Višekriterijumsko odlučivanje u funkciji konzervacije zemljišnih i vodnih resursa brdsko-planinskih područja Centralne Srbije

Abstract

Primena metoda višekriterijumskog odlučivanja u oblasti zaštite od erozije i bujica, sa ciljem konzervacije zemljišnih i vodnih resursa brdsko-planinskih područja centralne Srbije predstavlja predmet ove disertacije. Geografsko područje istraživanja predstavljaju sliv Topčiderske reke, sliv reke Toplice i sliv reke Rasine, koji su klasifikovani u sistem podslivova. Vrednosti kriterijuma za procenu erozije zemljišta: načina korišćenja zemljišta, erodibilnosti zemljišta, kišnog faktora i topografskog faktora (RUSLE metoda), kao i vrednosti 10 morfometrijskih parametara korišćenih za procenu opasnosti od bujičnih poplava (površina podsliva, relativni pad toka, srednji pad podsliva, koeficijent erozione energije reljefa, geomorfološko-erozioni koeficijent itd.) su utvrđeni analizom odgovarajućih podloga uz primenu GIS-a. U radu su primenjene metode višekriterijumske analize: AHP, WSM, ELECTRE II i PROMETHEE II. Pomoću ovih metoda su određene težine kriterijuma i rangirani podslivovi prema ugroženosti erozijom i prema ugroženosti od bujičnih poplava. Izdvojeni su podslivovi prvog ranga, gde je potrebno primeniti konzervacione mere i radove. Pomenute metode višekriterijumske analize su primenjene i za: izbor bujičnih slivova gde će se graditi pregrade (kao tehnički radovi u koritu bujičnih vodotokova), izbor najprihvatljivije kombinacije pregrada, kao i profila za njihovu izgradnju. Na terenu su registrovana oštećenja pregrada i predložena je formula za prioritizaciju njihovog saniranja. Metode višekriterijumske optimizacije (metoda ograničenja i metoda težinskih koeficijenata) su primenjene za izbor optimalne strukture načina korišćenja zemljišta, kao i optimizaciju podizanja terasa kao konzervacione mere. Predložen je model integralnog uređenja sliva, gde bi primena metoda višekriterijumske analize omogućila izbor najprihvatljivije kombinacije mera i radova za redukciju/prevenciju erozije i bujica.

Application of multi-criteria decision-making in the field of soil erosion protection and torrents control, with the aim of conservation of soil and water resources in hilly-mountainous areas of central Serbia, represents the subject of the thesis. Тhe geographical area of research includes: Topciderska River, Toplica River and Rasina River Watershed, which are classified in the sub-watershed system. Тhe values of criteria for estimating soil erosion are: land use, soil erodibility, rainfall erosivity factor and topographical factor (RUSLE method), as well as the value of 10 morphometric parameters used to estimate the risk of torrential floods (sub-watershed area, relative slope of the river bed, the mean sub-watershed slope, the coefficient of erosion energy of relief, geomorphological-erosion coefficient) are established by using relevant maps and GIS technique. In the paper, there have been applied various methods of multi-criteria analysis, such as: AHP, WSM, ELECTRE II PROMETHEE II. Using these methods, criteria weights are determined, and sub-watershed ranking is performed according to the vulnerability to erosion and torrential flooding. The first order sub-watershed, represents the area where implementation of conservation measures should be urgently performed. The above-mentioned multi-criteria analysis methods have been applied for: selection of watersheds for check dam construction (such a technical work in the bed of torrential streams), then, a selection of the most appropriate combination of check dams, as well as profiles for their construction. In the field are registered damage of check dam, and based on this, the formula for prioritizing the rehabilitation of check dams is proposed. Multi-criteria optimization methods (Constrained method and Method of weight coefficients) have been used for the selection of the optimal structure of land use in the sub-watershed, as well as the optimization of terrace construction as a conservation measure. A model of integrated watershed management has been proposed, where the application of the multi-criteria analysis method, would provide a selection of the most appropriate combination of measures and works for the reduction / prevention of erosion and torrents.