اولویت‌بندی سیل‌خیزی زیرحوضه‌های آبخیز استان گلستان براساس آنالیز مورفومتریک و همبستگی آماری

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

2 استادیار دانشکدۀ کشاورزی، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد

3 استادیار دانشکدۀ کشاورزی، گروه مهندسی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه شیراز، شیراز

چکیده

برنامه­ریزی حوضه­های آبخیز از لحاظ توسعۀ پایدار و مدیریت سرزمین بسیار ضروری است. بنابراین اولویت­بندی زیرحوضه­ها و شناسایی خصوصیات مورفومتریک به‌منظور شناسایی رفتار هیدرولوژیکی حوضه­های آبخیز و طراحی راهبرد‌های مدیریتی اهمیت زیادی دارند. در این پژوهش اولویت­بندی زیرحوضه­های آبخیز استان گلستان براساس روش ترکیبی آنالیز مورفومتریک و همبستگی آماری انجام گرفت. در ابتدا هشت پارامتر مورفومتریک شامل نسبت انشعاب، تراکم زهکشی، ثابت نگهداشت آبراهه، فراوانی آبراهه، ضریب فرم، نرخ بافت زهکشی، نسبت ناهمواری و عدد ناهمواری به‌علت تأثیر زیاد در فرایندهای هیدرولوژیکی و فرسایش و رسوب حوضه­های آبخیز انتخاب شد. لایه‌های رقومی هریک از آنها با استفاده از مدل رقومی ارتفاع منطقه در نرم‌افزار ArcGIS 10.2 تهیه شد. به‌منظور اولویت­بندی زیرحوضه­های آبخیز، از روش نوین ترکیبی آنالیز مورفومتری و همبستگی آماری استفاده شد. ارتباط بین پارامترهای مورفومتریک و تعیین وزن تأثیر هر یک از آنها با استفاده از روش­های همبستگی تاوی کندال و آنالیز مجموع وزنی (WSA) تحلیل شد. در نهایت شاخص اولویت‌بندی زیرحوضه­های آبخیز (SWPI) براساس روش ترکیب خطی وزنی (WLC) برای هر یک از زیرحوضه­ها محاسبه شد. به‌منظور اعتبارسنجی نتایج حاصل، از داده­های موقعیت سیل­های مخرب گذشته در حوضۀ آخیز گلستان استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی نشان داد که روش نوین اولویت‌بندی قادر به تعیین اولویت ترتیبی تمام زیرحوضه­های آبخیز نبود، اما توانست زیرحوضه­های با بیشترین اولویت، یعنی زیرحوضه­های شمارۀ 3 (مادرسو)، 16 و 9 را اولویت­دار­ترین زیرحوضه­ها برای اجرای اقدامات آبخیزداری شناسایی کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1].       ایزانلو، حسن؛ مرادی، حمیدرضا؛ صادقی، سید حمیدرضا، 1388، مقایسۀ اولویت­بندی زمانی سیل‌خیزی در دوره­های هیدرولوژیکی مختلف (مطالعۀ موردی: زیرحوضه‌های آبخیز کوشک‌آباد خراسان رضوی)، فصلنامۀ پژوهش‌های آبخیزداری، شمارۀ 82: 30-21.
[2].       بهرامی، سید علیرضا؛ اونق، مجید؛ فرازجو، حسن، 1390، نقش روندیابی رودخانه در شناسایی و اولویت‌بندی واحدهای هیدرولوژیک حوضۀ سد بوستان از نظر سیل­خیزی و ارائۀ راهکارهای مدیریتی، مجلۀ حفاظت منابع آب و خاک، شمارۀ 1: 27-11.
[3].       ثقفیان، بهرام؛ فرازجو، حسن، 1386، تعیین مناطق مولد سیل و اولویت­بندی سیل­خیزی واحدهای هیدرولوژیک حوضۀ سد گلستان، علوم و مهندسی آبخیزداری، شمارۀ 1: 11-1.
[4].       زهتابیان، غلامرضا؛ قدوسی، جمال؛ احمدی، حسن؛ خلیلی‌زاده، مجتبی، 1388، بررسی اولویت پتانسیل سیل­خیزی زیرحوضه­های آبخیز و تعیین مناطق مولد ‌سیل در آن (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز مارمه-استان فارس)، فصلنامۀ جغرافیای طبیعی، شمارۀ 6: 38 – 27.
[5].       محمدی، علی‌اصغر؛ احمدی، حسن، 1390، اولویت‌بندی زیرحوضه­ها جهت ارائۀ برنامه­های احیایی آبخیزداری (مطالعۀ موردی: حوضۀ آبخیز معروف)، فصلنامۀ جغرافیایی سرزمین، شمارۀ 29: 77-69.
[6]. Adinarayana, J., Krishna, R.N., and Rao, K., 1995, An integrated approach for prioritization of watersheds. Journal of Environmental Management, vol 44, p. 375-384.
[7]. Aher, P., Adinarayana, J., and Gorantiwar, S.D., 2014, Quantification of morphometric characterization and prioritization for management planning in semi-arid tropics of India: A remote sensing and GIS approach. Journal of Hydrology, vol 511, pp. 850-860.
[8]. Badar, B., Romshoo, S.A., and Khan, M.A., 2013, Integrating biophysical and socioeconomic information for prioritizing watersheds in a Kashmir Himalayan lake: a remote sensing and GIS approach. Environmental Monitoring and Assessment, vol 185, pp. 6419-6445.
[9]. Chowdary, V.M., Chakraborthy, D., Jeyaram, A., Krishna Murthy, Y.V.N., Sharma, J.R., Dadhwal, V.K., 2013, Multi-Criteria Decision Making Approach for Watershed Prioritization Using Analytic Hierarchy Process Technique and GIS. Water Resource Management, vol 27, pp. 3555-3571.
[10].            Grohmann, C.H., 2004, Morphometric analysis in geographic information systems: applications of free software GRASS and R star. Computer and Geoscience, vol 30 (10), pp. 1055-1067.
[11].            Horton, R.E., 1932, Drainage basin characteristics. Trans. Am. Geophys. Union vol 13, pp. 350–361.
[12].            Horton, R.E., 1945, Erosional development of streams and their drainage basins; hydrological approach to quantitative morphology. Geol. Soc. Am. Bull. vol 56, pp. 275–370.
[13].            Jang, T., Vellidis, G., Hyman, J.B., Brook, E., and Kurkalova, L.A., 2011, Impact of socioeconomic factors on synoptic assessment for prioritizing BMP implementation to reduce sediment load. In: ASABE Annual International Meeting Louisville, Kentucky, August, pp. 7-10.
[14].            Javed, A., Khanday, M.Y., and Ahmed, R., 2009, Prioritization of sub-watersheds based on morphometric and land use analysis using remote sensing and GIS techniques. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, vol 37, pp. 261-274.
[15].            Melton, M.A., 1958, Correlations structure of morphometric properties of drainage systems and their controlling agents. Journal of Geology, vol 66, pp. 442-460.
[16].            Pandey, A., Chowdary, V.M., Mal, B.C., and Billib, M., 2009. Application of the WEPP model for prioritization and evaluation of best management practices in an Indian watershed. Hydrologic processes, vol 23, pp. 2997-3005.
[17].            Rahmati, O., Pourghasem, H.R., and Zeinivand, H., 2015, Flood susceptibility mapping using frequency ratio and weights-ofevidence models in the Golastan Province, Iran. Geocarto International. doi: 10.1080/10106049.2015.1041559.
[18].            Ratnam, N.K., Srivastava, Y.K., Rao, V.V., Amminedu, E., and Murthy, K.S.R., 2005, Check dam positioning by prioritization micro-watersheds using SYI model and morphometric analysis – remote sensing and GIS perspective. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, vol 33 (1), pp. 25-38.
 
[19].            Saghafian, B., Farazjoo, H., Bozorgy, B., Yazdandoost, F., 2008, Flood intensification due to changes in land use. Water Resources Management, 22, pp. 1051-1067.
[20].            Sharifi F., Samadi S.Z., and Wilson C., 2012, Causes and consequences of recent floods in the Golestan catchments and Caspian Sea regions of Iran. Natural Hazards, vol 61, pp. 533-550.
[21].            Shieh, G.S., 1998, A weighted Kendall's tau statistic. Statistics & Probability Letters, vol 39(1), pp. 17-24.
[22].            Vittala, S.S., Govindaiah, S., and Gowda, H.H., 2008, Prioritization of sub-watersheds for sustainable development and management of natural resources: an integrated approach using remote sensing, GIS and socio-economic data. Current Science, vol 95(3), pp. 345-354.
 
 
  • تاریخ دریافت: 08 تیر 1394
  • تاریخ بازنگری: 10 مرداد 1394
  • تاریخ پذیرش: 01 شهریور 1394
  • تاریخ اولین انتشار: 01 شهریور 1394
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1394