Flood vulnerability assessment using multi criteria approach : a case study from north Gaza

Other Title(s)

تقييم مواطن ضعف أماكن التعرض للفيضانات باستخدام نهج متعدد المعايير : دراسة حالة شمال قطاع غزة

Dissertant

Matar, Daliyah Taysir Khalil

Thesis advisor

al-Astal, Khalil Mahmud
Ishtiwi, Tamir Asad

University

Islamic University

Faculty

Faculty of Engineering

Department

Department of Civil Engineering

University Country

Palestine (Gaza Strip)

Degree

Master

Degree Date

2019

Arabic Abstract

تعد الفيضانات هي واحدة من الكوارث الطبيعية السائدة التي تتسبب في أضرار جسيمة للسكان.

تهدف هذه الدراسة إلى تقييم مواطن الضعف تجاه الفيضانات في منطقة شمال قطاع غزة.

تم إجراء هذه الدراسة من خلال ثلاثة نماذج ( 1 ) نموذج التسلسل الهرمي التحليلي ( AHP ) ( 2 ) نظم المعلومات الجغرافيه ( ( ArcGIS ( SewerGEMs ) 3 لنمذجة وتوقع مناطق الضعف في شمال قطاع غزة، تم استخدام تقنيات نظم المعلومات الجغرافية و التسلسل الهرمي المتكاملة.

و قد تم رسم خرائط الضعف تجاه الفيضانات باستخدام بعض المعايير المسببة للضعف مثل المعايير الاجتماعية التي تشمل الكثافة السكانية للمنطقة، و معايير التعلم، معايير الهياكل البنائية للمنازل، المعايير الفيزيائية و التي تشمل ميول المنطقة كميات سقوط المطر، نوع التربة استخدام الأراضي و توافر شبكات التصريف و مدى قدرتها الاستيعابية.

علاوة على ذلك، تم خلال الدراسة دراسة نظام تصريف مياه الأمطار الحالي والتحقيق من قدرته الاستيعابية باستخدام SewerGEMs.

حيث تم اعتماد نموذج Arc Hydro لدى بيئة ال Arc GIS لتحديد مناطق مستجمعات المياه في محافظة شمال غزة بيانات الإدخال الرئيسية المستخدمه للنمذجة هي نقاط الارتفاع، نموذج الارتفاع الرقمي ( DEM )، حدود منطقة الدراسة.

في نهاية النمذجة تم تحديد مناطق استجمعات المياه لبرك تجميع مياه الامطار و الناطق الفيضان كما تم استخدام النتائج النهائية السابقة لتقدير كمية الجريان السطحي باستخدام طريقة Soil Conservation Service ( SCS ) لدي Sener GEM ومقارنة كمية الجريان الناتجة مع قدرة استيعاب الشبكة ( نظام التصريف ).

أظهرت نتائج المقارنة المزدوجة لكل مستوى في نموذج التسلسل اليرمي أن المعايير الفيزيائية هي الأكثر تأثيراً على رفع ضعف المنطقة تجاه الفيضانات بنسبة 71.79%، بينما كانت المعايير الاجتماعيه، الهيكل البنائي للمنازل ومعايير التكيف أقل مساهمة في زيادة ضعف المنطقه تجاه الفيضانات بنسبة 15.18%، 7.67% و 5.36% على التوالي.

من ناحية أخرى، كانت المعايير الفرعية الأكثر تأثيرا هي شبكات التصريف وميل المنطقه بنسبه 22.69% و %18 على التوالي.

كما أظهرت النتائج انسافا كبيرا في آراء الخبراء الذين قاموا بتحديد الأولويات والمقارنه بين المعايير.

كما أظهرت النتائج الإجراءات البديلة الأكثر ما تهمة والأكل تفضيلاً للتخفيف من الضعف و التي أوضحت أن الإدارة المتكاملة لمياه الأمطار هي البديل الأفضل بوزن نسبي يبلغ 55.8% بينما تم تصنيف خيار إعادة التوطين كخيار أخير قبل عدم اتخاذ أي إجراءات للتخفيف بوزن نسبي %19.2 بسبب التكلفة العالية والأراضي المحدودة.

أظهرت نتائج خرائط الضعف أن 45% من شمال قطاع تصنف ضمن المناطق الأكثر ضعفا تجاه الأمطار.

في حين أن ما يقرب من 70% من السكان في شمال غزة من المتوقع أن يتعرضوا الخطر الفيضانات العالية.

من ناحية أخرى، أظهرت نتائج تقييم شبكات التصريف أن 40% من شبكات تصريف مياه الأمطار تعاني من قصور في القدرة الاستيعابية و عدم كفاية القدرة التخزينية لأحواض تجميع مياه الأمطار باستثناء بركة أبو راشد الأمر الذي يتطلب تصين النظام الحالي و رفع مستواء في النهاية تم تطوير أولويات التدخل وإجراءاتها حسب درجة الضعف، و اقترحت تنفيذ خطة متكاملة لإدارة مياه الأمطار ( ISMP ) في المناطق الأكثر ضعفا، في حين تم اقتراح عدم اجراء أي نوع من التدخل في المناطق الأقل ضعفاً بشكل عام، يقدم هذا البحث إرشادات حول ما يجب على صناع القرار مراعاته عند تقييم مواطن الضعفه و تحديد خيارات التخفيف استجابة للمخاطر و تحديد أولويات الدعم.

English Abstract

Flooding is one of the prevalent natural disasters that cause serious damage to the population.

The objective of this study was to assess the flood vulnerability in North Gaza area.

This study has been done using three models: 1) Analytical Hierarchy process (AHP), 2) ArcGIS, and 3) SewerGEMs.

To model and to predict the flood vulnerability areas in North Gaza, an integrated GIS and AHP techniques were used.

The flood vulnerability mapping was produced using various flood vulnerability causative criteria such as social including poverty and culture and a population density of the area, coping, household structural, and physical including rainfall quantities, soil type, land use, and network availability and reliability.

Moreover, the existing stormwater drainage system was investigated using SewerGEMs.

The main method used for the delineation of the catchment areas of North Gaza governorate was Arc Hydro model under the ArcGIS environment.

The main input data of the modeling was elevation points, digital elevation model (DEM), study area position.

The catchment areas at ponds and depression zones were developed by the end of the model.

The final results of catchments delineation were used to estimate the amount of the runoff using the Soil Conservation Service (SCS) method in SewerGEMs and compare the generated amount of runoff with the system capacity.

From the pairwise judgment of each level at AHP model, it was clear that the most likely criteria to increase the vulnerability of the area was the physical criteria with a relative probability of 71.79% while the social, the household structure and the coping vulnerability were having less contribution to increase flood vulnerability of the area with relative weight of 15.18%, 7.67%, and 5.36% respectively.

Furthermore, the most dominant sub-criteria were the drainage and slope with a relative weight of 22.69% and 18% respectively.

It also showed high consistency in judicial opinions.

As well as the results provided the most favorable and less favorable alternative actions to mitigate the vulnerability which shows that integrated stormwater management was the best alternative with a relative weight of 55.8% while the relocation option was ranked as the option before the do nothing with a relative weight of 19.2% due to high cost and limited land.

Results of vulnerability mapping showed that nearly 45% of North Gaza are among highly vulnerable toward flood.

While almost 70% of the population in North Gaza are expected to expose to the high flood risk.

On the other hand, the assessment of the existing drainage pipelines presents that 40% of pipelines capacity is inadequate and the storage capacity of all the storm ponds are insufficient except for Abu Rashid pond.

In that improvement and upgrading of the existing system are highly recommended.

By the end, intervention prioritized and the procedure was also developed according to the degree of vulnerability, the highest vulnerable areas were proposed to conduct integrated stormwater management plan (ISWMP) while doing nothing option was proposed for the lowest vulnerable areas.

In general, this research provides guidance on what the decision makers should consider when assessing vulnerability, setting mitigation options in response to hazards and giving a recommended prioritize support.

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

• Case studies
• Floods
• Gaza Strip

No. of Pages

188

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-903780