مقاله مکان یابی مناطق ذخیره ای مسیل های شهری مشهد با کمک GIS

بخشی از مقاله

چکيده
بيش از نيمي از مردم دنيا در شهرها زندگي مي کنندو تا سي سال آينده تعداد شهرنشينان جهان دو برابر خواهد شد.اين تغييرات تاثير نامطلوبي در هيدرولوژي مناطق شهري مي گذاردو موجب تشديد سيلاب هاوکاهش تغذيه آب هاي زيرزميني مي گردد.استفاده از سيلاب هاو بهره برداري بهينه از منابع آب و خاک با ارائه روشهاي نوين امروزه رواج يافته است .قرار گرفتن کشور ايران روي کمربند مناطق خشک کره زمين در نتيجه کاهش بارندگي و ضريب تغييرات زماني و مکاني بالاي آن اهميت برنامه ريزي و مديريت منابع آبي کشور را دو چندان نموده است .لذاذخيره سازي آب در دشت هاي آبرفتي و مخروط افکنه ها از طريق تغذيه مصنوعي با استفاده از پخش سيلاب نه تنها گامي مؤثر در جهت استفاده بهينه از نزولات جوي براي جبران افت ناشي از بهره برداري منابع آب زيرزميني و جلوگيري از خسارت سيل در پايين دست بوده ، بلکه تدبيري مفيد براي مشکل خشکسالي و کاهش آثار زيان بار آن مي باشد.در اين راستا سامانه اطلاعات جغرافيايي ابزاري مؤثر در مديريت و بهره برداري اطلاعات جغرافيايي است . يکي از مهم ترين کاربردهاي آن پيداکردن محل هاي مناسب براي استفاده جديد از زمين و فعاليت در مناطق شهري است .منطقه مورد مطالعه در تحقيق حاضر کلان شهر مشهد مي باشد.در اين بررسي ، مکان گزيني مناطق ذخيره اي شهري جهت مديريت بهينه رواناب هاي فصلي در سطح شهر مشهد با کمک قابليت هاي GIS مورد بررسي قرار گرفت .
براي اين منظورلايه هاي راه ، آبراهه ، شيب ، جهت ، حريم شهرو کاربري در نرم افزار ٩.٢ Arc GIS رقومي و زمين مرجع گرديدند. سپس مناطقي با کاربري فضاي سبزو مساحتي بيش از ۸۰هکتار، واقع در حريم ۱۰۰ متري مسيل و شيب کمتر از ۲درصد که داراي جهت مناسب نسبت به مسيل بودند پس از بازديد ميداني انتخاب و معرفي گرديد.
۱-مقدمه
افزايش روزافزون جمعيت و نياز بيش از پيش به مواد غذايي و بالا رفتن توقعات بشراز محيط زيست ، بررسـي و شناخت بيشتر عوامل توليد، بخصوص آب و خاک و استفاده بهينه از آنها را ايجاب مي نمايد.لزوم استفاده بهينه از منابع محدودآب و اعمال مديريت هاي صحيح در کشورهايي که از نظر منابع آب فقير بوده وبه ويژه منـاطق خشـک و نيمـه خشک ،جنبه هاي حياتي تر به خود گرفته است .قرار گرفتن کشور ايران روي کمربند مناطق خشک کره زمين در نتيجـه کاهش بارندگي و ضريب تغييرات زماني و مکاني بالاي آن اهميت برنامه ريزي و مديريت منابع آبي کشور را دو چندان نموده است .با اعمال روش هاي مديريت مناسب در استفاده از منابع آب موجود علاوه بر کاهش مخارج سـنگين توسـعه و بهره برداري اين منابع ، ميزان استفاده و سطح اطمينان براي اين بهره برداري از منابع به حد بهينه رسانده مي شود. بنابراين روشن است که فشار ناشي از نيازهاي روزافزون آب از يک طرف و محدوديت منابع موجود از طرف ديگر مـا را وادار به اعمال مديريت علمي در استفاده از منابع آب خواهد کرد
امروزه کارشناسان ، شهرها را به نقاط عطف توسعه اقتصادي مي شناسند و معتقدند که معضـلات شـهري را مـي تـوان بـا اداره و ساماندهي صحيح حل کرد افزايش جمعيت وبه خصوص رواج فرهنـگ شهرنشـيني و تبـديل روسـتاها بـه شهرها سبب مي شود که اراضي کشاورزي و عرصه هاي طبيعي به اراضي شهري تبديل شـوند بـا توسـعه شـهر بـر مساحت مناطق غير قابل نفوذ افزوده شده و موجب کاهش نفوذ بارش و افزايش رواناب مي گـردد ايـن تغييرات تاثير نامطلوبي در هيدرولوژي مناطق شهري مي گذاردو موجب تشديد سيلاب ها، افزايش آلودگي رواناب هاي ايجاد شده ، افزايش ضريب رواناب کاهش تغذيه آب هاي زيرزميني و همچنين قطع ارتباط موجود بين آبراهه و گونه هاي گياهي حاشيه آن مي گردد پديده سـيل خصوصـاً در منـاطق شـهري ، عليـرغم همـه پيچيدگي هاي آن قابل بررسي و مطالعه بـوده و مـي تـوان در جهـت مهـارو کـاهش خسـارات آن وحتـي بهـره بـرداري اقتصادي از سيل راه حل هاي مناسبي جستجو کرد
استفاده از سيلاب ها با اهداف مختلف مانند زراعت ، احياء و توسعه مراتع و ايجاد مراتـع مشـجر، جنگـل کـاري ، ايجاد باغات ، اصلاح و بهبود خاک، تغذيه مصنوعي آبخوان ها، مهارو کـاهش خسـارت سـيل و بهـره بـرداري بهينـه از منابع آب و خاک در بسياري از نقاط جهان با ارائه روشهاي نوين امروزه رواج يافته است .ذخيره سازي آب در دشـت - هاي آبرفتي ومخروط افکنه ها (آبخوان ها)از طريق تغذيه مصنوعي با استفاده از پخش سـيلاب نـه تنهـا گـامي مـؤثردر جهت استفاده بهينه از نزولات جوي براي جبران افت ناشي از بهره برداري منابع آب زيرزميني و جلوگيري از خسـارت سيل در پايين دست بوده ، بلکه تدبيري مفيد براي مشکل خشکسالي و کاهش آثار زيان بار آن مي باشد. اين نوع ذخيره سازي را در هر منطقه اي که قابليت اجرايي وتخصصي آن موجود باشد مـي تـوان بکـاربرد. واضـح اسـت کـه در صورت وجود شرايط مناسب ، محيط هاي شهري نيز از چنين قابليتي برخوردارمي باشند.
تصميم گيري با توجه به معيارهاي مختلف نياز به گردآوري اطلاعات در خصوص معيارهـا دارد. بـرآورد شـده است که ٨٠درصد داده ها در تصميم گيري وابسته به مکان است سامانه اطلاعات جغرافيايي ،يک سامانه رايانه اي متشکل از سخت افزار، نرم افزار، داده و کاربرها است که قادرمي باشد داده هاي مکاني رابه شـکل رقـومي تبـديل کند، نگه داري ،بازيابي ، مدلسازي ،تجزيه وتحليـل نمـوده و بـه صـورت متنـي و گرافيکـي ارائـه نمايـد سـامانه اطلاعات جغرافيايي ابزاري مؤثر در مديريت و بهره برداري اطلاعات جغرافيايي است و قابليت بالايي در تعيين اولويت - ها جهت نيل به اهداف مورد نظر دارد کاربرد اين سامانه در مطالعات شهري داراي تنـوع زيـادي اسـت . يکـي از مهم ترين کاربردهاي آن پيداکردن محل هاي مناسب براي استفاده جديد از زمين و فعاليت در آن مي باشد.
طبق مطالعات صورت گرفتـه توسـط،افـزايش ١٠ ، ١٥ و ٣٠درصـدي سـطوح غيـر قابـل نفـوذ شهري معمولاً سبب ٣،٢و ٥برابر شدن احتمال رخ داد سيلاب هايي با دوره بازگشت دو ساله خواهنـد شـد. از طـرف ديگر افزايش سطوح غير قابل نفوذ شهري سبب کاهش تغذيه طبيعي سفره هاي آب زيرزميني در مناطق شهري مي شود که خود سبب افزايش صدمات اکولوژيکي به عّلت پايين آمدن تراز جريان در سطح مسيل خواهد شـد .Yong و Lo از سلول هاي خودکاردر مدل سازي رشد شهري در آتلانتا استفاده کردند. اين مدل نشان داد روش هـاي مـدل - سازي سلولي و سيستم اطلاعات جغرافيايي ، روش هاي مفيدي در طرح ريزي منـاطق شـهري هسـتند.Brett وهمکـاران به بررسي کنترل فعال و غير فعال در مخازن غير خطي با هدف کاهش ارتفاع سيلاب در حـوزه شـهري واقـع در شمال کاليفرنيا پرداختند. آنها دريافتند که انتقال رواناب اضافي به يک مخزن غيرخطي خصوصاً در مناطقي مانندحوزه - هاي شهري که داراي ذخاير غيرخطي معدودي هستند، جهـت کـاهش ارتفـاع حـداکثر سـيلاب بسـيار مفيـد مـي باشـد.
Scholz23 ) (در تحقيقي اقدام به طبقه بندي روش هاي تعيين ظرفيت ذخيره سيلاب حوزه اي نمودند. آنها بـا بررسـي ۳۴ متغير کمي و کيفي موجوددر ۳۴۰ حوزه آلمان ، ظرفيت ذخيره حوزه اي را تعيين و طبقـه بنـدي کردنـد.متغيـرهـاي وجود مناطق ذخيره اي (سد، درياچه طبيعي و مصنوعي )، آوردآب و گياهان موجود بيش ترين تأثير را در ميزان ظرفيت ذخيره اي حوزه داشتند.حسني ها به بررسي امکان توسعه آبياري با استفاده از روش هاي پخش سيلاب در حوضـه آبريز زنجانرود پرداخت . ايشان باتوجه به شرايط منطقه و اهداف مورد نظر روش هاي مختلف پخش سيلاب را بررسـي نمودو به اين نتيجه دست يافت که در روش تغذيه مصنوعي بايدبررسي هاي نفوذپذيري طبقات تا سطح سفره زيرزميني به دقت صورت پذيرد.مهرورزمغانلو و همکاران به بررسي نهشته هاي کواترنر جهت تعيين مناطق مسـتعد پخـش سيلاب به کمک سنجش از دور و سيستم اطلاعات جغرافيايي در دشت تسوج پرداختنـد. آنهـابـراي تعيـين مکـان هـاي مستعد پخش سيلاب پنج عامل شيب ، نفوذپذيري سطحي ، قابليـت انتقـال ، ضـخامت آبرفـت خشـک و کيفيـت آبرفـت