موسی عابدینی

شهر توریستی سرعین در دامنه شرقی کوه سبلان در ارتفاع بین 1640 تا 1740 متر و 16 کیلومتری غرب شهر اردبیل در مسیر دره گسلی واقع شد است. سازند­های زمین شناسی مقر شهر از مواد پرتابه­های آتشفشانی(توف، کنگلومرا، خاکستر، لاهار و مواد تراسهای آبرفتی قدیمی و جدید ریزدانه، تراورتن، مارن تشکیل شده است. توسعه فیزیکی کنونی شهر نیز به سرعت به موازات گسلها در محیطی مخاطره آمیز صورت می­گیرد. در زلزله اردبیل1375 در اثر شکست لایه های زمین شناسی در وسط شهر توریستی سرعین آرتزین آب گرم به ارتفاع 12 متر شد صورت گرفت که نشان دهنده تأثیر تکتونیک بر وضعیت چشمه های آبگرم گسلی است. امروزه برج­ها و هتل­های مدرن بیش از 15 طبقه بشدت در منطقه فعال تکتونیکی با مخاطرات محیطی بالقوه در حال توسعه و گسترش است. نتایج نمونه برداری و آزمایشات نشان دهنده وجود در­صد بالای رس(46%)، سیلت (32%) نسبت به (ماسه(25%) و سازند های درشت دانه در محل مقر شهر است. نتایج آزمایش نشان داد که سازند­های مقر شهر مستعد روانگرایی، فرونشست در زمان بروز زمین لرزه ها هستند. بنابراین، وجود رس با شاخص خمیرایی بالا، شیب توپوگرافی زیاد، گسل های فعال در محدوده و مقره شهر، لایه مارنی و پرتابه های آذرین برای فونداسیون سازه های سنگین در مواقع بروز زمین لرزه نسبتاً شدید (بیش از5/5 ریشتری) بسیار مخاطره آمیز خواهد بود. در نهایت، با تلفیق لایه های شیب، طبقات ارتفاعی، لیتولوژی،گسل و سیستم زهکش، لایه نهایی پهنه بندی مخاطرات محیطی ترسیم شد. نتایج حاصل از پهنه بندی نشان داد که تمام بخش شمال شهر و قسمت هائی از بخشهای میانی و جنوبی در محدوده مناطق با خطر بالا و خطر بسیار بالا قرار دارند. نقشه پهنه بندی مناطق مختلف شهر و محدوده حواشی آن به صورت مناطق باخطر بسیار بالا، با خطر بالا، نسبتاً کم و با خطر کم ممیزی شد. نقش فاکتورهای محیطی نظیر گسل، طبقات ارتفاعی، درصد شیب نسبت به وضعیت لیتولوژی و رودخانه در ایجاد مخاطرات محیطی (به صورت تنگنا) در توسعه فیزیکی شهر (به ویژه در توسعه فیزیکی آتی آن ) بسیار مؤثر است .

حوضه ی آبخیز مشکین چای با وسعتی معادل 9/521 کیلومترمربع، بخشی از دامنه ی شمالی سبلان- قوشه داغ و قسمتی از فرورفتگی ساختمان مشکین- اهر می باشد. حاکمیت اقلیم نیمه مرطوب سرد با متوسط بارش سالانه 9/372 میلیمتر، شیب نسبتاً زیاد دامنه ها و سازند های حساس به فرسایش موجب شده تا حوضه ی مورد مطالعه به شدت فرسایش پذیر باشد. علاوه بر عوامل طبیعی ذکر شده آثار فعالیّت های انسانی به صورت تغییر کاربری اراضی در حوضه ی مورد مطالعه فرسایش را شدت بخشیده است. هدف از این تحقیق مشخص نمودن وضعیت رسوبدهی حوضه ی آبخیز مشکین چای در ارتباط با عوامل مؤثر در تولید رسوب می باشد. در این راستا از نرم افزار ARC GIS، تصاویر ماهواره ای IRS، داده های ایستگاههای هیدرومتری، هواشناسی، نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی در اجرای مدل EPMمورد استفاده قرار گرفت. بررسی نتایج حاصل نشان می دهد که سه عامل مهم توپوگرافی، لیتولوژی و تغییرات کاربری اراضی در کنترل فرسایش و رسوب نقش مهمی ایفا نموده اند. مقدار ضریب شدت فرسایش (Z) عدد 2، میانگین مقدار کل رسوب 10123764 متر مکعب در سال، دبی رسوب ویژه 9/19397 و فرسایش ویژه 3/21553 به دست آمد که نشان دهنده ی فرسایش خیلی شدید در حوضه ی آبخیز مورد مطالعه است.

خاک یکی از مهم ترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک به منزله یک خطر جدی برای بخش کشاورزی مطرح است و بررسی فرسایش خاک و کنترل آن، امری بسیار ضروری در حوضه های آبخیز به شمار می رود. ارزیابی کمّی و کیفی فرسایش خاک با استفاده از مدل های برآورد فرسایش و رسوب، یکی از راهکارهایی است که از طریق آن می توان فرسایش خاک را تا حدودی کنترل و مقدار آن را به حداقل رساند. هدف از این پژوهش، ارزیابی کارایی مدل های WEPP و EPM در برآورد فرسایش و رسوب حوضه آبخیز سولاچای است. روش کار در مدل WEPP بدین شرح است. پس از آنکه فایل های مربوط به هریک از پارامترهای مدل ساخته شدند، وارد نرم افزار GeoWEPP می شوند، سپس مدل WEPP از طریق نرم افزار فوق به اجرا درمی آید و درنهایت مقدار رسوب محاسبه می شود. مقدار فرسایش ویژه نیز با استفاده از ضریب نسبت تحویل رسوب (SDR) برآورد می شود. در مدل EPM نیز، ابتدا نقشه ضرایب تهیه شده و سپس با توجه به این ضرایب، نقشه شدت فرسایش ترسیم می شود. درنهایت مقدار فرسایش و رسوب تولیدشده با توجه به معادلات ارائه شده به دست خواهد آمد. مقدار رسوب مشاهده ای نیز با استفاده از گرادیان دبی و رسوب محاسبه شده است. مدل WEPP دارای سه روش دامنه، حوضه آبخیز و مسیرهای جریان است. مقدار رسوب برآوردشده به وسیله هریک از روش های فوق، به ترتیب 213/0، 178/0 و 785/0 با مدل EPM، 033/0 و برای رسوب مشاهده ای، 241/0 تن در هکتار در سال محاسبه شد. بنابراین نتیجه می گیریم که مقدار رسوب برآوردشده با مدل WEPP، به مقدار رسوب مشاهده ای نزدیک تر بوده و این مدل از کارایی بالاتری نسبت به مدل EPM در برآورد فرسایش خاک و رسوب منطقه مورد مطالعه برخوردار است.

حوضه­ی آبریز کلقان چای با مساحت 5/235کیلومتر مربع و متوسط بارندگی290 میلیمتر در جنوبشرق شهر تبریز واقع شده است. ارتفاع متوسط آن 2615 متر و شیب 92/12% است و از پتانسیل بالایی برای فرسایش خاک برخوردار است. نتایج داده­های برخی از شاخص­های ارزیابی استعداد حوضه به فرسایش خطی بویژه خندقی(نظیر Ws وHTK ) نشانگر پتانسیل بالای خندق­زایی در حوضه است. متوسط فرسایش خاک در حوضه­ی آبخیز کلقان چای ton/ha/y 79/235 می باشد و مجموع کل فرسایش خاک حوضهton/ha/y 5552845برآورد شد که نشانگر اتلاف شدید خاک­های سطح الارضی و زراعی حوضه عمدتاً به واسطه­ی فرسایش آبی روان­آبها به صورت خندقی می­باشد. نتایج تحلیل­های آماری نشان داد که بین پارامترهای طول و عمق خندق­ها همبستگی مثبت(75/.R=) معنی­دار در سطح اطمیان 99% و بین طول و شیب محل با همبستگی معکوس معنی­دار (5071/.R=) در سطح اطمیان 97%، وجود دارد. بعلاوه بین طول و عرض خندق­ها همبستگی مثبت معنی دار(85/.R= در سطح اطمیان 95%)، طول و ارتفاع متوسط و توپوگرافی با همبستگی مثبت معنی­دار (596/.R=) وجود دارد. با توجه به شیب تند دامنه­ها، دخالت شدید انسان­ها (واقع شدن بیش از 19 روستا در حوضه)، بارش­های رگباری، اثرات) سیستم آبراهه­ها به­شدت موجب تخریب و انتقال مواد سست سطحی (خاک­های زراعی حاصلخیز) می­شوند. فرمول­های تجربی برآورد میزان رسوب.نشانگر شدت تخریب و حجم زیادی از سازند­های خاکی از حوضه است. لذا پیشنهادهای لازم متناسب با ویژگی­های حوضه برای مدیریت آن ارائه شد.

هسته اولیه ( site ) شهر تبریز در سطوح توپوگرافی هموار شکل گرفته ولی به مرور زمان فضاهای خالی حواشی مخاطره آمیز را اشغال نموده است. امروزه کلانشهر تبریز به دلیل تنگناهای ژئومورفولوژیکی به توسعه قطاعی و ساخت شهرک های اقماری نظیر سهند و مرزداران و غیره، رو آورده است. اخیراً شهرکهای باغمیشه، رشیدیه، ولیعصر، گلپارک، فهمیده در مجاورت گسل فعال شمال تبریز (طول گسل170 کیلومتر است) و روی شاخه های فرعی آن و در منطقه شیبدار با سازند های سست مارنی توسعه یافته و می یابند. گسل تبریز با سوابق زمین لرزه های متعدد و حتی 7/7 ریشتری، حکایت از منطقه پر ریسک دارد. چندین بار بخش اعظم شهر در اثر زمین لرزه های ناشی از همین گسل تخریب شده است. از طرفی منطقه بالاشهر تبریز از لحاظ زمین شناسی دارای تناوبی از لایه های مارنی قرمز میوسن آهکدار و نمکدار، کنگلومرا، ماسه سنگ و میان لایه های آهکی است. سازند های ناپایدار منطقه(مطابق آزمایشات و نتایج میدانی از لحاظ انحلال پذیری، فرونشست و حد خمیرایی بالا) به همراه شیب لایه ها، و فعالیت گسل اصلی تبریز و میکرو گسلها، این منطقه شهری را به پر مخاطره ترین بخش مسکونی در شمال غرب کشور مبدل نموده است. نتایج آزمایشات میدانی نگارنده نشان دهنده درصد بالای مواد رسی(7/50 % و سیلتی(6/34) و نشانه خمیری(4/40) در غرب تبریز بعد از میدان راه آهن و حواشی رودخانه تلخه رود است. وجود ماسه( 4/41)و رسی(15/32 نسبتاً بالا با حدخمیرایی (6/36) و شاخص پلاستیکی(30. 3) در محل نواحی شیبدار کوی ولیعصر و منطقه یاغچیان در جنوب شرق تبریز نشان دهنده ناپایداری بالقوه زمین در برابر تنش های زمین ساختی است. بررسیهای میدانی نشان داد که گسترش آبرفت­های قدیمی آبرفتی با ترکیبی از پاره سنگهای متوسط و درشت زیاد، با درصد کمتررس در شمال غرب فرودگاه بستر مطمئنی برای توسعه آتی شهر بصوت قطاعی است. نشست سازه ها، ترک برداشتن دیوارها و غیره شواهدی است از ناپایداری مقر شهرکهای باغمیشه، فهمیده، ولیعصر و گل پارک و. . . است.

هسته اولیه شهر گرمی در سطوح نسبتاً هموار دره شکل گرفته ولی بدلیل محدودیت اراضی هموار اخیراً بیش از 70 درصد از رشد کالبدی شهر در دامنه های پر شیب و بسیار شیبدار(8 تا30 درجه)گسترش یافته است.گسل های فعال منطقه، وجود سازند های سطحی و زمین شناسی سست، موجب ناپایداری فونداسیون ساخت و سازهای شهری به ویژه در بخش شرقی و شمال شرق شهر شده است. بعلاوه پدیده نشست و ترک برداشتن پی سازه ها (بدلیل فرونشست سازند های ریز دانه با درصد بالای رس) و نیز لغزش مواد سست با تنش برشی زیاد تهدید جدی برای ساخت و سازهای در سطوح دامنه ها می باشد. لغزش بزرگ سال 74 در دامنه تند شیب بخش شرقی، منجر به تخریب اماکن شهری(حدود250 واحد مسکونی و بیمارستان و و مدرسه محله کتول تغییر اجباری محل استقرار بخشی از ساکنین شهر در شمال شرق آن شد. طبق نتایج تحقیق از کل 4/449 هکتار از اراضی کاربری های شهری 5/145 هکتار  یا 4/32 درصد آن در مناطق نامناسب تا کاملاً پرخطر قرار گرفته اند. در صورت فعالیت گسل ها و یا وقوع زمین لرزه بیش از 5/5 ریشتری، زمین لغزش ها و جابجایی سازند های سطحی، فرونشست، روانگرائی جزو مخاطرات محیطی، پدیده های ژئومورفولوژی موجب، نشست، کج شدگی، ترک برداشتگی و تخریب اغلب ساخت و ساز های طرفین دره ناودیسی (در دامنه های شیبدار) خواهد شد.

شهر اردبیل در سطح دشت انباشتی در منطقه سردسیر کوهستانی شمال غرب کشور ایران واقع شده است. تخریب سریع آسفالت خیابانهای اردبیل یکی از مسائل مهم آن است. مهمترین علل تخریب آسفالت خیابانهای اردبیل علاوه بر مسائل فنی آسفالت، رو سازی، زیرساخت ها،کندن های ناهماهنگ، عمدتاً مربوط به بافت و ویژگی های سازندها و نفوذ آبهای ناشی از نزولات و فرایند ژلیفراکسیون(یخبندان و ذوب یخ متوالی) می باشد. از طریق نمونه برداری های میدانی از سازندهای سطحی (خاک های5 نقطه از اعماق 5/. تا 1 متری) و انجام آزمایشات فیزیک خاک از طریق دستگاه گرانولومتری(دانه سنجی توسط شیکر) بافت آنها تعین شد. نتایج گرانولومتری نشان داد که درصد سازند های ریز دانه رسی و سیلتی نسبت به شن و ماسه در اغلب نمونه ها زیاد است. هم چنین نتایج آزمایشگاهی نشان داد که  حد یا روانی( Liquid Limit)  و شاخص خمیرائی( Plasticity Index) سازند های بستر شهر  نیز در ارتباط با سازندهای ریز دانه بالا می باشد. در نتیجه در مواقع جذب آب و نیز یخبندان در بدلیل تنش های فیزیکی در تخریب آسفالت خیابانها نقش مهمی دارند. این سازندها در برابر فرایند ژلیفراکسیون و آبگیری و تنش های انبساطی و انقباضی واکنش های  فیریکی خاصی بروز می دهند که منجر به تخریب سطح آسفالت خیابانهای اردبیل می شود. در زمان بروز زمین لرزه های مخرب  نیز اغلب سازندهای منطقه مستعد وقوع پدیده تیکسوتروپی(روانگرا شدن سازند ها بواسطه تکان های زمین لرزه که در اثر  فشردگی و آب پس دادن رخ می دهد) می باشند. در مجموع راهکارهای متناسب جهت افزایش داوم و پایداری آسفالت خیابانهای شهر اردبیل در ارتباط با علل تخریب و مسائل آنها، ارائه شد.

حوضه آبریز لیکوان چای با متوسط بارندگی 352.72 میلی متر شیب و متوسط %5.36 در جنوب شرق استان اردبیل واقع شده است. گسترش چشمگیر سازندهای سطحی و زمین شناسی حساس به عوامل فرسایش مسلط بر حوضه و اثرات فرازشی نوزمین ساخت (با مقادیر 0.33 و (Vf=1.4 و (Bs=2.23) سیستم آبراهه ها بشدت موجب فرسایش و انتقال مواد سست می شوند. نتایج داده های مورفومتری سیستم زهکشی، ضرایب و اشکال فرم هندسی حوضه به همراه برخی از شاخص های ارزیابی میزان استعداد حوضه به فرسایش خطی بویژه خندقی و فرمول های تجربی برآورد میزان رسوب، نظیر آرنولدس، ‌فورنیه، سپاسخواه و ... نشانگر شدت تخریب و حجم زیادی از سازندهای خاکی از منطقه است. متوسط فرسایشزایی باران حوضه بر حسب تن در هکتار در سال با توجه به نتایج فرمول های مذکور 291.51 ton/hac/y و مجموع فرسایش سالانه خاک در حوضه 22446270 ton/hac/y برآورد شده نشان دهنده بالا بودن نرخ فرسایش خاک است. میانگین اسیدیته pH خاک های حوضه 6.14 می باشد که از نظر زراعی برای رویش گیاهان PH مطلوب می باشد. با وجود تمایل اسیدی بسیار ضعیف خاک است.

منطقة مورد بررسی با وسعت 283 کیلومتر مربّع درمحدودة عرض شمالی َ42 ْ38 تا َ52 ْ38 و طول شرقی َ23 ْ45 تا َ40ْ45 در فاصلة 95 کیلومتری شمالشرق شهر تبریز واقع شده است. در پیدایش و تکامل مخروط افکنه های متعدّد و بسیار شاخص منطقه، عوامل مختلفی نظیر آب و هوا، وسعت حوضة آبریز، لیتولوژی، وضعیّت تکتونیک، ضریب ناهمواری، پوشش گیاهی و… به طور سیستماتیک مؤثّر است. مناطق خرد شدة تکتونیکی (تقریباً90 % محدودة کوهستان) در ارتباط با حسّاسیّت لیتولوژیکی سازندها و...، زمینة تدارک مقادیر رسوب زیاد را برای مخروط افکنه ها (به عنوان نمونه 9/9933 تن در سال برای مخروط افکنة درّه دیز) فراهم می کند. تغییرات اقلیمی در پالئوکلیما و حاکم بودن سیستم فرسایش پری گلاسیر در شرایط اقلیمی گذشته و حال نقش بسزائی در میزان فرسایش و ماهیّت نهشته گذاری در مخروط افکنه داشته و دارد.وجود تغییرات شیب و شیب های بیش از 5% در نیمرخ طولی مخروط افکنه ها نشانگر فازهای مختلف نهشته گذاری است و به ویژه در ارتباط با فعّالیّت های تکتونیکی می باشد. نتایج بررسی های میدانی، مرفومتریک و نتیجة ضرائب و شاخص ها و همچنین روابط آماری موجود در بین آنها نشان می دهد که فرضیّات تحقیق در مورد نقش عوامل مؤثّر در پیدایش و تکامل مخروط افکنه های منطقه صحیح می باشند. برای مثال بین مساحت حوضة آبریز و مساحت مخروط افکنه ها وجود میزان همبستگی بالا (97%) در سطح اطمینان 99% و نیز میزان همبستگی بالا 936% بین مقدار رسوب دریافتی و وسعت مخروط افکنه ها نشانگر رابطة معنی داری قوی بین آنهاست. مقادیر عددی زیاد شاخص مخروط گرائی در مخروط افکنه های شمارة (10،3،2،1) نشانگر محصور شدگی آنها توسّط موانع طبیعی (ساختمانی) است و در مخروط افکنه های شمارة (4و5) برعکس است. نقش ضریب ناهمواری زیر حوضه ها نه تنها در گسترش وتکامل مخروط افکنه بسیار اساسی می باشد، بلکه در برخی از مخروط افکنه ها (مانند قلعه ریز...) بیش از عامل وسعت حوضة آبریز آنها مؤثّر بوده است. واژگان کلیدی: مخروط افکنه، نئوتکتونیک، حوضة آبریز، ناپایداری، نهشته گذاری، لیتولوژی، دیوان داغی، درّه دیز.