خطر سیل

پیچان رودها از چشم اندازه های مهم هیدرولوژیکی هستند که تغییرات ژئومورفولوژیکی مهم تری را موجب می شوند. در یک محیط ویژه، این چشم اندازها از نشانه های تغییرات ناگهانی هیدرولوژیکی وژئومورفولوژیکی محسوب می شوند حضور پیچان رودها در واقع یکی از نشانه های مهم خطر وقوعسیلاب ها در محدوده ی تشکیل به شمار می آید. در مسیر رودخانه شور- واقع در دامنه های شرقی کوهستان سهند و جاری در یکی از زیرحوضه های قرنقوچای - پیچ وخم های زیاد و متوالی تشکیل شده است که با توجه به پیچ و خم های ایجاد شده، این پیچان رود از تیپیک ترین نوع خود محسوب می شود. در این مقاله،برای بررسی این پدیده ها و همچنین برای مطالعه ی پتانسیل خطر وقوع سیلاب ها در طول قطعاتی از مسیر پیچان رود از شاخصی به نام شاخصLFHاستفاده شده است. برای به کارگیری این شاخص از نقشه های توپوگرافی، از تصاویر ماهواره ای و از عکس های هوایی و داده های میدانی استفاده شده است. نتایج حاصل از بررسی ها و شاخص به کار گرفته شده،نشانمی دهد که مقدار LFH در کل طول مسیر متفاوت بوده و مقدار آن با متوسط0.77 در طول پیچان رود شور نسبتاً بالا است. به عبارت دیگر، طبق این شاخص، خطر وقوع سیلاب های بزرگ، به ویژه در طول بعضی از قطعات مسیر پرپیچ وخم دار این رودخانه بالا است. بررسی ها همچنین حاکی از این است که بعد از وقوع هر سیلاب و با انجام هرجابجایی در قوس پیچان و حرکت آن به طرفکناره ها، فرسایش کناری در طول مسیر رودخانه شور تشدید و خطرات ناشی از آن نیز افزایش می یابد.

مئاندرها از چشم اندازهای بسیار زیبا و در عین حال از اشکال خطرناک ژئومورفولوژیکی هیدرولوژیکی دشت های سیلابی مناطق کوهستانی محسوب می شوند. عوامل مختلفی در تشکیل و توسعه و جابه جایی مسیر کانال ها دخالت می کنند. یکی از عوامل مهم در تشکیل این پدیده ها، وقوع سیلاب ها و مازاد انرژی در مسیر جریان رودخانه-هاست. حضور مئاندرها در مسیر رودخانه ها در واقع از نشانه های مهم خطر وقوع سیلاب ها در محدوده تشکیل آنهاست. در مسیر رودخانه شور، جاری در حوضه کوهستانی نیمه خشک (واقع در عرض شمالی '05? 36 تا '20 ?37 و طول شرقی '43 ?46 تا '15 ?47) پیچ وخم های زیاد و متوالی تشکیل می گردد و متداول ترین مئاندرها مشاهده می شود. در این مقاله، برای بررسی این پدیده ها و همچنین با هدف مطالعه پتانسیل خطر وقوع سیلاب ها در طول قطعاتی از مسیرهای مئاندری، از شاخص LFH استفاده شده است برای رسیدن به هدف از پارامترهای خود مئاندرها از جمله کمربند مئاندر، پهنای بستر و مانند اینها استفاده شده است. نتایج به دست آمده از بررسی ها، نشان می دهد که مقدار LFH در کل طول مسیر متفاوت است و با متوسط 77/0 مقدار آن بالاست. به عبارت دیگر، طبق این شاخص، در طول مسیر رودخانه شور، پتانسیل سیل خیزی در طول قطعاتی از مسیرهای پیچ-وخم دار بالاست. بررسی ها همچنین حاکی از آن اند که جابه جایی قوس مئاندرها به طرف کناره ها باعث شده است که فرسایش کناری در طول مسیر رودخانه شور تشدید گردد و مخاطرات ناشی از آن نیز افزایش یابد.

تعیین محل های دارای پتانسیل بالای سیل گیری یکی از اقدامات اساسی برای کاهش خطرات سیل می باشد. در تحقیق حاضر اقدام به مدلسازی گسترش سیل با استفاده از طراحی نرم افزار آنلاین تحت وب با قابلیت پهنه بندی مناطق با پتانسیل سیل گیری از طریق به کارگیری داده های DEM نقشه های گوگل شده است. برای این منظور ابتدا بازه مورد نظر در رودخانه روی نقشه گوگل انتخاب شده و سپس در هر مقطع انتخابی حداکثر سطح مقطع برای عبور جریان محاسبه می گردد. با توجه به میانگین مقاطع در کل بازه و ویژگی های فیزیکی بازه انتخابی حداکثر دبی عبوری از بازه محاسبه می گردد. با این دبی پهنه ایمن گذر سیلاب روی نقشه مشخص می شود. برای دبی های بیش از دبی ایمن نرم افزار، مقطع به مقطع به محاسبه پهنه های در معرض خطر سیل می پردازد و در نهایت نقشه اراضی متاثر از سیل در حاشیه بازه انتخابی ترسیم می گردد. برای نمونه ابتدا مراحل آزمایش نرم افزار بر روی رودخانه خشک شیراز که به دریاچه مهارلو می ریزد مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج رضایت بخش بود. پس از آن اقدام به بررسی واقعه سیل اکتبر 2011 در رودخانه شهر آیوتایا در کشور تایلند گردید. بررسی تصویر ماهواره ای این سیل در کنار بررسی نقشه های توپوگرافی مسیر عبور رودخانه حاکی از وقوع سیلابی با دبی اوج 01/4113 متر مکعب بر ثانیه بود که در مقایسه با دبی 4200 متر مکعب بر ثانیه ثبت شده از آن واقعه سیل 1/2 درصد اختلاف داشت. در صورتی که این سیلاب با وضعیت فعلی منطقه رخ بدهد پهنه سیل گیر محاسبه شده در مقایسه با مساحت متاثر از سیل سال 2011 به میزان 63/17 کمتر است. همچنین سیل فروردین 1398 شیراز نیز شبیه سازی شد که باز گزارش هیأت ویژه بررسی سیلاب ها تطابق خوبی داشت.

سیلاب یکی از مخاطراتی است که هر سال خسارات مالی و جانی فراوانی را در جهان و ایران به دنبال دارد. کلان شهر تهران به عنوان پایتخت کشور ما و بزرگ ترین هسته جمعیتی، دارای اهمیت اقتصادی، اجتماعی و سیاسی زیادی است که توسعه، امنیت و پایداری شهری آن نیازمند توجه بسیار است. رویکرد انجام تحقیق توصیفی-تحلیلی، با استفاده از مطالعات کتابخانه ای و مشاهدات میدانی و مدل ترکیبی AHP-FUZZY است که با به کارگیری نرم افزارهای ARC GIS و Expert Choice ، نقشه پهنه بندی خطر سیل در منطقه یک تهران تهیه ﺷﺪه اﺳﺖ. هدف از انجام این پژوهش شناسایی پهنه های دارای خطر سیل و تأثیر آن بر امنیت منطقه یک کلان شهر تهران است. ﻧﺘﺎیﺞ ﻧﺸﺎن می دهد پهنه های خطر خیلی کم، خطر کم و متوسط در شمال و مرکز محدوده مورد مطالعه قرار دارند و پهنه های خطر خیلی زیاد و زیاد، منطبق بر نقاط خروجی حوضه ها و در محدوده شهری منطقه قرار دارند. با توجه به نقشه نهایی به دست آمده از پهنه بندی سیلاب و در راستای توسعه و امنیت شهری باید از ساخت وساز در محدوده های با خطر بسیار زیاد و زیاد و حریم مسیل ها و رود-دره های متعدد در منطقه یک تهران ممانعت به عمل آید.

گسترش شهرنشینی و افزایش جمعیت شهری مخصوصاً در کشورهای در حال توسعه همراه با رشد افقی شهرها نیاز به زمین را افزایش داده است. این نیاز مخصوصاً در کشورهای کوهستانی از جمله ایران که بخش عمده ای از زمین-های هموار آن محدود به مسیل ها و بسترهای رودخانه ای است، ناگزیر به سمت پهنه های سیل خیز کشیده شده است. شهر میانه همچون تمامی کانون های مدنی ایران در گذشته در کنار منابع آبی مانند رودخانه ها، استقرار یافته است. امروزه افزایش جمعیت شهری ضمن گسترش فیزیکی شهر نیاز به زمین را برای توسعه کالبدی آتی افزایش داده است. هدف این پژوهش تحلیل نابرابری های فضایی اجتماعی در مواجهه با خطر سیل است. این پژوهش بر اساس هدف، علمی و بر اساس ماهیت، علّی تطبیقی است. گرد آوری اطلاعات بر اساس 300 پرسشنامه صورت گرفته و برای آزمون فرضیه از آزمون t مستقل و کای اسکوئر استفاده شده است. بر اساس این دو آزمون بین درآمد خانوار و نابرابری های فضایی- اجتماعی در مواجهه با خطر سیل رابطه ای معنادار وجود دارد. خانوار با درآمد پایین توانایی تهیه مسکن در مناطق امن را نداشته لذا، در مناطق حادثه خیز و خانوار با درآمد بالا دور از محدوده خطر سیل استقرار یافته اند. عدم توجه به اصول شهرسازی و معیارهای مکان گزینی باعث گردیده 28/8 هکتار از مساحت شهر میانه در پهنه خطر سیل رودخانه قوری چای قرار گیرد. عدم رعایت حریم رودخانه و احداث اماکن مسکونی در حریم آن ها منجر به محدود کردن بستر رودخانه و بالا آمدن سطح آب از بستر و در نهایت منجر به بروز خسارت فراوان در دوره های سیلابی می گردد.

در پژوهش حاضر با توجه به وضعیت رودخانه حبله رود در بازه پایین دست روستای بن-کوه در استان سمنان و احتمال وقوع سیل و خسارات ناشی از آن و در معرض بودن عناصر متعدد و باارزش واقع در سیلابدشت،  با استفاده از مدل عددی CCHE2D ،  نقشه خطر سیل با دوره بازگشت 100 ساله به عنوان سیل مبنا تهیه شد. هدف از انجام این پژوهش، تعیین پهنه سیل مبنا و مشخص کردن مناطق در معرض خطر در راستای مدیریت ریسک سیل است. بدین منظور، ابتدا داده های موردنیاز برای اجرای مدل در منطقه موردمطالعه از قبیل نقشه بزرگ مقیاس توپوگرافی تهیه شده و مشخصات جریان (سرعت و عمق) اندازه گیری شد و سپس شبکه محاسباتی تنظیم شد. واسنجی مدل به منظور ارائه بهترین برآورد مدل ابتدا از طریق انتخاب شبکه برتر و سپس با تغییر ضریب زبری انجام شد. صحت سنجی شبیه سازی انجام شده با مقایسه نتایج برآوردی مدل با مقادیر برداشت شده سرعت و عمق جریان در سه مقطع در طول بازه انجام شد. خطای مدل برای پارامتر سرعت جریان، با شاخص های RMSE   و MAE   به ترتیب برابر084/0 و 41/7 درصد برآورد شد. با توجه به نقشه خطر سیل با دوره بازگشت 100 ساله مشخص شد که  عمدتاً مناطقی که دارای کاربری های باغ، زراعت، مرتع و مسکونی هستند زیر پوشش سیل 100 ساله قرار خواهند گرفت و تقریباً 18 درصد منطقه در طبقه خطر متوسط و زیاد قرار خواهد داشت. انتقال یافته های این تحقیق به جوامع محلی به صورت نقشه و نمایش وضعیت قرارگیری کاربری های مختلف در پهنه سیل 100 ساله می تواند در ارتقاء آگاهی و ادراک آن ها از خطر سیل بسیار مؤثر باشد.

سیلاب یکی از مخرب ترین مخاطرات طبیعی در جهان محسوب می شود که سالیانه خسارات زیادی را در سرتاسر جهان به بار می آورد. در ایران به دلیل شرایط اقلیمی منحصر توزیع بارندگی از نظر زمانی و مکانی دارای ریتم مشخصی نیست. امروزه تصاویر ماهواره ای یکی از ابزارهای سریع و دقیق برای پایش سیلاب محسوب می شود. لذا در مطالعه حاضر نقشه سیل بهار 1398 شهر آق قلا با استفاده از تصاویر لندست-8 تهیه شد و سپس با استفاده از مدل ترکیبی AHP-OWA نقشه خطر آن در چهار کلاس "خطر بالا"، "خطر متوسط"، "خطر کم" و " بدون خطر" تهیه گردید. بر اساس نتایج به دست آمده بخش های شمال و شمالی شرقی این منطقه در وضعیت خطر بالای سیل و بخش های غربی و جنوبی هم در وضعیت خطر کم و بدون خطر سیل هستند. همچنین سیل این منطقه دو بخش را در قسمت های شمالی و جنوبی این منطقه درگیر کرد. از نظر شدت، بیشترین تجمع آب در بخش های شمالی بوده اما شدت خسارت در بخش های جنوبی بیشتر از بخش های شمالی می باشد. در بخش های جنوبی به دلیل تراکم بالای کاربری اراضی بسیاری از اراضی کشاورزی، پوشش گیاهی و مسکونی دچار رخداد سیل شدند. اما در بخش های شمالی به دلیل وسعت زیاد اراضی بایر و تراکم پایین اراضی دیگر مانند کشاورزی، مسکونی و پوشش گیاهی سیلاب بیشتر به اراضی بایر خسارات وارد کرد. به طورکلی بر اساس نتایج به دست آمده مدل AHP-OWA یکی از مدل های مؤثر برای مطالعات خطر سیل محسوب می شود.

مقدمه رودخانه ها به عنوان عناصر حیاتی و پویای اکوسیستم های طبیعی، از دیرباز نقش محوری در شکل گیری تمدن ها و توسعه زیست محیطی ایفا کرده اند. این عناصر طبیعی نه تنها منبع مهمی برای تأمین آب شرب، کشاورزی و صنعت هستند، بلکه در شکل گیری سکونتگاه های انسانی، ایجاد بسترهای حمل ونقل طبیعی و حفظ تعادل زیست بوم ها نیز نقشی اساسی دارند. با این حال، ویژگی دینامیک و گاه غیرقابل پیش بینی رفتار رودخانه ها، به ویژه در مناطق کوهستانی یا مناطقی با بارش های شدید، همواره زمینه ساز وقوع خطراتی همچون سیلاب بوده است. پدیده سیلاب، که به عنوان یکی از بلایای رایج و مخرب طبیعی شناخته می شود، سالانه خسار ت های مالی و جانی گسترده ای در سراسر جهان به جا می گذارد. در شرایط اقلیمی فعلی که با تغییرات قابل توجهی در الگوهای بارندگی و شدت جریان ها همراه است، ریسک سیلاب ها نیز به طور چشمگیری افزایش یافته است. این افزایش ریسک، به ویژه در مناطقی که از نظر تراکم جمعیتی، توسعه نامتوازن شهری، فقدان زیرساخت های مناسب و عدم مدیریت اصولی منابع آب در شرایط بحرانی هستند، می تواند به بروز بحران های جدی و گسترده منجر شود. در این میان، نواحی واقع در پایین دست سدها، که از یک سو تحت تأثیر تغییرات مصنوعی در رژیم جریان و از سوی دیگر، در معرض رشد نامنظم سکونتگاه های انسانی هستند، با خطراتی مضاعف مواجه اند. مطالعه حاضر با هدف تحلیل و ارزیابی میزان آسیب پذیری جوامع انسانی نسبت به خطر وقوع سیلاب، در بازه ای شش کیلومتری از رودخانه کرج واقع در پایین دست سد امیرکبیر (در استان البرز و محدوده شهری کرج) طراحی و اجرا شده است. این منطقه، به دلیل موقعیت جغرافیایی خاص، شیب زیاد، تمرکز بالای جمعیت، و نیز تخلیه منظم و گاه پیش بینی نشده آب از سد، مستعد وقوع سیلاب های شدید و ناگهانی است. ساخت وسازهای غیرمجاز، اشغال غیرقانونی بستر و حریم رودخانه، و نبود سیستم های هشدار سریع از دیگر عواملی هستند که بر شدت آسیب پذیری منطقه افزوده اند. مواد و روش ها برای دستیابی به تحلیل دقیق و چندجانبه از وضعیت آسیب پذیری در محدوده مورد نظر، این پژوهش از ترکیبی از روش های کمی و کیفی بهره گرفته است. در گام نخست، با استفاده از داده های تاریخی ثبت شده از دبی های حداکثر لحظه ای رودخانه، تحلیل های آماری مربوط به فراوانی سیلاب انجام شد. ابزار اصلی این مرحله، نرم افزار SMADA بود که با تحلیل سری های زمانی و محاسبه پارامترهای توزیع آماری، جریان های با احتمال وقوع های متفاوت (از جمله دوره بازگشت صد ساله) را مدل سازی کرد. این اطلاعات پایه ای برای سنجش میزان خطرپذیری منطقه و انتخاب شرایط طراحی در مراحل بعدی بود. در مرحله دوم، مدل سازی هیدرولیکی رودخانه با بهره گیری از نرم افزار HEC-RAS صورت گرفت. این نرم افزار از پرکاربردترین ابزارهای شبیه سازی جریان های سطحی و رودخانه ای به شمار می رود که توانایی مدل سازی دوبعدی جریان های سیلابی را دارد. ورودی های این مدل شامل مدل رقومی ارتفاع (DEM)، مقاطع عرضی رودخانه، اطلاعات هیدرولوژیکی دبی و داده های شرایط مرزی بودند. با استفاده از این داده ها، نقشه های پهنه بندی خطر سیلاب برای سناریوهای مختلف تولید شد. این نقشه ها به روشنی نواحی در معرض خطر را تفکیک کرده و مبنایی برای تحلیل مکانی سکونتگاه ها فراهم کردند. پس از تهیه نقشه های خطر، شناسایی و تحلیل سکونتگاه های انسانی در محدوده انجام گرفت. در مجموع، ۵۸۸ واحد مسکونی در حریم مورد مطالعه قرار داشت که از این تعداد، ۷۲ واحد مستقیم در معرض خطر قرار داشتند. این واحدها به لحاظ موقعیت مکانی، نوع ساخت، وضعیت بهره برداری و ویژگی های جمعیتی بررسی شدند و به عنوان نمونه های حساس تر مورد تحلیل عمیق تر قرار گرفتند. برای تکمیل ارزیابی، به تحلیل آسیب پذیری اجتماعی و کالبدی منطقه پرداخته شد. در این راستا، داده های ثانویه ای از منابع آماری، گزارش های نهادهای مسئول (نظیر سازمان مدیریت بحران، شهرداری و آب منطقه ای)، و نقشه های رسمی شهری گردآوری شد. به علاوه، داده های میدانی با استفاده از پرسشنامه های ساختارمند از ۱۳۶ خانوار ساکن در منطقه و نیز مصاحبه های نیمه ساختاریافته با ۶ کارشناس و ۴ متخصص حوزه های مرتبط جمع آوری شد. تحلیل داده ها با رویکردهای آماری و مکانی انجام شده و شاخص هایی برای آسیب پذیری اجتماعی و کالبدی تعریف و محاسبه شد. یافته ها نتایج تحلیل ها نشان داد آسیب پذیری اجتماعی در منطقه مورد مطالعه از شدت و تنوع بالایی برخوردار است. به طور دقیق تر، ۹ درصد از جمعیت منطقه در محدوده دارای آسیب پذیری اجتماعی «خیلی زیاد»، ۲۵ درصد «زیاد»، ۴۴ درصد «متوسط» و ۲۲ درصد «کم» قرار گرفتند. این سطوح آسیب پذیری، بر مبنای عواملی همچون سطح سواد، درآمد، تعداد اعضای خانوار، سابقه مواجهه با سیلاب، میزان مشارکت اجتماعی و آگاهی از خطرات سنجیده شد. نتایج حاکی از آن بود که بسیاری از ساکنان منطقه نسبت به خطرات سیلاب آگاهی کافی نداشته و از برنامه های پیشگیرانه نیز اطلاع چندانی ندارند. از منظر کالبدی، نتایج تحلیل حساسیت فیزیکی ساختمان ها نسبت به سیلاب نشان داد ۴۴ درصد ساختمان ها در طبقه «کم»، ۳۳ درصد در طبقه «متوسط»، ۱۸ درصد در طبقه «زیاد» و ۴ درصد در طبقه «خیلی زیاد» قرار دارند. معیارهای سنجش در این بخش شامل نوع مصالح ساختمانی، ارتفاع بنا از سطح زمین، سن سازه، نحوه ساخت، و مقاومت در برابر رطوبت و جریان سیلاب بود. درخور یادآوری است که بخش عمده ای از واحدهای با حساسیت بالا در نزدیکی ترین فاصله از بستر رودخانه واقع شده اند که همین امر، خطر را دوچندان می کند. نتیجه گیری ترکیب یافته های اجتماعی و کالبدی این پژوهش نشان می دهد منطقه مورد مطالعه در معرض چالشی جدی و چندبعدی از نظر خطر سیلاب قرار دارد. ضعف زیرساخت های ایمنی، ناآگاهی عمومی، ساخت وسازهای غیراصولی، و نبود برنامه ریزی جامع برای مدیریت حریم رودخانه از مهم ترین عوامل تشدیدکننده آسیب پذیری در این منطقه هستند. بر این اساس، ضرورت مداخله فوری و چندجانبه برای کاهش ریسک، اجتناب ناپذیر است. در این راستا، پیشنهاد می شود اقدامات زیر در اولویت قرار گیرند: 1. تهیه و به روزرسانی نقشه های خطر سیلاب بر مبنای مدل های هیدرولوژیکی دقیق؛ 2. محدودسازی و مدیریت ساخت وساز در نواحی پرخطر از طریق وضع قوانین بازدارنده؛ 3. توسعه زیرساخت های ایمن سازی و زهکشی برای کنترل و هدایت روان آب ها؛ 4. ارتقای آگاهی عمومی و آموزش همگانی در حوزه مدیریت بحران و رفتارهای ایمن؛ 5. توانمندسازی جوامع محلی برای افزایش تاب آوری اجتماعی در برابر بحران های طبیعی؛ 6. استفاده از فناوری های هشدار سریع و سامانه های اطلاع رسانی اضطراری در سطح محلی. در مجموع، یافته های این پژوهش با ارائه چارچوبی تحلیلی و کاربردی، می توانند به عنوان الگویی برای ارزیابی آسیب پذیری در سایر نواحی کشور نیز مورد استفاده قرار گیرند. ادغام روش های مدل سازی عددی با تحلیل های اجتماعی و مشارکت مردمی، می تواند راهگشای تدوین سیاست هایی جامع تر و کارآمدتر برای مدیریت و کاهش خطرات سیلاب در سطح ملی باشد.