پهنه‌‌بندی خطر وقوع سیل در شهرستان تربت‌‌حیدریه با استفاده از عملگرهای فازی

سعیدی مفرد, ساناز; آسیایی, مهدی; گهرخواه, فاطمه

doi:10.22111/j10.22111.2022.6714

پهنه‌‌بندی خطر وقوع سیل در شهرستان تربت‌‌حیدریه با استفاده از عملگرهای فازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار گروه شهرسازی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران

² دانشجوی دکتری جغرافیا و برنامه‌‌ریزی شهری، دانشگاه تهران، ایران

10.22111/j10.22111.2022.6714

چکیده

پژوهش حاضر با هدف پهنه بندی خطر وقوع سیل در شهرستان تربت حیدریه با تاکید بر نقاط شهری و روستایی در سال 1399 انجام پذیرفته است. این نوع پژوهش از نوع کاربردی – توسعه‌ای می‌باشد که در آن از منطق فازی، تحلیل سلسله مراتبی و سامانه اطلاعات حغرافیایی استفاده شده است . در این پژوهش هشت معیار شیب، فاصله از رودخانه، ارتفاع، زمین شناسی، کاربری اراضی، بارش، تراکم زهکشی و پوشش گیاهی مورد بررسی قرار گرفته اند. لازم به ذکر است جهت پهنه بندی خطر وقوع سیل در شهرستان تربت حیدریه براساس معیارهای فوق ابتدا لایه های نتخاب شده در محیط Arc GIS تبدیل رَستر سازی شده و سپس با استفاده از توابع عضویت فازی، فازی و در نهایت نقشه های فازی شده لایه ها به دست آمده است. در ادامه نیز با کمک نرم افزار EXCEL فرآیند AHP (مقایسه زوجی معیارها نسبت به یکدیگر) انجام و سپس وزن نهایی معیارها با لایه های فازی شده ترکیب و در نهایت نقشه های به دست آمده با عملگرهای فازی منطبق و نقشه پهنه بندی استخراج گردیده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که متغییرهای اصلی و مؤثر در ایجاد سیل در منطقه مورد مطالعه متغیرهای شیب با ضریب وزنی 306/0 و بارش با ضریب وزنی 175/0 می باشد. البته متغییر پوشش گیاهی با ضریب وزنی 040/0 از کمترین تاثیر در منطقه مورد مطالعه برخوردار می باشند. بنابراین می توان نتیجه گرفت که، شهرستان تربت حیدریه با توجه به نقشه کلاسه بندی خطر سیل‌خیزی در منطقه با خطر خیلی زیاد است، لذا باید به عملیات آبخیزداری در سطح شهرستان توجه بیشتری شود. همچنین لازم به ذکر است شهر تربت حیدریه در محدوده خطر خیلی کم قرار گرفته و به لحاظ سکونتگاههای روستایی نیز اکثر آبادیهای این شهرستان در پهنه با خطر آسیب پذیری خیلی کم و زیاد قرار دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Flood risk zoning in Torbat-e Heydarieh city using by fuzzy logic

نویسندگان [English]

Sanaz Saeedi ¹
Mehdi Asiaei ²
Fatemeh Goharkhah ²

¹ Department of Urban Planning, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Iran

² tehran un

چکیده [English]

The aim of this study was to zoning the risk of floods in Torbat Heydariyeh with emphasis on urban and rural areas in2020.This research is an applied type in which fuzzy logic,analytical hierarchy system and gratitude information system have been used.In this study, slope,distance from river,elevation,geology,landuse,precipitation, drainage density and vegetation were investigated.It should be noted that in order zoning the risk of flood occurrence in Torbat Heydariyeh,based on the above criteria,first the layers in Arc GIS environment have been converted and then using fuzzy,fuzzy membership functions and finally fuzzy maps of the layers have been obtained.Then,with the help of EXCEL software,the AHP process was performed and then the final weight of the criteria was combined with fuzzy layers and finally the obtained maps were matched with fuzzy operators and the zoning map was extracted.The results show that the main variables affecting flooding in the study area are slope variables with a weight coefficient of 0.306and precipitation with a weight coefficient of 0.175.Of course,vegetation variable with a weight coefficient of 0.040has the least effect on the study area.Therefore,it can be concluded that Torbat Heydariyeh is very high risk according to the classification map of flood risk in the region,so more attention should be paid to watershed management operations in the city.It should also be noted that the Torbat Heydariyeh is located in very low risk area and in terms of rural settlements,most of the villages of this city are located in the area with very low and high risk of vulnerability.

کلیدواژه‌ها [English]

Natural Hazards
zoning
Flood
Fuzzy logic
Torbat Heydariyeh

مراجع

- اسفندیاری‌‌‌دارآباد، ‌فریبا ‌(1398)‌.پهنه‌‌بندی ‌سیلاب-حوضۀ آبخیز آجرلوچای با ‌استفاده‌ از ‌روش L-THIA و منطق فازی،پژوهش‌‌های‌ژئومورفولوژی ‌کمّی، سال 8. صفحه 155.

https://www.sid.ir/fa/JOURNAL/ViewPaper.aspx?ID=528494

- اصغری‌‌‌‌مقدم، محمدرضا (1378). جغرافیای طبیعی شهر (هیدرولوژی و سیل‌‌خیزی شهر)، چاپ اول. انتشارات مسعی. صفحۀ 45.

- اصغری،‌صیاد؛ الناز‌پیروزی؛ یتول‌زینالی ‌(1394).-پهنه‌‌بندی خطرسیلاب در حوضۀ آبخیز آق‌‌‌‌لاقان‌چای با استفاده از مدل‌ویکور،‌ مجلۀ‌ پژوهش‌‌های ‌ژئومورفولوژی -کمی. ‌سال4. شماره 3. صفحات 245-231.

http://www.geomorphologyjournal.ir/article78014.html

- افتخاری، عبدالرضا؛ محمودی قدیری؛ اکبر پرهیزکار؛ سیاوش‌شایان‌(1388).تحلیلی ‌بر ‌دیدگاه‌‌های‌ نظری آسیب ‌‌پذیری جامعه نسبت‌‌به مخاطرات طبیعی، فصلنامۀ مدرس علوم انسانی. دورۀ 13. شمارۀ 1. صفحات 31-30.

https://hsmsp.modares.ac.ir/article-21-9702-fa.html

- امامی‌‌‌‌کیا (1394).ریز پهنه‌‌بندی خطر سیلاب در محدودۀ شهر تبریز با استفاده از روش AHP، تحقیقات ‌‌جغرافیایی. سال 30. شمارۀ 1. پیاپی 116. صفحات 180- 167.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=317463

- ثروتی، محمدرضا؛ جمشید جداری‌عیوضی؛ کیا بزرگمهر (1385). محاسبه و تحلیل دبی متوسط سیل با استفاده از روش تحلیل منطقه‌ای سیلاب در محدوده خیررود نوشهر تا سردآبرود چالوس، جغرافیایی سرزمین. دوره 3. شماره 2. پیاپی10. 79-63.

https://sarzamin.srbiau.ac.ir/article_5951.html

- خلیلی،علی؛ آریان اسروش (1399). ارزیابی آسیب‌‌پذیری ناشی از سیلاب در منطقۀ مکران با استفاده از نرم‌‌افزار ArcGIS، فصلنامۀ جغرافیایی سرزمین. سال هفدهم. شماره 66. صفحات 11-1.

https://journals.srbiau.ac.ir/article_16614.html

- رستمی، فرهاد (1387). اصلاح مدل برآورد رسوب ام پسیاک با به‌‌کارگیری تکنیک فازی در حوضۀ سد زاگرس، پایان‌‌نامۀ کارشناسی ارشد.دانشکدۀ ادبیات. رشتۀ جغرافیا. دانشگاه تربیت معلم. صفحۀ 42.

- سازمان هواشناسی استان خراسان رضوی، 1399.

- سلامی، محمد ‌(1389). تحلیل پارامترهای‌کیفی‌آب‌تالاب انزلی‌با‌ استفاده از روش ریاضی فازی،‌پایان‌‌نامۀ کارشناسی ارشد. ‌دانشکدۀ علوم. ‌دانشگاه تربیت معلم. صفحۀ 20.

- عطائی، ‌محمد ‌(1389). ‌تصمیم‌‌گیری ‌چند معیارۀ ‌فازی، انتشارات ‌دانشگاه صنعتی شاهرود. چاپ اول. ‌244‌صفحه.

- علیزاده، امین (1387). اصول هیدرولوژی کاربردی، چاپ 24. انتشارات دانشگاه امام رضا (ع). صفحۀ 87.

- غیور، حسنعلی (1375). سیل و مناطق سیل‌‌خیز در ایران، فصلنامۀ تحقیقات جغرافیایی. شمارۀ 4. صفحۀ 18.

http://uijs.ui.ac.ir/jgr/?&slct_pg_id=107&sid=1&slc_lang=fa

- قدسی‌‌پور، حسین (1384). فرایند تحلیل سلسله‌‌مراتبی AHP، دانشگاه صنعتی امیرکبیر. مرکز نشر 224 صفحه.

- قنواتی،عزت‌‌الله (1391). ارزیابی و پهنه‌‌بندی خطر رخداد سیل در حوضۀ فرحزاد (تهران) با استفاده از مدل فازی، مجلۀ جغرافیا و برنامه‌‌ریزی محیطی. سال 23. شمارۀ 4. صفحات 138-121.

https://journals.ui.ac.ir/article_18570.html

- لطفی، حیدر؛ مهتاب ‌جعفری‌ (1390). فرایند‌ایمن‌‌سازی شهری درجهت مقابله با مخاطرات طبیعی (سیل) مطالعۀ موردی:شهرتهران،فصلنامۀ‌علمی پژوهشی‌فضای‌جغرافیایی. سال 11. شمارۀ 36. صفحات 296-283.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?ID=149464

- محمودزاده،حسن؛مائده باکویی(1397).‌پهنه‌‌بندی سیلاب با استفاده از تحلیل فازی مطالعۀ موردی: ساری، مجلۀ مخاطرات محیط طبیعی.دورۀ7.شمارۀ18.صفحات68-51.

https://www.doi.org/10.22111/jneh.2018.19885.1238

- مهدی‌‌زاده، جواد (1391). تحلیل مخاطرات اقلیمی در شهر تبریز با استفاده از منطق فازی و مدلANP، کارشناسی ارشد رشتۀ جغرافیا. دانشگاه محقق‌اردبیلی.اردبیل.صفحۀ 97.

- موسوی، سیده‌معصومه؛ سعید ‌نگهبان؛ حیدر رخشانی‌‌مقدم؛ سید‌محسن حسین‌‌زاده(1395). ارزیابی و پهنه‌‌بندی خطر سیل‌‌خیزی با استفاده از منطق فازی TOPSIS در محیط GIS مطالعۀ‌موردی: حوضۀ آبخیز شهر باغ‌‌ملک، مجله مخاطرات محیط‌ طبیعی.سال5.شمارۀ10.صفحات98-79.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?ID=279528

- مؤمنی، منصور (1378). مباحث نوین تحقیق در عملیات، چاپ دوم. انتشارات دانشگاه تهران. صفحه 187.

- نسرین‌‌نژاد، نعمت‌‌اله؛ کاظم رنگزن؛ نصرا... کلانتری؛ عظیم صابری (1393). پهنه‌‌بندی پتانسیل سیل‌‌خیزی حوزۀ آبریز باغان با استفاده از روش تحلیل سلسله‌‌مراتبی فازی ‌‌‌‌(FAHP)،‌مجلۀ سنجش‌‌از‌‌دور و سامانۀ اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی. سال 5. شمارۀ 4. صفحات 34- 15.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=243763

- وفاخواه، مهدی (1395). تهیۀ نقشۀ خطرپذیری سیلاب در حوزۀ آبخیز شهری نور با استفاده از تحلیل سلسله-‌‌مراتبی و منطق فازی، پژوهشنامۀ مدیریت حوزۀ آبخیز. دورۀ 7. شمارۀ 14. صفحات 19-11.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=305232

- یمانی،مجتبی (1384). ارتباط ویژگی‌‌های ژئومورفولوژیک حوضه‌‌ها و قابلیت سیل‌‌خیزی (تجزیه ‌‌و تحلیل داده‌‌های سیل ازطریق مقایسۀ ژئومورفولوژیک حوضه‌‌های فشند و بهجت‌‌آباد)،مجلۀ‌پژوهش‌‌های‌جغرافیایی.شمارۀ54.صفحۀ‌49.

https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=37732

- Adam Podlaha, Michal Lorinc, Gaurav Srivastava, Steve Bowen, Brian Kerschner (2020), Global Catastrophe Recap: First Half of July 2020. P.110.

https://www.slipcase.com/view/global catastrophe-recap-december-2020

- Chang CT. (2008). Revised multi-choice goal programming. Applied mathematical modelling, 32(12). PP.2587-2595.

http://dx.doi.org/10.1016/j.apm.2007.09.008

- Fernandez, D.S. M.A. Lutz. (2010), Urban flood hazard zoning in Tucumán Province Argentina, using GIS and multicriteria decision analysis,Engineering Geology No.111,PP.90-98.

http://dx.doi.org/10.1016/j.enggeo.2009.12.006

- Laarhoven VP, Pedrycz W (1983). A fuzzy extension of Saaty's priority theory. Fuzzy sets and Systems, 11(1): PP. 199-227.

https://doi.org/10.1016/S0165-0114(83) 80082-7

- Lee AH, Chen WC, Chang CJ. (2008). A fuzzy AHP and BSC approach for evaluating performance of IT department in the manufacturing industry in Taiwan. Expert systems with applications, 34(1). PP. 96-107.

https://doi.org/10.1016/j.eswa.2006.08.022

- OECD (2016), Financial management of flood risk, Paris: OECD Publishing. Pp 76.

http://dx.doi.org/10.1787/9789264257689-en

- Osman Sonmez,Hussein Bizimana(2018), Flood hazard risk evaluation using fuzzy logic and weightage based combination method in Geographic Information System (GIS), September 2018. Scientia Iranica.

DOI:10.24200/SCI.2018.21037. PP.45-55.

- Pratik Dash,Jishnu Sar (2020).Identification and validation of potential flood hazard area using GIS-based multi-criteria analysis and satellite data-derived water index, Journal of Flood Risk Management published by Chartered Institution of Water &Environmental Management and John Wiley & Sons Ltd. PP.123-145.

https://doi.org/10.1111/jfr3.12620

- Saaty TL (1994). How to make a decision: the analytic hierarchy process. Interfaces, 24(6). PP.19-43.

https://www.jstor.org/stable/25061950

- Sufia Rehman, Mehebub Sahana, Haoyuan Hong, Haroon Sajjad & Baharin Bin Ahmed (2019). A systematic review on approaches and methods used for flood vulnerability assessment: framework for future research, Natural Hazards Vol96, PP.975-998.

https://doi.org/ 10.1007/s11069-018-03567-z

- UNISDR CRED (2015). The human cost of weather-related disasters 1995-2015. P119. http://www.unisdr.org/2015/docs/climatechange/COP21_WeatherDisastersReport_2015_FINAL.pdf

- Valentina Nikolova,Plamena‌‌Ventseslavova Zlateva (2017). Assessment of Flood Vulnerability Using Fuzzy Logic and Geographical Information Systems, Conference: International Conference on Information Technology in Disaster Risk Reduction. November 2017.

https://doi.org/10.1007/978-3-319-68486-4. P. 20.

- Yahaya, S. (2008). Multicriteria Analysis for Flood Vulnerable Areas in Hadejia-jama are River Basin, Nigeria. Annual Conference Portland, Oregon. ASPRS 2008 Annual Conference Portland, Oregon. April 28-May 2, 2008. P. 87.

http://www.asprs.org/a/publications/proceedings/portland08/0088.pdf

- Yen an Wu, Ping-an Zhong, Yu Zhang, Biao Ma, Kun Yan,(2015), Integrated flood risk assessment and zonation method: a case study in Huaihe River basin, China, Natural Hazards, Issue 1, PP.635-651.

https://doi.org/10.1007/s11069-015-1737-3

- Zening Wu, Yanxia Shen and Huiliang Wang (2019). Assessing Urban Areas’ Vulnerability to Flood Disaster Based on Text Data: A Case Study in Zhengzhou City, College of Water Conservancy and Environment, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, and China. Correspondence: Received: 23 July 2019; Accepted: 8 August 2019; Published: 21 August 2019. P. 168.

www.mdpi.com/ pdf-vor