Flood risk in Khuzestan province by integrating satellite and hydrological data

Subject Areas :

Peyman Tahmasebi ¹ , Saadi Biglari-Gholdareh ² , pegah golmohammadi ³ , bakhtiar karimi ⁴ , amin karimifam ⁵

1 - Water science and engineering, agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamadan and Iran
2 - Master's degree in GIS Remote Sensing, Shahid Beheshti University of Tehran, Tehran,
3 - Master's student in water engineering, water resources of Kurdistan University, Kurdistan, Iran
4 - University of Kurdistan
5 - Master's degree in GIS Remote Sensing, Shahid Beheshti University of Tehran, Tehran,

Received: 2024-04-24 Accepted : 2024-06-20 Published : 2024-06-20

Keywords: Flood, risk assessment, hierarchical analysis, fuzzy logic, Khuzestan province,

Abstract :

Flood is one of the main natural disasters and an important global issue, so that with the increase in the occurrence of floods, the concerns about the increase in death and economic losses due to it increase. Floods occur every year in Iran due to its large size, climatic diversity, land use changes and changes in the temporal and spatial scales of rainfall. The current research is based on the combination of Fuzzy and Hierarchical (AHP) logic models to assess the flood risk of Khuzestan catchment areas. In this research, the parameters of maximum precipitation, distance from waterway, density of waterway, vegetation and slope were used. Digital maps of parameters were prepared using ArcGIS 10.3 software. The probability of flood occurrence for each class of each factor and the importance of each factor compared to other factors in the occurrence of floods were checked by expert opinions and the corresponding weights were calculated in Arc GIS 10.3 software. The obtained weights for each class were applied to the corresponding layers. Finally, flood probability maps of the investigated area were prepared and the vulnerability was evaluated in 5 classes: very high, high, medium, low and very low. The results indicate that the precipitation factor has the greatest impact on the occurrence of floods and the lowest impact is related to the vegetation factor, and of the total area of 6292521 hectares of Khuzestan province, 9.74% is in the very low risk assessment class; 53.47% low risk assessment; 21.10% of moderate risk assessment, 6.97% high risk assessment and 8.69% very high risk assessment.

References:

ابراهیمی گجوتی، توحید؛ زربان حقیقی، احمد؛ عبدی قاضی جهانی، اکبر (1385). بررسی اثر تراکم پوشش گیاهی در جلوگیری از اثرات زیانبار سیل، دومین کنفرانس بین المللی مدیریت جامع بحران در حوادث غیرمترقبه طبیعی، تهران، شرکت کیفیت ترویج.
اربابی، آزاداه؛ پناهی، نورالدین؛ محمدنژاد، وحید (1387). بررسی پتانسیل سیل خیزی با روش (SCS) و سیستم اطلاعات (GIS)جغرافیایی (مطالعه موردی : قلعه چای). دانشنامه، 2(1 (71 بهار 1388)، صص 3-16.
اسفندیاری درآبادی، فریبا؛ لایقی، صدیقه؛ مصطفی زاده، رئوف؛ حاجی، خدیجه (1400). پهنه بندی پتانسیل خطر وقوع سیلاب حوضه آبخیز قطورچای با روش¬های تصمیم گیری چندمعیاره ANP و WLC، نشریه تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، سال هشتم، شماره 2، تابستان 1400، صص 135-150.
پروین، منصور(1398). ارزیابی و پهنه¬بندی خطر سیلاب¬های ناگهانی براساس مدل MFFPI (مطالعه موردی: حوضۀ اسلام آباد غرب)، مدیریت مخاطرات محیطی، دورۀ 6، شمارۀ 2، تابستان 1398، صص 184-169.
حنفی، علی؛ بارانی پسیان، وحید؛ عبادی نژاد، سیدعلی (1400). ارزیابی و پهنه بندی خطر سیلاب در سکونتگاه¬های شهری استان مرزی خوزستان با استفاده از روش Fuzzy-AHP، فصلنامه علوم و غنون مرزی، دورۀ دهم، شماره 2، تابستان 1400.
خسروی، خه بات؛ معروفی نیا، ادریس؛ نوحانی، ابراهیم؛ چپی، کامران (1395). ارزیابی کارایی مدل رگرسیون لجستیک در تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیل. مرتع و آبخیزداری، دوره 69، شماره 4، صص ۸۶۳-۸۷۶.
موسوی، سیده معصومه؛ عابدینی، موسی؛ اسمعلی عوری، اباذر (1394). ارزیابی خطر زمین لرزه در حوضه¬ی شهری ایذه با استفاده از مدل چند معیاره¬ی WLC و AHP در محیط GIS، مدیریت بحران، دوره 4، شماره 1، پیاپی 1، شهریور 1394، صص 93-101.
قدسی پور، حسن (1390). فرایند تحلیل سلسله مراتبی AHP، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، ص 224.
محرم¬زاده ساریخانبیگلو، سلیمان (1397). پهنه بندی خطر وقوع سیلاب در حوضه رضی پای با استفاده از مدل ANP، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه محقق اردبیلی.
محمدزاده، رحمت (1382). نقش برنامه¬ریزی شهری در کاهش اثرات ناشی از زلزله، کنفرانس بين المللی مخاطرات زمین، بلایای طبیعی و راهکارهای مقابله با آنها، دانشگاه تبریز، 1404.
Arianpour, M., & Jamali, A. A. (2015). Flood hazard zonation using spatial multi-criteria evaluation (SMCE) in GIS (Case study: Omidieh-Khuzestan). European Online Journal of Natural and Social Sciences, 4(1), pp-39.
Bates, P.D. (2004), Remote sensing and flood inundation modelling. Hydrol. Process. 18, 2593–2597.
Daneshparvar, B., Rasi Nezami, S., Feizi, A., & Aghlmand, R. (2022). Comparison of results of flood hazard zoning using AHP and ANP methods in GIS environment: A case study in Ardabil province, Iran. Journal of Applied Research in Water and Wastewater, 9(1), 1-7.
Dey, P.K., Ramcharan, E.K (2000) Analytic Hierarchy Process Helps Select Site for Limestone uarry Expansion in Barbados. Journal of Environmental Management, 88:1384–1395.
Elshorbagy, A. Corzo, G. Srinivasulu, S. Solomatine, D. (2010a), Experimental investigation of the predictive capabilities of data driven modeling techniques in hydrology-Part 1: concepts and methodology. Hydrol. Earth Syst. Sci. 14, 1931–1941.
Fenicia, F. Kavetski, D. Savenije, H.H. Clark, M.P. Schoups, G. Pfister, L. Freer, J. (2013), Catchment properties, function, and conceptual model representation: is, there a correspondence Hydrol. Process
Khu, S.T. Liong, S.Y. Babovic, V. Madsen, H. Muttil, N. (2001), Genetic programming and its application in real-time runoff forecasting1, Water Resour. Assoc. 37, pp 439–451.
Kumar, V., Sharma, K. V., Caloiero, T., Mehta, D. J., & Singh, K. (2023). Comprehensive overview of flood modeling approaches: A review of recent advances. Hydrology, 10(7), 141.
Nasiri, A., Shafiei, N., Heidari, A., & Jandaghi, N. (2024). Flood risk. Journal of Environmental Science Studies, 9(1), 8177-8183.
Özdağoğlu,Güzin & Özdağoğlu, Aşkın (2007), Comparison of AHP And Fuzzy Ahp for The Multicriteria Decision Making Processes with Linguistic Evaluations, İstanbul Ticaret Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Yıl: 6 Sayı:11Bahar 2007/1 s. 65-85.
Peng, L., Wang, Y., Yang, L., Garchagen, M., & Deng, X. (2024). A comparative analysis on flood risk assessment and management performances between Beijing and Munich. Environmental Impact Assessment Review, 104, 107319.
Saaty, T (1980) The analytical hierarchical process: planning, priority setting resource allocation. New york, Mc Graw-Hill.
Smith, K. Ward, R. (1998), Floods: Physical Processes and Human Impacts. Wiley, Chichester, pp. 382.
Storrøsten, E. B., Piciullo, L., Nadim, F., & Eidsvig, U. (2024). Uncertainty in flood risk assessment of linear structures: Why correlation matters. Journal of Hydrology, 628, 130442.