خطر سیلاب

اتومات سلولی ابزاری است برای مدل سازی و شبیه سازی فرایندهایی که در جهان واقعی رخ می دهد؛ این ابزار همچنین در زمینة مدیریت بحران نیز کاربرد دارد. در این تحقیق از اتومات سلولی بر پایة GIS برای شبیه سازی سیلاب در حوضة آبریز چرچر در شمال غرب ایران استفاده شده است. نتایج نشان داد بیشترین مساحت حوضة چرچر دارای کاربری مرتع و گروه هیدرولوژیکی خاک D است و نفوذپذیریِ بسیار کمی دارد. ارتفاع رواناب در نیمة شرقی و جنوب شرقی حوضه، به دلیل قابلیت نفوذ کم و شیب زیاد، بالاست. همچنین، خطر سیلاب در مسیر رودخانه و اراضی اطراف آن، به ویژه در پایین دست جریان، زیاد است؛ به طوری که، علاوه بر کاربری اراضی، خاک، نفوذپذیری، و بارش، عامل شیب تأثیر بیشتری در تولید رواناب در حوضه گذارده است. سرانجام، مقایسة دبی محاسباتی با دبی مشاهداتی نشان داد مقادیر ضریب همبستگی دبی برای دو رویداد مورد بررسی به ترتیب برابر 82/0 و 70/0 است و درصد کم خطا نیز نشان دهندة کارایی بسیار مدل اتومات سلولی در پیش بینی دبی اوج سیلاب و زمان وقوع آن است. بنابراین، استفاده از اتومات سلولی در کنار GIS، علاوه بر سرعت بخشیدن به محاسبة رواناب، موجب افزایش نتایجِ دقیق نیز می شود.

امروزه رشد بی رویه جمعیت، تسطیح زمین و اشغال حریم رودخانه ها و مسیل ها در کنار عوامل اقلیمی و فیزیوگرافی در شهرهای بزرگ سبب گسترش سیلاب های شهری شده است. حوضه آبخیز شهر باغملک نیز از این شرایط مستثنی نیست، به طوری که رخداد این پدیده مخرب در طی چند سال گذشته باعث تخریب برخی از راه های ارتباطی، آسیب به برخی مناطق مسکونی، اراضی زراعی و باغات واقع در این حوضه شده است. از سوی دیگر این حوضه با داشتن آب و هوای نیمه خشک مستعد وقوع سیلاب های ناگهانی است. هدف از این پژوهش ارزیابی و پهنه بندی خطر سیلاب در حوضه آبخیز شهر باغملک واقع در شرق استان خوزستان می باشد. در این تحقیق عوامل موثر در ایجاد سیلاب شامل: بارش، ارتفاع، شیب، جهت شیب، سازند، فاصله از آبراهه و کاربری اراضی در محیط Arc GIS10 ساخته و طبقه بندی شدند؛ سپس این داده ها به نرم افزار Idrisi منتقل شدند. استانداردسازی آن ها بر اساس توابع فازی صورت گرفت و با استفاده از روش CRITIC وزن دهی شدند. در نهایت نقشه پهنه بندی با استفاده از مدل فازی TOPSIS تهیه شد. نتایج نشان می دهد که 86/17 درصد از محدوده در طبقه با خطر بسیار بالا، 15/24 درصد در پهنه با خطر بالا قرار دارد. روش TOPSIS فازی در مقایسه با روش TOPSIS غیر فازی به دلیل استفاده از مجموعه های فازی سازگاری بیشتری با توضیحات زبانی و گاه مبهم انسانی دارد این روش با داشتن انعطاف پذیر فوق العاده برای تحلیل معانی زبان طبیعی قادر است ابهامات برخواسته از ذهن انسان، محیط و عدم قطعیت را مدل سازی نماید.

حوضه آبخیز لاویج رود عمدتاً به دلیل وضعیت توپوگرافی و فیزیوگرافی، موقعیت اقلیمی، عدم رعایت مشخصات فنی در احداث راه و ابنیه فنی و تجاوز به حریم رودخانه، زمین شناسی و دیگر عوامل مؤثر در ایجاد رواناب، دارای پتانسیل تولید سیل در برخی از مواقع سال می-باشد. در این پژوهش کارایی مدل های اتومات سلولی و SCS به منزله روش های نوین و امکان تلفیق آن ها با برنامه های GIS برای شبیه-سازی خطر سیلاب و هیدروگراف جریان برای لاویج رود مطالعه شد. از داده های کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیک خاک، DEM، داده-های بارش و ضریب زبری استفاده شد که همه لایه ها در قالب رسترهای با اندازه سلول 30×30 تهیه شدند. بخش زیادی از حوضه دارای گروه هیدرولوژیکی C و D است که نفوذپذیری کم و خیلی کم دارند؛ بدین معنی که حجم زیادی از بارش در این قسمت ها می تواند تبدیل به رواناب شود. نیمه شمالی به ویژه شمال غربی حوضه، به دلیل قابلیت نفوذ کم و نیز نزدیکی به خروجی حوضه، دارای ارتفاع و عمق رواناب بسیار زیادی است. همچنین، خطر سیلاب در مسیر رودخانه لاویج و در اراضی اطراف آن (دشت سیلابی رودخانه) به ویژه در پایین دست رودخانه بالاست. شبیه سازی سیلاب در حوضه لاویج رود نشان داد که علاوه بر کاربری اراضی، خاک، نفوذپذیری و شیب، پراکنش مکانی مقدار بارش عامل مهمی در تجمع رواناب به یک سمت از جریان پایین دست حوضه و تولید سیلاب است. حوضه آبخیز لاویج رود عمدتاً به دلیل وضعیت توپوگرافی و فیزیوگرافی، موقعیت اقلیمی، عدم رعایت مشخصات فنی در احداث راه و ابنیه فنی و تجاوز به حریم رودخانه، زمین شناسی و دیگر عوامل مؤثر در ایجاد رواناب، دارای پتانسیل تولید سیل در برخی از مواقع سال می باشد. در این پژوهش کارایی مدل های اتومات سلولی و SCS به منزله روش های نوین و امکان تلفیق آن ها با برنامه های GIS برای شبیه سازی خطر سیلاب و هیدروگراف جریان برای لاویج رود مطالعه شد. از داده های کاربری اراضی، گروه های هیدرولوژیک خاک، DEM، داده های بارش و ضریب زبری استفاده شد که همه لایه ها در قالب رسترهای با اندازه سلول 30×30 تهیه شدند. بخش زیادی از حوضه دارای گروه هیدرولوژیکی C و D است که نفوذپذیری کم و خیلی کم دارند؛ بدین معنی که حجم زیادی از بارش در این قسمت ها می تواند تبدیل به رواناب شود. نیمه شمالی به ویژه شمال غربی حوضه، به دلیل قابلیت نفوذ کم و نیز نزدیکی به خروجی حوضه، دارای ارتفاع و عمق رواناب بسیار زیادی است. همچنین، خطر سیلاب در مسیر رودخانه لاویج و در اراضی اطراف آن (دشت سیلابی رودخانه) به ویژه در پایین دست رودخانه بالاست. شبیه سازی سیلاب در حوضه لاویج رود نشان داد که علاوه بر کاربری اراضی، خاک، نفوذپذیری و شیب، پراکنش مکانی مقدار بارش عامل مهمی در تجمع رواناب به یک سمت از جریان پایین دست حوضه و تولید سیلاب است.

یک جنبه کلیدی مدیریت ریسک سیل، آگاهی از آسیب پذیری نظام های اجتماعی در سطح محلی است. هدف این تحقیق ارزیابی آسیب پذیری خانوارهای روستایی به ریسک سیل در چارچوب مدیریت ریسک سیل است. اطلاعات لازم از نمونه ای شامل 194 و 191 نفر از سرپرستان خانوارها در 20 روستای شهرستان های آق قلا و گمیشان که در سال 1398 در معرض ریسک سیل قرار گرفته بودند، جمع آوری شد. ابزار گردآوری داده ها پرسشنامه ای بود که شامل متغیرهایی برای سنجش سه مؤلفه آسیب پذیری، شامل در معرض خطر سیل قرار گرفتن، حساسیت به خطر سیلاب و ظرفیت سازگاری برای بازیابی خود از تخریب های سیل بود. بر اساس این چارچوب، شاخص های مناسب برای ارزیابی آسیب پذیری های خانوارهای روستایی تدوین و شاخص ترکیبی آسیب پذیری محاسبه شد. نتایج محاسبه شاخص ترکیبی سه مؤلفه آسیب پذیری در دو شهرستان آق قلا و گمیشان نشان داد که طیف وسیعی از شاخص های اقتصادی، اجتماعی، جمعیتی و محیطی می تواند بر سنجش آسیب پذیری خانوارها به سیل مورد استفاده قرار گیرد. محاسبات در سطح روستاهای منطقه بیانگر این بود که در هر دو شهرستان، دو مؤلفه در معرض بودن و حساسیت که نشان دهنده آسیب پذیری بیشتر به سیل هستند از مقدار میانگین بیشتر هستند. از طرفی، مؤلفه سازگاری که نشان دهنده آسیب پذیری کمتر به سیل است، در هر دو شهرستان از مقدار میانگین کمتر بود. نتایج مقایسه مؤلفه های آسیب پذیری و همچنین شاخص آسیب پذیری کل در بین روستاهای دو شهرستان آق قلا و گمیشان نشان داد که روستاهای شهرستان آق قلا هم در معرض بیشتر سیل قرار دارند و هم آسیب پذیری بیشتر از وقوع سیل دارند. با توجه به موقعیت جغرافیایی روستاهای آق قلا که زمان رسیدن سیلاب از بالادست زودتر برای آنها اتفاق می افتد احتمالا این نتیجه منطقی به نظر می رسد. در نهایت برخی راهبرد های کاهش آسیب پذیری خانوارها به خطر سیلاب با توجه به یافته ها پیشنهاد شد.

یکی از بزرگ ترین و رایج ترین اشکال مخاطرات طبیعی سیلاب می باشد و شناخت نواحی مستعد وقوع سیلاب، از اقدامات اساسی در مدیریت منابع طبیعی و برنامه ریزی توسعه ای محسوب می گردد. بنابراین هدف تحقیق حاضر، پهنه بندی حوضه بالادست ایستگاه هیدرومتری پل سلطان مشکین شهر، از لحاظ پتانسیل وقوع سیلاب می باشد. برای رسیدن به این هدف با بررسی های میدانی و مرور منابع، ابتدا 11 عامل موثر وقوع سیلاب منطقه شامل شیب، طبقات ارتفاعی، لیتولوژی، فاصله از گسل، بارش، کاربری اراضی، فاصله از رودخانه، سرعت جریان، زمان جریان و خاک، شناسایی و در محیط GIS، استخراج شدند. استانداردسازی نقشه ها با استفاده از روش فازی انجام و سپس به منظور وزن دهی معیارهای مطرح، از روش کرتیک استفاده گردید و تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از مدل آراس، انجام شد. نتایج مطالعه نشان داد، عوامل شیب، لیتولوژی، کاربری و ارتفاع به ترتیب با مقادیر وزنی؛ 164/0، 156/0، 118/0 و 116/0 بیشترین تأثیر را بر ایجاد سیل در منطقه مطالعاتی دارند. همچنین، با توجه به نتایج به دست آمده به ترتیب 46/20 و 02/32 کیلومتر مربع از مساحت محدوده، در طبقه بسیار پرخطر و پرخطر قرار دارندکه نشانگر پتانسیل بالای این حوضه برای وقوع سیلاب می-باشد. ضمنا نتایج نشان داد، زمان لازم برای جریان آب به خروجی از 0 ثانیه (بارانی که بر خود خروجی می بارد) تا 68000 ثانیه (در طول 17 ساعت)، متغیر است. در این صورت مناطق صاف و هموار در نزدیکی حوضه با بیشترین زمان و کمترین سرعت و همینطور در مراتع در سمت شمال شرقی با کمترین زمان و بیشترین سرعت به نقطه خروجی ابخیز می رسد. لذا پهنه بندی خطر سیلاب، می تواند در انجام اقدامات حفاظتی، آبخیزداری و مدیریتی این حوضه کمک موثری را داشته باشد.

سیلاب از پرحادثه ترین مخاطرات طبیعی ایران می باشد که در سال های اخیر تکرار و شدت وقوع آن بیشتر شده است. حوضه آبریز رود زرد نیز از این شرایط مستثنی نیست، به طوریکه رخداد این پدیده در طی چند سال گذشته به آسیب پذیری برخی مناطق مسکونی، اراضی زراعی و باغات در این حوضه منجر شده است. با توجه به اهمیت موضوع، با بررسی های میدانی و مطالعه منابع، ابتدا لایه های شیب،جهت شیب، طبقات ارتفاعی، لیتولوژی، بارش، کاربری اراضی، تراکم زهکشی و فاصله از رودخانه، به عنوان، معیارهای موثر در وقوع سیلاب حوضه شناسایی شدند. سپس لایه ها توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید، ارزش گذاری و استاندارد سازی نقشه های معیار، با استفاده از روش فازی انجام گرفت. در مرحله بعد لایه های مد نظر به روش کریتیک وزن دهی شدند و در نهایت، تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش ویکور انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که از بین عوامل موثر در ایجاد سیلاب عامل شیب با ضریب وزنی 157/0، ارتفاع با ضریب وزنی 133/0 و کاربری اراضی با ضریب وزنی 127/0 به ترتیب مهم ترین عوامل ایجاد سیلاب در حوضه رود زرد هستند. به علاوه به ترتیب 78/ 10 و 71/16 درصد از مساحت حوضه، در طبقه بسیار پرخطر و پرخطر قرار دارد که نشانگر پتانسیل این حوضه برای وقوع سیلاب می باشد. نواحی شرقی و شمالی و شمال شرقی و بخشی از قسمت های جنوب حوضه شدت سیل خیزی زیادتری دارند، از مهمترین دلایل سیل خیز بودن این قسمت ها میزان ارتفاع بالاتر که سبب جذب رطوبت بیشتر و در نتیحه بارش بیشتر می شود شیب زیاد(بالای27درصد) سبب حرکت بیشتر نزولات جوی در این بخش ها می شود ،پوشش گیاهی با تراکم کم، شکل نه چندان کشیده حوضه و اقدامات ناچیز حفاظتی منابع آب وخاک، باعث شده حوضه از پتانسیل سیل خیزی بالایی برخوردار باشد. لذا پهنه بندی خطر سیلاب می تواند کمک مؤثری در انجام اقدامات حفاظتی، آبخیزداری و مدیریتی حوضه داشته باشد.