عذرا خسروی

بحران آب در بسیاری از کشورهای جهان و ازجمله کشورهای واقع در کمربند خشک کره زمین مانند ایران، روز به روز ابعاد پیچیده تری به خود گرفته است. با شدت گرفتن مشکل بحران آب بسیاری از پژوهشگران حوزه منابع آب در پی ارائه راهکارهایی جهت مقابله با این بحران هستند. منابع آب در سازندهای سخت، از مهم ترین منابع آب شیرین به حساب می آیند و با توجه به گسترش زیاد این سازندها در کشور، به طرق مختلف سعی بر شناخت آن ها شده است. این پژوهش سعی دارد با بررسی پراکنش چشمه های موجود در منطقه به عنوان یکی از نشانگرهای منابع آبی به بررسی منابع آب زیرزمینی در سازندهای سخت بپردازد. بدین منظور جهت تولید نقشه پیش بینی منابع آب زیرزمینی در حوزه آبخیز کلات نادری، از مدل سازی با نرم افزار مکسنت بر پایه رگرسیون لجستیک، تکنیک های سیستم اطلاعات جغرافیایی (ARCGIS) و سنجش ازدور (RS) استفاده گردید. نتایج نمودارهای آنالیز حساسیت، نوع رابطه عوامل محیطی و مرفومتریک را با رخنمون چشمه ها نشان دادند. همچنین نتایج حاصل از روش متعامد اعتبارسازی منحنی جک نایف، نشان داد که مهم ترین عامل در مدل سازی پیش بینی منابع آب زیرزمینی، پارامتر بارندگی و سنگ شناسی بوده است. درنهایت نقشه پیش بینی منابع آب زیرزمینی به چهار طبقه کیفی پتانسیل خیلی کم، کم، متوسط و زیاد تقسیم گردید که به ترتیب 03/33، 07/14، 01/4 و 9/48 درصد از حوضه آبخیز کلات را در بر می گیرد. نتایج درنهایت دقت مدل با استفاده از منحنی ROC، 3/92 درصد تخمین زده شد که نشان دهنده دقت بالای مدل در تحلیل فراوانی چشمه ها در منطقه مورد مطالعه است. با توجه به مطالعات اخیر و تطابق خوب این مدل با داده های موجود، می تواند روشی مطلوب در شناسایی منابع آب زیرزمینی به ویژه در سازند های سخت باشد و استفاده از آن در جهت برنامه ریزی های محیطی بسیار مفید و کارا باشد.

پژوهش حاضر تلاش دارد تا با بررسی شواهد ژئومورفولوژیکی یخچال های کواترنر در ارتفاعات بینالود، تعداد و محدوده پراکندگی سیرک های یخچالی و همچنین برف مرز آخرین دوره یخچالی را در ارتفاعات بینالود تعیین کند. بدین منظور با استفاده از تفسیر نقشه های توپوگرافی مقیاس 1:50000 و تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی 1:20000 منطقه، موقعیت شواهد یخچالی ازجمله سیرک ها بررسی و در مرحله بعد با انجام بازدید میدانی موقعیت آن ها شناسایی گردید. در گام بعدی با استفاده از دو روش رایت و پورتر حد برف مرز آخرین دوره یخچالی محاسبه گردید. همچنین در این تحقیق با استفاده از داده های اقلیمی ایستگاه های هواشناسی و سینوپتیک موجود در منطقه و به کمک رابطه سنجی بین دما، بارش، ارتفاع و همچنین با در نظر گرفتن ارتفاع خط برف، نقشه های هم دما و هم باران حوضه در شرایط کنونی و در کواترنر بازسازی و ترسیم گردید. نتایج نشان می دهد افزون بر 39 سیرک بزرگ و کوچک بر روی ارتفاعات بینالود شکل گرفته اند که بین ارتفاع 2100 تا 3380 متری توزیع شده اند. تراکم سیرک ها در ارتفاع 2350 تا 2500متر بیش از بقیه ارتفاعات است به طوری که حدود50 درصد آن ها در این ارتفاع تمرکزیافته اند. همچنین حداقل دمای متوسط سالانه بینالود در زمان حاکمیت یخچال ها برابر8/5- درجه سانتی گراد در ارتفاع 3308 متری و حداکثر دمای متوسط سالانه منطقه برابر با 5/9 درجه سانتی گراد در ارتفاع 870 متری بوده است. مقایسه نقشه هم دمای فعلی و گذشته منطقه حاکی از آن است که رشته کوه بینالود در کواترنر حدود 8/8 درجه سانتی گراد نسبت به زمان فعلی سردتر بوده است. نقشه هم بارش منطقه در کواترنر حاکی از آن است که حداقل بارش در آن زمان برابر با 369 میلی متر در پست ترین نقطه و حداکثر مقدار بارش برابر با 832 میلی متر در مرتفع ترین بخش بوده است.

در این پژوهش، روابط بین ابعاد فرکتال با خصوصیات مورفومتری حوضه های آبریز دامنه ی شمالی بینالود مطالعه شده است. هدف مقاله، محاسبه ی ابعاد فرکتال حوضه های مورد مطالعه و مقایسه ی نتایج آن با خصوصیات مورفومتری آنها و تحلیل رفتار فرکتالی این حوضه ها بوده است. در ابتدا رودخانه های طرق، گلستان، اسجیل، گلمکان، فریزی و اخلمد در دامنه های شمالی بینالود انتخاب و مرز حوضه های آبریز آنها با استفاده از عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای و نقشه های توپوگرافی مشخص شد. سپس شاخص های مورفومتری و هیدرولوژی حوضه مانند نسبت انشعاب، طول شبکه های رودخانه ، تعداد شبکه ها، مساحت حوضه ها و طول آبراهه ی اصلی هر یک از حوضه ها اندازه گیری و در نهایت بعد فرکتال برای هر حوضه محاسبه گردید. بر اساس محاسبات صورت گرفته، حوضه ی آبریز رودخانه ی اسجیل دارای بیشترین مقدار بعد فرکتال، و حوضه ی آبریز رودخانه ی طرق حداقل مقدار عددی بعد فرکتال را دارا می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش مشخص کننده ی روابط معناداری بین ابعاد فرکتال حوضه ها، شبکه های زهکشی، فرم ها، الگوهای نهایی و خصوصیات مورفومتری آنها می باشد. بررسی رابطه ی بین بعد فرکتال نسبت انشعاب با مساحت حوضه های مورد مطالعه، یک رابطه ی معکوس و منفی را نشان می دهد، به طوری که در بین حوضه های مورد مطالعه، حوضه ی آبریز اسجیل با کمترین مساحت، دارای بیشترین بعد فرکتال انشعاب رودخانه ای و حوضه ی آبریز طرق با بیشترین مساحت، حداقل بعد فرکتال انشعاب روخانه ای را نشان می دهد. همچنین نتایج ضریب همبستگی در سطح اطمینان 95% بین پارامترهای مورفومتری و ابعاد فرکتال انشعاب رودخانه ای و تراکم زهکشی، نشان داد که بعد فرکتال انشعاب رودخانه ای و شکل حوضه، بیشترین ضریب همبستگی را داراست.

شهر کلات در امتداد رودخانه ای به همین نام در معرض سیلاب های نسبتاً شدیدی قرار دارد که از جمله این سیلاب ها می توان به سیلاب بزرگ سال 1380 اشاره کرد. با توجه به کوتاه بودن دوره آماری ایستگاه هیدرومتری کلات و غیر واقعی بودن حریم تعیین شده رودخانه توسط سازمان های مسئول، نگارندگان بر آن شدند تا با استفاده از هیدرولوژی پالئوسیلاب به برآورد دبی سیلاب های بزرگ رودخانه مورد نظر پرداخته و از این طریق مناطق تحت خطر سیلاب را مبتنی بر داده های واقعی و قابل اطمینان که به وسیله خود طبیعت ثبت گردیده تعیین نمایند. در این پژوهش ابتدا با مطالعه تفصیلی عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای بزرگ مقیاس روند توسعه بافت فیزیکی شهر کلات مشخص و همچنین سایت های احتمالی رسوبات آب راکد علامت گذاری گردید. سپس طی بازدیدهای میدانی نسبت به شناسایی دقیق سایت ها، به بررسی وجود سایر شواهد دیرینه تراز و انجام تحلیل های چینه شناسی پرداخته شد. در مرحله بعد جهت برآورد حداکثر سطح سیلاب با توجه به ارتفاع رسوبات آب راکدی و شواهد داغاب سیلاب، پس از نقشه برداری از مقاطع عرضی و طولی کانال رود در سایت های نمونه، حداکثر اوج سیلاب در منطقه مدل سازی شده که دبی اوج براساس رسوبات آب راکدی 25/554 و242/540 مترمکعب و براساس داغاب سیلاب 43/624 مترمکعب برآورد شده است. این نتایج با برآوردهای انجام شده به روش های مرسوم هیدرولوژی در رودخانه موردنظر اختلاف چشمگیری داشته که با توجه به این نتایج حریم رودخانه کلات نسبت به سیلاب های بزرگ مشخص و مناطق در معرض خطر سیلاب تعیین حدود گردید. همچنین با توجه به نتایج قابل اطمینان حاصل از روش پالئوسیلاب، می توان در مناطقی با شرایط یکسان با بهره گیری از روش و نتایج پالئوسیلاب نسبت به خطر سیلاب در مسیل ها و دشت های سیلابی و مناطق ساحل نشین رودخانه ها اقدام نمود.

بازسازی هیدرولوژی سیلاب های قدیمی و مطالعه آثار و شواهد آنها میتواند به عنوان کلید مهمی در شناخت رفتار هیدرولوژیکی رودخانه ها و همچنین اقلیم مؤثر بر آنها مورد استفاده قرار گیرد. در این مطالعه ابتدا با بازدیدهای دقیق، سایت های رسوبی آب راکد مورد شناسایی قرار گرفته و سپس با استفاده از تحلیل های چینه شناسی در محل، نمونه های رسوب برای مطالعه دقیق تر و انجام آزمایشهای مربوطه به آزمایشگاه انتقال داده شد و آنالیز-های مربوط به رسوبات آب راکدی مانند پارمترهای آماری و ویژگی ها و منشأ رسوبات مشخص شد سپس جهت برآورد حداکثر سطح سیلاب با توجه به ارتفاع رسوبات آب راکدی و شواهد داغاب سیلاب، پس از نقشه برداری از مقاطع عرضی و طولی کانال رود در سایت های نمونه، حداکثر اوج سیلاب در منطقه مدل سازی شده که دبی اوج بر اساس دو سایت نمونه رسوبات آب راکدی 25/554 و 24/540مترمکعب و براساس داغاب سیلاب 43/624 متر مکعب برآورد شده است.