پهنه بندی رخداد زمین لغزش در محدوده چهارگوش نقشه زمین شناسی 1:100000 (نمونه موردی: کیاسر، استان مازندران)

الموضوعات : hazards and Geography

روح اله تقوی ¹ , دکتر علیرضا جعفری راد ² , محمدصادق زنگنه ³ , احمد خلیلی آواتی ⁴ , صائب تقوی ⁵

1 - کارشناس ارشد زمین ‏شناسی زیست ‏محیطی، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2 - دکتری تخصصی سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
3 - کارشناس GIS، سازمان نظام مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، ایران
4 - کارشناس ارشد آب‏ شناسی، دانشگاه پیام نور، ابهر، ایران
5 - کارشناسی زمین ‏شناسی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران

تاريخ التأكيد : 15 الأربعاء , ربيع الأول, 1446 تاريخ الإصدار : 16 الخميس , ربيع الأول, 1446

الکلمات المفتاحية:

ملخص المقالة :

زمین‌لغزش یکی از انواع خطرناک پدیده‌های طبیعی است. این مخاطره طبیعی هر ساله در بسیاری از کشورها خساراتی به بار می‌آورد. ارزیابی دقیق خطر زمین‌لغزش جهت کاهش خسارات ضروری است. در این پژوهش به بررسی و پهنه‏بندی خطر زمین‏ لغزش در نقشه چهارگوش 1:100000 کیاسر با استفاده از GIS و رویکرد AHP پرداخته شده است. در این مطالعه از لایه ‏های اطلاعاتی که در وقوع زمین ‏لغزش مؤثر هستند شامل زمین‏ شناسی، شیب، جهت شیب، متوسط بارش سالیانه، زمین‌لرزه، گسل و محورچین، فاصله از راه، فاصله از رودخانه، فرسایش و کاربری اراضی استفاده شده است. از میان معیارهای انتخاب شده لایه متوسط بارش سالیانه و شیب به ترتیب با وزن 0.27 و 0.22 بیشترین امتیاز و اهمیت را در این پژوهش داشته و معیار کاربری اراضی با وزن 0.034 کمترین امتیاز و اهمیت را داشته است. نتایج تحقیق نشان داد که 6 درصد (151.68 کیلومتر مربع) از مساحت کل منطقه (2500 کیلومتر مربع) در معرض خطر زمین‌لغزش قرار دارند که 22 درصد از کل مساحت روستاهای منطقه مورد مطالعه را شامل می‌شود. همچنین با بررسی‌های میدانی انجام شده مشخص شد که خطوط اصلی انتقال نیرو و خطوط اصلی نفت در معرض خطر نبوده و تنها برخی معادن منطقه مورد مطالعه در خطر هستند. از کل کارخانه‌های صنعتی در منطقه دو کارخانه تولیدی خبازی و کارخانه حفاظت از فساد میوه در محدوده خطر زمین‌لغزش قرار دارند. با توجه به مطابقت زیاد زمین‌لغزش‌های به‌وقوع‌ پیوسته در گذشته و روش استفاده ‌شده در این تحقیق، نتایج نشان داده که این روش در پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در نواحی کوهستانی و یا نواحی که تنوع اقلیمی و پوشش گیاهی دارند مناسب است.

چکیده مبسوط فارسی

مقدمه

زمین‌لغزش‌های کم عمق توام با جریان‌های آواری یکی از علل عمده تخریب سازه‌ها و زیرساخت‌ها و تلفات در مناطق کوهستانی و تپه ماهوری است که معمولاً توسط بارندگی‌های کوتاه مدت ولی شدید ایجاد می‌شوند. در سال‌های اخیر تغییرات اقلیمی جهانی باعث رویدادهای شدید آب و هوایی شده که احتمال رخداد زمین‌لغزش را افزایش داده است. همچنین در برخی موارد فعالیت‌های انسانی می‌توانند با تغییر در آستانه تحمل دامنه‌ها در وقوع زمین‌لغزش، پویایی فرآیندهای طبیعی را تسریع کرده و خطرات بالقوه‌ای را برای مردم بوجود آورد. تغییرات کاربری اراضی و مدیریت نادرست زمین می‌توانند خطر رخ داد زمین‌لغزش را افزایش دهد. بلایای هیدرولوژیکی نظیر سیل بیشترین سهم را از حوادث طبیعی (51.7 درصد) داشته و بلایای ژئوفیزیکی نظیر زلزله و زمین‌لغزش 9.1 درصد را شامل می‌شوند. تهیه نقشه پهنه‌بندی رخداد زمین‌لغزش برای مدیریت صحیح کاربری و ارزیابی ریسک ضروری است. همچنین با توجه به اینکه زمین‌لغزش می‌تواند مشکلات جدی را برای رفاه اجتماعی و اقتصادی ایجاد کند، لذا به منظور کاهش خطرات زمین‌لغزش در مناطق بخصوص کوهستانی تهیه نقشه‌های دقیق زمین‌لغزش به منظور اجرای برنامه‌های مدیریت ریسک هدفمند امری ضروری است. طی سال‌ها اخیر بسیاری از سازمان‌های دولتی دنیا تلاش کرده‌اند با آموزش مردم برای درک بهتر اثرات شدید زمین‌لغزش و توسعه ابزارهای مناسب برای برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری، راه‌حل‌هایی برای کاهش پیامدهای فاجعه‌بار زمین‌لغزش بیابند. با توسعه سریع سیستم اطلاعات جغرافیایی در سه دهه گذشته، روش‌های مدل‌سازی مختلفی برای تحلیل فضایی زمین‌لغزش و نقشه‌برداری حساسیت زمین نسبت به رخداد زمین‌لغزش در سراسر جهان به کار گرفته شده است. در این پژوهش با بهرگیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل تحلیل سلسله مراتبی به پهنه‌بندی زمین‌لغزش در محدوده چهارگوش نقشه زمین‌شناسی ورقه کیاسر پرداخته شد. منطقه مورد مطالعه به دلیل وجود پدیده مخاطره‌آمیز زمین‌لغزش در وسعت بسیار زیاد که باعث رانش زمین‌های مسکونی و زراعی، مسدود شدن جاده‌ها، تخریب خطوط انتقال نیرو، گاز، آب، فاضلاب، معادن، کارگاه‌ها و کارخانه‌ها و به تبع آن ورود آلاینده‌های مختلف به محیط زیست می‌شود، مطالعه شد.

داده و روش

در این پژوهش ابتدا مطالعات دفتری و جمع‌آوری داده شامل گردآوری منابع و اطلاعات پایه نظیر گزارش‌های زمین‌شناسی، پایان‌نامه، وب‌سایت‌ها و غیره که در طول سال‌های گذشته توسط سازمان‌ها و ادارات مختلف در محدوده مورد مطالعه به انجام رسیده است، صورت گرفت. داده‌های مورد استفاده در این مطالعه شامل: شامل نقشه زمین‌شناسی 1:100000 ورقه کیاسر، داده‌های توپوگرافی در مقیاس 1:25000، داده‌های لرزه‌ای (سازمان زمین‌شناسی کشور)، اطلاعات بارش و نقشه پوشش گیاهی (سازمان هواشناسی و سازمان آبخیزداری استان مازندران) است. پس از تهیه داده‌های مورد نیاز رقومی‌سازی نقشه‌های پایه شامل نقشه توپوگرافی، زمین‌شناسی، نقشه هم‌بارش و زلزله صورت گرفت. سپس بعد از تهیه لایه‌های معیار امتیازبندی و وزن‌دهی عوامل مؤثر در زمین‌لغزش براساس نظرات کارشناسی و تحليل سلسله ‌مراتبی صورت گرفت. نهایتا مناطق مستعد رخداد زمین‌لغزش با بازدید صحرایی در منطقه تطبیق داده شد.

بحث و یافته ها

در این روش، عوامل مؤثر برای پهنه‌بندی با توجه به شرایط کلی منطقه، مشخصات زمین‌شناسی و هواشناسی و اقلیم شناسایی شده و به‌کمک نرم‌افزار ArcGIS این مشخصات به‌صورت لایه‌های مدل‌سازی شدند. بعد از مدل‌سازی لایه‌ها، با استفاده از استانداردهای موجود در منابع مختلف، لایه‌ها کلاسه‌بندی شد و در نهایت با تلفیق و ترکیب لایه‌ها و با وزن‌دهی به آنها، نقشه پهنه‌بندی ترسیم گردید. وزن‌دهی در روش هم‏پوشانی شاخص، وزن‌دهی نسبی می‌باشد. در این پژوهش، برای وزن‌دهی لایه‌های مؤثر از روش تحلیل سلسله‌مراتبی (روش مقایسه زوجی) استفاده شده که مجموع وزن‌ معیارها برابر 1 می‌باشد. در روش مقایسه زوجی که توسط پروفسور ساعتی ارائه گردیده شده، معیارها دوبه‌دو با هم مقایسه شده و میزان ارجحیت معیارها تعیین می‌شود. پس از آن با قراردادن معیارها در یک ماتریس با روش‌های مختلف (در این تحقیق از روش میانگین حسابی استفاده شده است) وزن معیارها محاسبه شده و نرخ ناسازگاری تعیین گردید. پس از محاسبه وزن نسبی لایه‌های مؤثر هم‏پوشانی لایه‌ها در محیط نرم افزار ArcGIS به‌کمک ابزار Weighted Sum انجام گرفت. با توجه به مطالعات صورت گرفته و زمین‌لرزه‌های رخ داده مشخص شد که در محدوده مطالعاتی مهمترین عوامل تأثیرگذار در وقوع زمین‌لغزش عوامل زمین‌شناسی، شیب و بارندگی است. در محدوده مطالعاتی بیشتر زمین‌لغزش‌ها در شیب‌های 15 تا 35 درجه به‌وقوع پیوسته است که تأثیر بارندگی را در وقوع لغزش بیشتر نشان می‌دهد. در اثر بارندگی آب فرصت بیشتری را برای نفوذ در این شیب‌ها پیدا کرده و با کاهش اصطحکاک و یا افزایش وزن طبقات (لایه‌های شیلی، رسی، مارنی و رسوبات سست کواترنری) باعث وقوع زمین‌لغزش در جهت شیب می‌شود.

نتیجه گیری

در مورد تأثیر جهت شیب در وقوع زمین‌لغزش در محدوده مطالعاتی می‌توان گفت که دامنه‌های شمالی و غربی بیشتر در معرض زمین‌لغزش قرار دارند، زیرا با توجه به روند عمومی لایه‌های زمین‌شناسی (شرقی-غربی) و جهت حرکت خورشید، دامنه‌های شمالی و غربی بیشتر از دامنه‌های دیگر در سایه قرار می‌گیرند و در نتیجه رطوبت بیشتری را در خود حفظ کرده که این باعث نفوذ بیشتر آب در خاک شده و به وقوع پدیده زمین‌لغزش کمک می‌کند. در بازدید صحرایی از منطقه مشخص شد که عامل اصلی زمین‌لغزش در منطقه جنس زمین (رسی، مارنی، ژیپس و شیل)، شیب و بارندگی می‌باشد. با تهیه نقشه پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش به روش هم‏پوشانی شاخص در محیط ArcGIS و وزن‌دهی عوامل به روش تحلیلی سلسله‌مراتبی توسط در نرم‌افزار Expert Choice نشان داده شد که این روش در پهنه‌بندی زمین‌لغزش در نواحی کوهستانی و مناطقی که دارای تغییرات قابل‌ملاحظه ارتفاع و تنوع پوشش گیاهی است، مناسب بوده است. زیرا نتایج به‌دست‌آمده با زمین‌لغزش‌های به‌وقوع‌پیوسته مطابقت زیادی دارد. با توجه به محاسبات انجام شده مساحت محدوده‌های در معرض خطر زمین‌لغزش 6 درصد (km² 68/151) از مساحت کل (km² 2500) محدوده مطالعاتی می‌باشد. مساحت روستاهای در معرض خطر زمین‌لغزش 24 درصد یعنی km² 04/2 از کل مساحت روستاها (km² 53/8) را شامل می‌شود. با بررسی‌های انجام شده مشخص شد که خطوط اصلی انتقال نیرو و خطوط اصلی نفت در معرض خطر نمی‌باشند. از کل معادن موجود در این محدوده مطالعاتی، فقط معدن روی در معرض خطر بوده و از کل کارخانه‌های صنعتی در این محدوده دو کارخانه تولیدی خبازی و کارخانه حفاظت از فساد میوه در محدوده خطر زمین‌لغزش قرار دارند.

 منابع

1.انتظاری، مژگان، وکردوانی، موسی (1401). پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش با استفاده از روش‌های مبتنی بر GIS و داده‌های راداری (مطالعه موردی: فریدون شهر). مجله مخاطرات محیط طبیعی،11(33)، 177-196.

2.حجازی زاده، زهرا، خسروی، آراس، حسینی، سید اسعد، رحیمی، علیرضا، وکربلایی، علیرضا (1400). پتانسیل‌سنجی مناطق کویری، بیابانی و سواحل مکران به منظور کسب انرژی از خورشید با استفاده از منطق فازی و مدل تحلیل سلسله مراتبی. نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 21(63)، 1-18.

3.ززولی، محمد، فلاح، وفایی نژاد، علیرضا، آل شیخ، علی اصغر، ومدیری، مهدی(1398). پهنه‌بندی احتمال وقوع زمین‌لغزش با استفاده از مدلهای آنتروپی شانون و ارزش اطلاعات در محیط GIS مطالعه موردی بخش رودبار الموت شرقی- استان قزوین. فصلنامه اطلاعات جغرافیایی، 28(112)، 123-136.

4.لجم اورک، مرتضی، وپیری، زهرا (1402). پهنه‌بندی خطر وقوع زمین‌لغزش با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و فن GIS (مطالعه موردی: شهرستان باغملک). مجله جغرافیا و مخاطرات طبیعی، 12(47)، 193-215.

5.یمانی، مجتبی، حسن پور، سیروس، مصطفایی، ابوالفضل، و شادمان رودپشتی، مجید (1391). نقشه پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش در حوضه آبخیز کارون بزرگ با استفاده از مدل AHP درمحیط GIS. جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، 23(4 (پیاپی 48))، 39-56.