اولویتبندی عاملهای مؤثر و پهنهبندی رخداد سیل بهوسیلهی مدلهای احتمالاتی و GIS در آبخیز گرگانرود استان گلستان
نویسندگان
1 دانشیار، پژوهشکدهی حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2 کارشناسارشد، دانشگاه آزاد اسلامی لنجان اصفهان، ایران
doi
10.22092/wmrj.2022.358648.1473چکیده
مقدمه و هدفسیل و زلزله، شایعترین و غیرقابل پیشبینیترین رویدادهای طبیعی هستند که با تأثیر بر جان و مال به جوامع آسیب واردکرده و شکل زمین را تحت تأثیر قرار میدهند. برای انجام اقدامهای پیشگیرانه قبل از رخداد حادثههای ناهنجار و راهکارهای کاهش آثار این حادثهها، هدف اصلی آگاهسازی عمومی با تأکید بر امر اطلاعرسانی مردم تغییرکردهاست. هدف از این پژوهش بررسی عاملهای شکلسنجی، آبشناسی و اقلیمی مؤثر بر رخداد سیل، مدلسازی و ارزیابی ظرفیت حساسیت زمینها در آبخیز گرگانرود نسبت به رخداد سیل است. همچنین، مهمترین نوآوری پژوهش حاضر در مقایسه با پژوهشهای انجامشده مرتبط با پهنهبندی خطرها در داخل کشور، مقایسهی دو روش احتمالاتی آنتروپی شانون و وزنِ شاهد بیزین بهمنظور تعیین کارآمدترین مدل و افزایش دقت نقشههای پیشبینی رخداد سیل است.مواد و روشهاابتدا منطقهی پژوهش انتخاب و سپس جمعآوری و آمادهسازی نقشههای عاملهای مؤثر انجام شد. در این پژوهش 15 عامل بهعنوان متغیرهای مستقل انتخاب شدند. با استفاده از اطلاعات دریافتی از سازمان وزارت نیرو و بازدیدهای میدانی بهعنوان متغیر وابسته، نقشهی پراکنش رخداد سیل تهیه شد و به دو دستهی نقاط آزمایشی (30%) و آموزشی (70%) تقسیم شد. کمیکردن عاملهای مؤثر با کاربرد شاخص نسبت فراوانی انجام شد و آزمون چندخطی برای استقلال عاملهای مؤثر اجرا شد. اجرای مدلهای آنتروپی و وزنِ شاهد، تهیهی نقشههای پهنهبندی حساسیت به رخداد سیل و طبقهبندی آنها به پنج ردهی خیلیکم، کم، متوسط، زیاد و خیلیزیاد انجام شد. ارزیابی دقت طبقهبندی و اعتبارسنجی نقشههای پهنهبندی و پیشبینی حساسیت نسبت به رخداد سیل انجام شد. اهمیت عاملهای مؤثر تعیین و مناسبترین مدل انتخاب شد.نتایج و بحثبراساس وزنهای محاسبهشده از هر دو مدل شاخص آنتروپی و وزنِ شاهد بیزین بهترتیب عاملهای کاربری زمین، بلندی، شاخص پوشش گیاهی، خاک، شاخص رطوبت پستیبلندی، تراکم شبکهی زهکشی، شاخص توان آبراهه، شیب، شاخص موقعیت پستیبلندی، سنگشناسی، میانگین بارش سالانه، ضریب نفوذ، شکل انحنا، فراوانی آبراهه و بیشینهی بارش روزانه در رخداد سیل مؤثر بودند. در این پژوهش عامل کاربری زمین و پوشش گیاهی بهخاطر تغییرات کاربری زمینها در رخداد سیل از اولویت بالایی برخوردار بودند. شدت بارش در رتبهی آخر قرار داشت ولی اهمیت و تأثیرگذاری آن در کنار دیگر عاملها را نباید نادیده گرفت. نقشههای تهیهشده از پهنهبندی خطر رخداد سیل با کاربرد هر دو مدل، نشاندهندهی دقت بالای طبقهبندی پهنهها و توزیع مناسب نقاط سیلابی در ردههای زیاد و خیلیزیاد بود. همچنین براساس منحنی ویژگی عملگر گیرنده و سطوح طبقهبندی دقت، کارآمدی هر دو مدل در طبقهی خیلیخوب (0/9-0/8) قرار داشت. نتایج اندازهی مساحت زیر منحنی (AUC) مدل آنتروپی شانون نشاندهندهی دقت امتیاز بالاتر در هر دو وضعیت آزمایشی و آموزشی (0/94 و 08/98) نسبت به روش وزنِ شاهد بیزین (0/830 و 0/88) بود که این موضوع بیانگر همبستگی بالا بین نقشههای حساسیت و پراکنش رخداد سیل است.نتیجهگیری در این پژوهش برای تهیهی نقشهی پهنهبندی رخداد سیل، از 368 پهنهی سیلابی با 782 تکرار رخداد سیل و 15 عامل مؤثر بر آن استفاده شد. با برازش هر دو مدل، عاملهای موثر بر رخداد سیل اولویتبندی شدند. در منطقهی پژوهش عاملهای کاربری زمین، بلندی و پوشش گیاهی بهترتیب دارای بیشترین اهمیت و اولویت در رخداد سیل بودند و عاملهای شکل انحنا، فراوانی آبراهه و شدت بارش در ردههای آخر قرار گرفتند. نتایج نشان داد مدل آنتروپی شانون ضمن دارابودن آستانهی طبقههای مناسب در طبقهبندی و بهکارگیری 30% پهنههای رخداد سیل از اولویت بیشتری برای پهنهبندی و پیشبینی رخداد سیل برخوردار است. اما درمجموع هر دو مدل در پهنهبندی و پیشبینی رخداد سیل کارآمد و مناسب بودند.