، شماره 66،

2-      Associated Programme on Flood Management (APFM), 2008, URBAN FLOOD RISK MANAGEMENT: A Tool for Integrated Flood Management. World Meteorological Organization (WMO).PP 44.

3-      Belmonte, C, García,S, 2012, Flood  risk  assessment  and  mapping  in  peri-urban  Mediterranean  environments using  hydrogeomorphology.  Application  to  ephemeral  streams  in  the  Valencia region  (eastern  Spain), Landscape  and  Urban  Planning  104(5), 189–  200.

4-      Samuels,P,2004, A European perspective on current challenges in the analysis of inland flood risks, in: Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Flood Risk Management: Hazards, Vulnerability and Mitigation Measures, Springer, pp. 21–34.

5-      جعفری ، تیمور ، 1387، روش های سازه ای مدیریت سیلاب با توجه به قابلیت های ژئومورفولوژیک در مناطق روستایی، مجله سپهر ، دوره بیست و یکم، شماره هشتاد و دوم . 27-35 .

6-      Maantay,J, Maroko ,A , 2009, Mapping urban risk: Flood hazards, race, & environmen tal justice in New York, Applied Geography 29(3). 111–124.

7-      Bheshem, R & Serwan, M, 2008.Developing a GIS based integrated approach to flood management in Trinidad, West Indies. Environmental Management 88,1131-1140.

8-      Plate,E, 2002, Flood risk and flood management, Journal of Hydrology ,267(8). 2–11.

9-      شعبانلو، س، صدیقی، ح، ثقفیان، ب ، موسوی ، ح ، 1387 ، پهنه بندی سیلاب در شبکه رودخانه های استان گلستان با استفاده از GIS ، مجله پژوهش آب ایران ، سال دوم ، شماره سوم ، 22-11 .

10-  Wei, C & Hsu,N, 2008. Multireservoir real-time operations for flood control using balanced water level index method. Environmental Management 88,1624-1639.

11-  Jonkman, S.N., 2005. Global Perspectives on Loss of Human Life Caused by Floods. Natural Hazards 34:151-175.

12-  Tscherning,K , Helming,K, Sieber,S ,Paloma,G .2012. Does   research   applying   the   DPSIR   framework   support   decision   making?, Land  Use  Policy . 29(7) . 102–  110.

13-  Bell,S .2012. DPSIR = A Problem Structuring Method?. European Journal of Operational Research. 222(11) .350–360.

14-  Skoulikidis, N .2009. The environmental state of rivers in the Balkans:A review within the DPSIR framework. Science of the Total Environment. 407(5).2501 –2516.

15-  Liang, s and Mohanty ,A, 1997. Optimization of GIS-based Flood Hazard Zoninig. Journal of Chinese Soil and Water Conservation 28(1),PP.11-20.

16-  Sommer, T., Karpf, C., Ettrich, N., Haase, D., Weichel, T., Peetz, J. V., ... & Ullrich, K. (2009). Coupled modelling of subsurface water flux for an integrated flood risk management. Natural Hazards and Earth System Science, 9(4), 1277-1290.

17-  Weichel, T., Pappenberger, F., & Schulz, K. (2007). Sensitivity and uncertainty in flood inundation modelling? concept of an analysis framework. Advances in Geosciences, 11, 31-36.

18-  Maantay, J., & Maroko, A. (2009). Mapping urban risk: Flood hazards, race, & environmental justice in New York. Applied Geography, 29(1), 111-124.

19-  Camarasa-Belmonte, A. M., & Soriano-García, J. (2012). Flood risk assessment and mapping in peri-urban Mediterranean environments using hydrogeomorphology. Application to ephemeral streams in the Valencia region (eastern Spain). Landscape and Urban Planning, 104(2), 189-200.

20-  ولیزاده ، خ، 1386، کاربرد  GIS در پهنه بندی خطر سیلاب، مجله فضای جغرافیایی، ش 20، صص 169-153.

21- شعبانلو ، سعید ، صدیقی ، حسن ، ثقفیان ، بهرام ، موسوی ، حبیب ، 1387 ، پهنه بندی سیلاب در شبکه رودخانه های استان گلستان با استفاده از GIS ، مجله پژوهش آب ایران ، سال دوم ، شماره سوم ، 22-11 .

22- افتخاری ، ر، صادقلو ، ط ، احمد آبادی ، ع ، سجاسی ، ح ، 1388، ارزیابی پهنه بندی روستاهای در معرض خطر سیلاب با استفاده از مدل HEC-GeoRAS در محیط GIS . مجله توسعه روستایی، دوره اول، شماره 1، صص 182-156.

23- امیر احمدی ، ا ، بهنیافر ، ا، ابراهیمی ، م،1390 ، ریز پهنه بندی خطر سیلاب در محدوده شهر سبزوار در راستای توسعه پایدار شهری ، مجله آمایش محیط ، 1 -16 .

24-  Maxim, L, Joachim, H, Connor, M. 2009. An analysis of risk s for biodiversity under the DPSIR framework. Ecological Economics. 69(8), 12– 23.

25-  Kristensen, P. (2004). The DPSIR framework. National Environmental Research Institute, Denmark, 10.

26-  Karen, A, Bianet, J, Kaneko, Sh, Fujikura, R.2012. Urbanization and subsurface environmental issues: An attempt at DPSIR model application in Asian cities. SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT .407(6) .3089 – 3104.

27-  Kahraman, C., Cebeci, U., & Ulukan, Z. (2003). Multi-criteria supplier selection using fuzzy AHP. Logistics Information Management, 16(6), 382-394.

28- خسروانجم داود، الهی شعبان، چاوشینی رسول، شایان علی، (1390)، نقش فنآوری اطلاعات در طراحی و پیاده ‎سازی مدیریت دانش در مخابرات با تکنیک AHP فازی، مجله مدیریت صنعتی دانشکده علوم انسانی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج، شماره 17، 71-59.

29-  Leung, L. C., & Cao, D. (2000). On consistency and ranking of alternatives in fuzzy AHP. European Journal of Operational Research, 124(1), 102-113.

30-  عطائی، محمد، (1389)، تصمیم‌گیری چند معیاره فازی، انتشارات دانشگاه صنعتی شاهرود، چاپ اول، شاهرود.

31- عالم تبریز، اکبر، باقر‌زاده آذر، محمد، (1388)، تلفیق AHP فازی و TOPSIS تعدیل شده برای گزینش تأمین کننده راهبردی، پژوهش‌های مدیریت، دوره2، شماره 3،  181-149.

32-  Kuo, R. J., Chi, S. C., & Kao, S. S. (2002). A decision support system for selecting convenience store location through integration of fuzzy AHP and artificial neural network. Computers in Industry, 47(2), 199-214.