فایل کاربرد تکنیکهای سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در کنترل سیلابهای شهری

چکیده:

با توسعه روز افزون مناطق شهري و تغییر هیدرولوژی محیط‌ها، مناطق غيرقابل نفوذ توسعه يافته است كه اين حالت موجب افزايش حجم و ارتفاع رواناب ناشي از بارش در حوضه­هاي شهري مي­گردد. جريان جاري شده در حوضه‌هاي شهري به دليل عبور از مناطق مختلف در سطح شهر داراي كيفيت نامناسب بوده و همراه خود مقدار زيادي آلودگي حمل مي­نمايد. در صورت عدم تخليه(زهكشي) مناسب رواناب ناشي از بارش‌هاي شهري امكان بروز سيلاب در سطح شهر افزايش مي­يابد. به دليل اثرات مخرب ناشي از سيلاب در حوضه­هاي شهري، چگونگي انتقال، مديريت و تخليه رواناب‌هاي ايجاد شده در سطح شهر مورد توجه محققين و سازمانهاي مربوطه از جمله شهرداري‌ها قرار گرفته است. در این تحقیق براي كاهش اثرات ناشي ازكيفيت و كميت رواناب در حوضه مورد مطالعه، به تهیه لایه‌های مختلفي از جمله توپوگرافي، کاربری اراضی، شیب، طبقات شیب، ضریب CN، ضریب رواناب، تراکم مسکونی وتراکم جمعیت با استفاده از سیستم سنجش از دور و سيستم اطلاعات جغرافیایی اقدام گردید. سپس با ارزیابی مدل ترکیب خطی وزین (WLC) ، اقدام به وزن دهی هر لایه بر اساس میزان اهمیت آن در بروز سیلاب گردید. پس از وزن دهی نهایی لایه‌ها به صورت دو­به­دو (AHP) توسط نرم‌افزار Export Choice ضریب نهایی برای هر یک از لایه‌ها تعیین شد. در نهایت با اعمال این ضرایب از طریق نرم‌افزار Arc GIS نقشه پهنه‌بندی خطر سیلاب برای محدوده مورد نظر تهیه گردید. بدین ترتیب، محدوده‌های بحرانی در برابر سیلاب و آب گرفتگی مشخص و خسارات ناشی از سیلاب در قالب نقشه ارزیابی ارائه می­گردد..نقشه ریزپهنه­بندي خطر سیل نشان می دهد که حدود2 درصد ازمحدوده نقشه در پهنه­بندي خطر خیلی زیاد، 40 درصد در پهنه بندي خطر زیاد، 18 درصددر پهنه­بندی  خطر متوسط و 40درصد در پهنه­بندی کم خطر از لحاظ سیل­گیري قرار دارد. همچنین با تهیه نقشه ارزیابی خطر، بیشترین خسارات مربوط به مناطق مسکونی،  کمترین خطر در مناطق طبیعی و مناطق با کاربری اداری و فرهنگی عاری از خطر می باشد.

کنترل سیلاب، رواناب، پهنه‌بندی، سیستم سنجش از دور، سیستم اطلاعات جغرافیایی، الگویAHP، مدل ترکیب خطی وزین

صنعتی شدن جوامع، تأثیرات نامطلوبی در هیدرولوژي حوضه آبریز مربوطه می‌گذارد و موجب تشدید سیلاب‌ها، افزایش آلودگی در قسمت پایاب،کاهش جریان‌هاي پایه و کاهش تغذیه‌ي آب‌هاي زیر زمینی می‌گردد (طاهري بهبهانی و همکار،1375). به بیان دیگر، تحولات هیدرولوژیک ناشی از شهر سازي و نحوه کاربري، تغییر در حجم کل رواناب‌ها، میزان تغذیه ناشی از بارش، حداکثر آبدهی (پیک)سیلاب‌ها و کیفیت آب دارند.

اکثر شهرهاي ایران در خروجی حوضه‌ها بنا شده اند و شهر تبریز نیز از این امر مستثنی نیست، افزایش سطوح نفوذ ناپذیر که ناشی از شهر سازي و احداث ساختمان بر خاك‌هاي نفوذ پذیر است، طبعأ از سطوح نفوذ پذیر حوضه که قادر به جذب بخشی از بارندگی است کاسته و در نتیجه بر حجم کل رواناب شهر افزوده است(بزرگ زاده،1372).بررسی آمار و اطلاعات خسارت ناشی از وقوع سیلاب در ایران و جهان بیانگر گستردگی صدمات ناشی از سیلاب به منابع طبیعی،انسانی و اقتصادي مناطق مختلف می‌باشد (وهابی،1385).

روند افزایش سیل در 5 دهه ي گذشته نشان می‌دهد که تعداد وقوع سیل در دهه 80 نسبت به دهه 40 تقریبا 10 برابر شده است و به عبارت دیگر 900 در صد افزایش داشته است (عبدي،1385). مهار طغیان و سیلاب مستلزم آشنایی مطلوب به نحوه عملکرد سیستم هیدرولوژیکی منطقه است (رامشت،1385). پهنه بندي خطر سیل،در واقع ابزاري اساسی براي مدیریت کاهش خطرهاي سیل است و وسیله ايقانونی در دست دولت و مسئولان براي کنترل و مدیریت کاربري اراضی و برنامه‌هاي توسعه‌همزمان با کاهش خطرهاي سیل و حفاظت محیط زیست است(تلوري،1376). نهایتاًدر این پژوهش به منظور تعیین محدوده‌های بحرانی و پیش بینی دامنه خسارات ناشی از سیلاب در شرایط مختلف از نظر توجیه اقتصادي و اجتماعی، برنامه‌هاي کنترل و مهار سیلاب، نقشه پهنه بندي خطر سیلاب تهیه گردید.

موضوع سیلابهای شهری اگر چه همواره یکی از اقدامات مطالعاتی مرتبط با طرح‌های شهرسازی به شمار می‌رود اما غالبا با این موضوع به صورت سطحی و کم اهمیت برخورد شده است.

شناخت هر چه بیشتر پدیده‌ها و پارامتر‌های موثر درسیلاب‌های شهری و پیشرفتهای روز افزون که در زمینه ی محاسباتی منجربه تهیه ی نرم افزار‌های متنوعی گردیده است.

استفاده از فناوری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی به جهت ارائه اطلاعات، پوشش تکراری، سنجش از محدوده‌های طیفی متفاوت، ارزان بودن، تنوع اشکال داده‌ها، سنجش کمی و رقومی، تجربه و تحلیل، ارزیابی و مکانیابی پدیده‌های سطح زمین از اهمیت بالایی برخوردار بوده است(علوی پناه،1389).

با توجه به اینکه اجرای عملیات شهر سازی موجب کاهش نفوذپذیری سطوح نسبت به اراضی بایرو زمین‌های کشاورزی می‌شود و از طرفی در سطوح شهری رواناب‌های سطحی به سهولت و سرعت بیشتری انتقال می‌یابد.که باعث کوتاه شدن زمان تجمع و افزایش شدت سیلابهای حوضه شهری می­گردند. با توجه به مواد ارائه شده به طور کلی منشا مسیل گیری مناطق شهری معمولاً در دو دسته ی عمده منشا درون شهری و برون شهری طبقه بندی می‌شود: منشا درون شهری از عدم سیستم نامناسب جمع آوری، ظرفیت ناکافی و طرح نامناسب سیلاب روها ارتباط دارند و منشا برون شهری به همجواری شهرها با رودخانه­ها، دریاچه‌ها و دریاها نیز بستگی دارد( طاهريبهبهاني،1375).

استفاده از فناوری‌های مناسب نظیر سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت شناسایی مناطق مستعد خطرسیلاب شهری و ارائه راهکارهای متناسب برای کاهش خطر ضروری می­باشد.

در این تحقیق با توجه به اینکه هدف تخمین میزان سیلاب وارده به محدوده مورد نظر و تأثیر آن بر کاربری‌های موجود می باشد در این راستا اقدام به تهیه لایه‌های مورد نیاز و تعیین وزن هر لایه براساس میزان اهمیت آن و سپس وزن دهی نهایی لایه‌ها به صورت دو به دو مقایسه و حاصل این مقایسات به نرم افزار Arc GIS منتقل و ضریب نهایی برای هر لایه تعیین شده و نهایتاً نقشه پهنه‌بندی خطر سیلاب برای محدوده مورد نظر تهیه گردید.