پهنه بندی زمین لغزش

یکی از انواع ناپایداری های دامنه ای که هر ساله خسارات مالی و جانی فراوانی را بر سیستم های اقتصادی- اجتماعی و زیست محیطی وارد می کند، زمین لغزش است. شناخت نواحی مستعد وقوع لغزش و حرکات توده ای از ضروریات مدیریت منابع طبیعی و برنامه ریزی توسعه ای و عمرانی است. جاده هراز یکی از محور های اصلی و پرتردد ایران است که فرآیندهای دامنه ای هر ساله خسارات فراوانی را در آن به بار می آورد، در این تحقیق سعی شده استعداد به وقوع زمین لغزش بخشی از این جاده با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و رگرسیون خطی مورد مطالعه قرار گیرد. برای این منظور از لایه های شیب، جهت شیب، ارتفاع، فاصله از گسل های اصلی، فاصله از گسل های فرعی، فاصله از رودخانه اصلی، فاصله از آبراهه فرعی، فاصله از جاده، فاصله از راه آهن، زمین شناسی، کاربری اراضی و میانگین بارش استفاده شده و پس از تجزیه تحلیل داده ها در سیستم اطلاعات جغرافیایی و با استفاده از روش های رگرسیون خطی و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی نقشه نهایی خطر وقوع زمین لغزش تهیه گردید. نتایج نشان داد که روش تحلیل سلسله مراتبی روش مناسب تری برای پهنه بندی خطر زمین لغزش در این محدوده است. بر اساس این روش حدود 8/67 درصد محدوده مورد مطالعه استعداد بالایی برای وقوع زمین لغزش دارند.

بررسی عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش، تهیه نقشه آسیب پذیری و دوری جستن از مناطق مستعد وقوع زمین لغزش می تواند کمک مؤثری در کاهش خسارت های احتمالی و مدیریت خطر حاصل از این پدیده داشته باشد. برای بررسی و پهنه بندی خطر زمین لغزش در این حوضه ابتدا نقشه ها و لایه های اطلاعاتی عوامل اصلی مؤثر در رخداد این پدیده از قبیل شیب، جهت شیب، بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه و طبقات ارتفاعی در سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه گردید و سپس با استفاده از تصاویر ماهواره ای و عملیات میدانی زمین لغزش های موجود در منطقه شناسایی شد. در مرحله بعد با به کارگیری روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) عوامل موردبررسی در مرحله پیشین به صورت زوجی مقایسه و وزن هر یک از عوامل که مبین میزان تأثیر آن ها است محاسبه شده است. وزن های به دست آمده در محیط نرم افزار Arc Map به لایه و کلاس مربوطه اعمال گردید و سپس اقدام به تلفیق لایه های مؤثر شناسایی شده در زمین لغزش گردید. و درنهایت نقشه پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش در حوضه یایجیلو به دست آمد. نتایج حاصل از این بررسی نشانگر این است که روش تحلیل سلسله مراتبی به دلیل استوار بودن بر مبنای مقایسه زوجی موجب سهولت و دقت در انجام محاسبات لازم و ارائه نتایج به دلیل دخالت دادن تعداد زیادی از عوامل در مقایسه با سایر روش های پهنه بندی خطر زمین لغزش است. نتایج پژوهش نشان دهنده این است که در حدود 36/2 در صد از مساحت حوضه یایجیلو، احتمال وقوع زمین لغزش خیلی زیاد بوده، همچنین در 93/21 درصد احتمال وقوع زیاد، 38/45 درصد احتمال وقوع متوسط، 14/28 درصد احتمال وقوع کم و در 21/3 درصد احتمال وقوع خیلی کم می باشد.

زمین لغزش، یکی از مهم ترین خطرات ژئومورفولوژیکی با خسارات اکولوژیکی و اقتصادی قابل توجّه است. منطقه مورد مطالعه به دلیل شرایط فیزیوگرافی و آب وهوایی از مناطق حساس و در معرض خطر زمین لغزش محسوب می گردد. پژوهش حاضر با هدف تعیین عرصه های حساس به وقوع زمین لغزش با استفاده از شاخص انتروپی شانون در حوزه آبخیز چهاردانگه (استان مازندران) صورت پذیرفته است. به این منظور، ابتدا نقشه پراکنش زمین لغزش منطقه با استفاده از تصاویر گوگل ارث و بازدیدهای گسترده میدانی تهیه گردید. نقشه های عوامل تأثیرگذار بر وقوع زمین لغزش شامل درجه شیب، جهت شیب، انحنای سطح، انحنای نیم رخ، طبقات ارتفاعی، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص وضعیّت توپوگرافی، شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده، کاربری اراضی، زمین شناسی، فاصله از گسل، فاصله از شبکه آبراهه، فاصله از جاده، تراکم گسل، تراکم زهکشی و تراکم جاده در محیط نرم افزار ArcGIS تهیه شد. نتایج اولویت بندی عوامل مؤثّر با استفاده از شاخص انتروپی نشان داد که لایه های ارتفاع، درجه شیب، انحنای سطح و کاربری اراضی بیشترین تأثیر را بر رخداد زمین لغزش های منطقه، داشته اند و ۰۵/۵۱ درصد منطقه مورد مطالعه در طبقه حساسیت زیاد و خیلی زیاد نسبت به وقوع زمین لغزش قرار دارد. همچنین ارزیابی نقشه حساسیت تهیه شده با استفاده از منحنی ROC و ۳۰ درصد نقاط لغزشی بیانگر دقت خوب مدل مذکور برای منطقه مورد مطالعه است.

زمین لغزش فرایندی است دامنه ای که تأثیر مخربی بر محیط زیست و زندگی انسانی داشته و نیازمند بررسی و اقدامات پیشگیرانه میباشد. شناسایی عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش و پهنه بندی خطر آن جهت انجام اقدامات کنترلی از اهداف تحقیق حاضر میباشد. بنابراین برای مدیریت خطر در حوضه نازلوچای در شمالغرب ایران، کارایی روش منطق فازی مورد ارزیابی قرار گرفته است. لذا از طریق بازدیدهای میدانی و استفاده از اطلاعات محلی و همچنین اداره آبخیزداری، عکسهای هوایی، تصاویر ماهواره ای Google Earth، نقشه پراکنش زمین لغزشها تهیه گردید. در ادامه عوامل مؤثر در زمین لغزش شامل شیب، جهت شیب، ارتفاع، بارش، پوشش گیاهی، زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله ار رودخانه و فاصله ار جاده با استفاده از نقشه توپوگرافی، عکس هوایی و تصاویر ماهواره ای تهیه و وارد مدل گردیدند. بعد از مرحله فازی سازی، نقشه های پهنه بندی زمین لغزش با استفاده از عملگرهای جمع، ضرب و گامای فازی با مقادیر 0.7، 0.8 و 0.9  تهیه شد. نتایج حاصل از معادله Qs(شاخص جمع کیفیت برای مقایسه کارایی مدلها) نشان می دهد که عملگر گامای 0.7 در مقایسه با دیگر عملگرها ی فازی مناسبتر است ولی با توجه به انطباق توده های لغزشی با نقشه های گامای 0.8 و 0.9 می توان از نتایج آنها برای برنامه ریزیهای توسعه ای استفاده کرد. بیشتر عوامل نقش مهمی در ایجاد حساسیت به لغزش داشته و نقشه های خروجی با 5 کلاس(خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد)، 5.4 درصد حوضه را (با گامای 0.7) در کلاس با حساسیت بالا و خیلی بالا و 62.5 درصد آن را در کلاس با حساسیت خیلی کم قرار داد. رطوبت زیاد دامنه های غربی، حساسیت بالای سازندهای زمین شناسی وتأثیر فعالیتهای تکتونیکی از عوامل مهم ایجاد زمین لغزش در این قسمت از حوضه می باشند.

بررسی عوامل موثر در وقوع زمین لغزش، تهیه نقشه آسیب پذیری و دوری جستن از مناطق مستعد وقوع زمین لغزش می تواند کمک موثری در کاهش خسارت های احتمالی و مدیریت خطر حاصل از این پدیده داشته باشد. بنابراین هدف تحقیق حاضر ،ارزیابی وپهنه بندی حوضه حاجیلرچای از لحاظ خطر زمین لغزش می باشد. برای بررسی و پهنه بندی خطر زمین لغزش در این حوضه ابتدا نقشه ها و لایه های اطلاعاتی عوامل اصلی موثر در رخداد این پدیده از قبیل شیب، جهت شیب، بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه و طبقات ارتفاعی در سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه گردید و سپس با استفاده از تصاویر ماهواره ای و عملیات میدانی زمین لغزش های موجود در منطقه شناسایی شد. با استفاده از تئوری دمپستر – شفر وزن هر یک از فاکتورها محاسبه شد وزن ها در نقشه های عامل وارد شده و برای هر عامل یک نقشه وزنی به دست می آید. در مرحله بعد نقشه های وزنی با هم جمع شده و در نهایت نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش، در پنج رده با خطر بسیار کم تا بسیار زیاد تهیه گردید. نتایج پژوهش نشان دهنده این است که در حدود 43/9 درصد از مساحت حوضه حاجیلرچای، احتمال وقوع زمین لغزش خیلی زیاد بوده، همچنین 43/22 درصد احتمال وقوع زیاد، 09/28درصد احتمال وقوع متوسط، 33/25 درصد احتمال وقوع کم و در69/14 درصد احتمال وقوع خیلی کم می باشد.  

یکی از انواع فرآیندهای دامنه ای که هر ساله موجب خسارات جانی و مالی فراوان در بسیاری از نقاط ایران و جهان می شود، پدیده زمین لغزش است. افزایش جمعیت و گسترش سکونتگاه های انسانی در نواحی کوهستانی، مشکل بودن پیش بینی زمان وقوع زمین لغزش و متعدد بودن عوامل مؤثر در رخداد این پدیده، ضرورت پهنه بندی خطر زمین لغزش را آشکار می سازد. تهیه نقشه پهنه بندی زمین لغزش این امکان را فراهم می سازد که مناطق آسیب پذیر شناسایی و در برنامه ریزی های محیطی مد نظر قرار بگیرد. استان گلستان در شمال ایران از جمله مناطق مستعد زمین لغزش در کشور است. بنابراین هدف از این پژوهش، پهنه بندی خطر زمین لغزش در حد فاصل جنگل توسکستان تا گرگان با شناسایی عوامل مؤثر بر رخداد زمین لغزش و عملگر فازی گاما می باشد. از ابزارهایی مانند نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای و ... جهت پهنه بندی خطر زمین لغزش استفاده شده است. مجموعه اطلاعات ورودی جهت ارزیابی پتانسیل خطر زمین لغزش در این پژوهش شامل 8 لایه ی ارتفاع، شیب، جهت دامنه، زمین شناسی، کاربری اراضی، تراکم پوشش گیاهی، فاصله از جاده و تراکم آبراهه هستند. ابتدا نقاط لغزشی منطقه با استفاده از تصاویر ماهواره ای به پهنه های لغزشی تبدیل شدند و سطح همبستگی هر یک از عوامل مؤثر و پهنه های لغزشی با استفاده از مدل نسبت فراوانی ( FR ) مشخص و سپس نقشه های پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از عملگر فازی گامای 7/0، 8/0 و 9/0 تهیه شد. نتایج نشان داد که پهنه های با سازندهای سست و نزدیک به راههای ارتباطی و پهنه های با بارش فراوان تر دارای پتانسیل بیش تری از نظر احتمال وقوع لغزش هستند. هم چنین شاخص مجموع کیفیت ( Qs ) نشان داد که گامای 7/0 با مقدار جمع کیفی 42/2، از دقت بالاتری نسبت به دو گامای دیگر در پهنه بندی خطر زمین لغزش حد فاصل جنگل توسکستان تا گرگان برخوردار است.

در این تحقیق پس از بررسی های میدانی و مرور مطالعات در مناطق مشابه، 9 فاکتور به عنوان عوامل مؤثر بر خطر وقوع زمین لغزش منطقه شناسایی و به منظور تحلیل خطر در محیط نرم افزار ArcGIS مورد استفاده قرار گرفتند. نقشه زمین لغزش های موجود نیز از طریق عملیات میدانی و با استفاده از دستگاه GPS تهیه گردید. 9 لایه اطلاعاتی آماده شده در ArcGIS با لایه اطلاعاتی پراکنش زمین لغزش ها تطابق داده شد و اطلاعات میزان زمین لغزش ها در هر یک از کلاسه ها و مساحت آنها به دست آمد. پس از تعیین نرخ هر یک از عوامل، پهنه بندی با استفاده از شبکه عصبی و تحلیل سلسله مراتبی اجرا گردید. کارآیی هر یک از این مدل ها براساس نتایج خروجی مدل ها و با استفاده از دو شاخص دانسیته نسبی (Qs) و جمع مطلوبیت (Dr) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از شاخص Dr نشان داد که نقشه تهیه شده با استفاده از شبکه عصبی نسبت به نقشه تهیه شده با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی دقت بالاتری برای منطقه مورد مطالعه دارد.

در این پژوهش مناطق مستعد خطر زمین لغزش در حوضه آبریز آبگلال با استفاده از مدل منطق فازی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از مطالعات میدانی، نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی و با مرور مطالعات صورت گرفته در این زمینه و همچنین بررسی شرایط موجود در منطقه هشت عامل طبقات ارتفاعی، شیب، جهت شیب، لیتولوژی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، کاربری اراضی و بارش به عنوان عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش مورد بررسی قرار گرفت و بعد از مرحله فازی سازی، نقشه های پهنه بندی زمین لغزش با استفاده از عملگر گامای فازی با مقادیر 0/7، 0/8، 0/9 تهیه شد. نتایج حاصل از جمع کیفی نشان داد که عملگر گامای 0/9 فازی در مقایسه با دیگر عملگرها ی فازی مناسبتر است. در نهایت نقشه بدست آمده با 5 کلاس بسیار زیاد، زیاد، متوسط، کم و بسیارکم طبقه بندی شد. نتایج تحقیق نشان داد که 0/016 از مساحت منطقه در پهنه با خطر بسیار زیاد و 94 درصد از مساحت منطقه در پهنه با خطر بسیار کم قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که منطقه مورد مطالعه به دلیل وجود شبکه رودخانه، بارش، کاربری مرتعی، محدوده شهری و لیتولوژی ضعیف داری پتانسیل بالایی در جهت وقوع لغزش هستند. همچنین بخش های عمده ای از مناطق جنوب منطقه نیز پتانسیل بالایی جهت حرکات لغزشی دارند.