با همکاری انجمن هیدرولیک ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

10.22077/jaaq.2025.8580.1084

چکیده

سیل رویدادی ناگهانی است که در بروز آن عوامل متعددی دخالت دارند. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر طرح‌های آبخیزداری در کاهش خطر سیل‌خیزی در محدوده مطالعاتی درمیان انجام شده است. در این پژوهش از شش معیار اصلی: توپوگرافی، پوشش زمین، مورفولوژی رودخانه، هیدرو اقلیم، زمین‌شناسی و فعالیت‌های انسانی و ۱۰ زیر معیار: ارتفاع، شیب، فرم زمین، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، تراکم آبراهه، فاصله از آبراهه، بارش، زمین‌شناسی و صرفا وجود یا عدم وجود طرح‌های آبخیزداری استفاده شده است. همچنین به منظور تعیین وزن هر زیر‌معیار در تعیین عوامل تاثیرگذار در وقوع سیل از روش پرسشنامه‌ای و تحلیل سلسله مراتبی AHP در نرم‌افزار Expert choice استفاده شده است. سپس با استفاده از منطق فازی، پهنه‌بندی خطر وقوع سیلاب در دو حالت: 1- وجود طرح‌های آبخیزداری و 2- عدم وجود طرح‌های آبخیزداری در محیط ArcGIS صورت گرفته است. نتایج نشان داد؛ زیر معیار تراکم آبراهه و پوشش گیاهی به ترتیب با اوزان 0/288 و 0/205 دارای بیشترین اهمیت و زیر‌معیار ارتفاع با وزن 0/007 دارای کمترین اهمیت در وقوع سیل در محدوده مورد مطالعه مشخص شده اند. همچنین نتایج نشان داد مساحت مناطق با خیلی زیاد از 49567.55 به 60606/82 و مناطق باخطر زیاد از  116976/42به  88824/38 هکتار کاهش پیدا کرده و مساحت مناطق باخطر متوسط از101449/71 به 123260/3 و مناطق باخطرکم از 39126/18 به 64428/01 هکتار افزایش پیدا کرده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the impact of watershed plans on flood risk zoning using fuzzy operators (case study: Darmian study area)

نویسندگان [English]

  • Hanan Hanafi 1
  • Hossein Khozeymehnezhad 2
  • Mohamad Fouladi Nasrabad 3

1 Department of Water Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Birjand University, Birjand, Iran

2 Associate Professor, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran.

3 Department of Water Science and Engineering, Birjand University, Birjand, Iran

چکیده [English]

Flooding is a sudden event influenced by various factors. This study aims to investigate the effects of watershed management projects on reducing flood risk in the study area of Darmian. Six main criteria were considered in this research: topography, land cover, river morphology, hydroclimate, geology, and human activities, along with ten sub-criteria: elevation, slope, landform, vegetation cover, land use, drainage density, distance from streams, precipitation, geology, and the mere presence or absence of watershed management projects. To determine the weight of each sub-criterion in identifying influential factors in flood occurrence, the Analytic Hierarchy Process (AHP) method was applied using the Expert Choice software. Subsequently, flood hazard zoning was conducted using fuzzy logic in ArcGIS under two scenarios: 1) the presence of watershed management projects and 2) the absence of these projects. The results indicated that drainage density and vegetation cover sub-criteria, with weights of 0.288 and 0.205, respectively, were the most significant, while the elevation sub-criterion, with a weight of 0.007, was the least significant in determining flood risk in the study area. Moreover, the findings revealed that the area classified as very high risk decreased from 49,567.55 to 60,606.82 hectares, and the area with high risk reduced from 116,976.42 to 88,824.38 hectares. Conversely, the area with medium risk increased from 101,449.71 to 123,260.3 hectares, and the low-risk area expanded from 39,126.18 to 64,428.01 hectares.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Watershed operations
  • flood risk
  • fuzzy logic
  • zoning
  • ArcGIS
Mehrabi, A., Karimi, S. and Safipour, M. (2021). Groundwater Potential Assessment Using Sentinel 1 Radar Data Processing and Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) Technique (Case Study: the Sirjan Catchment), Geography and Environmental Planning, 31(2), 1-24. 10.22108/gep.2020.122611.1292
AmirAhmadi, A., Behniafar, A., and Ebrahimi, M. (2011). Flood hazard zonation for Sabzevar urban sustainable development. Geographical Journal of Environmental Planning, 16, 33-17. 10.47176/jwss.23.4.38301
Büchele, B., Kreibich, H., Kron, A., Thieken, A., Ihringer, J., Oberle, P., and Nestmann, F. (2006). Flood-risk mapping: contributions towards an enhanced assessment of extreme events and associated risks. Natural Hazards and Earth System Sciences, 6(4), 485-503. 10.5194/nhess-6-485-2006
Chang, D. Y. (1996). Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP. European journal of operational research, 95(3), 649-655. 10.1016/0377-2217(95)00300-2
Das, S. (2020). Flood susceptibility mapping of the Western Ghat coastal belt using multi-source geospatial data and analytical hierarchy process (AHP). Remote Sensing Applications: Society and Environment20, 100379. 10.1016/j.rsase.2020.100379
Dash, P., and Sar, J. (2020). Identification and validation of potential flood hazard areas using GIS‐based multi‐criteria analysis and satellite data‐derived water index. Journal of Flood Risk Management, 13(3), e12620. 10.1111/jfr3.12620
 EsfandiaryDarabad, F., Rahimi, M., and Pourmortaza, Gh. (2019). Flood zonation of Agerloo Cay Basin using the L-THIA method and fuzzy logic, quantitative geomorphological researches, 8(2), 155-171.
Mahmoudzadeh, H., and Bakoi, M. (2018). Flood zoning using fuzzy analysis (case study: Sari city), Journal of Natural Environment Hazards, 7(18), 51-68.  10.22111/jneh.2018.19885.1238
Lotfi, H., and Jafari, M. (2012). Urban Immunization Process with the Purpose of Tackling with Natural Disasters of Floods (The Case Study of Tehran), Geographic Space, 11(36), 283.
Hassanzadeh Nafooti, M., and Khajebafghi, H. (2017). Flood Hazard Zoning Using Multiple Criteria Decision Analysis System (Case Study: Sheytoor Watershed in Bafgh), Journal of Watershed Management Research, 7(14), 29-37. 10.22126/arww.2022.6667.1218
Nikolova, V., and Zlateva, P. (2017). Assessment of flood vulnerability using fuzzy logic and geographical information systems. In Information Technology in Disaster Risk Reduction. First IFIP TC 5 DCITDRR International Conference, ITDRR 2016, Sofia, Bulgaria, November 16–18, 2016, Revised Selected Papers 1 (pp. 254-265). Springer International Publishing.10.1504/IJSSCI.2008.017590
Saaty, T. L. (2008). Decision making with the analytic hierarchy process. International journal of services sciences, 1(1), 83-98.‏
Shao, Z., Huq, M. E., Cai, B., Altan, O., & Li, Y. (2020). Integrated remote sensing and GIS approach using Fuzzy-AHP to delineate and identify groundwater potential zones in semi-arid Shanxi Province, China. Environmental Modelling & Software, 134, 104868. 10.1016/j.envsoft.2020.104868
Wu, Y., Zhong, P. A., Zhang, Y., Xu, B., Ma, B., & Yan, K. (2015). Integrated flood risk assessment and zonation method: a case study in Huaihe River basin, China. Natural Hazards, 78, 635-651. 10.1007/s11069-015-1737-3
Wu, Z., Shen, Y., & Wang, H. (2019). Assessing urban areas’ vulnerability to flood disaster based on text data: A case study in Zhengzhou city. Sustainability, 11(17), 4548. 10.3390/su11174548
Rouhollahi, A., Shahidi, A., Akbarpour, A., & E'tebari, B. (2011). Zoning of groundwater quality parameters: A case study in Asadabad region, South Khorasan Province. In Proceedings of the 4th Iran Water Resources Management Conference (Tehran). Retrieved from https://civilica.com/doc/117445.
Mollazehi A, Pudineh M, Khosravi M, Armesh M, Dehvari A. (2020). Assessment of the Potential Flood Risk in Sarbaz Drainage Basin. Jgs20(58), 241-260. 10.29252/jgs.20.58.241.