نقشه پهنه‌بندی خطر زمین لغزش در حوضه آبخیز کارون بزرگ با استفاده از مدل AHP درمحیط GIS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد سنجش از دور، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

  این تحقیق به موضوع فراوانی و پراکنش زمین لغزش­های بزرگ و وسیع پس از احداث سدهای بزرگ کارون 1 و 2 و 3 در حوضه آبخیز کارون بزرگ می­پردازد. با بررسی­های به عمل آمده، عامل اصلی و فراوانی زمین لغزش­های منطقه در احداث سدهای مذکور و تغییرات کاربری اراضی، زه کشی و اضافه شدن انشعابات رودخانه­ها و کانال­های آبیاری است. از سوی دیگر تغییرات توپوگرافی منطقه به علت جابجایی حجم عظیمی از خاک و سنگ در منطقه به عنوان عاملی دیگر در تشدید زمین لغزش­ها نقش داشته است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی عوامل موثر در زمین لغزش­های منطقه به روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی ( AHP ) و تهیه نقشه پهنه‌بندی خطر زمین لغزش نوین حوضه آبخیز کارون بزرگ است. در این تحقیق، ابتدا پس از بررسی ادبیات پژوهش و مطالعات کتابخانه­ای، 8 عامل شامل: شیب دامنه، ارتفاع از سطح دریا، بارندگی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از شبکه زه کشی، کاربری اراضی و سنگ شناسی به عنوان عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش­های منطقه تشخیص داده شدند. سپس لایه­های اطلاعاتی این عوامل در محیط GIS با استفاده از نرم افزارهای 9,3 Arc GIS تهیه شده و وزن­ کلاس­های هر کدام از عوامل با روش تحلیل سلسله مراتبی ( AHP ) تعیین گردیدند. آنگاه با تلفیق نقشه­های لایه­های اطلاعاتی در محیط GIS ، اقدام به تهیه نقشه نهایی در 4 کلاس: خیلی پر خطر، پر خطر، با خطر متوسط و کم خطر صورت گرفت. نتایج نشان می­دهد که نواحی خیلی پرخطر متأثر از عامل زمین شناسی منطقه به عنوان عامل اصلی(سنگ‌های آهکی، آهک متخلخل، آهک مارنی، مارن آهکی و مارن ) و عوامل تأثیرگذاری همچون، شیب بین 5 تا 30 درصد، بارندگی بیش از 1250میلی­متر، ارتفاع بین 500 تا 2000 متر، فاصله از شبکه زهکشی بین 0 تا 4 کیلومتر عوامل مؤثر در پراکنش زمین لغزش­های منطقه هستند. با مطالعه نقشه نهایی می­توان گفت، نواحی خیلی پرخطر و پرخطر اغلب در مجاورت مراتع و تپه ماهور با حاشیه دامنه­های بلند و متوسط ارتفاع در مجاورت روستاها هستند. تغییرات کاربری اراضی و توپوگرافیکی ناشی از احداث سدها و جابجایی خاک در کنار عوامل جانبی همچون، فعالیت دام­ها و عشایر کوچ رو به منظور دسترسی به مراتع و آب، زراعت آبی در سطوح شیب­دار توسط روستاییان کمک فراوانی به تشدید زمین لغزش­های منطقه می­کنند. در نتیجه‌گیری نهایی می­توان گفت که روش AHP به دلیل برخورداری از متغیرهای بیشتر و کلاس بندی اصولی و بدون اعمال نظر مستقیم کارشناسان نسبت به روش­ها دیگر برتر بوده و از دقت بیشتری برخوردار است. از سوی دیگر مطالعات میدانی صورت گرفته، مشاهدات تصاویر ماهواره‌ای ETM+ تأکیدی بر یافته‌های تحقیق است. که دلیل بر مناسب بودن انتخاب مدل ( AHP ) برای این پروژه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Mapping Landslide Hazard Zonation in Great Karoon Aquifer Basin by Analytical Hierarchy Process (AHP) model in Geographic Information System (GIS) Environment

نویسندگان [English]

  • M. Yamani 1
  • S. Hasanpoor 2
  • A. Mostafaei 3
  • M. Shadman Roodposhti 3
1 Associate Professor of Geomorphology, Tehran University, Tehran, Iran
2 Ph.D Student in Geomorphology, Tehran University, Tehran, Iran
3 M.A. in Remote Sensing, Tehran University, Tehran, Iran
چکیده [English]

 

 
Extended abstract
1- Introduction
We have done this research in order to study frequency and transmissivity on big and widespread landslides in Great Karoon aquifer basin due to establish Great Karoon no 1,2,3 damsPurpose of this research is mapping landslide hazard zonation in Conformity with the new area activities and changes after: 1. Dams establishment, 2. land cover changing due to irrigation, drainage, river branches and irrigation canals. 3. Topography change of the zone due to harvest, moving huge amounts of soil and excavation process.
 
 
 In this research after considering previous researches and library studies we have found out 8 effective factors as essential items in occurring landslides: slope, altitude, rainfall, and distance from road, distance from fault, and distance from drainage basin, land cover and petrology. Then we made information layers of these factors by using Arc GIS9.3 softwares in GIS environment .after it we allocated classes' weight of every factor by using Analytical Hierarchy Process (AHP) method.
We made ultimate map by compounding the different layers, and then categorized it in 4 classes; extremely hazardous, fully hazardous, middle hazardous and less hazardous. The extremely hazardous zones are affected by area geology conditions and it's known as main factor in the landslide transmissivity, and other effective items are: the slope between 5% to 30% , the drainage more than 1250 mm, the height between 500to 2000 m and the distance from drainage basin between 0 to 4 km. Most of the extremely hazardous zones are pastures and plains that villagers and immigrant tribes use them and their water for grazing live stocks and especially for water cultivation in the slope zones. Eventually we came to this conclusion that AHP method is more accurate and better than other methods because it contains more variables and principled classifications without any experts' direct ideas.
Landslides are vitally important and we know them as worldwide disasters, owing to cause gigantic compensations. Final goal of every mass process is mapping zonation and categorizing hazardous zones in to different scales for reducing any possible damage. Nowadays there are many different ways for earth mass processing movement. In regards to establishment of Great Karoon no1, 2, 3 dams, the frequency and transmissivity on big and widespread landslides in aquifer basin of Great Karoon are 219 times during 20 months (according to reports of Geology Organization 387, 68)
Purpose of carrying out this research is mapping landslide hazard zonation in conformity with produced changes after:1. Dams establishment2land cover changing due to irrigation, drainage ,river branches and irrigation canals.3.Topography change of the zone due to harvest and moving huge amounts of soil .In this research we have applied the AHP method i.e. a method in according to expertise judgment.
Framework of Analytical Hierarchy Process (AHP) method was based on pair comparison. Generally in this method at first we use oral judgments (experts' opinion) for assigning different parameters and changing them to quantitative scales. We made a matrix for parameters and scored them (σ), and then we multiplied every score to every class’s weighting coefficient and they added to each other, finally this model was obtained: M is sensitivity parameter).
We made ultimate map by compounding the different layers, and then categorized it in 4 classes; extremely hazardous, fully hazardous, middle hazardous and less hazardous.
Land cover of the extremely hazardous and fully hazardous zones is often pastures and jungles. the road factor has obtained more weight and in happening landslides it's more effective when the roads are placed in high slope and high altitude (height). As final conclusion we can say that in comparison with other methods the AHP method is superior and more accurate, due to having more variables and principled classifications without involving the experts' directs ideas (by using the obtained weights of pair comparison parameters in standard matrix.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zonation
  • Landslide
  • Analytical Hierarchy Process (AHP) method Geographic Information System (GIS)
  • Great Karoon aquifer basin
 
منابع
علایی‌طالقانی، محمود، (1381)، ژئومرفولوژی ایران، شماره1330و1337.نشرقومس چاپ اول.375 ص
مرکز آمار ایران، (1386)، (1375)، سالنامه آماری استان خوزستان
اصغرپور، م.ج. (1383)، تصمیم گیریهای چند معیاره (A.H.P)، چاپ سوم، انتشارات دانشگاه تهران
محمد‌خان، ش.1380، ساخت مدل منطقه ای خطرحرکات توده ای با استفاده از ویژگیهای کیفی،تحلیل سلسله مراتبی AHP سیستم­ها، مطالعه موردی حوضه آبخیزطالقان، پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی. دانشگاه تهران،14 ص44-43
قدسی‌پور، سید حسن.(1381). فرایند تحلیل سلسله مراتبی((AHP انتشارات دانشگاه صنعتی امیر کبیر
احمدی،ح،اسمعیلی عوری، ا.فیض نیا،س.شریعت جعفری،م.(1382) پهنه بندی خطرحرکات‌های توده‌ای با استفاده
ازروش رگرسیون چند متغیره(MR )،تحلیل سلسله مراتبی سیستمها(AHP )مطالعه موردی حوضه ابریزگرمی چای.مجاه منابع طبیعی ایران. جلد56.شماره 4. 323-335 ص.
گرایی،پ.1385.بررسی حرکات توده ای به منظور ارائه مدله پهنه بندی خطردرحوزه لاجیم رود تجن.پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکه منابع طبیعی دانشگاه مازندران.25ص
احمدی، حسن، 1377، ژئومورفولوژی کاربردی، جلد 2:بیابان، فرسایش بادی، انتشارات دانشگاه تهران
جلالی، نادر، 1381: ارزیابی تعدادی از روشهای پهنه بندی خطر زمین لغزش در حوضه طالقان، گزارش نهایی طرح تحقیقاتی، پژوهشکده حفاظت خاک وآبخیزداری.
حق شناس، ابراهیم، 1374:پهنه بندی خطر زمین لغزش وارتباط آن با تولید رسوب در منطقه طالقان،پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، 1383 ص
حافظی مقدس،ناصر، 1372، پهنه بندی خطر زمین لغزش در مناطق زلزله خیز (مطالعه موردی زمین لغزش‌های تحریک شده در زلزله خردادماه 1369 مجیل). پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس
شریعت جعفری،محسن، 1373،بررسی و مطالعه تحلیلی ونوین زمین لغزش‌های بزرگ فعال شده در منطقه لاکه بر اثر زلزله خرداد ماه 1369 گیلان، پایان نامه کارشناسی ارشدزمین شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.ص51
نظری، ح، سلامتی، ر، 1382، گزارش زمین شناسی خوزستان با مقیاس 100000:  1 با سازمان زمین شناسی کشور
وزارت کشاورزی، 1382، نقشه کاربری وپوشش گیاهی اراضی خوزستان شمالی و معاونت طرح وبرنامه، اداره کل آمار واطلاعات کشور
اونق، محمد، 1382، مدلسازی وپهنه بندی خطر زمین لغزش در حوضه نرماب، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، ص29.
کرم، عبدالامیر،فرج اله محمودی، 1384، مدل سازی کمی وپهنه بندی زمین لغزش در زاگرس چین خورده( حوضه آبریزسرخون در استان چهار محال بختیاری) پژوهشهای جغرافیایی، شماره 51، 14-1.
سازمان زمین شناسی ایران، نقشه‌های زمین شناسی محدوده مطالعاتی 250000: 1 و100000: 1 و50000: 1
سازمان فضایی ایران 2009، تصاویر ماهواره ای لندست سنجنده ETM منطقه مورد مطالعه.
صالحی پور، علیرضا، 1380، بررسی پارامترهای هیدرو مفیک موثر در حرکات دامنه ای حوضه آبریز قوری چای با استفاده از GIS، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تهران، ص4
Anbalagan ,R ,1992: Land slid hazard development and zonation Geoloey , vol 32, pp. 269_277
Varnes ,David j. UNESCO , 1987 , Landslides hazard Zonation: a review of principles and practice , printed in France
Van uestern , C.j. and R. soeters ,1997 ,GISSI Z: Geographig information system in slope instability Zonation , ITC Nether lands , 15 pp.