پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

ماسه های ساحلی، عموماً منشأ رودخانه ای داشته و تحت تأثیر دینامیک امواج و حرکات آب دریا، در طول خط ساحلی توزیع می شوند. رودخانه های سفیدرود، هراز، بابلرود، تجن و گرگانرود، سهم عمده ای در تدارک رسوب به دریای خزر در سواحل خزر جنوبی دارند. منطقه مورد مطالعه در این پژوهش، بخش جنوب شرق دریای خزر، در محدوده خلیج گرگان با بیش از 60 کیلومتر طول است. هدف از این پژوهش بررسی راستای امواج غالب و نحوه تولید جریان در امتداد ساحل است که درنهایت بر توزیع ذرات ماسه در طول خط ساحلی مؤثر است. برای دست یابی به این هدف، از داده های باد امواج و نیز نقشه های توپوگرافی و عمق سنجی که ابزار و داده های اصلی پژوهش به شمار می روند، استفاده شده است. با بهره مندی از داده های باد و امواج، به ترتیب گلبادها و گل موج های محدوده پژوهش ترسیم و با توجه به راستا و فراوانی امواج، مدل سازی امواج در نرم افزار مایک 21 انجام شد. در ادامه، داده های امواج برای تولید مدل جریان های موازی ساحل در منطقه شکست مورد استفاده قرار گرفتند و درنهایت، مدل سازی انتقال ماسه در خط ساحلی تجزیه وتحلیل شد. نتایج نشان می دهد که راستای غالب امواج از جهات شمال غرب، موجب توزیع و جابه جایی ماسه ها به سمت شرق شده است. توسعه و عریض شدن زبانه ماسه ای میانکاله به سمت شرق و ایجاد خلیج گرگان در پشت زبانه ماسه ای مذکور با برایند تولید و توزیع رسوب در راستای غرب به شرق، در مدل نرم افزاری مایک 21 برازش نشان می دهد.

ژئومورفولوژی تکتونیک، نقش فرایندهای تکتونیکی (درونی) را در ایجاد و تحول لندفرم ها مورد بررسی قرار می دهد. بنابراین در ژئومورفولوژی تکتونیک، شکل ها، ریخت ها و فرم های مختلف سطح زمین که تحت تأثیر عوامل تکتونیکی شکل گرفته اند، مطالعه می شوند. این پژوهش با بررسی تکتونیک دره طالقان، به تأثیر آن روی لندفرم های کواترنری منطقه مورد مطالعه پرداخته است. در این راستا با محاسبه هفت شاخص مورفولوژیکی شامل، شاخص سینوسیته کانال رود، شاخص گرادیان رودخانه، شاخص عدم تقارن آبراهه، شاخص نسبت پهنا به عمق یا ارتفاع دره، شاخص شکل حوضه، شاخص وسعت مخروط افکنه و شاخص شیب مخروط افکنه، میزان فعالیت تکتونیکی منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج حاصل از این شاخص ها با استفاده از داده های ژئودینامیک تکمیل شدند. با بازدید از منطقه، لندفرم های موجود بررسی و شواهد تأثیر تکتونیک روی آنها شناسایی شدند. وجود دگرشیبی ها، توالی پادگانه ها در کناره های رودخانه طالقان، تنگ شدگی دره و وجود بی نظمی و بالاآمدگی در ناهمواری های اطراف دره، همه از نشانه های تأثیر تکتونیک بر سازندهای کواترنری موجود در دره هستند. در امتداد این پژوهش، همراه با بررسی منابع متعدد، بازدیدهایی از منطقه مورد نظر به عمل آمد و از نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی و نرم افزارهای گوگل ارث، آرک جی.آی.اس.، فتوشاپ و فری هند، برای شناسایی لندفرم های کواترنری و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده شد. نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است که تفاوت های ساختمانی موجود در دره طالقان، ازجمله تفاوت در نیمرخ عرضی دره، به سبب فعالیت های تکتونیکی ناشی از عملکرد گسل ها، به خصوص گسل طالقان است و از سویی دیگر نیمه جنوبی دره، به دلیل فعالیت های تکتونیکی دچار بالاآمدگی شده و درنتیجه موجب افزایش شیب نسبت به نیمه شمالی آن شده است که این امر در ژئومورفولوژی دره، به خصوص در قسمت پایین دست آن به خوبی نمایان است.

امروزه با توجه به رشد سریع جمعیت که به تبع آن، توسعه ساخت وسازها اجتناب ناپذیر شده است، هر روز بر فشار نیازهای زمینی بشر افزوده شده و بهره برداری از مناطق اطراف شهرها و روستاها برای ایجاد خانه و تأسیسات اقتصادی و صنعتی فزونی می یابد و گاهی سکونتگاه های جدید استقرار اجباری دارند، اما آنچه حائز اهمیت است، وضعیت اسفبار شهرها و کلانشهرهایی است که روی گسل ها یا در مجاورت آن ساخته شده و در معرض خطر زلزله قرار دارند. منطقه مورد مطالعه (شهر اردبیل) روی یک دشت رسوبی با مواد آبرفتی کمتر تحکیم یافته مستقر بوده و با زنجیره ای از گسل ها احاطه شده است. وجود این گسل ها و سابقه لرزه خیزی آنها و نیز، قرارگیری شهر اردبیل روی سازند های سست آبرفتی از یک سو و ناهمگنی در شاخص های کالبدی از سوی دیگر، همواره شهر اردبیل را در برابر زمین لرزه مستعد آسیب کرده است. از آنجایی که در ارزیابی ریسک زلزله شهر اردبیل، عوامل متعددی دخیل هستند، لذا نیاز به استفاده از روشی که بتواند تلفیقی منطقی بین این عوامل ایجاد کند، ضروری به نظر می رسد. در این راستا کاربرد مدل تاپسیس مد نظر بوده است. نتایج حاصل از تحلیل درجات آسیب پذیری در مناطق چهارگانه شهر اردبیل، نشان می دهد که میزان آسیب وارده در منطقه 3 بیشتر از سایر مناطق است، به گونه ای که 37/4 درصد از مساحت این منطقه (32/67 هکتار)، رتبه آسیب پذیری 7 را دارد. در برآورد میزان آسیب پذیری مناطق مختلف شهری در برابر زلزله، مطالعاتی می تواند سودمندتر باشد که با جزئیات و تفصیل بیشتری به این مطالعات بپردازد، تا سلسله مراتب آسیب ها با جزئیات دقیق تری مشخص شود. از این رو در پژوهش حاضر برای دستیابی به این هدف، برآن شدیم که در هر یک از مناطق چهارگانه شهر، به تفکیک محلات، به برآورد ضریب آسیب ها بپردازیم. بر اساس نتایجی که از تحلیل درجات آسیب در سطح شهر به تفکیک محلات، به دست آمد، محله 2 از منطقه 3 شهر، آسیب پذیرترین محدوده شهر شناسایی شد.

این پژوهش به بررسی چگونگی ارتباط و پیوند میان عوامل ژئومورفولوژی و پدافند غیر عامل با تأکید بر مکان یابی مطلوب مراکز حساس و مهم در منطقه شمال تنگه هرمز در بخش زاگرس جنوبی می پردازد. ابزارهای پژوهش را نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای منطقه تشکیل داده است. همچنین با ارائه و تنظیم پرسشنامه ها و مصاحبه با افراد کارشناس، به شناسایی عوامل مؤثر در مکان یابی مراکز حساس و مهم با تأکید بر پدافند غیر عامل پرداخته شد و درنهایت مناسب ترین محل برای مکان گزینی مراکز حساس و مهم با استفاده از روش سلسله مراتبی AHP تعیین شد و در محیط نرم افزار Arc GIS نقشه ای را به دست آوردیم که مناطق مناسب برای احداث مراکز حساس و مهم در آن مشخص شده اند. نتایج نشان می دهد که مناطق غربی منطقه مورد مطالعه برای مکان یابی شرایط مناسب تری را نسبت به مناطق شرقی دارند. همچنین با توجه به نقشه نهایی که بر اساس عوامل ژئومورفولوژیکی در محیط GIS تهیه شده است، مساحت پهنه های مطلوب برای مکان گزینی مراکز حساس و مهم در بخش شمالی، نسبت به مناطق جنوبی بیشتر است. به گفته دیگر ویژگی های ژئومورفولوژیکی منطقه در بخش شمالی و غربی، به گونه ای است که این مناطق از شرایط مطلوب تری نسبت به مناطق جنوبی و شرقی برای انتخاب مکان بهینه مراکز حساس و مهم برخوردار هستند.

هر دانشی موضوعات مورد پژوهش خود را به منظور شناخت بهتر و سهولت در امر پژوهش، طبقه بندی می کند. با توجه به اینکه تمام فعالیت های انسان اعم از اقتصادی اجتماعی، توسعه ای و غیره، روی سطح زمین انجام می شود و این سطح از لندفرم هایی تشکیل شده که موضوع مورد پژوهش ژئومورفولوژی است، بنابراین ضرورت مطالعه، شناخت و طبقه بندی این لندفرم ها، گام نخست برنامه ریزی و مدیریت یکپارچه محیط و به ویژه مناطق ساحلی است. هدف این پژوهش بررسی و طبقه بندی لندفرم های سواحل نوشهر تا بابلسر به روش خط هوشمند ساحلی است. خط هوشمند، نقشه ای خطی است که خط ساحل را نمایش می دهد و با توجه به تغییر ویژگی لندفرم های ساحلی، به بخش هایی تقسیم می شود. هر بخشِ جداگانه خط ساحلی، شامل مجموعه ای از ویژگی های بخش مورد نظر است. این منطقه در راستای عرض جغرافیایی ""55 '18 °36 تا ""00'44 °36 شمالی و طول جغرافیایی ""00 '30 °51 تا ""00 '45 °52 خاوری با مساحتی در حدود 57/2068 کیلومتر مربع قرار گرفته است. در این راستا از نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، کاربری زمین، تصاویر ماهواره ای Landsat & IRS در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی و نیز، بازدیدهای میدانی استفاده شده است. یافته های پژوهش نشانگر این است که کرانه های منطقه مورد پژوهش را می توان در پنج کلاسِ کرانه های ماسه ای، کرانه های ماسه ای با کاربری مسکونی، کرانه های ریگی، دهانه رودخانه ها و تأسیسات انسانی (مانند بندر، موج شکن و غیره) طبقه بندی کرد. در این بین گسترده ترین لندفرم، کرانه های ماسه ای است که به طور چشمگیری در منطقه وجود دارد. با توجه به پست بودن و شیب کم این کرانه ها و نیز اینکه این مناطق از مراکز پرجمعیت کشور شمرده می شوند، در برابر تغییر اقلیم و بالا آمدن تراز دریا که برای دهه آینده پیش بینی شده، در معرض خطر قرار می گیرند. بنابراین بایستی در مدیریت این مناطق به این مسئله توجه ویژه کرد.

فرسایش آبی و زمین لغزش ها، هر دو از منابع اصلی تولید رسوب در حوضه های آبخیز هستند، ولی تا کنون مدل جامعی برای تعیین سهم حرکات توده ای در بار رسوبی حوضه هایی که در آن زمین لغزش های زیادی اتفاق افتاده، ارائه نشده است. پژوهش پیش رو با این فرض انجام گرفته است که عوامل مؤثر در فرسایش پذیری و افزایش بار رسوبی حوضه ها، تأثیر مشابهی در ایجاد و تشدید حرکات توده ای زمین داشته و توان تولید رسوب در دامنه های ناپایدار همبستگی معناداری با سطوح گسیختگی دارد. با توجه به اینکه همیشه تمامی مواد جابه جا شده لغزشی، امکان انتقال به داخل شبکه زهکشی را نداشته و در اغلب موارد، بخشی از آن در سطح دامنه ها همچنان باقی خواهند ماند. در این پژوهش، از مدل فرایندی WEPPدر محیط نرم افزاری ArcGIS با عنوان GeoWEPP، برای شبیه سازی مقادیر رسوب و ته نشست متأثر از وقوع زمین لغزش ها در حوضه گرمچای میانه استفاده شده است. نتایج پژوهش نشان داد که بار رسوبی سطوح ناپایدار دامنه ای در ارتباط با مورفولوژی دامنه و مدیریت حاکم برآن در قالب کاربری زمین و اقلیم منطقه متغیر بوده و مدل یاد شده به خوبی قادر به شبیه سازی مقادیر رسوب و ته نشست در ارتباط با عوامل تأثیرگذار برآن بوده است. قابلیت مدل یادشده در این زمینه، پیش از این در مطالعات مشابه دیگری ثابت شده است. از آنجاکه در حوضه آبخیز گرمچای اطلاعات رسوب اندازه گیری شده موجود نبود، لذا نتایج شبیه سازی مدل فقط از طریق انطباق مناطق بحرانی رسوب با سطوح لغزشی مشاهده ای، به صورت کیفی ارزیابی شده است. رابطه بین مناطق لغزشی با بار رسوبی، از طریق ارائه مدل رگرسیونی دو متغیره بررسی شد. نتایج آن وجود رابطه معناداری با ضریب تبیین 71/0 درصد را نشان داد که این رقم معیار مناسبی از موفقیت مدل یاد شده است و نشان می دهد که می توان از این مدل در برآورد بار رسوبی مناطق لغزشی حوضه های فاقد آمار رسوب استفاده کرد.

این مطالعه در مناطق دارای فرسایش خندقی دشت کهور لامرد، واقع در جنوب استان فارس انجام گرفته است. این نوع از فرسایش در منطقه مورد مطالعه، موجب تخریب اراضی، عدم امکان فعالیت های کشاورزی و بهره برداری اقتصادی از عرصه های منابع طبیعی شده است. در این نوشتار تلاش شده تا رابطه بین شکل گیری و گسترش خندق ها با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رسوبات، براساس نتایج حاصل از پژوهش ارائه شود. برای دستیابی به این هدف مبتنی بر اجرای پژوهش، در دو مرحله شناسایی ویژگی های منطقه پژوهش در چارچوب مطالعات و بررسی های متداول طرح های آبخیزداری، تهیه نقشه ها، جداول، ذخیره آمار و اطلاعات ذیربط در محیط GIS از یکسو و مشخص کردن مناطق تحت تأثیر فرسایش خندقی و تقسیم بندی خندق های موجود در محدوده مورد مطالعه بر اساس مورفولوژی آنها با استفاده از داده های سنجش ازدور و همراه با عملیات میدانی، نمونه برداری رسوبات و تجزیه آزمایشگاهی نمونه ها از سوی دیگر بوده است. در این پژوهش شش خندق فعال و معرف گزینش شدند. طول خندق، عمق، عرض بالا و پایین و حجم فرسایش در آنها اندازه گیری شد. برای تعیین عوامل مؤثر در گسترش و رسوب زایی خندق ها، با بهره گیری از روش Stepwise در نرم افزار SPSS تحلیل آماری صورت گرفت. میزان حساسیت رسوبات به فرسایش خندقی با توجه به مقادیر (TNV، OM، pH) درکل محدوده مورد مطالعه میزان بالایی را نشان می دهد، بین مقدار متغیرهای (EC)، (SAR) و تا حد کمی میزان گچ با میزان گسترش خندق ها رابطه ای کاملاً معکوس دیده می شود. نتایج نشان می دهد، رسوب تولیدی ناشی از گسترش خندق ها در دشت -کهور تابع سه متغیر گستره آبخیز، درصد سیلت و ماسه در آبخیز واقع در بالای پیشانی خندق ها است. این نتایج بیانگر تأثیر ویژگی حوضه آبخیز و سازند زمین شناسی در تولید رسوب ناشی از فرسایش خندقی است.

سواحل تحت تأثیر دینامیک خشکی و حرکات آب دریا، همواره در معرض تغییر و تحول قرار دارند و درکل پایدار نیستند. این عوامل همراه پدیده های دیگری چون ویژگی های زمین شناسی، اقلیمی و زیستی، لندفرم های متنوعی را در امتداد خطوط ساحلی ایجاد می کنند. در این پژوهش تغییرات خط ساحلی و مورفولوژی پیکان های ماسه ای در ساحل شرقی تنگه هرمز در چهار دوره؛ یعنی سال های 1977، 1989، 2000 و 2005 اندازه گیری شده است. تصاویر ماهواره ای ETM، نقشه ها، نرم افزارها و مدل مفهومی ابزارهای اصلی پژوهش را تشکیل داده اند. هدف اصلی، مقایسه تغییرات خط ساحلی مورد بررسی در یک دوره بیست وهشت ساله از طریق تصاویر ماهواره ای، عکس های هوایی، مدل ریاضی و سپس کنترل میدانی و درنهایت پیش بینی تغییرات درازمدت بوده است. موقعیت ها روی تصاویر ماهواره ای در نرم افزار ArcGIS تطبیق داده و ترسیم شده اند. پهنه ساحلی مورد مطالعه به سه بازه کلی دسته بندی و این سه بازه به 65 ترانسکت در فواصل یکنواخت تقسیم شده اند. میزان تغییرات در امتداد خط ساحلی با استفاده از روش آماری Unvariate یک متغیره، ریشه میانگین مربع خطا RMSE (99/0) برای سال 2030 تخمین زده شد. نتایج نشان می دهد که بیشترین تغییرات در مورفولوژی پیکان های ماسه ای و در محدوده خورها و مصب رودخانه ها بوده است. همچنین مقایسه زمانی تغییرات نشان می دهد که سدهای ساحلی در بخش دلتاهای بیریزک، زنگلی، حیوی و گز، حجیم تر بوده و تغییرات وسعت و ابعاد آنها در درجه اول، تابع تغییر مسیر دوره ای رود خانه ها در سطح دلتا و سپس راستای امواج غالب است.

سیلاب و سیل زدگی یک پدیده عام در ایران و یکی از زیان بارترین رخدادهای امروزی به شمار می رود که بیش از هر مخاطره دیگر، جان و مال انسان را به خطر می اندازد. هدف این پژوهش شناسایی عوامل مؤثر بر رخداد سیلاب در حوضه رود شاهرود، برای برنامه ریزی مناسب محیطی است. برای دستیابی به این هدف، داده های دبی و بارش ایستگاه های منطقه طی یک دوره مشترک پانزده ساله، از سازمان منابع آب ایران و هواشناسی کشور اخذ و تجزیه تحلیل شدند. همچنین یازده خصوصیت فیزیوگرافی زیرحوضه ها، ازجمله مساحت، تراکم آبراهه ای، ضریب انشعاب و... به کمک نرم افزار GIS محاسبه و استخراج شد. برای تعیین عوامل مؤثر و پتانسیل سیل خیزی زیرحوضه های حوضه آبریز شاهرود، روش های تحلیل مؤلفه های اصلی و تحلیل خوشه ای به کار گرفته شد؛ به گونه ای که 27 متغیر زیرحوضه ها در قالب چهار مؤلفه اصلی خلاصه سازی شد. سپس پتانسیل سیل خیزی منطقه بر اساس نمرات عاملی هر یک از مؤلفه ها، به صورت جداگانه با روش خوشه بندی سلسه مراتبی وارد تعیین و نقشه های خروجی ترسیم شدند. نتایج نشان می دهد که مؤلفه های دبی با وزن 7/45 درصد، بارش با 7/31 درصد، حداکثر بارش تابستانه با 6/12درصد و حداکثر بارش فصل زمستان با وزن 9/6 درصد، دارای بیشترین تأثیر در ایجاد سیلاب هستند، همچنین برخی از ویژگی های فیزیوگرافی حوضه با ادغام در مؤلفه اول و دوم، در تشدید آن مؤثرند.

یکی از انواع حرکات دامنه ای که در مناطق کوهستانی خسارت های جانی و مالی فراوانی وارد می کند، ریزش های سنگی است. شناخت نواحی حساس به ریزش با بهره گیری از روش های دقیق و مناسب برای تردد جاده ای و همچنین ساکنان منطقه، اهمیت زیادی دارد. هدف از این پژوهش بررسی عوامل مؤثر در وقوع ریزش و تهیه نقشه پهنه بندی خطر آن در دره هراز، واقع در استان مازندران است. برای این کار، نخست با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بررسی های میدانی، نقشه پراکنش ریزش های منطقه تهیه شد. سپس نقشه های عوامل مؤثر به منزله لایه های اطلاعاتی در محیط GIS وارد شدند. پس از محاسبه فراوانی ریزش های موجود در هر طبقه از عوامل و وزن دهی به آنها، با استفاده از مدل ارزش اطلاعات، لایه های ساخته شده در محیط ArcGIS با هم تلفیق و از جمع جبری نقشه های وزنی، نقشه پهنه بندی خطر ریزش در منطقه تهیه شد. برای تهیه نقشه پهنه بندی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، وزن هر عامل از ماتریس وزن دهی به دست آمد. نتایج بیانگر آن است که به ترتیب عوامل شیب، جنس سنگ، پوشش و کاربری زمین، جاده، آبراهه، گسل، ارتفاع و جهت دامنه، بیشترین نقش را در وقوع ریزش در منطقه دارند. ارزیابی مدل ها نشان داد که مدل های ارزش اطلاعات و تحلیل سلسله مراتبی، به ترتیب با احتمال تجربی 737/0 و 842/0 برای پهنه بندی در منطقه مناسب هستند؛ اما در مقایسه، وزن دهی عوامل با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی موجب افزایش دقت کار شده است.