هفتمین کنفرانس زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران

1390دانشگاه صنعتی شاهرود، شهریور

مکانیابی لندفیل شهر قوچان با استفاده از تلفیقMCDA و روش GISسیستم

زکیه غیور ساالنقوچدانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده ی علوم پایه

دکتر مرتضی رزم آرادانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده ی علوم پایهاستادیار

مجتبی زارع صفتدانشگاه چمران اهواز، دانشكده علوم پایه

چكيده )تصمیم گیری بر مبنای MCDA و GISدر مطالعه حاضر مکان یابی مناسب برای یک ناحیه لندفیل در مجاورت شهر قوچان با استفاده از

الیه نقشه داده شامل توپوگرافی، مسکونی، جاده ها، سطح آب زیرزمینی، گسل، خاک،13آنالیزهای چندمعیاری( تعیین گردید. برای این منظور

وMCDAرودخانه ها، گلباد ، شیب، زمین شناسی، زمین های مورد استفاده، دشت های سیالبی و آبهای سطحی تهیه و دو روش متفاوت از تلفیق

GIS و نیز اینکه الزم شد بررسی های صحرایی نتایج جالبی حاصل شد و آن تطابق خوب مکانهای کاندید شده با معیارهای انتخابی انجام گردید. در

تا تعدادی پارامترهای اضافی در این مدل در نظر گرفته شود که بدون بررسیهای صحرایی متصور نبود.

MCDA، روش AHP، قوچان، GIS، Expert Choice11لندفیل، مکانیابی، کلمات کلیدی:

Landfill site selection of Quchan city by using the integration of GIS and MCDA method

Zakieh Ghayour Salanghoch

Ferdowsi University of Mashhad, Faculty of Science

Morteza Razmara

Prof. Associate Ferdowsi University of Mashhad, Faculty of Science

Mojtaba Zaresefat

Chamran Univercity of Ahvaz, Faculty of Science

Abstract: In the predent study, candidate sites for an appropriate landfill area in the vicinity of Quchan city are determined by using the integration of GIS and MCDA

(multicriteria decision analysis. For this purpose, 13 input map layers including topography, settlements, roads, soil, fault, slope, geology, land use, river, wind rose, surface

groundwater, floodplains and surface water are prepared and two different MCDA methods (simple additive weighting and analytical hierarchy process) are implemented to

a GIS. During field checks, some interesting results are obtained, well agreement of candidate sites with the selected criteria and it is seen that additional parameters need to

be included in the model which have not been thought before the field work.

Keywords Landfill, Site selection, GIS, MCDA, Expert Choice11, Quchan, AHP

مقدمه

کاهش مواد زائد از منشا، بازیافت و تبدیل مواد زاید روشهایی هستند که به طور گسترده ای در مدیریت مواد زایWد مWWورد اسWتفاده قWWرار می

گیری در برابر حجم زیادی از اطالعات(، جهت فائق آمدن بر مشکالتی که نیاز به تصمیمMCDAگیری بر مبنای آنالیزهای چندمعیاری ) گیرد. تصمیم

گیرد. مبنای این روش بر این پایه استوار است که مسئله به بخشهای کوچکتر قابل درک تقسWWیم، سWWپسپیچیده وجود دارد، مورد استفاده قرار می

(. هدف اصلی از این مطالعه،Malczewski, 1997هر بخش به صورت جداگانه آنالیز و در انتها، بخشها با یک روش منطقی تصحیح، تلفیق می شوند )

و کاربرد این متدولوژی در مورد شهر قوچان می باشWWد کWWه در شWWمال غWWرب مشWWهد قWWرار گرفتWWه MCDAو GISبسط یک متدولوژی با استفاده از

است.

عمWWده محWWدوه مطالعWWاتی از،شناسی می باشد. از نظWWر زمینkm2 44/8 نفر دارای مساحتی حدود 103346 شهر قوچان با جمعیتی بالغ برحدود

شوریجه و رسوبات کواترنری تشکیل شده است. میزان تولید زباله در فصول مختلف متفاوت است به طWوری کWه بیشWترین،سازندهای مزدوران

در روز می باشWWد. گرم به ازای هWWر نفر700 تن در روز با میزان سرانه 60میزان تولید زباله باشد.میزان تولید زباله در فصول بهار و تابستان می

% است.06الزم به ذکر است که رشد جمعیتی این شهرستان برابر با

اطالعات عمومي1منطقه مورد مطالعه1-1

باشWWد. وسWWعت کWWل منطقWهعWWرض شWWمالی می 37◦17´ طول شWWرقی و 58◦30´ محدوده مورد مطالعه در استان خراسان رضوی با مختصات

وm 3032 آن دشت و بقیه آنرا ارتفاعات تشکیل می دهد. بلندترین نقطه حوزه از سطح دریا km2 1,300( که 1می باشد )شکل km2 3810حدود

از سWWطح دریWWا ارتفWWاع دارد. شهرسWWتان قوچWWان در اقلیمی نیمWWه مرطWWوب و سWWردm 1000پایین ترین نقطه در محل خروجی دشت قوچان حWWدود

کوهستانی واقع گردیده است و از این رو دارای منابع آب های سطحی و زیرزمینی نسبتا زیادی است. شهرستان قوچان از شWWمال بWWه شهرسWWتان

درگز و کشور ترکمنستان، از شرق به شهرستان چناران و از جنوب به شهرستان نیشابور و از غرب بWWه اسWWتان خراسWWان شWWمالی محWWدود اسWWت.

است . mm 276متوسط میزان بارندگی براساس آمار ده ساله

گستره نقشه، بخش میانی پهنه کپه داغ است. این واحدهای سنگی با دیرینه ای از ژوراسیک تا عهدحاضر در منطقه رخنمون دارند. در محWدوده

سنگ، مارن، توف، آهک، بازالت و آندزیت می شود. مورد مطالعه سنگ های رسوبی، آذرین و آتشفشانی قرار دارد که حاوی ماسه

: موقعیت منطقه مورد مطالعه1شکل

روش انجام کار2روش شناسی2-1

برای نیل به هدف مکان یابی محل دفن زباله های شهری شهرستان قوچان، الیه های اطالعاتی مورد نیاز از جملWWه نقشWWه هWWای زمین شناسWWی،

کاربری اراضی، شیب منطقه، توپوگرافی، موقعیت روستاها، حریم شهری، آب های سطحی و زیرزمینی، جاده ها و گسل ها، جمWWع،خاک شناسی

وزن دهی گردید. Expert Choice11آماده سازی و در نرم افزار GIS 9.3آوری و سپس در محیط

با دقت باال از نظر سرعت عمل و سWWهولت انجWWام عملیWWات بWWا وجWWود GIS سامانه داشتن تعدد الیه ها و توانایی باال در ترکیب و تلفیWWق الیWWه هWWای مختلWWف اطالعWWاتی از ابزارهای مناسبی است. سیستم اطالعات جغرافیWWایی یWWک سیسWWتم رایانWWه ای بWWرای

مدیریت و تجزیه و تحلیل داده های فضایی است. ( روشی است منعطف، قوی و ساده کWWه بWWرایAHP فرآیند تحلیل سلسله مراتبی )

تصمیم گیری در شرایطی که معیارهWای تصWمیم گWیری، انتخWاب بین گزینWه هWا را بWا یکی از گسWWترده تWWرینAHPمشکل مواجه می سازد، مورد استفاده قرار می گWWیرد.

,Omkarprasadابزارهای تصمیم گیری چند معیWاره اسWت ) (. این نWرم افWزار قWادر2004 (Erkut and Moran, 1991است مسائل بسیار پیچیده را به مسائل ساده تر تبدیل کند )

جهت سWWاده تWWر کWWردن، سعی شWWد یWWک نمWWودار درخWWتی،که در منطقه مورد مطالعه (. در اولین سWWطح سلسWWله2مکانیابی محل لندفیل مورد استفاده قرار گیرد )شWWکل

مراتب ماتریسWWی ایجWWاد می گWWردد کWWه دارای قWWابلیت مقایسWWه زوج زوج می باشWWد )Guiqin, 2009 روش .)AHP در نرم افزار Expert Choice11قابل اجرا است. در نرم افزار

Expert Choice11 تفاده از روشWا اسWWپس بWWخص و سWWا مشWابتدا معیارها و زیر معیاره 0.1مقایسه دوتایی وزن دهی انجام می گیرد. میزان خطا در وزن دهی باید کمتر از

.(Tzeng, 2002)باشد

شماره منطقه نمودار درختی جهت ساده تر کردن مکانیابی محل لندفیل - 2شکل درمطالعه مورد

امتیاز دهی و تلفیق الیه ها 2-2 معیار های مورد نظر در مکانیابی دفن زباله برای منطقه مورد مطالعه بر اساس ضوابط و استاندارد ها و شرایط جغرافیایی منطقه، براسWWاس

buffer نقشه های مبنا، مناطق حائل )،( می باشد. خالصه ای از الیه ها1جدول ) zones( دیWWو درجه بن )rankingsه، درWWتفاده در این مطالعWWورد اسWWم )

بWه الیWه هWا Expert Choice11ابتدا هر الیه اطالعاتی امتیازدهی شده و سپس وزن به دست آمWده در نWWرم افWزار آورده شده است. 2جدول شماره

بیشترین امتیاز را 9کمترین امتیاز و عدد 1بوده و بدین صورت که 1-9از اضافه می شود. این وزن دهی براساس امتیازات می باشد. امتیازدهی

انجام می شود.Expert Choice 11پس از وزن دهی الیه ها، الزم است تا یک وزن کلی برای الیه ها به دست آورد که این کار نیز در نرم افزار دارا می باشد.

براساس وزن کلی به دست آمده روی هم گذاری و نقشه نهایی مکان دفن زباله به دست آمده است. ،الیه های اطالعاتی که قبال رستری شده اند

انتخاب گردید. نقشه هWWایGISبا استفاده از ها برای انتخاب مکان لندفیل هآنالیز داد برای SAW و AHP دو روش ، بعد از وارد نمودن همه الیه ها

آورده شده است. 3خروجی که با دو روش تهیه شد شامل بس شماری وزن الیه ها و نیز محدودیت ها در شکل شماره

در طی بررسیهای صحرایی نتایج جالبی حاصل شد و آن اینکه الزم شد تا تعWWدادی پارامترهای اضافی در این مدل در نظر گرفته شWWود کWWه بWWدون بررسWWیهای صWWحرایی متصور نبود و نیز اینکWWه تعWWدادی از پارامترهWWا بیشWWتر از آنچWWه منظWWور شWWده بWWود می

بایست به آن توجه شود.

: ضوابط و استانداردهای در نظر گرفته شده1جدول

ردیفنام معیارنحوه اثر و ضوابط1مراکز شهری متر1000حداقل فاصله 2جاده متر1000حداقل فاصله

3منابع آب سطحی متر از جویبارها200 متر از رودخانه های اصلی و 300حداقل منابع آب زیر متر300 متر و حداقل فاصله 10حداقل عمق سطح ایستابی آب زیرزمینی

زمینی4

5زمین شناسیدارای سنگ بستر تا حد امکان از سنگ هایی نفوذ ناپذیر باشد6کاربری اراضیتا حد امکان دارای کاربری با ارزشی مانند کشاورزی، جنگل ، تاالب و مرتع نباشد

دارای خاک سطحی تا حد امکان از جنس رس سیلتی و در مرحله بعدی از جنس شنیسیلتی باشد

7خاک شناسی

8گسل متر500حداقل فاصله 9شیب درجه باشد10شیب کمتر از

عدم قرار گیری محل دفن در باال دست جریان باد های غالب منطقه نسبت به مناطقمسکونی

10باد

11قنات متر100حداقل فاصله 12چاه های آب متر300حداقل فاصله 13چشمه ها متر300حداقل فاصله 14روستا متر500حداقل فاصله

حائل (خالصه- 2جدول مناطق مبنا، های نقشه ها، الیه از بندی) (buffer zonesای درجه وrankings (مطالعه این در استفاده مورد

مساحدرجه بندی منطقه بافرنقشه مبنانام الیه ت

)%( جزئی

کلی

زمین های مورد

استفاده

نقشه کاربریاراضی

9 %5 – 25مرتع با پوشش گیاهی

6

15710 %25 – 50مرتع با پوشش گیاهی

53باغ367اراضی زراعی آبی و دیم15شهر و شهرک صنعتی

واحدهای زمین

شناسی

سازمان زمین شناسی و اکتشافات

معدنی

9سنگ های بازالتی و آندزیتی و توف

7

15 رسوبات نئوژن و سازندهای

سرچشمه و شوریجه75

52ماسه سنگ و مارن سازند تیرگان با میان الیه هایی از

آهک367

111رسوبات کواترنری

نقشه یشیبتوپوگرافی

0 - 109

10

1010 - 207620 - 405840 - 60312

60 - 100164

نقشه یجادهتوپوگرافی

100013 20005

2000< 9

نقشهارتفاعتوپوگرافی

1600> 95

81900 – 16007202300 – 1900332

2300< 140

نقشه خاکنوع خاکشناسی

خاک های خیلی عمیق و عمیق بابافت متوسط تا سنگین

9

6

15

خاک های عمیق با بافت متوسط تاسنگین، شور و قلیایی

75

خاک های نیمه عمیق تا کم عمقسنگریزه دار

525

خاک های خیلی کم تا کم عمق،غالبا لخت و بدون پوشش

360

سطح آبزیرزمینی

نقشه یهیدرولوژی

85< 98

3045 - 8571015 - 45515

15> 345 آبهای

سطحی نقشه

توپوگرافی1000< 9

4 1000 - 5005500> 1

فاصله ازشهر

نقشه یتوپوگرافی

3000 – 016

157000 - 3000930

15000 - 7000555

فاصله ازگسل

نقشه یتوپوگرافی

3000< 9

5 1000 – 300071000> 3

جهت بادغالب

گلباد منطقه عدم قرارگیری در مسیر جهت باد

غالب منطقه9

4

قرارگیری در مسیر جهت باد غالبمنطقه

1

شماره انتخاب - 3شکل برای ها داده آنالیز در ها محدودیت نیز و ها الیه وزن شماری بسمطالعه مورد منطقه در لندفیل مکان

( ) ( ب ( الف

( ) ( د ( ج

: الف( نقشه های شیب، ب( آب های زیرزمینی، ج( کاربری اراضی،4شکل د( زمین شناسی

: وزن نهایی الیه ها5شکل

: ماتریس بندی الیه ها6شکل

زباله: 7شکل دفن محل بندی پهنه

نتيجه گيري 3تلفیق که داد نشان مطالعه GISاین ، SAW وMCDA مسئله حل جهت قدرتمندی ابزار

زیرا باشد می لندفیل مکان را GISانتخاب ها داده ارائه و کاربری موثر، و کارا صورت بهولی آورد می مبنای MCDAفراهم بر لندفیل مناسب بالقوه نواحی از سازگار بندی درجه

. این، بر عالوه آورد می فراهم را معیارها از امکان می دهد تا با توجه به اهمیتتعدادی در منطقWWه مWWورد،گزینWWه ممکن بهWWترین ،هWWر یWWک از پارامترهWWا در وزن دهی الیWWه ها

بررسی را مشخص نماید.زباله در نقشه ی پهنه بندی نهایی دفن ها، مکانها، از مناطق عالی تا بسیارمحل

بد تفکیک و نقاط بسیار مناسب با توجه به فاصله از شهر، شیب، ارتفWWاع، منWWابع آب درسطحی و زیرزمینی و جهت جریان آب های سطحی و زیرزمینی انتخWWاب گردیWWد.

منطقه مشخص شد کWWه دو ناحیWWه آن مناسWWب و خیلی مناسWWب5فرآیند مکان یابی، می باشد که در قسمت جنوب غرب و شمال واقع شWWده انWWد. در این نWWواحی سWWطح

آب زیرزمینی پایین و لیتولوژی منطقه از نوع آندزیت می باشد.

مراجع4 (. مکان یابی محل دفن زاید جامد شهری با اسWWتفاده از1385حبیبی، کیومرث و همکاران )

. مجموعه مقاالت کنفرانسGISتلفیق منطق فازی و مدل تحلیل سلسله مراتبی در محیط محیط زیست و توسعه پایدار

براي شهرGIS(. مكان يابي محل دفن مواد زائد جامد با استفاده از 1380حيدرزاده، نيما )تهران، پايان نامه كارشناسي ارشد، دانشكده فني، دانشگاه تربيت مدرس.

صWWمدي، م. ت. مرتضWWوي، س.م. محمWWد طWWاهري، ا. فWWاتحي، آ. بينواپWWور، م. زارعي، ط. مطالعه مWWورديGIS(" مكانيابي محل دفن زباله بااستفاده از نرم افزار1386محمدي، ز. )

دهستان سردرود علياي )شهرستان رزن(". دهمين همايش ملي بهداشت محيط، همدان. (، مکانیابی محل هWWای دفن مWWواد زایWWد جامWWد، دفWWتر محیWWط زیسWWت1370منوری، مسعود )

انسانی، سازمان حفاطت محیط زیست، تهران.Saaty, T. L. (1980), The Analytical Hierarchy Process, Planning Priority, Resource Allocation, TWS Publications, USA.Sener, E., ¸Sener, ¸S. and Davraz, A. (2009). Assessment of Aquifer Vulnerability in the Lake Basin Based on GIS and DRASTIC Method: A case study of Senirkent– Uluborlu (Isparta-Turkey) Basin. Hydrogeology Journal, 17(8), 2023–2035Ye¸silnacar, M. ˙ I., & Cetin, H. (2005). Site selection for hazardous wastes: A case study from the GAP area, Turkey. Engineering Geology, 81, 371–