Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá, mô hình hóa và quản lý nguy cơ lũ quét tại khu vực ven biển thành phố Ras Ghareb, Vịnh Suez, Ai Cập
Tóm tắt
Việc đánh giá nguy cơ lũ quét tại khu vực ven biển thành phố Ras Ghareb (RGC), Biển Đỏ, Ai Cập, đã được thực hiện thông qua việc sử dụng các công cụ GIS và phương pháp đa tiêu chí không gian. Công trình này nhằm đánh giá, tích hợp và tạo ra các bản đồ nguy cơ lũ quét tiềm năng. Quy trình phân tích hierachy đã được sử dụng để tính toán trọng số của các yếu tố kiểm soát lũ quét và độ nhạy của chúng như các yếu tố địa hình, địa chất và thủy văn. Ngoài ra, mức độ rủi ro của mỗi lưu vực cụ thể và các tiểu lưu vực của nó được ước tính bằng cách kết hợp các giá trị tham số đã được chuẩn hóa. Mặc dù nằm trong một khu vực khô cằn, lưu vực có thể nhận một lượng lớn nước mưa, gây ra lũ quét tại cửa ra của lưu vực. Gần đây, lũ quét đã diễn ra tại khu vực ven biển của RGC vào tháng 10 năm 2016 và tháng 9 năm 2020, gây thiệt hại nghiêm trọng đến nhiều sinh mạng con người cũng như kết cấu hạ tầng và môi trường xung quanh. Theo báo cáo từ Hurghada, Tỉnh Biển Đỏ, RGC đã trải qua cơn lũ đặc biệt với lượng nước lớn hơn 120 triệu mét khối do 51 mm mưa gây ra. Dựa trên dữ liệu viễn thám từ vệ tinh như Mô hình Độ cao Kỹ thuật số Aster (GDEM) và các công cụ GIS, các mô hình thoát nước của lưu vực và tiểu lưu vực đã được vẽ và so sánh với các bản đồ địa hình tham chiếu có tỷ lệ 1:50,000. Các tiểu lưu vực đã được tách riêng và nghiên cứu hình thái học để xác định độ nhạy với lũ quét. Ngoài ra, mô hình đe dọa lũ quét đã được phát triển bằng cách sử dụng các công cụ xử lý địa lý do phần mềm ArcGIS cung cấp để tích hợp tất cả các yếu tố góp phần một cách không gian. Nguy cơ lũ quét trong các lưu vực Ras Ghareb (RG) và các tiểu lưu vực đã được xác định và phân loại thành ba loại (độ nguy hiểm cao, trung bình và thấp). Các lưu vực có nguy cơ lũ cao và trung bình cần những nghiên cứu toàn diện để đề xuất các biện pháp bảo vệ những khu vực nhất định khỏi nguy hiểm do lũ. Cuối cùng, GIS và phân tích đa tiêu chí không gian đã là những phương pháp hiệu quả để thực hiện một hệ thống quản lý lũ quét nhằm hỗ trợ các nhà quyết định thông qua các khuyến nghị bảo tồn và giảm thiểu khả năng nguy cơ lũ quét trong các khu vực nghiên cứu.
Từ khóa
#lũ quét #đánh giá nguy cơ #quản lý rủi ro #GIS #lưu vực #mô hình hóa #Ai CậpTài liệu tham khảo
Abrahams A (1984) Channel networks: a geomorphological perspective. Water Resour Res 20:161–168
Abuzied SM, Yuan M, Ibrahim SK, Kaiser MF, Saleem TA (2016) Geospatial risk assessment of flash floods in Nuweiba area, Egypt. J Arid Environ 133:54–72. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2016.06.004
Aggour TA, Gomaa MA (2008) Hydrogeological and hydrogeochemical studies in Wadi Baba and Sidri, southwestern part of Sinai. Egypt Annals Geol Surv Egypt 497–528
Aglan OShA (1995) Geology of groundwater supplies in the area between Wadi Gharandal and Wadi Sidri, southwestern Sinai. Msc. Thesis, Geol. Dept., Fac. Sci., Ain Shams Univ. p 202
Arnous MO (2011) Integrated remote sensing and GIS techniques for landslide hazard zonation: a case study Wadi Watier area, South Sinai, Egypt. J Coast Conserv 15(4):477–497. https://doi.org/10.1007/s11852-010-0137-9
Arnous MO (2016) Groundwater potentiality mapping of hard-rock terrain in arid regions using geospatial modelling: example fromWadi Feiran basin, South Sinai, Egypt. Hydrogeol J 24(6):1375–1392. https://doi.org/10.1007/s10040-016-1417-8
Arnous MO, Green DR (2011) GIS and remote sensing as tools for conducting geo-hazards risk assessment along Gulf of Aqaba coastal zone, Egypt. J Coast Conserv 15(4):457–475. https://doi.org/10.1007/s11852-010-0136-x
Arnous MO, Omar AE (2018) Hydrometeorological hazards assessment of some basins in Southwestern Sinai area, Egypt. J Coast Conserv. https://doi.org/10.1007/s11852-018-0604-2
Arnous MO, Aboulela HA, Green DR (2011) Geo-environmental hazards assessment of the north western Gulf of Suez, Egypt. J Coast Conserv 15(1):37–50. https://doi.org/10.1007/s11852-010-0118-z
Arnous MO, El-Rayes AE, Geriesh MH, Ghodeif KO, Al-Oshari F (2020) Groundwater potentiality mapping of tertiary volcanic aquifer in IBB basin, Yemen by using remote sensing and GIS tools. J Coast Conserv 24:27. https://doi.org/10.1007/s11852-020-00744-w
Arnous MO, Mansour BM (2022): Utilizing multi-temporal thermal data to assess environmental land degradation impacts: example from Suez Canal Region, Egypt. Environ Sci Pollut Res. https://doi.org/10.1007/s11356-022-22237-z
Bajabaa S, Masoud M, Al-Amri N (2014) Flash flood hazard mapping based on quantitative hydrology, geomorphology and GIS techniques (case study of Wadi Al Lith, Saudi Arabia). Arab J Geosci 7:2469–2481. https://doi.org/10.1007/s12517-013-0941-2
Ball J (1916) The geography and geology of west central Sinai. Egypt. Surv. Dept, Cairo, p 219
Ball J (1937) The water supply of Mersa-Matruoh. Egypt. Survey and Mine Dept., Paper. No.42, Cairo, 18p
Bapalu VG, Sinha R (2005) GIS in flood hazard mapping: a case study of Kosi River Basin, India; Natural Hazard Management, ESRI. www.gisdevelopment.net
Bathrellos GD, Skilodimou HD, Soukis K, Koskeridou E (2018) Temporal and spatial analysis of flood occurrences in drainage basin of Pinios River (Thessaly, central Greece). Land 7(3):106
CEOS (2003) The use of earth observing satellites for hazard support: assessments and scenarios, final report of the CEOS Disaster Management Support Group (DMSG). Helen M. Wood, Chair. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) United States Department of Commerce
Chorely R, Donald M, Pogorzelsk H (1957) A new standard for estimating drainage basin shape. Am J Sci 255:138–141. https://doi.org/10.2475/ajs.255.2.138
Dawod GM, Mirza MN, Al-Ghamdi KA (2012) GIS-based estimation of flood hazard impacts on road network in Makkah city, Saudi Arabia. Environ Earth Sci 67(8):2205–2215
Dhiman R, VishnuRadhan R, Eldho TI, Inamdar A (2019) Flood risk and adaptation in Indian coastal cities: Recent scenarios. Appl Water Sci 9(1):5
Dube K, Nhamo G, Chikodzi D (2022) Flooding trends and their impacts on coastal communities of Western Cape Province, South Africa. GeoJournal 87(Suppl 4):S453–S468
Egyptian Geological Survey and Mining Authority "EGSMA " (1994) Floods of 1994, part 2, Red Sea Governorate. Cairo, 83 p. (In Arabic)
Egyptian Meteorological Authority (2006) Climatic atlas of Egypt. Ministry of Transportation and Communications, Cairo
El Nahry AH, Saleh AM (2005) Using remote sensing and GIS techniques for identifying influence of seasonal flashfloods on El-Qaa plain, Egypt. Proc. SPIE 5976, Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and Hydrology VII, 597–604. https://doi.org/10.1117/12.621051
El Shamy IZ (1983) On the hydrogeology of west Central Sinai. Egypt Jgeol 27(1–2):93–105
EL-Rayes AE, Arnous MO, Aboulela HA (2015) Hydrogeochemical and seismological exploration for geothermal resources in South Sinai, Egypt utilizing GIS and remote sensing. Arab J Geosci 8(8):5631–5647. https://doi.org/10.1007/s12517-014-1667-5
El-Rayes AE, Arnous MO (2015) A novel approach in hydrogeochemical exploration for uranium mineralization: example from west central Sinai, Egypt. Acta Geol Sin (Engl Ed) 89(6):1895–11913. https://doi.org/10.1111/1755-6724.12606
El-Rayes AE, Arnous MO, Aziz AM (2017) Morphotectonic controls of groundwater flow regime and relating environmental impacts in Northwest Sinai, Egypt. Arab J Geosci 10:401. https://doi.org/10.1007/s12517-017-3188-5
EL-Rayes AE, Geriesh MH, Omran AF (2009) Flood control and water management in arid environment case study on Wadi Hagul, Gulf of Suez Region, Egypt. International Conf. on water conservation in arid regions, King Abdul Aziz Univ., Jedda, KSA, pp 1:28
Faniran A (1968) The index of drainage intensity- A provisional new drainage factor. Aus J Sci 31:328–330
Fernandez D, Lutz M (2010) Urban flood hazard zoning in Tucumán Province, Argentina, using GIS and multicriteria decision analysis. Eng Geol 111(1–4):90–99
Gardiner V (1990) Drainage basin morphometry. In: Goudie A (ed) Geomorphological techniques. Unwin Hyman, London, pp 71–81
Hadley R, Schumn S (1961) Sediment sources and drainage basin characteristics in upper Cheyenne River basin. US Geological Survey Water-Supply Paper 153-B, Washington DC, 198
Hallegatte S, Green C, Nicholls RJ, Corfee-Morlot J (2013) Future flood losses in major coastal cities. Nat Clim Chang 3(9):802–806
Hammad FA (1980) Geomorphological and hydrological aspects of Sinai Peninsula. A.R.E. Geol Surv Egypt 10:807–817
Hammad FA, Misak RF (1985) Quantitative geomorphology and groundwater possibilities in the vicinities of Wadi Nasib, Abu Zeneima, Sinai, Egypt. Desert Institute. Bull ARE 35(2):331–351
Horton RE (1932) Drainage basin characteristics: Trans Amer Geophys Union, 13. pp. 350–361
Horton RE (1945) Erosional development of streams and their drainage basins, Hydrophysical approach to Quantitative Morphology. Geol Soc Am Bull 56:275–370
Ivanova E, Nedkov R, Ivanova I, Radeva K (2012) Morpho-hydrographic analysis of black sea catchment area in Bulgaria. Procedia Environ Sci 14:143–153. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.03.014
Komuscu AU, Erkan A, Celik S (1998) Analysis of meteorological and terrain features leading to the Izmir flash flood, 3–4 November 1995. Nat Hazards 18:1–25
Krishnamurthy J, Srinivas G, Jayaraman V, Candrasekhar M (1996) Influence of rock types and structures in the development of drainage networks in typical hardrock terrain. ITC J 3:252–259
Kumar R, Kumar S, Lohani AK, Nema RK, Singh RD (2000) Evaluation of geomorphological characteristics of a catchment using GIS. GIS India 9(3):13–17
Maidment DR (2002) Arc-Hydro GIS for water resources. ESRI Press, California
Martz LW, Garbrechet J (1992) Numerical definition of drainage network and sub catchment areas from digital elevation models. Comput Geosci 18(6):747–761
Miller VC (1953) A quantitative geomorphic study of drainage basin characterize in the Clinch Mountain area, Virginia and Tennessee. Columbia Univ Dept Geology Tech Report (3): p. 30
Mondal T, Gupta S (2015) Evaluation of morphometric parameters of drainage networks derived from topographic map and digital elevation model using remote sensing and GIS. Int J Geomat Geosci 5(4):655–664
Moubarak AH, Arnous MO, El-Rayes AE (2021) Integrated geoenvironmental and geotechnical risk assessment of East Port Said Region, Egypt for regional development. Geotech Geol Eng 39(2):1497–1520. https://doi.org/10.1007/s10706-020-01571-4
Nageswararao K, Swarna LP, Arun KP, Hari KM (2010) Morphometric analysis of Gostani River basin in Andhra Pradesh state, India using spatial information technology. Int J Geom Geosci 1(2):79–187
NHI "National Highway Institute" (2002) Highway hydrology. Hydraulic design series number 2 (2nd ed.), Publication No. FHWA-NHI-02–001, USA, 426 p
Omran A, Fahmida K, Schröder D, Arnous MO, El-Rayes AE, Hochschild V (2021) GIS-based rockfall hazard zones modeling along the coastal Gulf of Aqaba Region, Egypt. Earth Sci Inform 14(2):691–709. https://doi.org/10.1007/s12145-021-00580-y
Omran A, Schroder D, El-Rayes A, Geriesh M (2011) Flood hazard assessment in Wadi Dahab, Egypt based on basin morphometry using GIS techniques. In: Car A, Griesebner G, Strobl J (Eds): Geospatial crossroads @ GI_Forum '11. © Herbert Wichmann Verlag, VDE VERLAG GMBH, Berlin/Offenbach ISBN 978–3–87907–509–6
Papp F (2002) Extremes of extreme floods. In: A Snorasson, HP Finnsdottir, Moss M (Eds.) The extremes of the extremes: extraordinary floods. IAHS Publication 271, Inter. Assoc. of Hydrologic Sciences, Davis, pp 373–378
Patton PC (1988) Drainage basin morphometry and floods. In: Baker VR et al (eds) Flood geomorphology. Wiley, New York, pp 51–65
Pradhan B (2010) Remote sensing and GIS-based landslide hazard analysis and cross-validation using multivariate logistic regression model on three test areas in Malaysia. Adv Space Res 45(10):1244–1256
Rai PK, Mohan K, Mishra S, Ahmed A, Mishra VN (2014) A GIS-based approach in drainage morphometric analysis of Kanhar River basin, India. Appl Water Sci 7:217–232. https://doi.org/10.1007/s13201-014-0238-y
Saad KF, El Shamy IZ, Sweidan AS (1980) Quantitative analysis of geomorphology and hydrology of Sinai Peninsula, 5th Africa Conference, A.R.E
Saleh A (1989) Flash floods in deserts. A geomorphic study of desert Wadis. Institute of Arab Res, Spec Stud Ser 51:1–93
Sameena M, Krishnamurthy J, Jayaraman V, Ranganna G (2009) Evaluation of drainage networks developed in hard rock terrain. Geocarto Int 24(5):1–24
Schumn SA (1956) Evaluation of drainage systems and slopes in the badlands at perth Amboy, New Jersy. Bull Geol Soc 67. pp. 597–646
Shata AA (1955) Some remarks on the distribution of the carboniferous formations in Egypt. Bull Inst Des Egypt 5:241–247
Smith K (2013) Environmental hazards: assessing risk and reducing disaster. 6th edn, Routledge. https://doi.org/10.4324/9780203805305
Stern RJ, Hedge CE (1985) Geochronologic and isotopic constraints on late Precambrian crustal evolution in the Eastern Desert of Egypt. Am J Sci 285:97–127
Strahler AN (1952) Dynamic basis of geomorphology. Geol Soc Am Bull 63:923–938. https://doi.org/10.1130/0016-7606
Strahler AN (1957) Quantitative analysis of watershed geomorphology. Trans Am Geophys Union 138:913–920
Strahler AN (1964) Quantitative geomorphology of drainage basins is channel networks. In: Te Chow Vent (ed) Hand book of applied hydrology. McGraw Hill Book Company, New York, pp 39–79
Thorne CR (2002) Geomorphic analysis of large alluvial rivers. Geomorph 44(3–4):203–219. https://doi.org/10.1016/S0169-555X(01)00175-1
Wang Y, Zhang W, Liu X (2010) Hydrological watersheds model researching based on digital elevation model. 2010 18th International Conference on Geoinformatics, 18–20 June 2010, Beijing, pp 1–5, IEEE. https://doi.org/10.1109/GEOINFORMATICS.2010.5567929l
Xiao L, Liu H, Zhao X (2010) Impact of digital elevation model resolution on stream network parameters. Environmental Science and Information Application Technology (ESIAT), 2010 International Conference on (vol 3). https://doi.org/10.1109/ESIAT.2010.5568306
Youssef AM, Pradhan B, Hassan AM (2011) Flash flood risk estimation along the St. Katherine road, southern Sinai, Egypt using GIS based morphometry and satellite imagery. Environ Earth Sci 62(3):611–623
Youssef AM, Hegab MA (2005) Using geographic information systems and statistics for developing a database management system of the flood hazard of Ras Gharib area, Eastern desert, Egypt. The fourth international conference on the geology of Africa (2):1–15
Zerger A, Smith DI (2003) Impediments to using GIS for real-time disaster decision support. Comput Environ Urban Syst 27:123–141
Zhang XU, Zhou T, Zheng J (2009) DEM-based spatial discretization and parameter database design for distributed hydrological model. Proc. SPIE 7498, MIPPR 2009: Remote Sensing and GISData Processing and Other Applications, 749831 (October 30, 2009). https://doi.org/10.1117/12.832487