دوره 10، شماره 2 - ( 6-1402 )
جلد 10 شماره 2 صفحات 44-21 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Abdinezhad A, Yamani M, Hassanpour J, Goorabi A, Karimi AhmadAbad M. Analysis of occurrence potential of the earth/debris flow and shallow landslides using the TRIGRS model (Case study: babolrood Basin, Mazandaran). Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards 2023; 10 (2) :21-44
URL: http://jsaeh.khu.ac.ir/article-1-3383-fa.html
URL: http://jsaeh.khu.ac.ir/article-1-3383-fa.html
عبدی نژاد علی، یمانی مجتبی، حسن پور جعفر، گورابی ابوالقاسم، کریمی احمد آباد مصطفی. تحلیل استعداد رخداد جریان‌های واریزه‌ای و لغزش‌های کم‌عمق با استفاده از مدل تریگرز (TRIGRS) (مطالعه موردی: حوضۀ آبخیز بابل‌رود مازندران). تحلیل فضایی مخاطرات محیطی. 1402; 10 (2) :21-44
1- دانشگاه تهران
2- دانشگاه تهران ،hassanpour@ut.ac.ir
2- دانشگاه تهران ،
چکیده: (2350 مشاهده)
در این مطالعه، به بررسی پتانسیل وقوع زمین‌لغزش‌های کم‌عمق ناشی از بارندگی در حوضۀ آبریز سجادرود پرداخته شده است. در این حوضه به دلیل توپوگرافی کوهستانی (شیب تند دامنه‌ها) و وجود خاک‌های حاوی مواد آلی به صورت طبیعی پتانسیل رخداد اینگونه زمین‌لغزش‌های ناشی از بارندگی زیاد است و سالانه زمین‌لغزش‌هایی با ابعاد مختلف بعد از وقوع بارندگی‌های شدید و طولانی‌مدت در آن رخ می‌دهد. این زمین‌لغزش‌ها که با مکانیسم لغزش در بخش‌های بالایی پوشش خاک آغاز می‌‌شوند، بلافاصله تبدیل به جریان‌های گلی-واریزه‌ای شده و از به هم پیوستن آنها ممکن است جریان‌های واریزه‌ای-گلی بزرگ در پایین‌دست حوضه شکل بگیرد که پدیده‌ای مخرب محسوب می‌شود. در این پژوهش، برای بررسی تأثیر بارندگی بر وقوع زمین‌لغزش‌های کم‌عمق و جریان‌های واریزه‌ای-گِلی از برنامۀ تریگرز (TRIGRS) که برنامه‌ای نسبتاً جامع و مبتنی بر شبکه برای تحلیل پایداری شیب به روش شیب بی‌نهایت (در مقیاس ناحیه‌ای) است، استفاده شده است. در این برنامه اثر نفوذ آب باران در خاک و رواناب ناشی از بارندگی که پارامترهایی مهم در ایجاد زمین‌لغزش‌های کم‌عمق و متعاقب آن جریان‌های واریزه‌ای-گلی هستند نیز به طور کامل در نظر گرفته می‌شود و این پدیدۀ طبیعی به طور کامل شبیه‌سازی می‌گردد. داده های ورودی مورد نیاز برای این پژوهش شامل داده‌های توپوگرافی حوضه، ویژگی‌های زمین‌شناسی، زمین‌شناسی مهندسی و هیدروژئولوژیکی واحدهای خاکی (زون‌های زمین‌شناسی) و داده‌های مربوط به بارش در منطقه است که از منابع مختلف تهیه و در قالب فایل‌های متنی و نقشه‌های GIS مناسب مرتب‌سازی شده و مورد استفاده قرار گرفته‌اند. خروجی برنامۀ تریگرز شامل نقشه‌های توزیع مکانی حداقل ضریب ایمنی پایداری، عمق وقوع لغزش و فشار آب منفذی در عمق وقوع لغزش هستند که در قالب فایل‌های متنی تهیه و بعد از ترسیم در نرم‌افزارهای مبتنی بر GIS قابل تفسیر هستند. نتایج این مطالعه نشان داد که در بخش‌های مرتفع و پرشیب حوضه هرجا که خاک‌هایی با سنگ‌بستر از جنس سنگ‌های غنی از کانی‌های رسی (مثل گلسنگ، مارن و شیل) گسترش بیشتری دارند، پتانسیل رخداد لغزش‌های کم‌عمق ناشی از بارندگی بالاست و با وقوع بارندگی‌های با شدت بالا و مدت طولانی، این نوع زمین‌لغزش‌ها رخ خواهند داد که در صورت نزدیکی به سکونتگاه‌ها و جاده‌ها می‌توانند ریسک بالایی برای آنها داشته باشند. در بررسی‌های صحرایی صورت گرفته، همخوانی خوبی میان نتایج این مطالعه با تجربیات حاصل از مشاهدات صحرایی زمین‌لغزش‌های ناشی از بارندگی در منطقه از نظر توزیع مکانی و زمان وقوع آنها به دست آمد.
فهرست منابع
1. 1) پژوهشکدۀ سوانح طبیعی (1398الف) گزارش مطالعات مطالعات پایدارسازی روستای ازارسی در برابر خطر زمین لغزش (شهرستان بابل، استان مازندران)، منتشر نشده.
2. 2) پژوهشکدۀ سوانح طبیعی (1398ب) گزارش مطالعات مطالعات پایدارسازی روستای ارکا در برابر خطر زمین لغزش (شهرستان بابل، استان مازندران)، منتشر نشده.
3. 3) Alvioli, M.; M., Melillo; F., Guzzetti; M., Rossi; E., Palazzi; J., Von Hardenberg; M.T., Brunetti and S., Peruccacci. 2018. Implications of climate change on landslide hazard in Central Italy. Science of the Total Environment, 630:1528–1543. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.02.315]
4. 4) Baum, R.L.; W.Z., Savage and J.W., Godt. 2002. TRIGRS—A Fortran program for transient rainfall infiltration and grid-based regional slope stability analysis: U.S. Geological Survey Open-File Report 02-0424.
5. 5) Baum, R.L.; W.Z., Savage and J.W., Godt. 2008. TRIGRS—A Fortran Program for Transient Rainfall Infiltration and Grid-Based Regional Slope-Stability Analysis, Version 2.0: U.S. Geological Survey Open-File Report 2008–1159.
6. 6) Baum, R.L.; J.W., Godt and W.Z., Savage. 2010. Estimating the timing and location of shallow rainfall-induced landslides using a model for transient, unsaturated infiltration, Journal of Geophysical Research, 115(3): 1-26.
7. 7) Brabb, E. and B., Harrod. 1989. Landslides: Extent and Economic Significance, A. A. Balkema Publisher, Rotterdam: 385.
8. 8) Catani, F.; S., Segoni and G., Falorni. 2010. An empirical geomorphology-based approach to the spatial prediction of soil thickness at catchment scale. Water Resources Research 46, W05508.
9. 9) Ciurleo, M.; S., Ferlisi; V., Foresta; M.C., Mandaglio and N., Moraci. 2022. Landslide Susceptibility Analysis by Applying TRIGRS to a Reliable Geotechnical Slope Model. Geosciences (Switzerland), 12(1). [DOI:10.3390/geosciences12010018]
10. 10) Delmonaco, G.; G., Leoni, C., Margottini, C., Puglisi and D., Spizzichino. 2003. Large scale debris flow hazard assessment: a geotechnical approach and GIS modeling. Natural Hazards and Earth System Sciences 3: 443–455.
11. 11) Dietrich, W.E.; R., Reiss, M.L., Hus and D.R., Montgomery. 1995. A process-based model for colluvial soil depth and shallow landsliding using digital elevation data. Hydrological Processes 9: 383–400.
12. 12) Freeze, R.A. and J.A. Cherry. 1979. Groundwater, 604 pp., Prentice‐Hall, Englewood Cliffs, NJ.
13. 13) Gioia, E.; S., Gabriella; M., Ferretti; F., Marincioni; J., Godt and R., Baum. 2013. Rainfall-induced shallow landslide forecasting in large areas: application of the TRIGRS model over a broad area of post-orogenic Quaternary sediments.
14. 14) Grelle, G.; M., Soriano, P., Revellino, L., Guerriero, M.G., Anderson, A., Diambra, F., Fiorillo, L., Esposito, N., Diodato and F.M., Guadagno. 2014. Space-Time Prediction of Rainfall-Induced Shallow Landslides through a Combined Probabilistic/Deterministic Approach, Optimized for Initial Water Table Conditions. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 73: 877-890.
15. 15) Iverson, R.M. 2000. Landslide triggering by rain infiltration: Water Resources Research. 36(7): 1897–1910.
16. 16) Liao, Z.; Y., Hong, D., Kirschbaum, R.F., Adler, J.J., Gourley and R., Wooten. 2011. Evaluation of TRIGRS (transient rainfall infiltration and grid-based regional slope-stability analysis)’s predictive skill for hurricane-triggered landslides: a case study in macon county, north carolina, Nat. Hazards, 58(1): 325-339.
17. 17) Liu, C.N. and C.C., Wu. 2008. Mapping susceptibility of rainfall-triggered shallow landslides using a probabilistic approach, Environ Geol, Vol. 55(4): 907-915.
18. 18) Morgenstern, N.R. 1992. The evaluation of slope stability – A 25-year perspective, in: Stability and Performance of Slopes and Embankments – II, Geotechnical Special Publication No. 31, ASCE, New York.
19. 19) Park, D.W.; N.V., Nikhil and S.R., Lee. 2013. Landslide and debris flow susceptibility zonation using TRIGRS for the 2011 Seoul landslide event, Nat. Hazards Earth Syst. Sci, Vol. 1(3):2547-258 .
20. 20) Richards, L. 1931. Capillary conduction of liquids through porous mediums, Physics, 1:318–333
21. 21) Salciarini, D.; J.W., Godt; W.Z., Savage; P., Conversini; R.L., Baum and J.A., Michael. 2006. Modeling regional initiation of rainfall-induced shallow landslides in the eastern Umbria Region of central Italy. Landslides, 3(3):181–194. [DOI:10.1007/s10346-006-0037-0]
22. 22) Saulnier, G.M.; K.J., Beven and C., Obled. 1997. Including spatially variable effective soil depths in TOPMODEL. Journal of Hydrology 202:158–172.
23. 23) Savage, W.Z.; J.W., Godt, and R.L., Baum. 2003. A model for spatially and temporally distributed shallow landslide initiation by rainfall infiltration, in Rickenmann, D., and Chen, C., eds., Debris- flow hazards mitigation—mechanics, prediction and assessment: Rotterdam, Millpress, p:179–187.
24. 24) Savage, W.Z.; J.W., Godt, and R.L., Baum. 2004. Modeling time-dependent aerial slope stability, in Lacerda, W.A., Erlich, M., Fontoura, S.A.B., and Sayao, A.S.F., eds., Landslides—Evaluation and stabilization, Proceedings of the 9th International Symposium on Landslides: London, A.A. Balkema Publishers, 1: 23–36.
25. 25) Schilirò, L.; C., Esposito and G., Scarascia Mugnozza. 2015. Evaluation of shallow landslide-triggering scenarios through a physically based approach: An example of application in the southern Messina area (northeastern Sicily, Italy). Natural Hazards and Earth System Sciences, 15(9), 2091–2109.
26. 26) Schilirò, L.; J., Cepeda; G., Devoli and L., Piciullo. 2021. Regional analyses of rainfall-induced landslide initiation in upper gudbrandsdalen (South-eastern Norway) using TRIGRS model. Geosciences (Switzerland), 11(1): 1–15.
27. 27) Srivastava, R. and T.C.J., Yeh. 1991. Analytical solutions for one-dimensional, transient infiltration toward the water table in homogeneous and layered soils: Water Resources Research، 27: 753–762.
28. 28) Tarboton, D.G. 1997. A new method for the determination of flow directions and contributing areas in grid digital elevation models: Water Resources Research, v. 33(2): 309–319.
29. 29) Vieira, B.C.; N.F., Fernandes; O., Augusto Filho; T.D., Martins and D.R., Montgomery. 2018. Assessing shallow landslide hazards using the TRIGRS and SHALSTAB models, Serra do Mar, Brazil. Environmental Earth Sciences, 77(6). [DOI:10.1007/s12665-018-7436-0]
30. 30) Viet, T.T.; G., Lee, T.M., Thu and H.U., An. 2017. Effect of Digital Elevation Model Resolution on Shallow Landslide Modeling Using TRIGRS, Natural Hazards Review, V. 18 (2) - May 2017
31. 1) پژوهشکدۀ سوانح طبیعی (1398الف) گزارش مطالعات مطالعات پایدارسازی روستای ازارسی در برابر خطر زمین لغزش (شهرستان بابل، استان مازندران)، منتشر نشده.
32. 2) پژوهشکدۀ سوانح طبیعی (1398ب) گزارش مطالعات مطالعات پایدارسازی روستای ارکا در برابر خطر زمین لغزش (شهرستان بابل، استان مازندران)، منتشر نشده.
33. 3) Alvioli, M.; M., Melillo; F., Guzzetti; M., Rossi; E., Palazzi; J., Von Hardenberg; M.T., Brunetti and S., Peruccacci. 2018. Implications of climate change on landslide hazard in Central Italy. Science of the Total Environment, 630:1528–1543. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.02.315]
34. 4) Baum, R.L.; W.Z., Savage and J.W., Godt. 2002. TRIGRS—A Fortran program for transient rainfall infiltration and grid-based regional slope stability analysis: U.S. Geological Survey Open-File Report 02-0424.
35. 5) Baum, R.L.; W.Z., Savage and J.W., Godt. 2008. TRIGRS—A Fortran Program for Transient Rainfall Infiltration and Grid-Based Regional Slope-Stability Analysis, Version 2.0: U.S. Geological Survey Open-File Report 2008–1159.
36. 6) Baum, R.L.; J.W., Godt and W.Z., Savage. 2010. Estimating the timing and location of shallow rainfall-induced landslides using a model for transient, unsaturated infiltration, Journal of Geophysical Research, 115(3): 1-26.
37. 7) Brabb, E. and B., Harrod. 1989. Landslides: Extent and Economic Significance, A. A. Balkema Publisher, Rotterdam: 385.
38. 8) Catani, F.; S., Segoni and G., Falorni. 2010. An empirical geomorphology-based approach to the spatial prediction of soil thickness at catchment scale. Water Resources Research 46, W05508.
39. 9) Ciurleo, M.; S., Ferlisi; V., Foresta; M.C., Mandaglio and N., Moraci. 2022. Landslide Susceptibility Analysis by Applying TRIGRS to a Reliable Geotechnical Slope Model. Geosciences (Switzerland), 12(1). [DOI:10.3390/geosciences12010018]
40. 10) Delmonaco, G.; G., Leoni, C., Margottini, C., Puglisi and D., Spizzichino. 2003. Large scale debris flow hazard assessment: a geotechnical approach and GIS modeling. Natural Hazards and Earth System Sciences 3: 443–455.
41. 11) Dietrich, W.E.; R., Reiss, M.L., Hus and D.R., Montgomery. 1995. A process-based model for colluvial soil depth and shallow landsliding using digital elevation data. Hydrological Processes 9: 383–400.
42. 12) Freeze, R.A. and J.A. Cherry. 1979. Groundwater, 604 pp., Prentice‐Hall, Englewood Cliffs, NJ.
43. 13) Gioia, E.; S., Gabriella; M., Ferretti; F., Marincioni; J., Godt and R., Baum. 2013. Rainfall-induced shallow landslide forecasting in large areas: application of the TRIGRS model over a broad area of post-orogenic Quaternary sediments.
44. 14) Grelle, G.; M., Soriano, P., Revellino, L., Guerriero, M.G., Anderson, A., Diambra, F., Fiorillo, L., Esposito, N., Diodato and F.M., Guadagno. 2014. Space-Time Prediction of Rainfall-Induced Shallow Landslides through a Combined Probabilistic/Deterministic Approach, Optimized for Initial Water Table Conditions. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 73: 877-890.
45. 15) Iverson, R.M. 2000. Landslide triggering by rain infiltration: Water Resources Research. 36(7): 1897–1910.
46. 16) Liao, Z.; Y., Hong, D., Kirschbaum, R.F., Adler, J.J., Gourley and R., Wooten. 2011. Evaluation of TRIGRS (transient rainfall infiltration and grid-based regional slope-stability analysis)’s predictive skill for hurricane-triggered landslides: a case study in macon county, north carolina, Nat. Hazards, 58(1): 325-339.
47. 17) Liu, C.N. and C.C., Wu. 2008. Mapping susceptibility of rainfall-triggered shallow landslides using a probabilistic approach, Environ Geol, Vol. 55(4): 907-915.
48. 18) Morgenstern, N.R. 1992. The evaluation of slope stability – A 25-year perspective, in: Stability and Performance of Slopes and Embankments – II, Geotechnical Special Publication No. 31, ASCE, New York.
49. 19) Park, D.W.; N.V., Nikhil and S.R., Lee. 2013. Landslide and debris flow susceptibility zonation using TRIGRS for the 2011 Seoul landslide event, Nat. Hazards Earth Syst. Sci, Vol. 1(3):2547-258 .
50. 20) Richards, L. 1931. Capillary conduction of liquids through porous mediums, Physics, 1:318–333
51. 21) Salciarini, D.; J.W., Godt; W.Z., Savage; P., Conversini; R.L., Baum and J.A., Michael. 2006. Modeling regional initiation of rainfall-induced shallow landslides in the eastern Umbria Region of central Italy. Landslides, 3(3):181–194. [DOI:10.1007/s10346-006-0037-0]
52. 22) Saulnier, G.M.; K.J., Beven and C., Obled. 1997. Including spatially variable effective soil depths in TOPMODEL. Journal of Hydrology 202:158–172.
53. 23) Savage, W.Z.; J.W., Godt, and R.L., Baum. 2003. A model for spatially and temporally distributed shallow landslide initiation by rainfall infiltration, in Rickenmann, D., and Chen, C., eds., Debris- flow hazards mitigation—mechanics, prediction and assessment: Rotterdam, Millpress, p:179–187.
54. 24) Savage, W.Z.; J.W., Godt, and R.L., Baum. 2004. Modeling time-dependent aerial slope stability, in Lacerda, W.A., Erlich, M., Fontoura, S.A.B., and Sayao, A.S.F., eds., Landslides—Evaluation and stabilization, Proceedings of the 9th International Symposium on Landslides: London, A.A. Balkema Publishers, 1: 23–36.
55. 25) Schilirò, L.; C., Esposito and G., Scarascia Mugnozza. 2015. Evaluation of shallow landslide-triggering scenarios through a physically based approach: An example of application in the southern Messina area (northeastern Sicily, Italy). Natural Hazards and Earth System Sciences, 15(9), 2091–2109.
56. 26) Schilirò, L.; J., Cepeda; G., Devoli and L., Piciullo. 2021. Regional analyses of rainfall-induced landslide initiation in upper gudbrandsdalen (South-eastern Norway) using TRIGRS model. Geosciences (Switzerland), 11(1): 1–15.
57. 27) Srivastava, R. and T.C.J., Yeh. 1991. Analytical solutions for one-dimensional, transient infiltration toward the water table in homogeneous and layered soils: Water Resources Research، 27: 753–762.
58. 28) Tarboton, D.G. 1997. A new method for the determination of flow directions and contributing areas in grid digital elevation models: Water Resources Research, v. 33(2): 309–319.
59. 29) Vieira, B.C.; N.F., Fernandes; O., Augusto Filho; T.D., Martins and D.R., Montgomery. 2018. Assessing shallow landslide hazards using the TRIGRS and SHALSTAB models, Serra do Mar, Brazil. Environmental Earth Sciences, 77(6). [DOI:10.1007/s12665-018-7436-0]
60. 30) Viet, T.T.; G., Lee, T.M., Thu and H.U., An. 2017. Effect of Digital Elevation Model Resolution on Shallow Landslide Modeling Using TRIGRS, Natural Hazards Review, V. 18 (2) - May 2017
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 | این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
