سامانه نشریات علمی

---

پهنه‌بندی خطر سیل در واقع ابزار اساسی برای مدیریت کاهش خطرات سیل است و وسیله‌ای قانونی در دست دولت و مسئولان برای کنترل و مدیریت کاربری اراضی و برنامه‌های توسعه هم‌زمان با کاهش خطرهای سیل و حفاظت محیط‌زیست است. بنابراین هدف از پژوهش حاضر تعیین پهنه‌های خطر وقوع سیلاب در حوضه آبخیز قطورچای با استفاده از فرآیند تحلیل شبکه‌ای (ANP) می‌باشد. سپس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تصاویر ماهواره‌ای، داده‌های ایستگاه سینوپتیک، فرآیند تحلیل شبکه و روش تلفیق لایه‌ها، پتانسیل سیل‌خیزی حوضه آبخیز قطورچای مدل‌سازی شده است. نقشه نهایی خطر سیل‌خیزی بر پایه ترکیبی از عوامل و عناصر اقلیمی و فیزیکی شامل عوامل کاربری اراضی، زمین‌شناسی، پوشش‌گیاهی، توپوگرافی، شیب و قابلیت اراضی تهیه شد. وزن هر یک از معیارها با روش ANP و جهت مدل‌سازی فضایی و تلفیق لایه‌ها برای تهیه نقشه پتانسیل سیل‌خیزی از روش WLC استفاده گردید. نتایج حاصل از پهنه‌بندی ریسک سیل‌خیزی نشان داد که لایه Qal از زمین‌شناسی، شیب‌های کم‌تر از 3 درصد، واحد تیپ‌های اراضی خاک 5، 6 و7 و هم‌چنین فقر پوشش‌گیاهی به‌عنوان پهنه‌های سیلابی شناسایی شدند. نتایج به‌دست آمده از مدل تحلیل شبکه‌ای بیانگر این واقعیت است که بخشی از حوضه تحت‌تأثیر خطر وقوع سیلاب با پتانسیل بسیار بالا قرار دارد، که به‌طور عمده در پایین‌دست حوضه واقع شده است. بدین سبب شبکه‌های رتبه 3 و 4 به‌عنوان پهنه‌های سیل‌خیز و نواحی هدایت کننده سیلاب به نواحی پایین‌دست می‌باشند. هم‌چنین شبکه‌های رودخانه‌ای رتبه 5 و بالاتر در محدوده سیلاب‌دشت‌ها و یا پایاب رودخانه‌ای قرار دارند و معمولاً دارای سیلاب‌های سطحی و گسترده هستند. لذا نواحی مستعد سیلاب و ارائه راهکارهای مؤثر به‌منظور مدیریت سیلاب یکی از اقدامات اساسی در کاهش خسارت ناشی از سیلاب است.

---

یک جنبه­ کلیدی مدیریت ریسک سیل، آگاهی از آسیب‌پذیری نظام­های اجتماعی در سطح محلی است. هدف این تحقیق ارزیابی آسیب‌پذیری خانوارهای روستایی به ریسک سیل در چارچوب مدیریت ریسک سیل است. اطلاعات لازم از نمونه­ای شامل 194 و 191 نفر از سرپرستان خانوارها در 20 روستای شهرستان‌های آق‌قلا و گمیشان که در سال 1398 در معرض ریسک سیل قرار گرفته بودند، جمع­آوری شد. ابزار گردآوری داده­ها پرسشنامه‌ای بود که شامل متغیرهایی برای سنجش سه مؤلفه آسیب­پذیری، شامل در معرض خطر سیل قرار گرفتن، حساسیت به خطر سیلاب و ظرفیت سازگاری برای بازیابی خود از تخریب‌های سیل بود. بر اساس این چارچوب، شاخص‌های مناسب برای ارزیابی آسیب‌پذیری‌های خانوارهای روستایی تدوین و شاخص ترکیبی آسیب‌پذیری محاسبه شد. نتایج محاسبه شاخص ترکیبی سه مؤلفه آسیب­پذیری در دو شهرستان آق­قلا و گمیشان نشان داد که طیف وسیعی از شاخص­های اقتصادی، اجتماعی، جمعیتی و محیطی می­تواند بر سنجش آسیب­پذیری خانوارها به سیل مورد استفاده قرار گیرد. محاسبات در سطح روستاهای منطقه بیانگر این بود که در هر دو شهرستان، دو مؤلفه در معرض بودن و حساسیت که نشان­دهنده آسیب­پذیری بیشتر به سیل هستند از مقدار میانگین بیشتر هستند. از طرفی، مؤلفه سازگاری که نشان‌دهنده آسیب­پذیری کمتر به سیل است، در هر دو شهرستان از مقدار میانگین کمتر بود. نتایج مقایسه مؤلفه­های آسیب­پذیری و همچنین شاخص آسیب­پذیری کل در بین روستاهای دو شهرستان آق­قلا و گمیشان نشان داد که روستاهای شهرستان آق­قلا هم در معرض بیشتر سیل قرار دارند و هم آسیب­پذیری بیشتر از وقوع سیل دارند. با توجه به موقعیت جغرافیایی روستاهای آق­قلا که زمان رسیدن سیلاب از بالادست زودتر برای آنها اتفاق می­افتد احتمالا این نتیجه منطقی به نظر می­رسد. در نهایت برخی راهبرد­های کاهش آسیب­پذیری خانوارها به خطر سیلاب با توجه به یافته­ها پیشنهاد شد.

---

رشد سکونتگاه­ ها و افزایش فعالیت­های انسانی در دشت­ های سیلابی به ویژه حاشیه رودخانه ­ها و مکان­های مستعد سیل، میزان خسارت ناشی از این مخاطره را افزایش داده است. از این رو تعیین گستره سیلاب در راستای برنامه­ ریزی­ های کاهش خطر، آمادگی و پاسخ و بازیابی و بازتوانی پس از این مخاطره از اهمیت بسزایی برخوردار است. در مطالعه حاضر از الگوریتم­ های متداول یادگیری ماشین و طبقه­ بندی تصاویر سنتینل2 جهت تولید نقشه ­های پوشش اراضی، آشکارسازی پهنه­ های سیلابی و تعیین مساحت اراضی تحت خسارت سیلاب فرودین1398 شهرستان آق­ قلا استفاده شد. همچنین به منظور بررسی و افزایش دقت الگوریتم­ ها، سه شاخص طیفی نرمال شده پوشش گیاهی(NDVI)، پهنه ­های آبی(MNDWI) و اراضی ساخته شده (NDBI) با تصاویر مورد استفاده ترکیب شدند. پارامترهای مختلف تنظیم هر یک از الگوریتم­ ها به منظور تعیین تأثیر آن­ها بر دقت طبقه­ بندی و جلوگیری از کسب نتایج خوشبینانه ناشی از همبستگی مکانی میان نمونه­ های آموزشی و آزمایشی، با روش اعتبارسنجی متقابل مکانی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که ترکیب شاخص­ های طیفی منجر به افزایش دقت کلی الگوریتم­ ها شده و به منظور تولید نقشه­ های پوشش اراضی، الگوریتم جنگل تصادفی با دقت 83.08 درصد بدلیل استفاده از روش یادگیری جمعی از دقت و تعمیم­ پذیری بالاتری نسبت به سایر الگوریتم­ های ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی با دقت به ترتیب 79.11 و75.44 درصد برخوردار است. پس از مشخص شدن دقیق­ ترین الگوریتم، نقشه پهنه­ های سیلابی با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی در دو کلاس اراضی آبی و غیر آبی تولید گردید و دقت کلی الگوریتم در بهینه ­ترین پارامترها و با ترکیب شاخص طیفی(MNDWI) 93.40 درصد بدست آمد. سپس با همپوشانی نقشه ­های پوشش اراضی و پهنه­ های سیلابی، سطح اراضی ساخته شده و اراضی زراعی و فضاهای سبز تحت خسارت سیلاب به ترتیب 4.2008 و 41.0772 کیلومتر مربع برآورد گردید.
 

---

---

در روز 21دی ماه 1398(11 ژانویه2020)  به دلیل وقوع بارندگی شدید و جاری شدن سیل خسارت های بسیاری به استان های سیستان و بلوچستان و هرمزگان وارد شد. پژوهش حاضر به منظور مطالعه سازوکارهای همدیدی وقوع این بارش انجام شد. ابتدا داده های بارش روزانه ایستگاه های مطالعاتی از سازمان هواشناسی کل کشور دریافت و در ادامه، داده های سطوح جو شامل: میانگین فشار سطح دریا(SLP)، ارتفاع ژئوپتانسیل سطوح 850 و 500 هکتوپاسکال، سرعت قائم جو و جریان باد سطوح 1000، 850 و 500 هکتوپاسکال، رطوبت ویژه سطوح 1000 و 700 هکتوپاسکال و جریان رودباد سطح 250 هکتوپاسکال برای روزهای مطالعاتی از مرکز ملی پیش بینی محیطی آمریکا/مرکز ملی پژوهش های جوی (NCEP/NCAR) تهیه و نقشه‌ها در نرم افزار گردس رسم و تفسیر شد. نتایج نشان داد: در روز رخداد سیل، مرکز بسته کم ارتفاع با هسته مرکزی برابر با 1010 هکتوپاسکال در راستای شمال شرق – جنوب غرب سراسر پهنه مطالعاتی را دربر گرفته است. در ادامه پرارتفاع با هسته مرکزی برابر با 1030 هکتوپاسکال شمال غرب ایران، شمال غرب اروپا و برروی تبت قرار گرفته است و با توجه به قرارگیری پربندهای پرفشار در اطراف کشور ایران و قرارگیری مراکز کم فشار برروی پهنه مطالعاتی و منابع آبی جنوب شیو فشاری شدیدی به وجود آمده است و با افزایش ارتفاع در سطح 500 هکتوپاسکال  فرودی عمیق در راستای شمال شرق – جنوب غرب برروی ایران قرار گرفته و هسته ناوه کاملا خلیج فارس را دربر گرفته است که منطقه مورد مطالعه در بهترین حالت و درجلو ناوه که با هوای گرم و مرطوب واگرا شده قرار گرفته است. این عمیق شدن چرخند و نفوذ ناوه تا عرض­های پایین، ریزش هوای سرد را باعث شده است که در ادامه باعث تقویت ناوه موثر بر بارش ابرسنگین شده است. همچنین بیشترین فرارفت رطوبت از روی منابع آبی جنوب به روی منطقه مطالعاتی است و مقدار رطوبت برابر با 14 گرم در کیلوگرم از سمت دریای عمان وارد  پهنه مطالعاتی شده و در ادامه به سمت سایر مناطق ایران از مقدار آن کاسته شده است و با افزایش ارتفاع، حداکثر فرارفت هوای گرم و مرطوب در جلو ناوه تراز فوقانی جو از روی دریای سرخ بر روی منطقه مطالعاتی است.
 

---

خسارات ناشی از سیلاب در سرتاسر جهان باعث شده است تا از این رخداد طبیعی به عنوان یکی از مهمترین بلایای طبیعی نیز یاد شود. امروزه همراه با پیشرفت فناوری، انسان قادر است مناطق مستعد سیلاب را تعیین و از جنبه‌های گوناگون مورد بررسی قرار دهد. در این تحقیق با بهره‌گیری از تصاویر راداری ماهواره سنتینل-1 و روش آستانه‌گذاری Otsu، مناطق سیل‌زده و مستعد سیلاب با توجه به سیلاب‌های فروردین ماه 1398 در محدوده رودخانه کشکان تعیین گردید. حدود آستانه Otsu در این حقیق، در نرم افزار متلب محاسبه شدند. همچنین مراحل پیش‌پردازش و پردازش تصاویر راداری در نرم افزار SNAP صورت گرفت. براساس نتایج، میانگین بارش روزانه معادل 46/47 میلی‌متر باعث شده تا 51/6 درصد از منطقه مورد مطالعه در کلاس مناطق سیل‌زده قرار بگیرد، این در حالی است که با حدود 31 میلی‌متر بارندگی، 69/3 درصد از منطقه در کلاس سیل‌زده قرار گرفته است. همچنین نتایج نشان داد که محل پیچان‌رودها از مهمترین مناطق مستعد سیلاب در مسیر رودخانه کشکان به شمار می‌روند. حفظ حریم رودخانه و عدم ساخت‌و‌ساز و فعالیت انسانی در مناطق مئاندری می‌تواند حجم خسارات ناشی از سیلاب را کاهش دهد. یافته‌های تحقیق نشان داد که تصاویر راداری ابزاری مفید و قدرتمند در تعیین مناطق سیل‌زده خصوصاً برای بررسی‌های سریع و نزدیک به زمان وقوع پدیده (Near Real Time) هستند.
 

---

نقشه‌های خطر سیلاب یکی از ابزارهای سودمند در جهت مدیریت این مخاطره در حوضه آبریز و کاهش اثرات آن است. در حوضه بلوچستان جنوبی و حوضه آبریز رودخانه کهیر، باتوجه ‌به وجود دو رژیم بارشی زمستانه و تابستانه، وقوع سیلاب‌های ناگهانی امری اجتناب‌ناپذیر است که باتوجه‌ به استقرار جوامع روستایی و سکونتگاه‌ها در نواحی مستعد وقوع سیلاب، هرساله موجب واردآمدن خسارات فراوان به جمعیت آسیب‌پذیر منطقه می‌گردد. در راستای پهنه‌بندی خطر سیلاب، داده‌های اقلیمی، هیدرولوژیک، پوشش زمین و توپوگرافی حوضه از منابع معتبر تهیه و باتوجه‌به مطالعات علمی، دوازده متغیر تأثیرگذار بر بروز خطر سیلاب در قالب پنج مؤلفه اصلی (هیدرولوژیک، پوشش گیاهی، پوشش زمین، اقلیمی و توپوگرافی)، جمع­آوری گردید. با استفاده از دو روش همپوشانی فازی و وزنی و امکانات سامانه اطلاعات جغرافیایی نقشه متغیرها و مؤلفه­ها پس از طبقه‌بندی مجدد و فازی‌سازی با عملگرهای مناسب تهیه شد. نتایج نشان داد که روش همپوشانی فازی باتوجه‌ به منطق حاکم بر آن، قدرت تمایز بهتری از مناطق مستعد وقوع سیلاب دارد و می‌تواند به ریز پهنه‌بندی خطر وقوع سیلاب، کمک نماید. با مقایسه نتایج حاصل از داده‌های واقعی وقوع سیلاب دی‌ماه ١٣٩٨ حاصل از تصاویر ماهواره سنتینل 2، صحت نتایج روش فازی به طور نسبی مورد تأیید قرار گرفت. با ملاحظه تمرکز سکونت­گاه­ها در پیرامون آبراهه اصلی و ضعف زیرساخت­ها، مناطق جمعیتی قابل توجهی در معرض بالقوه خطر سیل قرار دارند.
 

---

تبخیر و تعرق یکی از مهم­ترین مؤلفه­ها در بیلان و مدیریت آب است. در این پژوهش به ارزیابی اثرات تغییر اقلیم بر میزان تبخیر و تعرق پتانسیل در بخش جنوبی حوضه آبریز رودخانه ارس با استفاده از داده­های ریزمقیاس شده مدل GFDL-ESM2M در ریزگردان دینامیکی CORDEX تحت سناریوی RCP8.5 طی دوره 2050-2021 و مقایسه آن با مقادیر دوره پایه (1985-2005) پرداخته شد. از داده­های با قدرت تفکیک افقی 22*22 کیلومتر مدل GFDL-ESM2M در این پژوهش استفاده گردید. یافته­های پژوهش نشان داد مقدار حداقل و حداکثر دما و به تبع آن ET_p دوره آینده در مقایسه با دوره پایه در تمامی شش ایستگاه مورد مطالعه حوضه ارس (اردبیل، اهر، جلفا، خوی، ماکو و پارس­آباد) افزایش خواهد یافت. مقدار این افزایش حداقل دما بین 4/1 تا 8/3 درجه سانتی­گراد و برای حداکثر دما 7/1 تا 2/2 درجه سانتی­گراد تخمین زده شده است. دامنه افزایش  ET_pسالانه بین 133 میلی­متر در خوی تا 189 میلی­متر در اهر متغیر است. در مقیاس ماهانه ET_p تمامی ایستگاه­ها از ژانویه تا ژوئیه با افزایشی بین 9/3 تا 1/64 میلی­متر و از اوت تا دسامبر با کاهشی حدود 7/0 تا 2/38 میلی­متر برآورد شد. برآورد افزایش ETp دوره آینده در حوضه به ویژه در ماه­های فصل بهار که از نظر نیاز آبی حائز اهمیت فراوانی است، ضرورت توجه ویژه به احتمال این افزایش برآوردی در برنامه­ریزی­های بخش آب و انرژی را ایجاب می­کند.
 

---

در بررسی تغییرات پاسخ هیدرولوژیکی ناشی از تغییر اقلیم می‌توان از شاخص‌های مستخرج از منحنی تداوم جریان استفاده نمود. هدف از این تحقیق مشخص کردن شاخص‌های سیل و جریان کمینه با استفاده از منحنی تداوم جریان در ایستگاه‌های هیدرومتری استان اردبیل می‌باشد. در این تحقیق تغییرات زمانی و مکانی شاخص‌های Q₁₀،Q₅₀، Q₉₀،  Q_90/50و شاخصLane  در 31 ایستگاه هیدرومتری استان اردبیل طی دوره 1372تا 1393 ارزیابی شد. در این مطالعه 5 ایستگاه (حاج‌احمد‌کندی، ننه‌کران، شمس‌آباد، پل‌سلطانی و بوران) که دارای جریان‌های حداقل، متوسط و حداکثر هستند، برای نمایش نتایج گرافیکی انتخاب شدند. ایستگاه‌های مذکور از نظر دبی و مساحت بررسی شده و منحنی تداوم جریان و منحنی تداوم جریان بی‌بعد براساس متوسط دبی و مساحت رسم شد. هم‌چنین روند تغییرات زمانی شاخص‌های Q₁₀،Q₅₀، Q₉₀،‌Q_90/50 و شاخص  Laneبا آزمون ناپارامتری من‌کندال محاسبه شد. براساس نتایج به‌دست آمده شاخص  Q₁₀(جریان سیلابی) در ایستگاه‌های واقع بر روی رودخانه اصلی قره‌سو در سطح یک درصد دارای روند کاهشی معنی‌دار بوده است. شاخص  Q₅₀(جریان متوسط) در اکثر ایستگاه‌ها دارای روند کاهشی معنی‌دار بوده است. علاوه بر این، مقدار شاخص‌های Q₉₀ و Q_90/50 نیز در اکثر ایستگاه‌ها دارای روند کاهشی معنی‌دار در سطح p < 0.05)) بوده‌اند. در خصوص شاخص  Laneبه‌عنوان شاخص مرتبط با سیل، در ایستگاه‌های ارباب‌کندی و دوست‌بیگلو که تحت تاثیر احداث سد بوده‌اند روند کاهشی معنی‌دار داشته‌اند. در نتایج تغییرات مکانی، شاخص (Lane) بیان‌گر سیلاب اوج است که مقادیر بالای آن در محدوده شرق و مرکز استان بیش‌تر است. در مجموع مقادیر شاخص‌های مرتبط با جریان‌های سیلابی در حوزه‌های بالادست استان روند افزایش داشته و نیز مقادیر مرتبط با جریان متوسط و نیز شاخص مشارکت جریان پایه در اکثر ایستگاه‌ها روند کاهشی معنی‌دار داشته است.

---

سیل به ­عنوان یکی از مخرب­ترین و مهم­ترین بلایای طبیعی می­باشد که براساس آمارهای سالیانه خسارات زیاد جانی و مالی را به خود اختصاص می­دهد. یکی از اقدامات کلیدی، شناخت مناطق دارای پتانسیل وقوع سیلاب می­باشد. در این پژوهش احتمال وقوع سیلاب رودخانه نکارود واقع در استان مازندران با استفاده از تحلیل تصمیم­­ گیری چند معیاره (MCDA) مطالعه شده­ است. باتوجه به روش، از 4 معیار اصلی شامل ارتفاع، شیب، فاصله از رودخانه و کاربری اراضی در این پژوهش استفاده شده ­است. پس از آماده­ سازی معیارها، هرمعیار به صورت نزولی در 9 کلاس ارزش­ گذاری و  با توجه به تاثیر هر معیار در احتمال وقوع سیلاب طبقه­ بندی شدند. سپس شاخص وزن نرمال­ شده (NWI) محاسبه شد و نقشه نهایی پهنه­ بندی پتانسیل خطر وقوع سیلاب با تلفیق معیارها به روش وزن­دهی خطی (WLC) در 5 طبقه تهیه گردیده­ است. نتایج بدست آمده، نشان می­دهد که، حدود 982.58 کیلومتر مربع (51.42 درصد) از دو طرف رودخانه نکارود دارای پتانسیل احتمال خطر زیاد و خیلی­زیاد وقوع سیلاب است. قسمت ورودی شهر نکا و محدوده­ هایی که دارای کاربری مسکونی و زراعی هستند، به دلیل تراکم بالای شبکه آبراهه و همینطور شب 6 تا 10 درجه  دارای بیشترین میزان خطر می­باشند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان­ می­دهد که تحلیل تصمیم­­ گیری چند معیاره ، روشی سریع و کم هزینه برای استفاده در تهیه نقشه­ های پهنه ­بندی احتمال وقوع سیلاب در حوضه ­های فاقد اطلاعات هیدرومتری می­باشند.
 

---

---

---

---

---

به منظور برنامه‌ریزی، مدیریت و بهره‌برداری از منابع آب و زمین، آگاهی نسبت به تغییرپذیری فضایی منابع هم­چنین درک رفتار پاسخ حوضه به منظور مدل‌سازی فرآیندهای فیزیکی نقش اساسی بسیار مهمی دارد. حوضه قم­رود به دلیل قرارگیری در مناطق خشک و نیمه خشک  و شرایط اقلیمی و ژئومورفولوژی خاص، مستعد سیلاب­های ناگهانی می­باشد. به دلیل کمبود داده­های هیدرومتری و توپوگرافی با دقت بالا در حوضه، استفاده از مدل­های هیدرولیکی منجر به نتایج دقیقی از ویژگی­های هیدرولیکی سیلاب نمی­شود. در چنین شرایطی،  روش­های  که مبتنی بر ویژگی­های ژئومورفولوژیک حوضه ­باشد، می­تواند کمک کننده باشد. روش مورد استفاده در این مقاله روش اشل متغیر سیل (VFS)  می­باشد که  ویژگی­های هیدرولیکی رودخانه را با مشخصات ژئومورفیک حوضه به منظور برآورد عمق آب در رودخانه ناشی از سیلاب با دوره بازگشت­های مختلف را ترکیب می­کند. میزان عمق آب برای دوره بازگشت مختلف دو، پنج، ده، بیست و پنج، پنجاه و صد سال مورد بررسی قرار گرفت در هر دوره بیشترین میزان عمق آب در قسمت­های نزدیک به خروجی و کمترین میزان عمق آب در قسمتهای بالادست رودخانه می­باشد. بررسی­ها نشان می­دهد که ارتباط مستقیمی بین میزان عمق آب و مساحت زیرحوضه وجود دارد. نتایج این تحقیق می­تواند برای حوضه های فاقد آمار هیدرومتری و توپوگرافی با دقت بالا به منظور برآورد سرعت اوج و عمق سیلاب مورد استفاده قرار گیرد.