مقایسه و اولویت بندی سیل خیزی زیر حوضه های نکارود با استفاده از روش مورفومتریک در سامانه اطلاعات جغرافیایی

پیشینه و هدف سیلاب از فاجعه بارترین و خطرناک ترین خطرات طبیعی است، زیرا ناگهانی و غیرقابل پیش بینی است و منجر به تخریب زیرساخت ها، تهدیدی برای جان و مال انسان می شود. شناسایی مناطق دارای پتانسیل سیل خیز بالا ازجمله کارهای بسیار مهم در کنترل سیلاب و کاهش خسارات ناشی از آن می باشد. سیل یکی از جدی ترین خطرات طبیعی است که تهدیدهای جدی برای مناطق مسکونی به وجود می آورد و همچنین باعث خطرات مالی و/جانی می شود. سیلاب ازنظر خسارت در مقایسه با خسارات ناشی از زمین لرزه، آتشفشان و رانش زمین، در رتبه اول قرار دارد پیامدهای این بلایا را می توان در قالب اقتصادی و زیست محیطی شدیدی ازجمله از بین بردن زمین های کشاورزی، کاهش عملکرد محصول و ایجاد کمبود آب شیرین در منطقه سیل خیز اشاره کرد. سیلاب نه تنها در مناطق جلگه ای بلکه در محیط های کوهستانی نیز می تواند رخ دهد. تجزیه و تحلیل سیل و روابط آن با متغیرهای توضیحی می تواند به مدیران آب کمک کند تا موثرترین متغیر را در سیلاب شناسایی کنند. جوامع، کشورها و قاره ها، به دلیل افزایش شدت و فراوانی این بلایای طبیعی، با تلفات شدید انسانی و هزینه های اقتصادی روبرو شده است). در جهان به دلیل افزایش های این بلایای طبیعی، مرگ انسان در دوره پیش رو احتمالا دو برابر تخمین زده می شود. سیل یکی از جدی ترین خطرات طبیعی است که تهدیدهای جدی برای مناطق مسکونی به وجود. تغییرات آب و هوا و افزایش مداوم شهرنشینی که با افزایش جمعیت رخ می دهد، به دنبال آن ساخت و سازها توسط بشر افزایش می یابد و در نهایت باعث کاهش سطح نفوذپذیر و احتمالا خطر سیل و پتانسیل خسارت اقتصادی-اجتماعی را بیشتر افزایش می دهد. با تایید خطرات در حال رشد و افزایش دفعات وقایع سیل، یک تغییر الگوی در مدیریت ریسک سیل در بسیاری از کشورها مانند اروپا مشاهده می شود. مدیریت سیل و کاهش خطرات ناشی از آن مستلزم اتخاذ دیدگاه های جامع است که مجموعه متنوعی از اقدامات مدیریت ریسک سیل شامل مشارکت فعال ذینفعان، ارتباطات و افزایش آگاهی را در نظر می گیرند. مطالعه حاضر در آبخیز نکارودرودرود در استان مازندران انجام گرفته است. استفاده از سامانه های جغرافیایی می تواند در حداقل زمان با استفاده از لایه های اطلاعاتی، مناطق حساس به سیل را با دقت بالایی شناسایی کند این آبخیز یکی از مهمترین آبخیزهای این استان می باشد و مطالعه آن از لحاظ خطرات سیلابی با توجه به بارندگی بالایی که دارد، از اهمیت بالایی برخوردار است. هدف کلی این مطالعه اولویت بندی زیر حوضه ها با توجه به جاری شدن سیل بر اساس تجزیه و تحلیل مورفولوژی و نیز استفاده از نرم افزار GIS به عنوان ابزاری کارآمد و مقرون به صرفه است. در این مطالعه به بررسی مورفومتریک آبخیز پرداخته شد و زیر حوضه های سیلابی مورد شناسایی قرار گرفت. هدف از انجام این تحقیق، شناسایی مناطقی با پتانسیل سیل بالا در آبخیز نکارودرودرود استان مازندران جهت جلوگیری از خطرات ناشی از این بلای طبیعی و مانع از ایجاد خسارت به صورت مالی و جانی است.مواد و روش ­ها هفده پارامتر مورفومتریک به منظور توصیف آبخیز و اولویت بندی زیر حوزه های آبخیز نکارودرودرود با توجه به حساسیت به سیل ناگهانی تعیین شد. پارامترهای اساسی با استفاده از تکنیک های GIS مستقیما از نقشه رقومی ارتفاع (DEM) اندازه گیری شدند و شامل مساحت حوضه، طول حوضه، محیط، تعداد جریان ها و طول جریان ها برای هر رتبه جریان است. در این تحقیق پارامترهای بسیار مهم مورفومتریک کمی انتخاب و برای این تجزیه و تحلیل استفاده شدند. این پارامترها با خطرات رواناب، اوج تخلیه و فرسایش خاک رابطه مستقیم یا معکوس دارند. این پارامترها را به سه بخش خطی، ناهمواری و سطحی تقسیم شدند. درنهایت با استفاده از این روش زیر حوضه ها اولویت بندی شدند. جهت ارزیابی مورفولوژی آبخیز یک DEM با وضوح ۱۲.۵ متر بارگیری شد. پارامترهای مورفولوژی به طور مستقیم یا معکوس با طغیان در ارتباط هستند. پس از رتبه بندی مورفولوژی، مقادیر مربوط به هر یک از زیر حوضه ها برای طبقه بندی و تعیین حساسیت آن ها به وقوع سیل ناگهانی جمع شد. مقادیر درجه پارامترهای مورفومتریک خلاصه شده از ۰ برای کمترین مقدار رتبه و ۱ برای بالاترین مقدار رتبه برای به دست آوردن شاخص حساسیت سیلاب در برابر هر زیر حوضه نرمال شد و مورد ارزیابی نهایی قرار کرفت. تغییرات واضحی در پارامترهای اساسی زیر حوضه های آبخیز مانند مساحت، محیط و طول حوضه مشاهده می شود. این پارامترهای حوضه، یک ویژگی هیدرولوژیکی بسیار قابل توجه هستند. مساحت آبخیز از ۴۸۴.۳۷ کیلومترمربع در زیر حوضه N۱ تا ۴۸.۱۸ کیلومترمربع در زیر حوضه  N۸متغییر است. همچنین از محیط می توان به عنوان یک شاخص از شکل و اندازه زیر آبخیز استفاده کرد. با توجه به نتایج به دست آمده یک همبستگی بالا بین مساحت و محیط آبخیز وجود دارد.نتایج و بحث حوضه نکارودرودرود با استفاده از جعبه ابزار Hydrology از ArcGIS به ۱۲ زیر حوضه تقسیم شد. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص شد که زیر حوضه های N۸ و N۹ از اولویت بالایی برای سیل خیزی برخوردار هستند. نتایج نشان می دهد که این ۲ زیر حوضه بسیار مستعد ازلحاظ سیل خیزی هستند. هم چنین زیر حوضه های N۱۱ و N۱۲ از میزان خطر خیلی کمتری نسبت به سیل خیزی برخوردار هستند. تعداد کل جریان های ۱۲ زیر حوضه برای آبخیز ۳۶۶۶۸۱ مورد است و اولین مرتبه %۵۲ کل جریان های آبخیز را تشکیل می دهد. مقادیر هندسی برای ۱۲ زیر حوضه آبخیز به صورت نمودار و یک خط مستقیم نشان داده می شود که مقادیر ورود به سیستم شماره جریان بر روی یک نمودار رسم شده است.نتیجه­ گیری ازآنجاکه سوابق آب و هوایی و هیدرولوژیکی تاریخی کافی برای مدل سازی هیدرولوژیکی وجود ندارد، از تحلیل مورفومتریک برای ارزیابی حساسیت زیر آبخیز به سیل استفاده شده است. نتایج و تجزیه وتحلیل های به دست آمده در مطالعه حاضر دارای زمینه های متعددی برای کاربرد عملی و توسعه آینده است. تجزیه وتحلیل مورفومتری حوضه نکارودرودرود نشان داده است که آبخیز یک سیستم زهکشی که دارای ۶مرتبه است که دارای حساسیت بسیار بالا به سیلاب است. با توجه به نتایج، زیر حوضه N۸ و N۹ از میزان خطر بالای سیل خیزی برخوردار هستند. در مقابل زیر حوضه N۱۲ از میزان طغیان سیلاب خیلی کمتری برخوردار هستند. بررسی حوضه نشان داد که علت پایین بودن طغیان در زیر حوضه N۱۲، شکل حوضه و میزان شیب می باشد که دارای شکل کشیده و منطقه ازلحاظ ناهمواری تقریبا مسطح است، که میزان خطر سیلاب را کاهش می دهد. این مطالعه نشان داد شد که حفاظت از منطقه در برابر سیل ناگهانی باید در اولویت اصلی مقامات ذیصلاح برای محافظت از جان انسان ها و مزارع کشاورزی و درنهایت جلوگیری از فاجعه ای سیل باشد. در این مطالعه ثابت شد که ادغام و تجزیه وتحلیل مورفولوژی با GIS می تواند ابزاری قابل توجه برای درک ویژگی های زیر حوضه های آبخیز مربوط به مدیریت سیل فراهم کند. 

کلیدواژه ها:

سیل ، تجزیه وتحلیل مورفولوژی ، اولویت بندی ، آبخیز نکارود