بررسی کارایی دو مدل پایه فیزیکی SINMAP و SHALSTAB در پهنه‌بندی خطر وقوع زمین لغزش(مطالعه موردی: محدوده منطقه چهاردانگه، استان مازندران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس.

2 دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد.

3 مربی، عضو هیئت‌علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران.

4 استاد گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد.

چکیده

زمین­لغزش یکی از مهم‌ترین پدیده‌های زمین‌شناختی دامنه‌های البرز شمالی است که به‌طور تدریجی و گاهی در مدت‌زمان کوتاه باعث بروز خسارات قابل‌توجه می­گردد. در چندساله اخیر به دلیل تغییرات نامطلوب در کاربری‌ها و تخریب فزاینده مراتع و جنگل‌ها و اراضی زراعی و اجرای نامناسب پروژه­های عمرانی در مناطق مستعد لغزش، تشکیلات زمین‌شناسی مستعد به لغزش، میزان بارندگی و اقلیم منطقه و وجود دامنه­های پرشیب، فراوانی وقوع این پدیده مخرب، افزایش‌یافته است. در این تحقیق زمین‌لغزش‌های رخ‌داده محدوده چهاردانگه، واقع در جنوب شهرستان ساری با استفاده از دو مدل پایه فیزیکی SHALSTAB و SINMAP موردبررسی قرار گرفت و نقشه پایداری دامنه این محدوده به‌وسیله این دو مدل تعیین شد. در ابتدا مشخصات فیزیکی و مکانیکی سیزده گمانه در محدوده اندازه­گیری گردید و با پنجاه‌وشش مورد از لغزش‌های رخ‌داده در منطقه، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحقیقات میدانی، نمونه‌های آزمایشگاهی، اجرای مدل و تجزیه‌وتحلیل داده­ها نشان داد که دو مدل SINMAP و SHALSTAB دارای نرخ موفقیت 3/87 و 5/69 درصد برای پیش‌بینی ناپایداری دامنه در منطقه چهاردانگه است. این به این معنی است که مدل SINMAP کارایی بیشتری از مدل SHALSTAB در بررسی تجزیه‌وتحلیل پایداری دامنه دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] Bejamin, F., Zaitchik, B., Harold, M., van Es, H. and Patrick, J. (2003). Modeling Slope Stability in Honduras Parameter Sensitivity and Scale of Aggregation, Soil Science Society of America Journal, 67(1), 268-278.
[2] Beven, K. J. and Kirkby, M. J. (1979). A physically-based variable contributing area model of basin hydrology, Hydrological Sciences Bulletin, 24, 43-69.
[3] Clark, D. A. (2002). Bioengineering and root skin friction. Unpublished BSc Thesis, Nottingham Trent University, Nottingham. Modulus of elasticity and tensile strength of Douglas fir roots, Canadian Journal of Forest Research, 21, 48–52.
[4] Dietrich, W. E., Bellugi, D. and Asua, R. (2001). Validation of the shallow landslide model, SHALSTAB, for forest management, Water science and Application, 2, 195-227.
[5] Greenwood, J.R., Vikkers, A.W., Morgan, R. P. C., Coppin, N.J. and Norris, J.E. (2001). Bioengineering the Longham Wood Cutting field trial. CIRIA PR 81, London.
[6] Guimarães, R. F., Montgomery, D. R., Greenberg, H. M., Fernandes, N. F., Gomes, R. A. T., and Carvalho  Junior, O. A. (2000). Parameterization of soil properties for a model of topographic controls on shallow landsliding: application to Rio de Janeiro. Engineering Geology, 69, 99–108.
[7] Hammond, C., Hall, D., Miller, S. and Swetik, P. (1992). Level I stability analysis (LISA) documentation for version 2.0. General technical report INT, 285.
[8] Ho, J.Y., Lee, K.T., Chang, T.C., Wang, Z.Y. and Liao, Y. H. (2012). Influence of spatial distribution of soil thickness on shallow landslide prediction, Engineering Geology, 124, 38–46.
[9] Husseinzade, M. M., Servati, M. R, Mansouri, A., Mirbagheri, B. and Khezri, S. (2010). Risk zonation of mass movements using logistic regression (case study: the range of Sanandaj - Dehgalan), Journal of Geology, 11, 27-37.
[10] Memarian, H. and safdari, A. (2010). Slope stability analysis in the natural environment and familiarity with the model arc GIS sin map. Sokhan gostar Publishing Co.
[11] Meisina, C., Scarabelli, S. (2007). A comparative analysis of terrain stability models for predicting shallow landslides in colluvial soils, Geomorphology, 23, 803–887.
[12] Montgomery, D. R. and Dietrich, W. E. (1994). A Physically Based Model for the Topographic Control on Shallow Landsliding, Water Resources Research, 30(4), 1153-1171.
[13] Montgomery, D. R., Sullivan, K. and Greenberg, H. R. (1998). Regional test of a model for shallow land sliding, Hydrological Processes, 12, 943–955.
[14] Naqa, A. and Abdelghafoor, M. (2006). Application of SINMAP terrain stability model along Amman-Jerash-Irbid highway, North Jordan, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, Bunde B.‏
[15] Norris, J. E. (2007). Root reinforcement by hawthorn and oak roots on a highway cut-slope in Southern England, In Eco-and Ground Bio-Engineering: The Use of Vegetation to Improve Slope Stability, 61-71.
[16] O’loughlin, C. L. and Ziemer, R. R. (1982). The importance of root strength and deterioration rates upon edaphic stability in steepland forests. Proceedings of an I.U.F.R.O.
[17] O'Loughlin, E. M. (1986). Prediction of surface saturation zones in natural catchments by topographic analysis. Water Resources Research, 22, 794–804.
[18] Pack, R. T., Tarboton, D. G. and Goodwin, C. N. (1998). Terrain stability mapping with SINMAP, technical description and users guide for version 1.00, 4114–0, Terratech Consulting Ltd, Salmon Arm. British Columbia.‏
[19] Quinn, P., Beven, K., Chevallier, P. and Planchon, O. (1991). The Prediction of Hillslope Flow Paths for Distributed Hydrological Modeling Using Digital Terrain Models, Hydrological Processes, 5, 59-80
[20] Talebi, A. and Izadust, M. (2011). Landslide hazard zonation model to evaluate the performance of SINMAP (Case Study: Ilam dam watershed), Watershed Engineering Iranian Journal of Science, 15, 68-63.
[21] Zizioli, D., Meisina, C., Valentino, R. and Montrasio, L. (2013). Comparison between different approaches to modeling shallow landslide susceptibility: a case history in Oltrepo Pavese, Northern Italy. Nat Hazards Earth Syst Sci, 13, 559-573.‏