Determining the potential of flooding using Topsis method, case study mazandaran province, Galandrud catchment

Subject Areas : Climatology

Reza Esmaili ¹ , Eesa Jokar Sarhangi ² , Parvin Roshan Neko ³

1 - استادیار دانشکده علوم انسانی و اجتماعی -گروه جغرافیا دانشگاه مازندران-مازندران-ایران
2 - دانشیار–دانشکده علوم انسانی و اجتماعی-گروه جغرافیا- دانشگاه مازندران-مازندران-ایران
3 - کارشناس ارشد ژئومورفولوژی–دانشکده علوم انسانی و اجتماعی- دانشگاه مازندران-مازندران-ایران

Received: 2015-06-20 Accepted : 2016-05-09 Published : 2016-06-20

Keywords: TOPSIS, GIS, Flood, Mazandaran, Galandrud catchment,

Abstract :

Various factors such as morphometric of the basin, rainfall, soil type and vegetation have an important role in the potential of flooding. Flood hazard mapping is very important for catchment Management. Catchment morphometric parameters control its hydrologic response. Understanding a basin’s response to high rainfall based on geomorphological indices can be valuable when studying flood hazard in ungauged catchments. The study area, Galandrud catchment is located in the northeastern Alborz, Mazandaran province and south of Royan city. In this research, Galandrud catchment divided to 12 sub- catchment. Twelve criteria were chosen; including catchment area, drainage density, compactness coefficient, circularity ratio, confluence ratio, area ratio, length ratio, basin slope, river gradient, concentration time, mean annual precipitation and curve number. To quantify potential of flood these parameters are integrated with a technique for order of preference by similarity to ideal solution (TOPSIS). The TOPSIS technique is one of the multi criteria decision making method, which, it is defined as the alternative that is simultaneously farthest from the negative ideal and closest to the ideal alternative. The weight for each indicator is determined based on Shannon’s entropy. The results of the TOPSIS analyses indicated that sub-catchments 12, 10 and 3 with closeness coefficient 0.548, 0.486 and 0.462 have ranking 1, 2 and 3 respectively.

References:

-         اسلامی، علیرضا و بهرام ثقفیان (1387)، نقش عوامل مورفومتری و اقلیمی حوزه در تولید جریانهای سیلابی(مطالعه موردی حوزه های آبخیز ناحیه غربی خزر)، پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شماره 78، صص 157-149.

-         بزرگمهر، کیا (1389)، بررسی استفاده ازمتغیرهای مورفومتری حوزههای آبریز در تحلیل منطقهای سیلاب (مطالعه موردی : حوزه​های آبریز سردآبرود، چالوس و کورکورسر)، فصلنامه علوم و فنون منابع طبیعی، سال پنجم، شماره چهارم، صص 98 – 89.

-         پورطاهری، مهدی(1389)، کاربرد روشهای تصمیم​گیری چندشاخصه در جغرافیا، انتشارات سمت، چاپ اول، ص. 223.

-         ثروتی، محمدرضا و اردوان بهزاد (1390)، برآوردپتانسیل سیلاب با تاکید بر ویژگیهای ژئومورفولوژیک در دو حوضه آبخیز زیلکی و فیره رود با استفاده از روشSCS، فصلنامه جغرافیایی سرزمین، سال هشتم، شماره30، صص47-33.

-         ثروتی، محمدرضا، محمود احمدی، کاظم نصرتی و مهدی مزیانی (1392)، پهنه بندی پتانسیل سیل​خیزی حوزه آبخیز سراب دره شهر، فصلنامه جغرافیا(انجمن جغرافیایی ایران)، سال یازدهم، شماره 36، صص 77-55.

-         ثقفیان، بهرام و حسن فرازجو (1386)، تعیین مناطق مولد سیل و اولویت​بندی سیل​خیزی واحدهای هیدرولوژیک حوزه سد گلستان، علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، سال اول، شماره 1، صص 11-1.

-         جوکار سرهنگی، عیسی، ابوالقاسم امیراحمدی و اسحاق نیکزاد (1387)، مدل سازی برآورد سیلاب حوضه های آبی دامنه های شمالی البرز مرکزی با استفاده ازویژگیهای ژئومورفولوژی کمی و مورفومتری و به کارگیری سیستم اطلاعات جغرافیایی، نشریه جغرافیا و برنامه ریزی، سال 14، شماره 29، صص 162- 141.

-         رضایی​مقدم، محمدحسین، صیاد اصغری و مهدی فیض​الله​پور(1390)، مدل​سازی جریان سیلاب حوضه آبریز رودخانه جاجرود با استفاده از رگرسیون چند متغیره،  فصلنامه جغرافیا(انجمن جغرافیایی ایران)، سال نهم، شماره 30، صص 176- 163.

-         زهتابیان، غلامرضا، جمال قدوسی، حسن احمدی و مجتبی خلیل​زاده (1388)، بررسی اولویت پتانسیل سیل​خیزی زیر حوزه​های آبخیز و تعیین مناطق مولد سیل در آن (مطالعه موردی: حوزه آبخیز مارمه – استان فارس)، فصل​نامه جغرافیای طبیعی سال دوم، شماره 6، صص 13-1.

-         سلیمانی، کریم، محمدبشیر گنبد، سیدرمضان موسوی و شهرام خلیقی(1387)، پتانسیل تولید سیل در حوضه های آبخیز با استفاده از مدل HEC-HMS در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی(مطالعه مورد حوضه معرف کسیلیان)، پژوهش های جغرافیای طبیعی، شماره 65، صص 60 -51.

-         سلیمانی ساردو، فرشاد، سعید سلطانی کوپایی و علی سلاجقه (1391)، مکان​یابی مناطق مؤثر بر دبیاوج سیلاب با استفاده از مدل هیدرولوژیکیHEC-HMS در حوزه سد جیرفت، پژوهش​های آبخیزداری، شماره 95، صص 44-32.

-         قشقایی​زاده، نسیم، احمد نوحه​گر و ارشک حلی​ساز(1391)، تعیین مناطق مولّد سیل و اولویت بندی زیر حوزه ها از لحاظ سیل خیزی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز جاماش استان هرمزگان)، اولین همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، صص 10-1.

-         قنواتی، عزت الله، امیر کرم و مرضیه آقا علیخانی (1390)، کارآیی روش تحلیل سلسله مراتبی در مطالعات سیل خیزی، فصلنامه جغرافیا(انجمن جغرافیایی ایران)، سال نهم، شماره 31، صص 275– 255.

-         محمودی، فرج الله، مجتبی یمانی و شهرام بهرامی (1386)، ارزیابی مدل هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفولوژیکی (GIUH) در حوضه آب خیز کنگیر(ایوان غرب)، پژوهش​های جغرافیایی، شماره 60، صص 14- 1.

-         مقیمی، علی، سیدرضا موسوی حرمی، احمد معتمد و حسن احمدی(1388)، بررسی تأثیر متغیرهای مورفومتری حوضه بر روی دبی حداکثر سیل در حوضه آبریز رودخانه چالوس با استفاده از روش های آماری و مدل های ریاضی، فصلنامه علمی پژوهشی زمین و منابع واحد لاهیجان، سال دوم، شماره اول، صص 80-65.

-         ملکی، امجد، همایون حصادی و نوشین پیروزی نژاد (1392)، برآورد مقادیر سیلاب و ارائه مدل سیل خیزی در حوضه آبخیز رازآور، جغرافیا و برنامه ریزی، سال 17، شماره 46، صص 239 – 223.   

-         ملکیان، آرش، اصغر افتادگان خوزانی و غدیر عشورنژاد (1391)، پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی حوزه ی آبخیز اخترآباد با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی، پژوهش های جغرافیای طبیعی، دوره 44، شماره 4، صص 152-131.

-         مؤمنی، منصور(1392)، مباحث نوین تحقیق در عملیات، ناشر: مؤلف، چاپ پنجم، ص 342.

-          Angillieri, M.Y.E., 2012, Morphometric characterization of the Carrizal basin applied to the evaluation of flash floods hazard, San Juan, Argentina, Quaternary International, 253, 74-79.

-          Bajabaa, S., Masoud, M., and Al-Amri, N., 2013, Flash flood hazard mapping based on quantitative hydrology, geomorphology and GIS techniques (case study of Wadi Al Lith, Saudi Arabia), Arab J Geosci, DOI 10.1007/s12517-013-0941-2.

-          Diakakis, M., 2011, A method for flood hazard mapping based on basin morphometry: application in two catchments in Greece, Nat Hazards, 56, 803–814.

-          Jun, K.S., Chung, E.S., Kim, Y.G., and Kim, Y., 2013, A fuzzy multi-criteria approach to flood risk vulnerability in South Korea by considering climate change impacts, Expert Systems with Applications, 40,1003–1013.

-          Lee, G., Jun, K.S. and Chung, E.S., 2013,Integrated multi-criteria flood vulnerability approach using fuzzy TOPSIS and Delphi technique, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., No.13, p.1293–1312.

-          Lee, G., Jun, K.S. and Chung, E.S., 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.

-          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.

-          Sinha, R., Bapalu, G.V., Singh, L.K., and Rath, B., 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.

-          Walczykiewicz, T., 2015, Multi_Criteria Analysis for Selection of Activity Options Limiting Flood Risk, Water Resources, Vol. 42, No. 1, pp. 124–132.