استفاده از مشخصه ­های ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز، یکی از روش­های نوین پهنه ­بندی سیلاب است که داده ­های هیدرولیکی-هیدرولوژیکی کمی برای پهنه ­بندی سیلاب نیاز دارد. در این روش به منظور افزایش دقت پهنه­ بندی سیلاب، از نقشه استاندارد سیلاب استفاده می­ شود. نقشه استاندارد سیلاب، نقشه سیل برای یک محدوه کوچک در حوضه آبریز مورد بررسی است. با توجه به تفاوت میزان بده جریان در نقاط مختلف حوضه آبریز، تعیین محلی برای نقشه استاندارد سیلاب، امری ضروری می­ باشد. در این پژوهش نقشه استاندارد سیلاب با دوره بازگشت­ های 25، 50 و 100 سال، برای سه زیرحوضه رادکان، جاغرق و آق­دربند که از زیرحوضه­ های حوضه آبریز کشف ­رود می ­باشند، به منظور تعیین بهترین مکان برای نقشه استاندارد سیلاب مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام پهنه­ بندی سیلاب حوضه آبریز کشف­رود از افزونه GFA در نرم افزار QGIS استفاده شد. نتایج پهنه ­بندی سیلاب با استفاده از این افزونه برای هر سه نقشه استاندارد سیلاب، دارای نرخ مثبت صحیح(RTP) بیشتر از0/93 و سطح زیر منحنی(AUC) بیشتر از0/96 بود، که نشان از دقت بالای پهنه­ بندی سیلاب در حوضه آبریز کشف­ رود می ­باشد. با توجه به مقادیر نرخ مثبت صحیح بیش از 0/96 و سطح زیرمنحنی بیش از 0/99، زیرحوضه آق­دربند به عنوان بهترین مکان برای نقشه استاندارد سیلاب در حوضه آبریز کشف ­رود تعیین شد. در ادامه با استفاده از نقشه استاندارد سیلاب زیرحوضه آق­ دربند، نقشه ­های خطر سیل با دوره بازگشت ­های مورد بررسی برای حوضه آبریز کشف ­رود تهیه شد. نتایج بررسی نقشه­ های خطر سیل در این حوضه نشان داد که به ازای رخ دادن سیل با دوره بازگشت­ های 25، 50 و 100 ساله، به ترتیب 12/62، 16/30 و 24/64 درصد از کاربری­ های شهری و روستایی در معرض خطر سیل قرار خواهند گرفت.

یکی از عوامل وقوع مخاطرات محیطی، تغییر الگوی جریان آب سطحی در دشت­ های سیلابی به دنبال احداث شبکۀ­های پخش سیلاب است. هدف از این تحقیق، تهیه نقشه پهنه­ بندی مناطق آسیب­ پذیر ایستگاه پخش سیلاب دشت موسیان در استان ایلام بعد از اجرای پروژه آبخوان­داری در این دشت می­باشد. برای تهیه این نقشه، پنج عامل مؤثر در تغییر الگوی جریان شامل طبقات ارتفاعی، شیب، جهت جریان، سازندهای زمین ­شناسی و تغییرات کاربری اراضی مورد بررسی قرار گرفت. سپس در محیط GIS به هر طبقه از عوامل مذکور بر مبنای دامنه صفر تا 10 امتیاز داده شد و لایه­ های وزنی مربوطه ایجاد گردید. در ادامه با تلفیق لایه­ های وزنی ایجاد شده، نقشه پهنه­بندی آسیب­ پذیری منطقه بر مبنای 5 طبقه خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد ایجاد شد. نتایج نشان داد مهمترین عامل تهدید و ایجاد خطر، تمرکز آبراهه­ ها در پشت خاکریزهای حساس به فرسایش است. همچنین محدوده مورد مطالعه از نظر آسیب ­پذیری شامل سه کلاس با ریسک متوسط، زیاد و خیلی زیاد است و به­ترتیب 16، 62 و 22 درصد سطح منطقه را شامل می­شود. عرصه پخش سیلاب و بالادست، مناطق خطرخیز و اراضی پائین­دست آن آسیب­پذیرترین قسمت ­های حوضه از نظر وقوع سیلاب و نهشته ­های رسوبی می­باشد.

یکی از مهم ترین روش های معرفی هندسه رودخانه استفاده از مدل های رقومی ارتفاعی (DEMs) با ساختار رستری می باشد. از جمله مهم ترین مواردی که بر کیفیت و کمیت یک DEM تأثیرگذار هستند می توان به توان تفکیک DEM و همچنین مقیاس نقشه توپوگرافی مورد استفاده برای ساخت آن اشاره نمود. در پژوهش حاضر و با استفاده از نقشه های توپوگرافی با مقیاس های مختلف، میزان حساسیت مدل هندسی سطح زمین و متعاقب آن پارامترهای هیدرولیکی شبیه سازی شده توسط مدل یک بعدی HEC-RAS در دو رودخانه با ویژگی های متفاوت، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین بررسی اثر توان تفکیک DEM بر کیفیت مقاطع عرضی و همچنین پارامترهای هیدرولیکی سیلاب از دیگر اهداف این تحقیق می باشد. نتایج بدست آمده در دو رودخانه سجاس رود و سرباز حاکی از آن است که استفاده از نقشه های کوچک مقیاس به جای نقشه های بزرگ مقیاس علاوه بر کاهش قابل توجه در هزینه های نقشه برداری تأثیر چندان زیادی بر پارامترهای هیدرولیکی شبیه سازی شده ایجاد نمی نمایند. به عنوان مثال استفاده از نقشه های 2000/1 و 5000/1 به جای نقشه های 1000/1 و 2000/1 در دو رودخانه سجاس رود و سرباز موجب ایجاد کمتر از 8 درصد خطا در پهنه سیلاب می شود و این در حالی است که هزینه برداشت نقشه در هر دو رودخانه به طور متوسط بیش از 77% کاهش یافته است. ارزیابی اثر توان تفکیک DEM بر پارامترهای هیدرولیکی سیلاب در رودخانه های مورد مطالعه نیز حاکی از آن است که کاهش توان تفکیک DEM موجب افزایش تراز سطح آب و نیز پهنه سیلاب گردیده است. البته لازم به ذکر است که میزان تأثیر توان تفکیک DEM بر رقوم سطح آب بسیار کمتر از تأثیر آن بر پهنه سیلاب می باشد. به عبارت بهتر چنانچه هدف مدل سازی هیدرولیکی تنها برآورد تراز سطح آب باشد، توان تفکیک از اهمیت بالائی برخوردار نیست و لذا می توان از مدل های رقومی با ابعاد سلولی بزرگ تر نیز استفاده نمود.

نقشه حساسیت به سیلاب اقدامی نرم یا غیرسازه ای و منبعی جامع برای پیش بینی و جلوگیری از آثار مخرب سیلاب در سراسر جهان به ویژه در مناطقی با پبشینه وقوع سیلاب های مکرر، است. این نقشه ها برای بسیاری از حوزه های آبخیز کشورهای درحال توسعه تاکنون تهیه نشده و وجود ندارند. ازآنجایی که هنوز درک درستی از عوامل اصلی ایجادکننده سیلاب وجود ندارد، بنابراین این مخاطره همچنان به عنوان یک مشکل حل نشده در سطح جهان باقی مانده است. این تحقیق با بهره گیری از فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و نرم افزارPro ArcGIS پاسخی به برخی پارامترهای ایجادکننده سیلاب و آثار آن بر حساسیت به سیلاب در حوزه آبخیز الموت رود ارائه می دهد. بدین منظور ابتدا مجموعاً چهار پارامتر به عنوان عوامل مؤثر بر وقوع سیلاب در این حوضه به ترتیب فاصله از رودخانه، بارندگی سالیانه، شیب و کاربری اراضی، در سامانه اطلاعات جغرافیایی آماده سازی شده و پس از ایجاد ماتریس زوجی و انجام رتبه بندی، درنهایت وزن نهایی عوامل تهیه شدند. از ترکیب همه این پارامترهای ایجادکننده سیلاب بر اساس وزن و رتبه آن ها، نقشه پهنه بندی خطر سیلاب به دست آمد. بر این اساس منطقه موردمطالعه به پنج پهنه خطر طبقه بندی شده است. 3/7 درصد و 2/8 درصد وسعت حوضه به ترتیب در پهنه های خطر خیلی زیاد و خطر زیاد قرار گرفته است. این نقشه نسبت به داده های سیلاب تاریخی گردآوری شده در منطقه موردمطالعه و بهره گیری از روش ارزیابی آماری ماتریس درهم ریختگی، به طور دقیق ارزیابی شد و نتایج مؤید دقت بالای نقشه تولید شده است. یافته های این تحقیق می تواند در پیدا کردن درک مناسبی از مشکل فعلی سیلاب در این حوضه، شناسایی علل واقعی آن و برنامه مدیریت آب سودمند واقع گردد.

نقشه های خطرپذیری سیلاب می توانند ابزار مناسبی برای برنامه ریزی های شهری در آینده باشند. در این تحقیق معیارهای تعیین مناطق مستعد سیلاب شهر نور، شامل کاربری اراضی شهری، فاصله از رودخانه، ارتفاع از سطح دریا، مقدار شیب و عمق آب زیرزمینی در نظر گرفته شد. وزن معیارهای تصمیم گیری بر اساس ماتریس مقایسه زوجی محاسبه شد. نقشه نهایی خطرپذیری سیلاب به پنج کلاس مختلف تقسیم بندی شد. حدود 15 درصد از محدوده مطالعاتی در کلاس های خطرپذیری خیلی زیاد و زیاد واقع شد. مناطقی که در محدوده با ریسک خطرپذیری بالا واقع می شوند، شامل مناطق حاشیه رودخانه ها، مناطق نفوذناپذیر، توپوگرافی پست و مناطق با شیب کمتر از دو درصد می باشند. دقت در مناطقی که سابقه رخداد سیل را دارند نیز نشان می دهد که مناطق با شیب کمتر از دو درصد بیشتر تحت تاثیر سیل قرار دارند. نتایج حاصل از روش AHP نشان داد که ده درصد مساحت با سابقه رخداد سیل در کلاس های خیلی زیاد و زیاد واقع شده است. برای توابع عضویت گوسی، مثلثی و ناقوسی شکل تعمیم یافته درصد مساحت کلاس های با خطرپذیری خیلی زیاد و زیاد در مناطقی که سابقه رخداد سیل دارند به ترتیب برابر با 43، 34 و 26 درصد می باشد. نتایج تابع عضویت گوسی بیشتر با گزارش های حاصل از وقایع رخداد سیل پیشین هم خوانی دارد.

رخداد سیل یکی از سه مخاطره طبیعی و اصلی ایران است و به جرات می توان گفت که حداقل در سال در یک نقطه از این سرزمین سیلاب بزرگی رخ می دهد. براساس مطالعات انجام گرفته، سالانه 40 رخداد کوچک و بزرگ سیل در جای جای کشور رخ می دهد. همین موضوع ضرورت مطالعه در زمینه عوامل موثر بر وقوع سیلاب را آشکار می سازد. هدف این پژوهش، پهنه بندی مناطق مستعد سیل گیر در منطقه و تعیین اولویت عوامل موثر در وقوع سیل با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی است. بدین ترتیب با توجه به مطالعات و پیشینیه تحقیق، 9 شاخص کاربری اراضی، فاصله از رودخانه، شیب، ارتفاع، شاخص رطوبت، دبی رودخانه، توان آبراهه، بارش، و انحنای زمین انتخاب شدند. پس از تعیین عامل تورم واریانس و ضریب تحمل، با وارد کردن داده های مربوط به عوامل موثر به نرم افزار R، مدلسازی با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی انجام گرفت و تاثیر عوامل موثر در وقوع سیلاب در هر زیرحوضه تعیین شد و در نهایت نقشه پهنه بندی خطر وقوع سیلاب در چهار پهنه خیلی خطرناک، خطرناک، با خطر متوسط و کم خطر در محیط ARC/map 10. 2 تهیه شد. با توجه به نتایج تحقیق در همه زیرحوضه ها بارش مهم ترین عامل در وقوع سیلاب در منطقه شناخته شد. در حوضه های شمالی و غربی منطقه، دبی رودخانه و شیب رتبه های بعدی تاثیر در وقوع سیلاب را به خود اختصاص دادند، درحالی که کاربری اراضی در زیرحوضه های جنوبی منطقه از عوامل مهم در بروز سیلاب است. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده، بیش از نیمی از منطقه در پهنه خیلی خطرناک و خطرناک واقع شده است. بخش اعظم پهنه های خطرناک و خیلی خطرناک قسمت های شمالی، شمال غربی و غربی منطقه را در برگرفته اند که شامل زیرحوضه های فشم، میگون و آهار است.

مناطق کوهستانی شمال غرب کشور به دلیل توپوگرافی خاص خود و بارش تقریبا مناسب طی سال و به خصوص در فصل بهار، ازجمله مناطق مستعد وقوع مخاطره سیل هستند. تحقیق حاضر با هدف تهیه نقشه پهنه بندی خطر وقوع سیلاب در حوضه آبریز گمناب چای واقع در استان آذربایجان شرقی انجام گرفته است. برای تهیه نقشه پهنه بندی خطر وقوع سیل از 10 فاکتور موثر در وقوع این پدیده استفاده شده است که عبارت اند از: بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی، شیب، تراکم پوشش گیاهی، شاخص قدرت آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافیک، تراکم زهکشی، شاخص حمل رسوب، ضریب گراویلیوس. به منظور وزن دهی معیارها در تحقیق حاضر از روش تحلیل شبکه ای (ANP) و نرم افزار Super Decisions استفاده شد. نتایج نهایی به دست آمده از تحقیق حاضر نشان داد وزن معیارهای 10 گانه یادشده به ترتیب 271/0، 201/0، 150/0، 118/0، 081/0، 056/0، 043/0، 032/0، 025/0 و 018/0 است که معیارهای بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی و شیب بیشترین وزن را داشته اند. درنهایت، با تلفیق این لایه ها با توجه به وزنشان در محیط GIS، نقشه پهنه بندی به دست آمد. نتایج نشان داد 210 کیلومترمربع (50 درصد) از مساحت منطقه در معرض خطر وقوع سیلاب قرار دارد. بنابراین، لزوم مدیریت آب های سطحی در منطقه به منظور جلوگیری از وقوع سیل و همچنین بهره برداری مناسب از آب های منطقه ضروری به نظر می رسد.

در این تحقیق برای تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیل در حوزه آبخیز هراز در استان مازندران از روش های شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، نسبت فراوانی (FR) و تابع شواهد قطعی (EBF) استفاده شده است و برای دستیابی به هدف پژوهش از ده پارامتر موثر در وقوع سیلاب از قبیل شیب، انحنای زمین، فاصله از رودخانه، طبقات ارتفاعی، بارش، شاخص توان رودخانه (SPI)، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI)، لیتولوژی، کاربری اراضی و شاخص تفرق پوشش گیاهی (NDVI) استفاده گردید. همچنین، موقعیت جغرافیایی 211 نقطه سیل گیر در منطقه تهیه شده و نقاط به صورت تصادفی به گروه هایی متشکل از 151 نقطه (70%) و 60 نقطه (30%) به ترتیب برای واسنجی و اعتبار سنجی تقسیم شده اند. سپس احتمال رخداد سیل برای هر کلاس از هر پارامتر محاسبه گردید. وزن های محاسبه شده برای هر کلاس در سیستم اطلاعات جغرافیایی در لایه های مربوطه اعمال گردیده و نقشه های حساسیت به وقوع سیل منطقه مورد مطالعه به دست آمد. براساس نقشه پتانسیل سیل خیزی، منطقه به 5 کلاس با حساسیت خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم تقسیم گردید. روش های مذکور توسط روش منحنی مشخصه عملکرد سیستم (AUC) ارزیابی شدند. نتایج حاکی از آن است که طبقات ارتفاعی پایین و نزدیک رودخانه دارای احتمال و حساسیت بالایی نسبت به وقوع سیل می باشند. همچنین نتایج نشان داد که تکنیک نسبت فراوانی (AUC=0. 97)، تابع شواهد قطعی (AUC=0. 94) و شبکه عصبی مصنوعی (AUC=0. 87) به ترتیب اولویت، دارای بیشترین دقت در پیش بینی وقوع سیل بوده اند. از این رو مدل های مذکور به منظور پیش بینی پتانسیل خطر سیل به ویژه در نواحی مختلف از جمله فضاهای شهری به دلیل کارایی بالا، می تواند مفید و قابل اعتماد باشند.

سیلاب ها از مهم ترین و فراوان ترین مخاطرات ژئومورفیک در کشور محسوب می شوند که همه ساله خسارت های زیادی را برجای می گذارند. حوضۀ آبریز آجی چای در استان آذربایجان شرقی نیز به دلیل گستردگی مساحت و دارا بودن شرایط خاص توپوگرافی همه ساله شاهد وقوع سیلاب های مخرب است. هدف اصلی این تحقیق تهیۀ نقشۀ پتانسیل خطر وقوع سیل در سطح این حوضه است. برای دستیابی به این هدف از هجده پارامتر مؤثر در وقوع این مخاطره و همچنین دو روش آماری نسبت فراوانی (FR) و شاخص آماری (SI) استفاده شد. پارامترهای بررسی شده عبارت بودند از: ارتفاع، شیب، جهت شیب، بارش، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه، شاخص پوشش گیاهی، کاربری اراضی، فاصله از پل، فاصله از سد، لیتولوژی، گروه های هیدرولوژیکی خاک، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص حمل رسوب، شاخص قدرت آبراهه، بافت زهکشی، ژئومورفولوژی و انحنای زمین. برای تعیین وزن پارامترها و اجرای مدل های تحقیق از موقعیت نقاط سیلاب های گذشته در منطقه استفاده شد. نقشه های نهایی از حاصل ضرب وزن های هر یک از طبقات پارامترها در لایه های اطلاعاتی آنها تهیه شد که با استفاده از ابزار Natural Breaks در پنج دسته طبقه بندی شدند. نتایج نشان داد که الگوی توزیع فضایی پهنه های خطر در هر دو مدل مشابه است. به این ترتیب که مناطق پایین دست حوضه و اطراف آبراهه های اصلی منطقه پرخطرترین پهنه ها هستند. ارزیابی دقت نتایج هر دو مدل با منحنی ROC نشان داد که مقادیر سطح زیر منحنی برای مدل های SI و FR به ترتیب 945/0 و 919/0 بوده است که عملکرد عالی هر دو مدل را در تهیۀ نقشۀ پتانسیل خطر وقوع سیل نشان می دهد.