12.ارزیابی پتانسیل سیل‌خیزی در زیرحوضه‌های آبخیز کوزه‌توپراقی با استفاده از مدل توسعه‌یافته سیلاب ناگهانی

نوع مقاله : مقاله مستخرج از طرح پژوهشی

نویسندگان

1 استاد ژئومورفولوژی گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی اردبیل ایران.

2 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده
زمینه و هدف: در سال‌های اخیر، با افزایش فراوانی و شدت سیلاب‌های ناگهانی، پهنه‌بندی خطر وقوع این پدیده به امری ضروری تبدیل شده است. مدل توسعه یافته سیلاب ناگهانی (MFFPI) یکی از روش‌های نوین و مؤثر برای ارزیابی و پهنه‌بندی خطر سیلاب ناگهانی در حوضه‌های آبخیز است. هدف از این پژوهش ارزیابی پتانسیل سیل‌خیزی در زیرحوضه‌های آبخیز کوزه‌توپراقی با استفاده از مدل توسعه‌یافته سیلاب ناگهانی می‌باشد.
روش‌شناسی: در همین راستا ابتدا لایه‌های اطلاعاتی شامل شیب، تجمع جریان، کاربری اراضی، نفوذپذیری سنگ، انحنا دامنه و بافت خاک در محیط GIS و با استفاده از نقشه‌های پایه استخراج و در گام بعد با استفاده از ابزار Raster Calculator همه این پارامترها وزن‌دهی و نقشه‌های وزنی تولید شدند. سپس با همپوشانی این لایه‌ها، نقشه پتانسیل سیلاب ناگهانی برای حوضه آبخیز کوزه‌توپراقی در پنج دسته خطر خیلی کم (55 کیلومترمربع)، کم (10/126 کیلومترمربع)، متوسط (15/266 کیلومترمربع)، زیاد (50/219 کیلومترمربع)، و خیلی زیاد (03/138 کیلومترمربع) تقسیم‌بندی و استخراج گردید.
نتایج و یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که بخش‌های شمالی و مرکزی حوضه عمدتاً در محدوده خطر کم تا متوسط قرار دارند، در حالی که نواحی جنوبی و غربی بیش‌ترین میزان خطر سیلاب را تجربه می‌کنند. الگوی توزیع این پهنه‌ها می‌تواند متأثر از پارامترهای ژئومورفولوژیکی نظیر شیب، ارتفاع، و تراکم زهکشی، همچنین ویژگی‌های هیدرولوژیکی و کاربری اراضی باشد. به‌ویژه، مناطق با شیب‌های تند، نفوذپذیری کم و کاربری‌های حساس به رواناب، مستعد وقوع سیلاب‌های ناگهانی هستند. از سوی دیگر، مناطق با شیب کم که عمدتاً در نواحی میانی قرار دارند، به دلیل انباشت رواناب ورودی از نواحی بالادست، می‌توانند به نقاط بحرانی در توسعه سیلاب تبدیل شوند. همچنین نتایج نشان داد که زیرحوضه‌های 2 و 3 با مساحت 02/0 و 15/0 کیلومترمربع و در مقابل زیرحوضه‌های 14 و 17 با مساحت 27/29 و 98/14 کیلومترمربع به‌ترتیب در پهنه‌های خطر وقوع سیلاب خیلی کم و خیلی زیاد قرار دارند.
نتیجه‌گیری: در نتیجه، مدیریت سیلاب در این حوضه نیازمند اتخاذ راهکارهای متناسب با شرایط توپوگرافی است. در نواحی شیب‌دار، اجرای عملیات آبخیزداری مانند احداث بندهای رسوب‌گیر و توسعه پوشش گیاهی می‌تواند به کاهش سرعت رواناب و افزایش نفوذپذیری کمک کند. همچنین، در مناطق کم‌شیب، ایجاد مخازن کنترل سیلاب و زهکشی مناسب می‌تواند نقش مؤثری در کاهش خطرات سیلاب ایفا کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Flood Potential Assessment in the Kuzet-Topraqi Watershed Sub-basins Using the Extended Flash Flood Model

نویسندگان English

Aghil Madadi 1
Amirhesam Pasban 2
Behrouz Nezafat Taklhe 2
1 1 Professor of Geomorphology, Department of Natural Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2 Phd student of geomorphology, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran. a.hesam773@gmail.com
چکیده English

Background and Objective: In recent years, with the increase in the frequency and intensity of flash floods, zoning the risk of this phenomenon has become essential. The Extended Flash Flood Model (MFFPI) is one of the modern and effective methods for assessing and zoning flash flood risk in watersheds. The aim of this study is to assess the flood potential in the Kuzet-Topraqi Watershed Sub-basins using the Extended Flash Flood Model.
Methodology: In this regard, first, information layers including slope, flow accumulation, land use, rock permeability, slope curvature, and soil texture were extracted in the GIS environment using base maps, and in the next step, all these parameters were weighted and weighted maps were produced using the Raster Calculator tool. Then, by overlapping these layers, the flash flood potential map for the Kozeh-Toparqi watershed was divided and extracted into five risk categories: very low (55 km2), low (126.10 km2), medium (266.15 km2), high (219.50 km2), and very high (138.03 km2).
Results and Findings: The results show that the northern and central parts of the basin are mainly in the low to medium risk range, while the southern and western areas experience the highest flood risk. The distribution pattern of these areas can be affected by geomorphological parameters such as slope, elevation, and drainage density, as well as hydrological and land use characteristics. In particular, areas with steep slopes, low permeability, and runoff-sensitive land uses are susceptible to flash floods. On the other hand, low-slope areas, which are mainly located in the middle areas, can become critical points in the development of floods due to the accumulation of incoming runoff from upstream areas. The results also showed that sub-basins 2 and 3 with areas of 0.02 and 0.15 km2, and in contrast, sub-basins 14 and 17 with areas of 29.27 and 14.98 km2, are located in very low and very high flood risk zones, respectively.
Conclusion: As a result, flood management in this basin requires adopting solutions appropriate to the topographic conditions. In steep areas, implementing watershed management operations such as constructing sedimentation dams and developing vegetation cover can help reduce runoff velocity and increase permeability. Also, in low-slope areas, creating flood control reservoirs and appropriate drainage can play an effective role in reducing flood risks.

کلیدواژه‌ها English

MFFPI
vegetation cover
land use
Kuzhet-e-Toprak sub-basin
داوند، خ.، شهابی، ه.، سالاری، م. 1400. پهنه‌بندی خطر سیلاب در شهر ایلام با استفاده از مدل تابع شواهد قطعی، جغرافیا و مخاطرات محیطی، 37: 20-1.
رضایی مقدم، محمدحسین، و رحیم پور، توحید (1403). ارزیابی پتانسیل خطر وقوع سیلاب با استفاده از روش تحلیل آماری دو متغیره (مطالعه موردی: حوزه آبریز آجی چای). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، 12(4)، 91-107.
رضایی مقدم، محمدحسین، و رحیم پور، توحید (1403). ارزیابی پتانسیل خطر وقوع سیلاب با استفاده از روش تحلیل آماری دو متغیره (مطالعه موردی: حوزه آبریز آجی چای). پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، 12(4)، 91-107.
رضایی‌مقدم، محمدحسین، کرمی، فریبا، و اباذری، کلثوم (1402). ارزیابی و پهنه‌بندی خطر سیلاب ناگهانی در حوزه آبریز اوجان چای با استفاده از مدل MFFFPI. هیدروژئومورفولوژی، 10(36)، 157-141.
سمیعی، محمد، سیدیان، سیدمرتضی، فتح آبادی، ابوالحسن، جهانتیغ، نصرالدین (1402). مدل‌سازی و بررسی مهم‌ترین عوامل مؤثر بر وقوع سیلاب حوزه آبخیز گرگانرود. رویکردهای نوین در مهندسی آب و محیط‌زیست، 2(2): 136-123.
عابدینی، موسی، بابایی اولم، طیبه، و پاسبان، امیرحسام (1403). ارزیابی و پهنه‌بندی خطر وقوع سیلاب با استفاده از مدل MFFPI مطالعه موردی: حوزه آبخیز شفارود، استان گیلان). جغرافیا و روابط انسانی، 7(1)، 871-821.
مددی، عقیل، پیروزی، الناز، و آقایاری، لیلا (1397). پهنه بندی خطر سیلاب با استفاده از تلفیق روش‌های SCS-CN وWLC  (مطالعه موردی: حوضه خیاوچای مشکین شهر). هیدروژئومورفولوژی، 5(17)، 102-85.
مددی، عقیل، پیروزی، الناز، شکرزاده فرد، الهام (1399). بررسی تحلیل فضایی خطر سیلاب در حوضه‌‌ آبخیز خیاو‌‌چای. پژوهش‌های محیط زیست، 11(21)، 26-17.
یمانی، م.، عباسی، م. 1399. ارزیابی سیل‌خیزی زیر حوضه‌های آبریز گادر بر اساس پارامترهای مورفومتری و همبستگی آماری، آمایش سرزمین، 12(1): 224-205.
عابدینی، موسی، صبوری، حمیرا و پاسبان، امیرحسام (1404). پهنه‌بندی خطر سیلاب و ارتباط آن با کاربری اراضی با استفاده از مدل فرایند تحلیل شبکه (مطالعه موردی: حوضه آبخیز رضی‌چای، استان اردبیل). مطالعات توسعه پایدار شهری و منطقه ای، 6(2)، 68-84.
مرادی، نادر، شیدایی مجد، نسرین و حاتمی، حمیده (1402). تاثیرتغییرات اقلیم وعوامل موثرجغرافیایی درسیلاب های شهری مورد مطالعه استان یزد. مطالعات توسعه پایدار شهری و منطقه ای، 4(4)، 67-77.
Minea, Gabriel. (2013). Assessment of the flash flood potential of Bâsca River Catchment (Romania) based on physiographic factors”. Open Geosciences, 5(3), 344-353.
Popa, C.M., Simion, A.G., Peptenatu, D., Dima, C., Draghici, C.C., Florescu, M.S., Dobrea, C.R., Diaconu, D.C.(2020). Spatial Assessment of Flash Flood Vulnerability In The Moldova River Catchment(N Romania) Using The FFPI, Journal of Flood Risk Management, 16(12):1-10.
AlTanni, A., Al-Husban, Y., Ayan, A.(2023). Assessment Of Potential Flash Flood Hazards Concerning Land Use/ Land Cover in Aqaba Governorate,Jordan, Using A Multi-Criteria Technique, The Egyption Journal Of Remote Sensing And Space Sci, Society And Environment,14(5): 202-221.
Tincu, Roxana; Lazar, Gabril; Lazar, Iuliana (2018). Modified flash flood potential index in order to estimate areas with predisposition to water accumulation. Open Geosciences, 10(1): 593-606.
Smith,G. 2003. Flash Flood Potential: Determining The hydrologic Response Of FFMP basins to Heavy rain By Analyzing their Physiographic Characteristics, A White Paper available From The NWS Colorado Basin River Forcast Center Web Site at http:// www.cbrfc.noaa.gov/papers/ffp_wpap.pdf
Leeonis, A. N., Ahmed, M. F., Mokhtar, M. B., Lim, C. K., & Halder, B. (2024). Challenges of Using a Geographic Information System (GIS) in Managing Flash Floods in Shah Alam, Malaysia. Sustainability, 16(17), 7528.
Shawaqfah, M., Ababneh, Y., Odat, A. -S. A., AlMomani, F., Alomush, A., Abdullah, F., & Almasaeid, H. H. (2024). Flash Flood Potential Analysis and Hazard Mapping of Wadi Mujib Using GIS and Hydrological Modelling Approach. Water, 16(13), 1918.
Bashir, B., & Alsalman, A. (2024). Morphometric Characterization and Dual Analysis for Flash Flood Hazard Assessment of Wadi Al-Lith Watershed, Saudi Arabia. Water, 16(22), 3333.
Tincu, Roxana; Lazar, Gabril; Lazar, Iuliana (2018). Modified flash flood potential index in order to estimate areas with predisposition to water accumulation. Open Geosciences, 10(1): 593-606.
Yassin, N.A.M., Adnan, N.A., Md Sadek, E.S.S.(2023). Analysis of Flash Flood Potential Index (FFPI) And Secnarios Assessment In Shah Alam Using GIS Approach, Journal of The Malaysian Institute of Planners, 21(2): 1-12.
Yao, J., Zhang, X., Luo, W., Liu, Ch., Ren, L. (2022). Applications Of Stacking /Blending Ensemble. 125-132.

  • تاریخ دریافت 10 دی 1403
  • تاریخ بازنگری 20 بهمن 1403
  • تاریخ پذیرش 16 اسفند 1403
  • تاریخ اولین انتشار 18 اسفند 1403
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1404