بخشی از مقاله
پيشگيري از طوفان ريزگردها و وزن دهي معيارهاي پيشگيري مورد مطالعه : هورالعظيم
چکيده
پديده ريزگردها يکي از مهمترين مخاطره طبيعي است که در طول چند سال اخير، منطقه غرب و جنوب غرب کشورمان و عليالخصوص منطقه مورد مطالعه در استان خوزستان را تحت تاثير قرار داده و غير از مشکلات اجتماعي و اقتصادي فراوان ، سلامتي مردم را به مخاطره افکنده است . بنابراين لازم است راهکارهاي مقابله با ريزگردها شناسايي و بر اساس معيارهاي در نظر گرفته شده ، بهترين گزينه مقابله در منشاء انتخاب گردد. هدف از اين بررسي، راهکارهاي مقابله با ريزگردها به روش آزمون سلسله مراتبي و انتخاب بهترين گزينه و معيار در مبارزه با اين طوفان ها در هورالعظيم ميباشد. نقشه توپوگرافي ١:٥٠٠٠٠ و ١:٢٥٠٠٠٠ اهواز و تصاوير ماهواره اي هورالعظيم و نقشه زمين شناسي عراق و تنظيم پرسشنامه رتبه بندي شده معيارها و گزينه ها، جمع آوري نظرات کارشناسان حرفه اي سازمان هاي شهر اهواز و استفاده از تحليل سلسله مراتبي (AHP) و تنظيم ماتريس مقايسات رتبه ها و محاسبه آزمون سازگاري و وزن گزينه ها و معيار ها، مواد و روش تحقيق حاضر است . نتايج نشان داد که بهترين روش مبارزه با ريزگرد ها در تالاب هورالعظيم ، احياء مراتع و جنگل هاست که کمترين هزينه را داشته و ريگ پاشي کمترين مدت زمان را به خود اختصاص ميدهد. از لحاظ کارائي نيز، تامين آب تالاب و تامين دستگاه هاي نقش بند، که با کوبيدن لايه هاي روئي خاک، ذخيره آب را فراهم ميکند بهترين گزينه است . با توجه به بالا بودن وزن معيار زمان بين بقيه معيار ها، گزينه ريگ پاشي بايستي در اولويت باشد.
کليدواژگان : ريزگردها، وزن دهي معيارها، اهواز، روش تحليل سلسله مراتبي.
مقدمه
پديده ريزگردها بزرگترين مشکلات محيطي محسوب ميشود. قطع بيرويه درختان و نابودي علفزارها و از بين بردن زراعت و شروع دوره هاي خشکسالي طولاني، ميتواند احتمال بروز اين پديده را افزايش دهد. با توجه به اينکه نظرات کارشناسان و مسئولين سازمان هاي مختلف در زمينه مبارزه با ريزگردها، متفاوت ميباشد استفاده از روشي که بتواند ما را در زمينه انتخاب بهترين معيار و گزينه مقابله با گردوغبار ياري دهد ضروري خواهد بود. به همين دليل در دهه هاي اخير، توجه محققين به مدل هاي چندمعياره براي تصميم گيريهاي پيچيده اين فرايندها، معطوف گرديده است . در اين روش که اولين بار توسط ساعتي در سال ١٩٧٠ ارائه گرديد امکان فرموله کردن مساله را به صورت سلسله مراتبي فراهم ميکند.
مطرود (١٣٩٠)، راه هاي پيشگيري از آثار پديده هاي گرد و غبار اهواز را با استفاده از تکنيک رياضي ١ بررسي کرد و پوشش گياهي را گزينه برتر جهت مبارزه با ريزگردها مطرح نمود
(ناصري و همکاران ، ١٣٨٨: ٩٧). معيارهاي محل مناسب پخش سيلاب جهت تغذيه مصنوعي دشت چاه دراز ـ سيرجان را با استفاده از روش تحليل سلسله مراتبي و بر اساس مقايسه زوجي اولويت بندي نمودند (فرجي سبکبار، ١٣٨٤: ١٢٥) مکان يابي واحد هاي بازرگاني بخش طرقبه شهرستان مشهد را با استفاده از روش تحليل سلسله مراتبي مطالعه نمود و با استفاده از ماتريس ها و محاسبه وزن نسبي معيارها و گزينه هاي واحدهاي خدماتي، استقرار واحدهاي بازرگاني را در اين بخش اولويت بندي کرد. قبل از پرداختن به معيارهاي مبارزه ، لازم است پيشينه علل وقوع گرد و غبار نيز بررسي و شرايط تشکيل آن تشريح گردد و سپس به راهکارهاي مبارزه پرداخته شود، همين راهکارها ميتواند معيارها و گزينه هاي هر محقق براي تحليل سلسله مراتب ، جهت تعيين اولويت بندي مبارزه باشد.
در واقع ايجاد گردوغبار ميتواند نوعي واکنش به تغيير پوشش گياهي زمين باشد که در اين رابطه نقش فعاليت هاي انساني را در کنار شرايط طبيعي محيط هاي جغرافيايي بايد در نظر گرفت (آري موتو، ٢٠٠٠: ٣٠). طبق تعريف سازمان هواشناسي هرگاه سرعت باد که از ١٥ متر بر ثانيه تجاوز کند و ديد افقي به علت گردوغبار به کمتر از يک کيلومتر برسد طوفان گردوغبار گزارش ميکنند (دهقانپور، ١٣٧٨ به نقل از فتاحي و همکاران ، ١٣٨٩: ٥١). اگر قطر متوسط دانه هاي سنگي روي سطح زمين ٣٠ ميليمتر باشد سرعت باد در يک ميليمتر روي زمين به صفر ميرسد، اين مساله از اين لحاظ اهميت دارد که دانه هاي بزرگتر با ممانعت از حرکت باد مانع حرکت دانه هاي کوچکتر نيز ميشوند، بنابراين سطوح پوشيده از تخته سنگ هاي پراکنده يا قلوه سنگ ها مانند حفاظي زرهي، فرسايش بادي را خيلي زياد کاهش ميدهند (معتمد و مقيمي، ١٣٧٩: ٤٢٥).
اثرات چنين تغييراتي، تهديدات کوتاه مدت و بلندمدت را براي امنيت انساني به وجود ميآورد.
از آنجايي که عواملي چون گسترش بيابان ها و نوسانات شديد اقليمي و حوادث جوي (نظير سيل ، خشکسالي و گردوغبار) زندگي انسان ها و ديگر موجودات کره زمين را تهديد ميکنند بايد آن ها را به چشم يک تهديد امنيتي فوري نگريست (گينگل ، ١٣٨٥: ٣٤-٣٢). غلبه بر چنين بحران زيست محيطي به مقدار زيادي به ارتقاي روابط ديپلماتيک و کاهش نگرانيهاي امنيتي بستگي دارد (طوفان ، ١٣٨٩: ٩٥٧). خشکساليهاي اخير در مناطق جنوبي و مرکزي عراق و مناطق غربي و شمال عربستان باعث خشکيدن هور ها شده و از طرفي جنگ هشت ساله عراق عليه ايران باعث از بين رفتن نخلستان هاي آبادان و خرمشهر در ايران و استان بصره در عراق گرديده (١٥ ميليون اصله نخل ) است . اين نخل ها که نقش بادشکن داشته و باعث نشست ذرات معلق شده و همچون فيلتري حجم غبار برخاسته از عربستان و منطقه بيطرف عربي را کاهش ميداده ، متاسفانه از بين رفته اند (کريمي و همکاران ، ١٣٨٩: ٢٢٣).
براي تحقيق حاضر، شهر اهواز به عنوان منطقه مورد مطالعه و جمع آوري اطلاعات انتخاب شد.
اين شهر در يک موقعيت جلگه اي و در مرکز استان خوزستان بوده و بر سطح رسوبات جوان ترشياري گسترده شده و با ارتفاع ١٨ متر از دريا واقع گرديده است . اين محدوده بين ٣١ درجه تا ٢٥-٣١ دقيقه عرض شمالي و بين ٣٠-٤٨ و ٥٠-٤٨ درجه به طول شرقي واقع ميباشد.
تالاب هورالعظيم بخشي از تالاب دائمي آب شيرين در بين النهرين سفلي است که ميان دو کشور ايران و عراق واقع است . حد شرقي هور در خاک ايران ، در شمال غرب بستان و در نزديکي روستاي چزابه به مختصات ٤٧ درجه و ٥٧ دقيقه شرقي و ٤٧ درجه و ١٦ دقيقه غربي ميباشد. اين تالاب از شمال نيز در محدوده جغرافيايي ٣١ درجه و ٤٧ دقيقه در مجاورت روستاي سوله و از سمت جنوب در عرض جغرافيايي ٤١ درجه قرار گرفته است (مختاري و همکاران ، ١٣٨٨) (شکل ١). شهر اهواز با توجه به نزديکي به هورالعظيم و هور شادگان و بيابان هاي جنوب عراق ، بيشتر تحت تاثير گردوغبار ميباشد. براي انتخاب بهترين روش مبارزه با اين مخاطره طبيعي، از اطلاعات نقشه ١:٥٠٠٠٠ و ١:٢٥٠٠٠٠ توپوگرافي اهواز و تصاوير ماهواره اي هورالعظيم و نقشه زمين شناسي عراق و کشورهاي همسايه (شکل ٢) استفاده شد.
همچنين با تنظيم پرسشنامه رتبه بندي شده معيارها و گزينه هاي مبارزه با ريزگردها، نظرات کارشناسان سازمان ها و ارگان ها و شرکت هاي شهر اهواز، جمع آوري گرديد. اطلاعات به دست آمده با تکنيک رياضي سلسله مراتبي، ماتريس مقايسات رتبه ها، تنظيم و با محاسبه وزن گزينه ها و معيارها، براي انتخاب بهترين گزينه و معيار اقدام شد.
شکل ١. موقعيت مناطق مورد مطالعه (شهر اهواز و تصوير ماهواره اي هورالعظيم )
منبع : پاپهن شوشتري و همکاران : ١٣٩٢
شکل ٢. منشاء و مراکز اصلي توليدکننده گردوغبار در عراق . منبع : (www.google) AFWA.XOGM
بحث و نتايج
روش پردازش تحليل سلسله مراتبي (AHP):
اين روش براي اولين با توسط ساعتي (١٩٧٠) مطرح و به عنوان غربال کردن معروف شد. از اين روش براي اولويت بندي دو معيار استفاده ميشود. مطابق نمودار زير هدف در رo س اين نمودار قرار دارد. هدف ، تعيين بهترين معيار و بهترين گزينه جهت مبارزه با گردوغبار است . در سطوح پايين تر، معيارها و در پايين ترين رده ، گزينه ها يا تصميمات قرار ميگيرد. عناصر سطوح مختلف به صورت دوتايي مقايسه شده و بر اساس ميزان اولويت دو معيار، رتبه بندي ميگردند (شکل ٣).
استفاده از روش ساعتي کمک ميکند که محقق از طريق مقياس نسبي و مقايسه غربالي به وزن دهي گزينه بپردازد (جدول ١).
شکل ٣. نمودار سلسله مراتبيAHP
جدول ١: مقياس مقايسه هاي زوجي. منبع : (١٩٨٠,Saaty) به نقل از ناصري و همکاران ، ١٣٨٨
فاز اول :
ابتدا با استفاده از پرسشنامه تنظيم شده ، نظرات کارشناسان حرفه اي ادارات و شرکت هاي مهندسي شهر اهواز در زمينه راهکارهاي مبارزه با پديده ريزگردها به صورت ميداني جمع آوري گرديد و گزينه ها، نسبت به معيارهاي در نظر گرفته شده ، جداگانه رتبه بندي شد.
فاز دوم :
تنظيم ماتريس مقايسات و محاسبه وزن گزينه و معيارها و انتخاب بهترين گزينه و آزمون سازگاري بود. به اين مفهوم که ابتدا پس از تنظيم گزينه هاي راهکارهاي مقابله با گردوغبار بر اساس اولويت ، گزينه اول را نسبت به بقيه گزينه ها، گزينه دوم را نسبت به گزينه هاي پايين تر از خود و ... رتبه بندي نموديم . اين رتبه بنديها براي چهار معيار تعيين شده ، جداگانه انجام شد و براي هر معيار، ارزش نسبي زيرمعيار مربوط به آن معيار در قالب ماتريس مقايسه زوجي محاسبه گرديد. با توجه به اينکه در فرايند AHP ، وزن نسبي عناصر با محاسبه وزن عناصر از طريق مقايسه زوجي هر سطح نسبت به عنصر مربوط در سطح بالاتر تعيين ميگردد با تلفيق وزن هاي نسبي معيارها، وزن نهايي هر گزينه معلوم شد:
با فرض اينکه A ماتريس مقايسه زوج هاي n معيار باشد اين ماتريس به قرار زير است :
ماتريس A در بردار اهميت نسبي، ضرب شده تا AW حاصل گردد. مقادير دقيق ,W1
Wn....,W2 با استفاده از نرمال کردن ماتريس A به صورت زير محاسبه ميشود:
مزيت اصلي روش تحليل سلسله مراتبي، حل مشکلات از طرق تصميم گيران است ، مقايسه دو عنصري معيارها و گزينه ها براي مطرح نمودن اولويت يک معيار نسبت به معيار ديگر يا يک گزينه نسبت به گزينه ديگر است .
مدل مفهوميAHP جهت تعيين مهمترين معيار و گزينه مبارزه با ريزگردها:
اولين قدم در فرايند تحليل سلسله مراتبي، ايجاد يک نمايش گرافيکي از مساله ميباشد، که در اين تحقيق ابتدا فرايند تصميم گيري در سه سطح بررسي شد، شکل (٤).
شکل ٤. سلسله مراتب AHP براي تعيين بهترين گزينه مبارزه با ريزگردها در هورالعظيم
سطح اول : هدف کلي و تصميم گيري مساله ، در بالاترين سطح قرار ميگيرد در اين تحقيق هدف اصلي يافتن بهترين روش براي مبارزه با ريزگردها ميباشد.
سطح دوم : در اين سطح معيارها در ارتباط با ريزگردها مطرح شدند. اين معيارها شامل هزينه ها، زمان ، کارائي، و تامين موادند.
سطح سوم : ارزيابي هزينه ها نسبت به گزينه ها بررسي شدند، يعني بين گزينه هاي انتخابي جهت مبارزه ، کدام روش هزينه کمتري دارد. کدام روش ، از نظر زماني به صرفه تر است ، و کدام روش بهترين کارائي را دارد. از بين گزينه هاي انتخابي، سهولت دسترسي کدام روش مبارزه با ريزگردها از لحاظ تهيه و تامين مواد راحت تر است .
يا کدام يک از گزينه هاي مبارزه از لحاظ هزينه به صرفه است ولي تامين آن سخت تر و کارائي ضعيفي داشته و مدت زمان بيشتري لازم دارد. مثلا مالچ پاشي هم هزينه بالاتري دارد و هم کارائي ضعيف ، چون که خاک را آلوده ميکند. ولي در مدت زمان کمتري ميتوان انجام داد.
پوشش گياهي مدت زمان بيشتري نياز دارد ولي کارائي بالا داشته و تامين آن آسان و هزينه آن نسبت به روش هاي ديگر کمتر است .
سطح چهارم : در اين سطح تک تک گزينه ها نسبت به همه گزينه ها با معيارهاي مربوط به خود، جداگانه ارزيابي و ماتريس داده شد. مثلا گزينه مالچ پاشي نسبت به ← مالچ پاشي و ريگ پاشي و نقش بند و کاشت پوشش گياهي و احياء مراتع ، و ... و يا ريگ پاشي نسبت به ← مالچ پاشي و ريگ پاشي و نقش بند و ...
محاسبه ماتريس هاي وزني
شکل (٥) سلسله مراتب تصميم گيري در مورد انتخاب بهترين گزينه مقابله با ريزگردها را نشان ميدهد. در سطح اول چهار معيار در نظر گرفته شده ، و دو تائي مقايسه شدند. قرينه ماترس هاي با اعداد رند، قرينه کسري در نظر گرفته شد.
ماتريس معيارها:
معادله (٤)
براي محاسبه مقادير و بردار ويژه يا نرمال کردن ماتريس ها، ستون ها با هم جمع و هر سلول ماتريس بر جمع ستون مربوطه ،
تقسيم گرديد.
معادله (٥)
ميانگين سطرهاي ماتريس (وزن نسبي):
وزن نسبي معيار هزينه بترتيب ٠.٠٤٥٦ ، زمان : ٠.٧١٢٥، کارائي: ٠.٢٢٧، تامين مواد:٠.٠١٤ به دست آمد.
کارائي توجه کرد و در مرحله سوم مساله برآورد هزينه است . در مرحله نهايي بايستي توجه داشت که آيا کشورهاي درگير با ريزگردها ميتوانند مواد لازم براي مبارزه را تهيه کنند؟ (مثل ريگ ها، مالچ ، آب تالاب و ...) (شکل ٥). در مرحله دوم گزينه هاي مبارزه با ريزگردها نسبت با معيار هزينه با هم مقايسه و ضرائب آن ها تعيين شد:
