ارزیابی جامع پتانسیل سیل خیزی حوضه آبریز گرگانرود براساس فاکتورهای مؤثر (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
سیلاب ها به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از چرخه طبیعی هیدرولوژیکی، می توانند منجر به اختلالات اجتماعی قابل توجه و تغییرات مورفولوژیکی در محیط های رودخانه ای و دشت های سیلابی شوند. درک عوامل مؤثر و تأثیر نسبی آن ها بر حساسیت حوضه به سیلاب برای مدیریت پایدار منابع آب و کاهش خطر سیلاب حیاتی است. این مطالعه رویکردی ساده شده برای ارزیابی حساسیت به سیلاب در حوضه رودخانه گرگانرود ارائه می دهد که با ادغام مجموعه ای جامع از عوامل مؤثر انجام شده است. این عوامل شامل متغیرهای اقلیمی (میانگین بارش روزانه و ساعتی، عمق برف و معادل آبی ذوب برف)، ویژگی های توپوگرافی (مدل رقومی ارتفاع، شیب و جهت شیب)، خصوصیات ژئومورفولوژیکی (فاصله تا رودخانه های اصلی، بافت خاک، زمین شناسی، نزدیکی به گسل ها، تراکم زهکشی)، کاربری اراضی/پوشش زمین، وضعیت پوشش گیاهی و مداخلات انسانی می باشند. هر یک از ۱۳ عامل استانداردسازی شده و وزن دهی مساوی دریافت کردند، سپس با استفاده از ترکیب خطی وزنی، نقشه حساسیت به سیلاب تولید شد. اعتبارسنجی با استفاده از میانگین سری زمانی داده های اوج دبی از ۲۶ ایستگاه هیدرومتری، با بهره گیری از ضریب همبستگی رتبه ای اسپیرمن و تحلیل منحنی مشخصه عملکرد گیرنده (ROC) انجام شد. تحلیل حساسیت با حذف متوالی هر عامل برای ارزیابی تأثیر آن بر نتایج حساسیت به سیلاب صورت گرفت. یافته ها نشان دهنده پتانسیل بالاتر سیلاب در بخش های جنوب شرقی، غربی و شمال شرقی حوضه هستند. ضریب همبستگی اسپیرمن و مساحت زیر منحنی ROC برای دوره بازگشت ۱۰۰ ساله در ۱۵ ایستگاه هیدرومتری به ترتیب ۰.۶۶ و ۰.۶۸ بود. تحلیل حساسیت نشان داد که بارش ساعتی، معادل آبی ذوب برف و ارتفاع به عنوان مؤثرترین عوامل شناسایی شدند. روش پیشنهادی چارچوبی عملی برای شناسایی مناطق مستعد سیلاب در حوضه گرگانرود ارائه می دهد که تسهیل کننده اولویت بندی مداخلات مدیریتی و برنامه ریزی حوضه آبریز است.Comprehensive Assessment of Flood Susceptibility in the Gorganroud Watershed Based on Influential Factors
Floods, as integral components of the natural hydrological cycle, can lead to significant social disruptions and morphological alterations in riverine and floodplain environments. Understanding the contributing factors and their relative impacts on basin flood susceptibility is vital for sustainable water resource management and flood risk mitigation. This study presents a streamlined approach to assessing flood susceptibility in the Gorganrud River Basin by integrating a comprehensive set of influencing factors. These factors encompass climatic variables (mean daily and hourly precipitation, snow depth, and snowmelt water equivalent), topographic features (digital elevation model, slope, and aspect), geomorphological characteristics (distance to main rivers, soil texture, geology, proximity to faults, drainage density), land use/land cover, vegetation status, and anthropogenic interventions. Each of the 13 factors was standardized and equally weighted, followed by a weighted linear combination to generate the flood susceptibility map. Validation was conducted using the mean time series of peak discharge data from 26 hydrometric stations, employing Spearman's rank correlation and receiver operating characteristic (ROC) curve analyses. Sensitivity analysis involved sequentially omitting each factor to evaluate its influence on flood susceptibility outcomes. Findings indicate heightened flood potential in the southeastern, western, and northeastern sectors of the basin. The Spearman correlation coefficient and area under the ROC curve (AUC) for the 100-year return period across 15 hydrometric stations were 0.66 and 0.68, respectively. Sensitivity analysis identified hourly precipitation, snowmelt water equivalent, and elevation as the most influential factors. The proposed methodology offers a practical framework for identifying flood-prone areas within the Gorganroud Basin, facilitating prioritized management and watershed planning interventions.
تبلیغات
