Management of Natural Ecosystems

Management of Natural Ecosystems

Locating susceptible areas for short earth fill dams (Case study: Beheshtabad Watershed)

Document Type : Original Article

Authors
Rafat Zare Bidaki 1
Behrooz Moradi 2
Hossein Bahrami 3
1 Assisstant Professor, Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
2 M.Sc. Graduate, Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran.
3 Ph.D. of Watershed Management, Agriculture- Jahad Organization of Chaharmahal va Bakhtiari Province, Shahrekord, Iran.
10.22034/emj.2021.248949
Abstract
The increasing demand for water has led to the development of various methods for water resources management. Some structural methods include the construction of barriers in the path of surface flows and make water reservoirs, which earth-fill dams are in this category. Efficiency and productivity of a dam depend on many factors, most importantly, the suitable areas for the construction of these dams. This research was conducted with the aim of developing a decision support system based on RS and GIS techniques and identifying and prioritizing suitable areas for the construction of earth-fill dams in the Beheshtabad watershed of the North Karun watershed. For this purpose, previous studies in this field were reviewed and effective criteria in locating the earth fill dams were selected. After selecting the set of criteria, a pairwise comparison questionnaire was made and provided to relevant experts. Then, using the Analytic Hierarchy Process (AHP), prioritization and determination of the relative weight of these criteria were performed. Maps of each factor were prepared and standardized; then weights obtained by AHP method was then applied to them. Finally, the map was prepared with three categories of inappropriate, good, and very good for the construction of the earth-fill dam in the region. The results show that geomorphologic and geological criteria with the highest weight are the most important in determining the suitable location for earth-fill dam construction. This criterion composes of four sub-criteria: Karst, Fault, Landslide and Erosion. After this criterion, topography, investment, land use, distance from groundwater sources, distance from road and soil depth were ranked in order of importance. It was also found that more than four kilometers of the hydrological network of this watershed have a very good capability for the construction of short earth-fill dams in order to manage water resources.
Keywords
Analytical Hierarchy Process
Chaharmahal va Bakhtiari province
Decision Support System
Fuzzy logic
Water resources management
Subjects
آمانی، م. نجفی ­نژاد، ع.، دهقانی، ا.ا.، و مارامایی، م. (1394). مکان‌یابی سدهای کوتاه خاکی با استفاده ار معیارهای حذفی و تحلیل سلسله مراتبی (مطالعه موردی: حوضه آبخیز کال آجی، استان گلستان). پژوهش­های حفاظت آب و خاک، (1)22، 249-231.
بخشنده، ا. (1388). بررسی مشکلات و راهکارهای کمبود آب در ایران. دومین همایش ملی اثرات خشکسالی و راهکارهای مدیریت آن، اصفهان، اردیبهشت 1388.
ترک، خ. (1392). مکان‌یابی مناطق مناسب اجرای سدهای سنگی‌ـ ملاتی در زیر حوزه‌های بحرانی با استفاده از مدل HEC-HMS و سیستم پشتیبانی تصمیم‌گیری. پایان‌نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری. دانشکده منابع طبیعی دانشگاه ارومیه، ارومیه، 126ص.
تنهاپور، م.، بنی‌حبیب، م. ا.، و عباسی، ن. (1395). تحلیلی بر ویژگی‌های فنی سدهای ساخته شده در ایران و مقایسه آن با جهان. ششمین کنفرانس ملی تجربه‌های ساخت تأسیسات آبی و شبکه‌های آبیاری و زه‌کشی.کرج: مهر 1395.
جمالی، ع.، قدوسی، ج.، و فرح پور، م. (1390). تحلیل چندمعیاره مکانی (SMCE) و فنون تصمیم گیری در اولویت‌بندی حوزه آبخیز برای احداث سدهای اصلاحی توری سنگی. پژوهش‌های آبخیزداری، (1)24، 10-1.
چابک بلداجی، م.، زارعی محمودآبادی، ه.، شیرزاده، م.ع.، و حسن زاده نفوتی، م. (1390). مکان‌یابی احداث سدهای خاکی کوچک در مناطق خشک و نیمه خشک با روش تحلیل چند معیاره مکانی (SMCE). علوم و مهندسی آب‌. (2)1، 40-31.
چزگی، ج.، مرادی، ح.، و خیرخواه، م. (1389). مکان‌یابی محل‌های مناسب جهت احداث سد زیرزمینی با استفاده از روش تصمیم‌گیری چند معیاره با تاکید بر منابع آب (مطالعه موردی غرب استان تهران) (گزارش فنی). مجله علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، (13)4، 68-65.
حلبیان، ا.، عرب عامری، ع.، و سلطانیان، م. (1391). انتخاب بهترین مکان برای احداث سد خاکی با استفاده از روش ELECTRE (مطالعه موردی حوزه آبخیز شاهرود ـ بسطام). جغرافیایی سرزمین،.  (34)9، 137-125.
دهمرده قلعه‌نو، م.ر.، میرزایی، ق. و الوندی، ا. (1399). مکانیابی اولیه سدهای زیرزمینی با استفاده از روش تصمیم­گیری چندمعیاره TOPSIS و GIS در بخش شرقی حوزه رودخانه گرگان‌رود. علوم و تکنولوژی محیط زیست، (7)22، 403-389.
سعادتی، م.، ذوالانوار، ع.، و اصغری، ک. (1382). تعیین شاخص‌های مکان‌یابی جهت ایجاد سد زیرزمینی و شبیه‌سازی مدل ریاضی جریان در سد زیرزمینی. ششمین کنفرانس بین المللی مهندسی عمران، اصفهان، اردیبهشت 1382، 8ص.
صمدی بروجنی، ح. (1389). انتقال آب بین حوضه‌ای (فرصت‌ها و چالش‌ها) با تأکید بر انتقال آب بهشت‌آباد (چاپ اول). شهرکرد: انتشارات دانشگاه شهرکرد، 376ص.
عالی، ا.، سلطانی، س.، بشری، ح.، و هنربخش، ا. (1392). مکان‌یابی احداث بندهای خاکی، سنگی ملاتی و گابیونی در حوزه آبخیز دوراهان استان چهارمحال و بختیاری. اولین همایش ملی بهینه‌سازی مصرف آب. گرگان، اسفند 1392.
فرپور ا.، و خاشعی سیوکی ع. (1396). انتخاب مناسب‌ترین گزینه پیشنهادی احداث سازه ذخیره‌سازی آب با استفاده از روش‌های ANP و AHP (مطالعه موردی: طرقبه و شاندیز). محیط زیست و مهندسی آب، (1)3، 29-16.
فیضی، ک و مقدسی، ع. (1384). کاربرد سیستم‌های پشتیبان تصمیم در تصمیم‌گیری مدیران. مطالعات مدیریت (بهبود و تحول)، (45)12. 161-139.
قرمزچشمه، ب.، گودرزی، م. و مددی، ا. (1386). سدهای کوتاه خاکی جایگزینی مناسب سدهای بزرگ به‌منظور حفظ اکوسیستم حوزه آبخیز‌های آبخیز. چهارمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران مدیریت حوزه آبخیز‌های آبخیز. کرج، اسفند 1386.
محمودی، ن. (1390). تعیین مکان‌های مناسب جهت احداث سدهای کوتاه خاکی. پایان نامه کارشناسی ارشد آبخیزداری. دانشکده منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری‌.
مطهری‌نیا، ع.، و المدرسی، س. (1397). مکانیابی احداث سدهای خاکی کوچک به روش AHP مطالعه موردی حوزه آبخیز بوانات- سرچهان در استان فارس. سومین همایش ملی کاربرد مدل‌های پیشرفته تحلیل فضایی (سنجش از دور و GIS) در آمایش سرزمین. یزد، اسفند 1397.
ناصری، ح. ر.، عزیزخانی، م. ج.، و مکنونی، س. (1388). تلفیق سیستم‌های تصمیم‌گیری چندمعیاری و اطلاعات جغرافیایی در مکان‌یابی محل‌های مناسب پخش سیلاب جهت تغذیه مصنوعی (مطالعه موردی: دشت چاه دراز- سیرجان). زمین شناسی ایران، (10)3، 105-97.
Al-Shabeeb, A.R. (2016). The Use of AHP within GIS in Selecting Potential Sites for Water Harvesting Sites in the Azraq Basin- Jordan. Journal of Geographic Information System, 8(1), 73-88.
Becue, J. P. Degoutte, G., and Lautrin, D. (2002). Choice of Site and Type of Dam. 17-22. In: French Committee on Large Dams. Small Dams, Guidelines for Design, Construction and Monitoring.. France: Cemagref, 179p.
Liana, L., Udaya Bhaskara Rao, Ch., and Saha, G. (2018). Integrated Approach Using AHP and TOPSIS for Dam Site Selection. Science and Technology Journal 6(2), 64-67.
Zadeh, L. A. (1965). Fuzzy Sets. Information and Control, 8(3), 338-353.
Malczeski, J. (1999). GIS and Multicriteria Decision Analysis. New York: John Wiley and Sons, 392p.
Saaty, T. L. 1980. The Analytic Hierarchy Process, New York, McGraw-Hill, 287p.
Yoo, S., and Digman, L. A. (1987). Decision Support System: A New Tool for Strategic Management. Long Range Planning, 20(2), 114-124.
Zahedi, F. (1986). The Analytic Hierarchy Process: A Survey of the Method and its Applications. Interfaces, 16(4), 96-108.

  • Receive Date 22 June 2021
  • Revise Date 01 August 2021
  • Accept Date 21 August 2021