گسترش شهری در حوزه آبخیز وادی گوس (شهر جده/غرب عربستان سعودی) و تأثیر آن بر آسیب پذیری و خطرات سیل

 

امروزه تغییرات آب و هوایی چالش های عظیمی را در مقیاس جهانی تحمیل می کند. تعاملات تعادل بین نیاز به توسعه، رشد جمعیت، شهرنشینی گسترده تأثیر منفی بر حضور این تغییرات اقلیمی ایجاد می کند. یکی از پیامدهای مستقیم این تغییرات پدیده سیل ناگهانی است، پدیده ای که دو بار یکی در سال 2009 و دیگری در سال 2011 به شهر جده (شهری واقع در غرب عربستان سعودی) ضربه زد و خسارات جانی و مادی قابل توجهی به بار آورد. سیل به عنوان یک نتیجه مستقیم از ترکیب آب و هوای شدید و پدیده های هیدرولوژیکی در نظر گرفته می شود. در اغلب موارد، بزرگی این سیلاب ها توسط عوامل انسانی افزایش می یابد که خطر را افزایش می دهد. طبق مثلث ریسک، ریسک به عنوان یک تابع احتمالی تعریف می شود که به سه عنصر اساسی بستگی دارد: قرار گرفتن در معرض، آسیب پذیری و خطر اگر هر یک از این سه عنصر تحت رشد قرار گیرند، خطر نیز این کار را انجام می دهد و بالعکس. قرار گرفتن در معرض و آسیب پذیری به حضور فعالیت های انسانی در منطقه مورد مطالعه بستگی دارد. این مطالعه بر روی حوضه آبخیز Wadi Goss انجام شده است زیرا یکی از خشن ترین حوضه ها در طول سیل های 2009 و 2011 بوده است. در واقع، ما در این تحقیق میزان گسترش شهری در حوضه آبخیز وادی گوس از سال 1984 تا امروز را با استفاده از تصاویر لندست ارائه می‌کنیم. با توجه به ماهیت منطقه مورد مطالعه، روشی مبتنی بر محاسبه شاخص‌های مختلف و به دنبال آن یک عملیات طبقه‌بندی به منظور تعریف پهنه‌های شهری در داخل حوضه آبخیز وادی گوس و سپس برآورد پراکندگی شهری در داخل حوضه ارائه می‌کنیم. ما همچنین در این مقاله ارائه می دهیم، ویژگی‌های حوزه آبخیز و همچنین تحول مناطق شهری در معرض پدیده سیل و سهم آنها در تغییرات رفتار هیدرولوژیکی حوضه و افزایش تکامل خطر سیل. ما از طریق این مطالعه نشان دادیم که ردپای شهری از 90 هکتار در سال 1985 به 850 هکتار در سال 2015 افزایش یافته است. این ردپای شهری 12 درصد از کل مساحت حوزه را تشکیل می دهد. بیشتر تحولات شهری در ناحیه وادی با تمرکز در قسمت غربی حوضه و به ویژه در خروجی آن انجام شد. ما از طریق این مطالعه نشان دادیم که ردپای شهری از 90 هکتار در سال 1985 به 850 هکتار در سال 2015 افزایش یافته است. این ردپای شهری 12 درصد از کل مساحت حوزه را تشکیل می دهد. بیشتر تحولات شهری در ناحیه وادی با تمرکز در قسمت غربی حوضه و به ویژه در خروجی آن انجام شد. ما از طریق این مطالعه نشان دادیم که ردپای شهری از 90 هکتار در سال 1985 به 850 هکتار در سال 2015 افزایش یافته است. این ردپای شهری 12 درصد از کل مساحت حوزه را تشکیل می دهد. بیشتر تحولات شهری در ناحیه وادی با تمرکز در قسمت غربی حوضه و به ویژه در خروجی آن انجام شد.

کلید واژه ها

خطرات سیل , جده , GIS , سنجش از دور , گسترش شهری , خطر , عربستان سعودی

1. مقدمه

جده دومین شهر بزرگ عربستان سعودی با جمعیتی در حدود 3.5 میلیون نفر است که حدود 14 درصد از کل جمعیت عربستان را شامل می شود. در ساحل غربی عربستان سعودی در عرض جغرافیایی 29.21 درجه شمالی و طول جغرافیایی 39.7 درجه شرقی واقع شده است ( شکل 1 ). این شهر نقش پیشرو در فعالیت های اقتصادی و توریستی دارد و یک شهر اقتصادی بین المللی و یک مرکز تجاری محسوب می شود. نسبت خارجی ها حدود 51 درصد از کل جمعیت جده است. این درصد نشان می دهد که شهر جده برای تجارت و تجارت مناسب است. مساحت کل شهرداری جده 5460 کیلومتر مربع ^است . مساحت شهری آن 1765 کیلومتر مربع ^است .

شهر جده نزدیک به 3000 سال قدمت دارد و توسط گروهی از ماهیگیران به عنوان پناهگاهی ایجاد شد که پس از مبارزات ماهیگیری در آن استراحت کردند. از زمان ظهور اسلام در شبه جزیره عربستان، تاریخ شهر جده به طور قابل توجهی با توسعه تاریخ اسلام همراه بوده و به عنوان دروازه ورود به حرمین شریفین (مساجد مکه و مدینه) تلقی شده است.

آب و هوای جده با درجه حرارت بالا ( شکل 2 ) و رطوبت در طول ماه های تابستان با درجه حرارت به 40 درجه سانتیگراد مشخص می شود. این به دلیل توده های هوای گرم با بالاترین میزان رطوبت در تابستان است زیرا افزایش دمای دریا در زمستان کاهش می یابد.

وزش باد در شهر جده عموماً در جهت شمال غربی است که در اکثر روزهای سال معمولاً ملایم تا متوسط ​​است. در طول ماه های زمستان، بهار و پاییز، بادها در جهت جنوبی هستند و این باعث افزایش دما می شود. وزش باد گاهی اوقات طوفان های شن و گرد و غبار را فعال می کند که با رعد و برق و باران شدید نیز همراه است. با این حال، اغلب باران‌ها ملایم و همراه با رعد و برق است که معمولاً در ماه‌های زمستان یعنی عمدتاً در ماه‌های نوامبر، دسامبر و ژانویه و همچنین در بهار و پاییز ناشی از عبور فرورفتگی‌های هوا از غرب به شرق است. شکل 3 میانگین ماهانه بارندگی های اندازه گیری شده در ایستگاه فرودگاه جده را بین سال های 2005 تا 2014 نشان می دهد.

در شرق شهر جده در دامنه یک رشته کوه قرار دارد که در شکل 4 نشان داده شده است. در این مطالعه، ما بر حوضه آبخیز وادی گوس (حوضه شماره 11، شکل 4 ) تمرکز می کنیم که تأثیر بیشتری بر شهر جده داشته و بیشترین آسیب را به ویژه در طول سیل سال های 2009 و 2011 ایجاد کرده است.

2. شهر جده و سیل

بررسی اجمالی آماری ارائه شده توسط پایگاه بین‌المللی بلایا [ 2 ]، نشان می‌دهد که خسارت انسانی ثبت شده در عربستان سعودی در بلایای طبیعی مختلف طی 25 سال گذشته، 299 نفر (بین سال‌های 1982 و 2005) بوده است. این بزرگی تأثیر فاجعه سیل را که در سال 2009 رخ داد را نشان می دهد. یک سال بعد، در ژانویه 2011، رویداد سیل دیگری رخ داد و منطقه جغرافیایی بزرگ تری را در بر گرفت. همچنین خساراتی به بار آورده و افراد زیادی کشته، گم شده یا مجروح شده اند [ 3 ].

در واقع، بخش غربی شبه جزیره عربستان یک ابرساختار است که در آن رشته‌کوه‌ها در جهت شمال باختری – جنوب شرقی قرار گرفته‌اند. در امتداد این منطقه کوهستانی، رواناب سطحی تقریباً به سمت دریای سرخ در غرب منحرف می شود. بنابراین، چندین واحد توپوگرافی برای گرفتن آب باران بین آنها وجود دارد. بارندگی در بخش غربی شبه جزیره عربستان کم است (زیر 200 میلی متر)، اما تعدادی از سیستم های زهکشی رخ می دهد و یک شبکه زهکشی گسترده را راه اندازی می کند [ 4 ].

گفتنی است، عربستان سعودی نمونه ایده آلی از مخاطرات طبیعی است و به منطقه ای با خطرات طبیعی تبدیل شده است. این امر به خوبی مشخص است، زیرا منطقه در معرض تغییرات در شرایط آب و هوایی خود و به ویژه افزایش میزان بارندگی است. رایج ترین پدیده های طبیعی طوفان های گرد و غبار، سیل و رانش گل هستند، در حالی که منطقه در برابر بسیاری از جنبه های دیگر مخاطرات طبیعی مانند فرسایش، خشکسالی، زلزله، آتشفشان ها و غیره نیز آسیب پذیر است. فعالیت های انسانی متراکم توسعه یافته است [ 5 ].

جده پس از باران شدید در 25 نوامبر 2009 دچار سیل شد. تعداد کشته شدگان 161 نفر بود که به 8000 خانه و بیش از 7000 خودرو خسارت وارد شد، عکس های شکل 5 میزان خسارت را نشان می دهد. بیشترین مقدار باران بین ساعت 9 صبح تا 3 بعد از ظهر بود که توسط داده های حسی از راه دور ارائه شده توسط ماهواره های ماموریت اندازه گیری باران گرمسیری (TRMM) نشان داده شده است ( شکل 6 ).

در روز چهارشنبه 26 ژانویه 2011، میزان بارندگی 111 میلی متر بود، سیل از شرق به غرب در حال حرکت است و به دریای سرخ رسیده و 13 کیلومتر از مرکز جده را با نیروی زیادی قطع می کند. سیل بیش از 80 درصد از منطقه جده را از جاده ها، خیابان ها و ساختمان ها فرا گرفت. 400 تا 600 کیلومتر مربع ^به مقدار 102 تا 120 میلی متر است که به این معنی است که مجموع بارندگی بین 6 تا 9 میلیارد متر مکعب آب که مقدار زیادی از شهر را تشکیل می دهد اغلب باران رخ می دهد. خسارات جانی و مالی در شهرستان جده بر اثر بارندگی شدید به مدت 3 تا 4 ساعت به طول انجامید که علت وقوع سیلاب فاجعه بود و شاید مهمترین دلیل آن عدم برنامه ریزی خوب در گذشته باشد زیرا برخی از منازل در مسیر قرار داشتند. منطقه سیلابی و همچنین شهر فاقد کانال و یا شبکه های زهکشی می تواند با این باران مواجه شود.

در عربستان سعودی، بارش در یک بازه زمانی خاص دارای دامنه بسیار کمی است و با طوفان های محلی نامنظم اما بسیار شدید غیرقابل پیش بینی است. منطقه جنوب غربی در منطقه آب و هوای نیمه گرمسیری عربستان سعودی قرار دارد و بیشترین میزان بارندگی را در مقایسه با سایر مناطق دریافت می کند، زیرا کوهستانی با ارتفاعات بیش از 2000 متر است [ 6 ].

3. حوزه مطالعه و چارچوب نظری مطالعه

3.1. منطقه مطالعه

منطقه مورد مطالعه (حوضه آبخیز وادی گوس) از یک حوزه آبخیز بالا و یک دشت پست در شرق شهر جده که در شکل 7 نشان داده شده است ، در عرض جغرافیایی 21.5 درجه شمالی و طول جغرافیایی 39.3 درجه شرقی تشکیل شده است. مساحت حوضه آبریز تقریباً 63 کیلومتر مربع ^است . بنابراین، اراضی زیرین دشت دارای شیب 0 تا 2 درصد است که در فصل زمستان که از آبان و اواخر اسفند شروع می شود، منطقه را مستعد سیل می کند. توسعه پایدار و بعضاً ضعیف کنترل شده شهری جده، محله ها را به مناطق سیل زده کشانده است، این یکی از دلایل اصلی فاجعه باران در جده در سال های 2009-2011 است.

بخش غربی منطقه مورد مطالعه، بخشی است که متحمل سیل‌های شدید سال‌های 2009 و 2011 شده است، که باعث شد مسئولان برای حفاظت از شهر جده در برابر سیلاب دو کانال بزرگ زه‌کشی آب باران و سدی برای حفظ آب از سیلاب اتخاذ کنند. شرق

در واقع، ما بر بخش شرقی تمرکز می کنیم، زیرا بخش غربی در برابر سیل محافظت می شود و حتی اگر همچنان ترس از سیل وجود داشته باشد که عمدتاً به دلیل عدم وجود شبکه زهکشی است که کل شهر را پوشش می دهد. به جز برخی محله ها، آب باران به صورت سطحی از طریق شبکه راه ها تخلیه می شود.

3.2. چارچوب نظری مطالعه

سیل ها می توانند در اثر تعدادی از فرآیندها ایجاد شوند، اما علت غالب اغلب بارندگی است. سیل یک فرآیند طبیعی است که اغلب توسط فعالیت های انسانی تشدید می شود. سیل در فواصل نامنظم رخ می دهد و از نظر قدرت، وسعت ناحیه آسیب دیده و مدت زمان متفاوت است.

هر سیل متفاوت است. ممکن است به طور ناگهانی اتفاق بیفتند یا ممکن است روزها و حتی ماه ها طول بکشد تا ناپدید و تخلیه شوند. آنها در فواصل اغلب نامنظم رخ می دهند.

با این حال، مفهوم ریسک را نمی توان بدون تعریف مفهوم آسیب پذیری و قرار گرفتن در معرض تعریف کرد. مفهوم آسیب پذیری در این تعریف تمایزی بین قرار گرفتن صرف فیزیکی در معرض خطرات از یک سو و حساسیت افراد یا اشیا به خطرات از سوی دیگر قائل نیست. ما تعریف زیر را از ریسک اتخاذ می کنیم ( شکل 8 ):

ریسک احتمال ضرر است که به سه چیز بستگی دارد: خطرات، آسیب‌پذیری و قرار گرفتن در معرض، و اگر یکی از این سه عنصر افزایش یا کاهش یابد، خطر به ترتیب افزایش یا کاهش می‌یابد. [ 7 ]

ریسک = f (خطرات × قرار گرفتن در معرض × آسیب پذیری)

اگرچه قرار گرفتن در معرض در زمینه سیل تنها به این سؤال اشاره دارد که آیا افراد یا دارایی ها به طور فیزیکی در مسیر سیل قرار دارند یا خیر، آسیب پذیری را می توان به عنوان “شرایط تعیین شده توسط عوامل یا فرآیندهای فیزیکی، اجتماعی، اقتصادی و محیطی که حساسیت جامعه را به افزایش می دهد تعریف کرد. تأثیر خطرات.» بنابراین، ریسک را می توان ترکیبی از این 3 عامل در نظر گرفت: خطر، آسیب پذیری و قرار گرفتن در معرض.

ما با مطالعه گسترش شهری در منطقه مورد مطالعه و مجاورت آن با جریان‌های آب اصلی و مناطق تجمع آب در هنگام سیل، به مؤلفه مواجهه علاقه‌مندیم. در واقع؛ شهرنشینی به طور قابل توجهی بر جریان آب های سطحی تأثیر می گذارد همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است.

3.3. خصوصیات حوزه آبخیز

به منظور درک عملکرد هیدرولوژیکی و مورفومتری زهکشی حوضه، شاخص هایی را برای توصیف بهتر آن محاسبه کرده ایم. این ویژگی ها در جدول 1 ثبت شده است. به نظر می رسد که زهکش های حوضه دارای نظم بالا و همچنین تراکم زهکشی و سرعت انشعاب نسبتاً زیادی هستند. این ویژگی‌ها آن را به یکی از خطرناک‌ترین حوزه‌های آبخیز در منطقه مورد مطالعه تبدیل می‌کند و سهم آن در سیل‌های 2009 و 2011 بد بود. برای طبقه بندی شبکه هیدروگرافی، طبقه بندی Strahler را اتخاذ می کنیم. نتایج این طبقه بندی در شکل 10 نشان داده شده است.

3.4. بررسی پراکندگی شهری در داخل حوضه آبخیز

گسترش شهری و ارتباط آن با خطرات موضوع مطالعات متعددی بوده است. فرانچسکو فاچینی و همکاران نقش باران و سیل را در ژنو در سال 2014 مطالعه کرده بود [ 8 ] . MeirongSu و همکاران رابطه بین الگوهای چشم انداز و خطر قطع آب شهری و فاجعه سیل را تجزیه و تحلیل می کنند [ 9 ]. Boulomytis V. T و همکاران. از طریق تجزیه و تحلیل اثر شهرنشینی و تأثیر مستقیم آن بر افزایش حساسیت به سیل در مناطق ساحلی را نشان داده بود [ 10 ]. برای پیگیری سیر تحول و گسترش شهری در منطقه مورد مطالعه، از تصاویر آن استفاده کردیم

ماهواره های لندست اگرچه وضوح متوسطی دارند، اما با توجه به در دسترس بودن آنها و همچنین وجود مجموعه ای از تصاویر مربوط به دهه 80 میلادی، به سمت انتخاب این نوع تصاویر رفته ایم. جدول 2 تصاویر مورد استفاده برای نظارت بر پویایی شهری را نشان می دهد.

ما سعی می کنیم تصاویر را با استفاده از تکنیک طبقه بندی نظارت شده طبقه بندی کنیم و با تنظیم بسته های آموزشی ( شکل 11 )، نتیجه به دست آمده نشان می دهد که بین مناطق ساخته شده و کوه های سنگی واقع در شرق منطقه مورد مطالعه، سردرگمی وجود دارد. این سردرگمی با وجود متراکم شدن بسته های آموزشی ادامه دارد و این به دلیل شباهت علائم طیفی بین مناطق شهری و کوه های سنگی است ( شکل 12 ). با توجه به این سردرگمی، روش طبقه بندی نظارت شده رضایت بخش نبود ( شکل 13 ). برای این منظور روش زیر را پیشنهاد می کنیم که شامل موارد زیر است:

1) از کانال های اولیه تصاویر شاخص ها را تولید کنید

2) با استفاده از این نئو کانال ها یک تصویر جدید بسازید

3) یک طبقه بندی بدون نظارت از تصویر جدید انجام دهید

4) کلاس هایی را که نشان دهنده مناطق شهری هستند استخراج کنید

یک منطقه شهری به عنوان یک اکوسیستم پیچیده متشکل از مواد ناهمگن در نظر گرفته می شود. منطقه مورد مطالعه ما را می توان به عنوان یک اکوسیستم پیرامون شهری در نظر گرفت که عمدتاً از مناطق شهری، پوشش گیاهی، خاک لخت (با سطوح مختلف رطوبت) تشکیل شده است. از آنجا که طبقه بندی مبتنی بر پیکسل بر اساس استفاده از اصلی است

کانال‌ها به دلیل همبستگی قوی بین پاسخ‌های طیفی مختلف کلاس‌های مختلف رضایت‌بخش نیستند، ایده اصلی این است که کانال‌های جدیدی تولید کنیم که هر کدام اطلاعات کمی را برای تشخیص یک پدیده خاص و به حداقل رساندن همبستگی بین کانال‌ها حمل می‌کنند. این گردش کار در شکل 14 نشان داده شده است.

بر اساس این ایده، مجموعه ای از شاخص ها برای هر تصویر تولید شده است، در این مورد، شاخص های زیر:

3.4.1. شاخص شهری (UI)

شاخص شهری (UI) برای نقشه برداری با سرعت بالا از مناطق ساخته شده استفاده می شود. اما تنها استفاده از این شاخص برای تأیید توزیع مناطق ساخته شده در مقابل زمین های بایر است. این شاخص به صورت زیر تعریف می شود:

UI =SWIR – NIRSWIR + NIRUI=SWIR−NIRSWIR+NIR(1)

با SWIR: لایه مادون قرمز موج کوتاه و NIR: لایه مادون قرمز نزدیک.

3.4.2. شاخص تفاوت نرمال شده گیاهی (NDVI)

شاخص تفاوت عادی شده گیاهی (NDVI) شاخصی است که این تفاوت را اندازه گیری می کند و معیاری از تراکم و شرایط پوشش گیاهی را ارائه می دهد. این است

تحت تأثیر پوشش کسری زمین توسط پوشش گیاهی، تراکم پوشش گیاهی و سبزی پوشش گیاهی. این نشان دهنده ظرفیت فتوسنتزی پوشش سطح زمین است.

NDVI از بازتاب قرمز و مادون قرمز نزدیک به قرمز و NIR به صورت زیر محاسبه می شود:

NDVI =NIR – قرمزNIR + قرمزNDVI=NIR−REDNIR+RED(2)

مقدار آن همیشه بین -1 و +1 است. NDVI با قرار گرفتن برگها تحت تنش آبی، بیماری یا مرگ کاهش می یابد. مقادیر خاک برهنه و برف نزدیک به صفر است، در حالی که بدنه های آبی دارای مقادیر منفی هستند.

3.4.3. شاخص گیاهی تعدیل شده با خاک (SAVI)

برای استخراج و برجسته سازی مناطق تحت پوشش گیاهی، شاخص های متعددی وجود دارد. بهترین شناخته شده توسط اکثر محققان NDVI است. با این حال، NDVI شاخصی است که رضایت بخش است اگر و تنها اگر یک سوم منطقه مورد مطالعه را پوشش گیاهی [ 11 ] پوشش دهد. با توجه به اینکه منطقه ما به طور پراکنده با پوشش گیاهی پوشیده شده است، استفاده از شاخص SAVI را انتخاب کرد زیرا نسبت به NDVI در تشخیص پوشش گیاهی در مناطق کم پوشش گیاهی حساس تر است. SAVI به صورت زیر تعریف می شود:

ساوی =( NIR – RED ) ∗ ( 1 + l )NIR + RED + lSAVI=(NIR−RED)∗(1+l)NIR+RED+l(3)

که در آن NIR: بازتاب مادون قرمز نزدیک، قرمز: بازتاب قرمز و l یک ضریب تصحیح است که از 0 برای تراکم‌های بسیار زیاد پوشش گیاهی تا 1 برای تراکم‌های بسیار کم متغیر است. منطقه ما از پوشش گیاهی بسیار ضعیفی برخوردار است، بنابراین ما مقدار 0.8 را به l اختصاص می دهیم.

3.4.4. شاخص اختلاف نرمال شده اصلاح شده آب (MNDWI)

در ابتدا شاخص تفاوت نرمال شده آب (NDWI) برای ترسیم آب های آزاد تعریف می شود که توسط McFeeters [ 12 ] به صورت زیر تعریف می شود:

NDWI =سبز – NIRسبز + NIRNDWI=GREEN−NIRGREEN+NIR(4)

که در آن NIR: بازتاب مادون قرمز و سبز: بازتاب سبز.

نسخه جدیدی از این شناسه شاخص توسط Xu [ 13 ] تعریف شد، که در آن بازتاب مادون قرمز نزدیک را با بازتاب متوسط ​​فروسرخ جایگزین کرد تا سردرگمی بین بدنه های آبی و ویژگی های ساخته شده در نوار سبز را به حداقل برساند. علیرغم عدم وجود توده های آبی در منطقه مورد مطالعه ما، استفاده از این شاخص برای تمایز خاک های لخت نسبت به درجه رطوبت آنها بسیار جالب به نظر می رسد.

مدل نشان داده شده در زیر به عنوان بخشی از این مطالعه برای محاسبه تمام شاخص های تعریف شده قبلی و ادغام آنها در یک تصویر واحد و طبقه بندی دقیق تصویر ادغام شده برای برجسته کردن و استخراج مناطق شهری همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است، توسعه داده شد .

شکل‌های زیر (شکل‌های 16-19) برخی از خروجی‌های مدل مانند شاخص شهری، شاخص NDVI، شاخص ساوی و شاخص MNDWI را نشان می‌دهند.

برای هر سال، نمایه های تولید شده در یک تصویر پشته ای در شکل 20 ادغام می شوند .

پس از طبقه‌بندی بدون نظارت تمامی تصاویر شاخص‌ها، کلاس‌هایی که مناطق شهری را نشان می‌دهند استخراج می‌شوند. شکل 21 گسترش مناطق شهری را از سال 1985 تا 2015 نشان می دهد.

بناها در طول 30 سال گذشته به طور قابل توجهی افزایش یافته اند، زیرا هر قرارداد دو برابر شده است، به عنوان مثال، در سال 1990، ساختمان ها 192.8 هکتار بود، پس از یک دهه در سال 2000، به 284.5 هکتار تبدیل شد. در سال 2010، در یک دهه، ساختمان ها

دوباره دو برابر شد و به 498.7 هکتار رسید. شکل 22 افزایش مناطق ساخته شده را طی سه دهه نشان می دهد.

درصد ساختمان‌ها در وادی گوس در سال 1985، 2 درصد از مساحت کل حوضه بوده و در سال 2015 به 12 درصد افزایش یافته است که نشان می‌دهد این منطقه همچنان در حال رشد شهری است.

نتایج به‌دست‌آمده در رابطه با گسترش شهری به‌وضوح نشان می‌دهد که توسعه عمدتاً در نواحی پایین‌تر به‌ویژه نزدیک نهرها انجام شده است. همانطور که ما بیشتر نشان می دهد که خطر به عنوان ترکیبی از تصادفی، آسیب پذیری و قرار گرفتن در معرض تعریف می شود، ما توجه می کنیم که ساختمان های جدید به طور فزاینده ای در معرض دید قرار می گیرند، با توجه به موقعیت آنها در نزدیکی رودخانه ها، که به طور قابل توجهی خطر سیل را افزایش می دهد.

شکل 23 پس از عبور از جریان های درجه 3، 4 و 5 که می توانند به عنوان مناطق انباشته آب بالا در نظر گرفته شوند، انجام شده است، با مناطق شهری فعلی به عنوان مناطق در معرض خطر سیل با رنگ قرمز نشان داده شده است.

خطر به سه عامل بستگی دارد (خطر، قرار گرفتن در معرض و آسیب پذیری) همانطور که در شکل 8 نشان داده شده است. و همچنین رواناب با رشد شهری در حال افزایش است طبق تئوری قبلاً اثبات شده شکل 9 با این دو تئوری، مناطق مخاطره آمیز با رنگ قرمز همانطور که در شکل 23 نشان داده شده است شناسایی شدند . حوضه تقریباً به طور کامل شهری شده است که باعث ایجاد رواناب 50 درصد از مقادیر نزولات جوی می شود که خطر سیل را افزایش می دهد، به ویژه در صورت عدم وجود شبکه ای برای حذف آب اضافی باران. با این حال، بهتر است این حوضه با استفاده از تکنیک های هیدرولوژی شهری مورد مطالعه قرار گیرد تا درک بهتری از نحوه عملکرد مسیریابی آب در مناطق شهری به دست آید.

مطالعه انجام شده توسط El-Hames و همکاران. [ 14 ] . که در آن تلاش می کنند سیل رخ داده در شهر Gueeza (منطقه شهری غربی حوزه آبخیز) در 25 نوامبر 2009 را بازسازی کنند، نشان می دهد که زمان غلظت حدود 1.6 ساعت (در شرایط مرطوب) و دبی 400 متر مکعب پیدا شده است ^. /s. این باعث شد که سطح آب در شهر Gueeza بسیار بالا باشد (2.1 متر مشاهده شده).

4. نتیجه گیری و بحث

هدف از این کار بررسی گسترش شهری در حوضه آبخیز وادی گوس، به منظور برجسته کردن مناطق در معرض خطر سیل بود. حوضه آبخیز وادی گوس یکی از خشن‌ترین حوضه‌ها محسوب می‌شد و این واقعیت در طی سیل‌های سال‌های 1388 و 1390 مشاهده شد. ما مشخصات مورفومتریک این حوضه را برآورد کرده‌ایم و مشخص است که به جز طول جریان اصلی آن که این حوضه حدود 25 کیلومتر طول دارد، حوضه آبخیز طبق طبقه بندی شبکه هیدروگرافی آن بر اساس طبقه بندی استرالر درجه 5 است. همه این ویژگی ها جریان اصلی و همچنین مناطق اطراف را به عنوان مناطقی در معرض خطر سیل قرار می دهد.

برای پیگیری تکامل شهرنشینی در داخل حوضه، از تصاویر Landsat در یک دوره 30 ساله (از 1985 تا 2015) استفاده کردیم. ما نشان دادیم که ردپای شهری در داخل حوضه حدود 850 هکتار است و 12 درصد از کل حوزه آبخیز را در سال 1394 به خود اختصاص داده است، در حالی که در سال 1985 حدود 90 هکتار (2 درصد از مساحت حوزه) بوده است. این به وضوح تکامل پایدار شهری را در این حوضه آبخیز که با شهر جده آمیخته است نشان می دهد. با افزایش شهرنشینی، برخی از خانه‌ها در داخل بسیاری از وادی‌ها قرار گرفته‌اند و همچنین کانال‌های زهکشی ضعیف بودند که منجر به این مشکل فزاینده شد.

واضح است که رشد بیشتر جمعیت منجر به رواناب بیشتر شده است. بنابراین، راه حل هایی که اکنون توسط عربستان سعودی تحمیل می شود، ممکن است در آینده با افزایش رشد شهری در منطقه مناسب نباشد. به طوری که بتوان کانال های زهکشی را قبل از ساخت مسکن ایجاد کرد و ساخت و ساز باید غیر تصادفی باشد.

برای حل مشکلات و کاهش خطر، ما برای کارهای آینده به منظور دستیابی به نتایج دقیق تر توصیه می کنیم:

· ایجاد یک زیرساخت شامل شبکه های زهکشی و فاضلاب برای مناطق توسعه جدید آینده، به ویژه در بخش غربی حوزه آبخیز (شهر گوئزا)، که در آن شهرنشینی با سرعت ادامه دارد.

· ساختمان های موجود در سیل را حذف کنید و بهترین راه برای مقابله با سیل، هدایت یا تغییر مسیر آب های سیلاب به سمت دریا و اتصال آنها به دشت سیلابی است تا زمانی که از شرق به غرب به دریای سرخ سرازیر شوند.

منابع

[ 1 ]	Youssef, AM, Sefry, SA, Pradhan, B. and Alfadail, EA (2016) تجزیه و تحلیل علل سیل ناگهانی در شهر جده (پادشاهی عربستان سعودی) در سال 2009 و 2011 با استفاده از داده های سنجش از دور چند سنسوری و GIS. ژئوماتیک، مخاطرات طبیعی و خطر، 7، 1018-1042. https://doi.org/10.1080/19475705.2015.1012750
[ 2 ]	EM-DAT: پایگاه داده بین المللی بلایای طبیعی OFDA/CRED (2010). Université catholique de Louvain، بروکسل، بل. نسخه دیتا: v11.08. https://www.emdat.be/
[ 3 ]	آل سعود، M. (2012) استفاده از سنجش از دور و GIS برای تجزیه و تحلیل سیستم زهکشی در وقوع سیل، جده-سواحل غربی عربستان. در: Javaid, MS, Ed., Drainage Systems, InTech, 139-164. https://doi.org/10.5772/34008
[ 4 ]	آل سعود، ام (2009) توصیف حوضه آبخیز وادی اورنه، شبه جزیره عربستان غربی. مجله منابع و حفاظت آب، 1، 316-324. https://doi.org/10.4236/jwarp.2009.15038
[ 5 ]	آل سعود، م. (2010) ارزیابی خطر سیل در منطقه جده 2009، عربستان سعودی. مجله منابع آب و حفاظت، 2، 839-847. https://doi.org/10.4236/jwarp.2010.29099
[ 6 ]	Subyani، AM (2004) مطالعه زمین آماری الگوهای میانگین بارندگی سالانه و فصلی در جنوب غربی عربستان سعودی/Distribution Géostatistique de La PluieMoyenne Annuelle et Saisonnière Dans Le Sud-Ouest de l’Arabie Saoudite. مجله علوم هیدرولوژیکی، 49، 817. https://doi.org/10.1623/hysj.49.5.803.55137
[ 7 ]	کرایتون، دی (1999) مثلث ریسک. در: اینگلتون، جی، ویرایش، مدیریت بلایای طبیعی، تودور رز، لندن، 102-103.
[ 8 ]	فاچینی، اف.، و همکاران. (2018) نقش شدت بارندگی و پراکندگی شهری در سیل ناگهانی 2014 در شهر جنوا، حوضه آبریز Bisagno (لیگوریا، ایتالیا). جغرافیای کاربردی، 98، 224-241. https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2018.07.022
[ 9 ]	سو، ام.، و همکاران. (2018) تأثیر الگوی منظر بر خطر قطع آب شهری و فاجعه سیل. شاخص های اکولوژیکی، 92، 133-140. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.03.008
[ 10 ]	Boulomytis، VTG، Imteaz، MA، Zuffo، AC و Alves، CD (2016) تجزیه و تحلیل اثرات شهرنشینی بر افزایش حساسیت به سیل در مناطق ساحلی. پژوهش های نظری و تجربی در مدیریت شهری، 11، 30-45.
[ 11 ]	Ray, TW (1994) پوشش گیاهی در کاربردهای پرسش و پاسخ سنجش از دور. ER Mapper، LTD، Perth، CDROM صفحه‌بندی نشده.
[ 12 ]	McFeeters، SK (1996) استفاده از شاخص تفاوت نرمال شده آب (NDWI) در تعیین ویژگی های آب آزاد. مجله بین المللی سنجش از دور، 17، 1425-1432. https://doi.org/10.1080/01431169608948714
[ 13 ]	Xu, H. (2005) مطالعه ای در مورد استخراج اطلاعات بدنه آبی با شاخص تغییر نرمال شده آب اصلاح شده (MNDWI). مجله سنجش از دور، 9، 511-517.
[ 14 ]	الحامد، ع و الوگدانی، ع (2012) بازسازی ویژگی های سیل در مناطق خشک شهری: مطالعه موردی سیل 25 نوامبر 2009 در جده، عربستان سعودی. مجله علوم هیدرولوژیکی، 57، 507-516، https://doi.org/10.1080/02626667.2012.665995