پهنه‌بندی آسیب‌پذیری در برابر خطر سیلاب در شهرستان اندیمشک با تأکید بر خطوط گاز (با استفاده از مدل‌های تصمیم‌گیری چند معیاره)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

مقدمه
هر ارتفاعی از آب رودخانه که طغیان کند و اراضی اطراف رودخانه یا مسیل را فراگیرد و به امکانات اقتصادی و مالی افراد خسارت وارد سازد را سیلاب می­گویند. سیلاب از جمله بلایای طبیعی به شمار می­رود که سالانه صدمات و خسارت­های زیادی به وجود می­آورد. اولین‌ اقدامی ‌که‌ برای ‌کاهش ‌خطر سیل‌ مطرح ‌می­‌شود، مهار سیل ‌در سرچشمه آن، ‌یعنی‌ زیرحوضه‌­های ‌آبخیز است‌. مسلماً برای‌ انجام دادن‌ این­ کار ‌شناسایی ‌مناطق‌ سیل‌‌خیز در داخل‌ حوضه‌ لازم است. از این نظر مناطق آسیب‌پذیر و پهنه‌هایی که پتانسیل بالایی در تولید سیل دارند، باید شناسایی شوند. در این پژوهش در پی آن هستیم که ابتدا با استفاده از مدل­های تصمیم گیری چندمعیاره، به پهنه­بندی آسیب‌پذیری در برابر خطر سیلاب در شهرستان اندیمشک، بپردازیم و سپس با نظر به اینکه، گاز طبیعی هم اکنون پر استفاده­ترین سوخت و منبع انرژی می­باشد و بروز حوادث در این خطوط موجب خسارات جانی و مالی می­گردد. در این پژوهش سعی شده است تا موقعیت و میزان خطوط گاز در پهنه­های پرخطر و آسیب‌پذیر در برابر سیلاب، مشخص گردد. انتظار می­رود، با توجه به نتایج حاصل شده و شناسایی پهنه­های دارای احتمال آسیب‌پذیری زیاد، بتوان در جلوگیری از بروز حوادث در هنگام بروز سیلاب احتمالی کمک کرد.
مواد و روش­ها
پژوهش حاضر از نوع کاربردی بوده و روش تحقیق آن تحلیلی مبتنی بر تلفیق آنالیز داده­ها، سیستم اطلاعات جغرافیایی و استفاده از فنون تحلیل چند معیاره است. جهت پردازش تصاویر و تجزیه و تحلیل داده­ها نیز از نرم­افزار­های Arc GIS، Ecognition، ENVI، Idrisi وExcel ، بهره­گیری شده است. جهت بررسی خطر سیلاب، ابتدا، عوامل مؤثر (ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از رودخانه، فاصله از شبکه راه، فاصله از خطوط گاز، فاصله از مناطق مسکونی، کاربری اراضی و زمین شناسی)، با توجه به شرایط طبیعی و انسانی منطقه شناسایی گردید. در مرحله بعد لایه­های اطلاعاتی مربوط به هر یک از عوامل، در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه شد و ارزش­گذاری و استاندارد­سازی نقشه­های معیار، به صورت توأم با استفاده از روش­فازی انجام گرفت. وزن­دهی عوامل مورد بررسی با توجه به روش کرتیک و تحلیل نهایی، با بهره­گیری از روش­های چند معیاره Vikor، CODAS و MABAC، انجام گردید.
نتایج و بحث
با توجه به خروجی حاصل از الگوریتم­های مورد مطالعه، پهنه­های پرخطر و بسیار پرخطر، بیشترین مساحت شهرستان را به خود اختصاص داده­اند. به طوری که به ترتیب؛ بر اساس مدل CODAS، 30 و 27 درصد، طبق خروجی مدل MABAC، 32 و 28 درصد و با نظر به نقشه پهنه­بندی مدلVikor ، 27 و 36 هکتار از مساحت محدوده، در طبقه پرخطر و بسیار پرخطر قرار دارد. لذا می­توان گفت که نتایج حاصل از این مطالعه، حاکی از ریسک بالای شهرستان اندیمشک، از لحاظ رخداد خطر سیلاب می­باشد. به علاوه، می­توان اذعان داشت که نتایج بررسی خروجی­های حاصل از روش­های مورد بررسی، بیانگر در معرض خطر بودن درصد بالایی از خطوط و تاسیسات گاز شهرستان می­باشد. به طوری که، طبق نتایج حاصل از مدل­های تصمیم­گیری چند معیاره CODAS و MABAC، 386 کیلومتر (معادل 44% از خطوط گاز) در پهنه پرخطر و 285 کیلومتر (معادل 32% از خطوط گاز) در محدوده بسیار پرخطر قرار دارد و بر اساس نقشه حاصل از مدل Vikor، 398 کیلومتر (معادل 45% از خطوط گاز) در پهنه پرخطر و 427 کیلومتر معادل (49% از خطوط گاز)، در محدوده بسیار پرخطر می­باشد.
نتیجه­گیری
با توجه به نتایج به دست آمده می­توان بیان کرد که به علت وجود شیب­های تند در قسمت شمالی و همچنین مساحت بالا جهت شیب جنوب و جنوب­غربی و جنوب­شرقی، وضعیت کاربری اراضی و وجود راه ترانزیتی و وجود دشت­های با شیب 0 تا 5%، معیارهای شیب، فاصله از راه­های ارتباطی، کاربری اراضی و لیتولوژی به عنوان معیارهای مهّم دخیل در وقوع سیلاب شهرستان اندیمشک، شناخته شده­اند. به علاوه با توجه به نتایج حاصل از پژوهش حاضر، به نظر می­رسد، ریسک ناشی از وقوع سیل احتمالی در مسیر خطوط لوله انتقال گاز این شهرستان، می­تواند به بروز خسارات جانی و مالی فراوانی منجر گردد. بنابراین، پیشنهاد می­شود که جهت جلوگیری از احتمال وقوع حوادث بر روی خطوط گاز (شامل: آب‌شستگی در جریان خطوط لوله پس از وقوع سیل و نمایان شدن خطوط گاز، آبگرفتگی تأسیسات گاز ناشی از سیلاب، تخریب جاده­های دسترسی و ساختمان­های ایستگاه­های تقلیل فشار، شکسته شدن لوله و حتی انفجار و آتش­سوزی)، در جهت مقاوم­سازی خطوط و تاسیسأت گازی در سطح شهرستان، تدابیری صورت گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Vulnerability zoning against flood risk in Andimeshk City with emphasis on gas lines (using multi-criteria decision-making models)

نویسندگان [English]

  • sayyad asghari saraskanroud
  • mehrdad choroumi
  • Elnaz Piroozi
Department of Natural Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]

Introduction
Any height of river water that overflows and covers the lands around the river and causes damage to economic and financial facilities is called a flood. Flood is one of the natural disasters that causes many injuries and damages every year. The first measure to reduce the flood risk is to control the flood at its source, i.e. the watershed sub-basins. Of course, to do this, it is necessary to identify the flood-prone areas of the basin. In this sense, areas with high flood production potential should be identified. In this research, we are looking to first use multi-criteria decision-making models to focus on the zoning of vulnerability to flood risk in Andimshek city, and then considering that natural gas is currently the most used fuel and it is a source of energy and the occurrence of accidents in these lines causes human and financial losses. In this research, an attempt has been made to determine the location and amount of gas lines in high-risk and vulnerable areas against floods. It is expected that, according to the results, accidents during floods will be prevented.
 
Materials and Methods
The current research is of an applied type and its research method is an analysis based on the integration of data analysis, geographic information system, and the use of multi-criteria analysis techniques. ENVI, Ecognition, Arc GIS, Idrisi, and Excel software were used for image processing and data analysis. To investigate the flood risk, first, the effective factors (dem, slope, aspect, distance from the river, distance from the road network, distance from gas lines, distance from residential areas, land use, and geology) were identified according to the natural and human conditions of the region. In the next step, the layers of information related to each of the factors were prepared in the environment of the geographic information system, and the evaluation and standardization of the standard maps were done together using the fuzzy method. The weighting of the examined factors was done according to the CRITIC method and the final analysis, using the multi-criteria methods of MABAC, CODAS, and Vikor.
Results and Discussion
According to the output of the studied algorithms, the high-risk and very high-risk zones occupy the largest area of the city. so that in order; According to the CODAS model, 30 and 27%, according to the output of the MABAC model, 32 and 28%, and according to the zoning map of the Vikor model, 27 and 36 hectares of the range area are in the high-risk and very high-risk category. Therefore, it can be said that the results of this study indicate the high risk of Andimshek City in terms of flood risk occurrence. In addition, it can be acknowledged that the results of the examination of the outputs obtained from the investigated methods indicate that a high percentage of the city's gas lines and facilities are at risk. So, according to the results of CODAS and MABAC multi-criteria decision-making models, 386 km (equivalent to 44% of gas lines) is in the high-risk area and 285 km (equivalent to 32% of gas lines) is in the very high-risk area, and based on the map from the Vikor model, 398 km (equivalent to 45% of the gas lines) is in the high-risk area and 427 km (equivalent to 49% of the gas lines) is in the very high-risk area.
 
Conclusion
According to the obtained results, it can be stated that due to the presence of steep slopes in the northern part, as well as the high area in the south, south-west, and south-east slopes, the land use situation and the presence of transit roads and the existence of plains with a slope of 0 to 5%, the slope criteria, distance from communication roads, land use and lithology are known as important criteria involved in the occurrence of floods in Andimshek city. In addition, according to the results of the current research, it seems that the risk caused by a possible flood in the gas transmission pipelines of this city can lead to many human and financial losses. Therefore, it is suggested that to prevent the possibility of accidents on gas lines (including water washing in the flow of pipelines after a flood and the exposure of gas lines, flooding of gas facilities due to floods, destruction of access roads and buildings of pressure reduction stations, broken pipes, and even explosions and fires), measures should be taken to strengthen gas lines and facilities at the city level.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gas lines
  • Flood
  • Hazard
  • MCDM

مراجع

Alinezhad, A. and Khalili, J., 2019. New Methods and Applications in Multiple Attribute Decision Making (MADM). International Series in Operations Research & Management Science, v. 277, Springer, Cham.
Argaz, A. et al, 2019. Flood Hazard Mapping Using remote sensing and GIS Tools: A case study of Souss Watershed, J. Mater. Environ. Sci, v. 10(2), p. 170-181.
Asadi, M., Haidary, Z. and Emami, K., 2022. Assessing the Physical Development Trend of Poldokhtar City Towards Flood-Prone Areas. Journal of Geography and Environmental Hazards, v. 11(2), p. 159-174. (In Persian)
Asghari, A., Babaei, F., and Miralanogh, M., 2016. Evaluating the performance of transportation networks in case of disaster in suburban areas (Case Study: suburban areas at north of the city of Tabriz), v. 7(25), p. 141-158 (In Persian).
Baghalani, M., Rostami, N. and Tavakoli, M., 2019. Identification of factors affecting urban flood in Ilam City Watershed. Watershed Engineering and Management, v. 11(2), p. 523-536. (In Persian)
Baumgertel, A., Luki´c, S., Belanovi´c Simi´c, S. and Kadovi´c, R., 2019. Identifying Areas Sensitive to Wind Erosion- A Case Study of the AP Vojvodina (Serbia), Appl Sci, v. 19(23), p. 1-12.
Brahma, A.k. and Mitra, D.K., 2019. Fuzzy AHP and Fuzzy VIKOR Approach modelling for flood control project selection. International Journal of Applied Engineering Research, v. 14(17), p. 3579-35889.
Chen, Y., 2022. Flood hazard zone mapping incorporating geographic information system (GIS) and multi-criteria analysis (MCA) techniques, Journal of Hydrology, v. 612, 128268.
Chen, W., Zhang, S., Li, R. and Shahabi, H., 2018. Performance evaluation of the GIS-based data mining techniques of best-first decision tree, random forest, and naïve bayes tree for landslide susceptibility modeling. Sci. Total Environ, v. 64, p. 1006-1018.
Chezgi, J. and Jahanbakhshi, F., 2022. Determining Flood-Prone Areas Using Multi-Criteria Decision Models in Bagheran Region of Birjand. Journal of Geography and Environmental Hazards, v. 11(2), p. 23-39. (In Persian)
Ebrahemzadeh, M., Poursadeghiyan, M. and Amir Heidari, P., 2015. Evaluation of Crisis of Transmission Lines Events and Distribution of Natural Gas in Iran, Iranian Safety Science and Technology Journal, v. 2(3), p. 1-3. (In Persian).
Ebrahimi, L., 2020. Preparation of flood hazards management map using a new random forest algorithm (Case study: Lavasanat watershed) (Case study: Lavasanat watershed). Environmental Management Hazards, v. 7(2), p. 181-196 (In Persian)
Hosseinzadeh, M.M., Salehi Milani, A.R. and Rezaian Zarandini, F., 2023. Zoning of the sensitivity of the sub-basins of Nekarood basin to flooding, Neka-Mazandaran. Hydrogeomorphology, v. 10(34), p. 100-75. (In Persian)
Khormian, M., 2021. The effect of the flood of April 2018 on the agricultural sector of Khuzestan province, Specialized Quarterly of Water Sciences and Engineering, v. 9(23), p. 43-35 (In Persian)
Khourshidi, S., Rostami, N. and Salehpourjam, A., 2021. Prioritizing flood producing potential in ungauged watersheds using the AHP-VIKOR method (Case study: Haji-Bakhtiar Watershed, Ilam). Environmental Erosion Research Journal, v. 11(2), p. 66-92 (In Persian)
Kim, J.H. and Ahn, B.S., 2020. The Hierarchical VIKOR Method with Incomplete Information: Supplier Selection Problem, Sustainability, v. 12(22), p. 1-15.
Leskens, J.G., Brugnach, M., Hoekstra, A.Y. and Schuurmans, W., 2014. Why are decision flood disaster management so poorly supported by information from flood models. Environmental Modeling & Software, p. 53-61.
Mathew, M. and Sahu, S., 2018. Comparison of new multi-criteria decision making methods for material handling equipment selection, Management Science Letters, v. 8, p. 139-150.
Mekonnen, T.W., Mitiku, A.B. and Tadesse Woldemichael, A., 2023. Flood Hazard Zoning of Upper Awash River Basin, Ethiopia, Using the Analytical Hierarchy Process (AHP) as Compared to Sensitivity Analysis, 2 Te Scientifc World Journal, v. 1675634, p. 1-15.
Naderi, F., Naseri, B., Khanmohamadian, Y., Salamat, E. and Kosha, M., 2022. Prioritization of Flood Risk in Ganjvan Watershed of Ilam Province using ELECTRE Model, Journal of Geography and Environmental Hazards, v. 11(3), p. 1-21 (In Persian)
Nafarzadegan, A.R., Mohammadifar, A.A., Vagharfard, H. and Foruzanfard, M., 2019. Combination of Multi-Criteria Decision-making Models and Regional Flood Analysis Technique to Prioritize Sub-watersheds for Flood Control (Case study: Dehbar Watershed of Khorasan), Journal of Geography and Environmental Hazards, v. 8(2), p. 27-45 (In Persian)
National flood report special committee., 2018. Infrastructure working group final report, 588 p (In Persian).
NoredinMosa, F., mahmodi, R. and Emami, K., 2023. Evaluating the process of physical development of residential areas towards flood prone areas (Case study: Sanandaj city), Geography and Human Relationships, v. 5(4), p. 653-654. (In Persian)
Panahi, R., Moshashaee, M. and Moshashaie, M., 2022. The Simulation of Mereg river floods using HEC_RAS hydraulic model (Case study: the distance between Dar Amroud Olya and Chalabeh Sofla villages, Mahidasht catchment, Kermanshah Province), Researches in Earth Sciences, v. 12(4), p. 68-85 (In Persian).
Parastar, S., 2013. Flood risk zoning in the Balkhali Chay watershed (case study: upstream of Yamchi Dam) using ANP model, master's thesis in hydrogeomorphology, University of Mohaghegh Ardabili, supervisor: Fariba EsfandiariDarabad, 146 p (In Persian).
Rahimpour, T., Rezaei Moghaddam, M.H., Hejazi, S.A. and Valizadeh Kamran, K., 2021. Spatial Variations Analysis of Flood Hazard Susceptibility based on a new ensemble model (Case Study: Aland Chai Basin, Khoy city), Environmental Management Hazards, v. 8(4), p. 371-393 (In Persian).
Ramazani, M.E., Khodapanah, K. and Majnouni-Toutakhaneh, A., 2021. Investigation and Analysis of Human and Environmental Factors Affecting the Vulnerability of Rural Settlements to Floods in 2017 in Ajabshir County. Environmental Erosion Research Journal, v. 11(4), p. 52-70 (In Persian).
Silakhori, Z., Vahabzadekebriya, G. and Poorghasemi, H., 2023. Landslide Susceptibility Mapping using Bayesian Model: A Case Study of some Regions of Talar Watershed, Mazandaran Province, Environmental Erosion Research, v. 13(2), p. 122-140 (In Persian).
Vejdani Nozar, A. and Givehchi, S., 2023. Presenting a Flood Hazard Assessment Model in Hamedan Province to Classify Vulnerability and Possible Consequences in Population Centers. Housing and village environment, v. 42(181), p. 119-132 (In Persian).
Wang, J., Wei, G., Wei, C. and Wei, Y., 2020. MABAC method for multiple attribute group decision making under q-rung orthopair fuzzy environment, Defence Technology, v. 16(1), p. 208-216.
Zibarzani, M., Firouzi, M., Hessari, B. and Nekooie, M.A., 2023. A Social Network Analysis based Multi-Criteria Decision Making for Assessment of Flood Risk Management Alternatives. Emergency Management, v. 11(2), p. 1-11 (In Persian).
Zhu, S., Li, D., Huang, G., Chhipi-Shrestha, G., Nahiduzzaman, K.M., Hewage, K. and Sadiq, R., 2020. Enhancing urban flood resilience: a holistic framework incorporating historicworst flood to Yangtze River Delta, China, International Journal of Disaster Risk Reduction, v. 61, p. 1-52.
Zhu, H. and Liu, F., 2021. A group-decision-making framework for evaluating urban flood resilience: a case study in Yangtze River. Sustain, v. 13(2), p. 1-16.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار