پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

آبخوان های کارستی دارای ناهمگنی بالا و تنوع فضایی از نظر توسعه کارست بوده، که این امر واکنش آبخوان های کارستی به ورودی و تغییرات آن در سیستم کارستی را کنترل می کند. ژئومورفولوژی کارست با تعیین نوع و میزان تغذیه، واکنش آبخوان ها را به بارش کنترل می کند. ارزیابی سری های زمانی ورودی و خروجی در سیستم های کارستی اطلاعات جامعی را در زمینه رفتار هیدرودینامیکی آبخوان ها ارائه می دهد. هدف از این پژوهش ارزیابی و شناخت ویژگی های هیدرودینامیکی آبخوان های گیلانغرب و خورین با استفاده از توابع خودهمبستگی و چگالی طیفی و مشخص کردن عوامل موثر در ویژگی های هیدرودینامیکی آبخوان ها است. در این پژوهش از داده های دبی و بارش ایستگاه های هیدرومتری و بارانسنجی وزارت نیرو جهت محاسبه تحلیل سری های زمانی تک متغیره و آنالیز منحنی فرود هیدروگراف استفاده شده است. نتایج نشان داد سیستم کارستی آبخوان خورین نسبت به آبخوان گیلانغرب توسعه یافته تر است. آبخوان خورین دارای رفتار هیدرودینامیکی چندگانه و اینرسی کم و آبخوان گیلانغرب دارای رفتار هیدرودینامیکی نسبتا پایدار و اینرسی بالا می باشد. معادله منحنی فروکش در آبخوان خورین، چندگانگی رفتار سیستم کارستی را نشان داده و نتایج بدست آمده از توابع سری زمانی را تایید می کند. اما معادله منحنی فروکش هیدروگراف در چشمه گیلانغرب وجود جریان سریع در آبخوان را که توسط توابع سری زمانی نشان داده، تایید نمی کند. توسعه ژئومورفولوژی کارست سطحی و وجود فروچاله ها عامل اصلی رفتار هیدرودینامیکی چندگانه در آبخوان خورین می باشد. نبود فروچاله ها و توسعه کم ژئومورفولوژی کارست و ویژگی های فیزیوگرافی همچون کشیدگی حوضه تغذیه کننده آبخوان گیلانغرب باعث نوسان کم در رفتار هیدرودینامیکی آبخوان گیلانغرب گردیده است. در نهایت می توان گفت که توابع سری زمانی کارکرد قبل قبولی در ارزیابی رفتار هیدرودینامیک آبخوان های کارستی دارند.

لندفرم یک عارضه ژئومرفیک از سطح زمین است که خصوصیات ظاهری خاص وشکل قابل تشخیص دارد. بنیان واساس شناسایی وطبقه بندی لندفرم ها برپایه ژئومرفومتری است، ژئومرفومتری به کمیت عناصر اصلی ریخت شناسی زمین ازجمله شیب،جهت شیب، ارتفاع واختلاف ارتفاع نسبی عناصر، موقعیت مکانی عناصر نسبت به هم، وضعیت شبکه زهکشی و میزان تحدب یا تقعر عناصر می پردازد. در حال حاضر طبقه بندی لندفرم ها عموما"" مبتنی بر تشخیص کارشناسی است که به طریق دستی وبا استفاده از عکسهای هوایی ،نقشه های توپوگرافی و برداشت های صحرایی انجام می گردد که روشی است زمان بر،پرهزینه،کم دقت وغیر قابل تکرار ،اما در این تحقیق با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیای و سه معیار شاخص TPI،شیب وموقعیت مکانی عوارض سطح زمین، اقدام به طبقه بندی خودکار لندفرم های حوزه آبخیز بروجن گردیده است. نتایج نشان داد که این روش توانایی خوبی در جداسازی وطبقه بندی لندفرم ها دارد به گونه ای که 9 لندفرم در حوزه آبخیز بروجن شناسایی وطبقه بندی گردید و بدین ترتیب رهیافتی برای طبقه بندی خودکار لندفرم های یک حوزه آبخیز ارائه گردیده به این منظور که زمینه انجام مطالعات جامع برای ارائه روش های کمی ودقیق برای شناسایی وطبقه بندی خودکار لندفرم ها در حوزه های آبخیز فراهم گردد .

سطح دریای خزر قبل از 1929 و از سال 1850تقریبا"" در ارتفاع 25- و 26- و از سال 1929 تا سال 1977 سطح دریای خزر از حدود 5/25- به 29- متر کاهش یافته و زمینهای بسیاری از سیطره آب خارج شدند و همه فعالیتهای کناره ساحلی مرتبط با آب دریا بویژه بنادر دچار اخلال گردید. اما به طور ناگهانی از سال 1977 تا سال 1995 دوباره سطح آن سیر صعودی داشته و تقریباٌ به 5/26 – رسید در نتیجه قسمتهای اعظمی که از آب خارج شده بود مجددا"" دچار آب گرفتگی شد . افزایش تراز آب نفوذ و سیطره آبهای تقریباً شور در مناطق کشاورزی، پیشروی به سمت تاسیسات صنعتی، شهری و روستایی آسیب های بی شماری را به ویژه در بخشهای کم شیب تحمیل نموده است. بدلیل مرفولوژی ناهمگون مناطق ساحلی تاثیر نوسانات دریای خزر در خطوط ساحلی ایران یکسان نیست. در حالیکه سواحل بخش میانی با شیب تقریبا"" زیاد به خط ساحلی منتهی می شوند سواحل بخش شمال شرقی ایران با شیب بسیار ملایم به خط ساحلی می رسند. سواحل جنوب شرقی دریای خزر به دلیل شرایط ویژه ساحلی و مورفولژیکی یکی از مناطق مهم برای بازسازی تراز دریای خزر محسوب می گردد. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات تراز آب با استفاده از تصاویر ماهواره، نقشه های تاریخی و مشاهده میدانی بر روی سواحل جنوب شرقی دریای خزر در آخرین چرخه دریای خزر بین سالهای 1929 و 1995 می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد مورفولوژی ساحلی در شمال شرقی ایران تحت تاثیر تغییرات تراز آب به کلی تغییر می کند.

با افزایش جمعیت و توسعه شهرنشینی و همچنین کشاورزی، توجه به مدیریت آب های سطحی و زیرسطحی افزایش یافته است. در پژوهش حاضر با ترکیب داده های سنجش از دور، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و فاکتورهای چند تاثیره (MIF)، به تهیه نقشه مناطق مستعد آب های زیرزمینی در محدوده شهرستان ارومیه اقدام شده است. نقشه های موضوعی هر یک از پارامترهای موثر بر آب های زیرزمینی (از قبیل: تراکم شبکه زهکشی، تراکم خطواره ها، توپوگرافی، سنگ شناسی، بارش، کاربری اراضی و شیب)، با استفاده از داده های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. نقشه رستری این فاکتورها تهیه و بر اساس روش MIF، وزن دهی شدند. در نهایت نقشه های موضوعی مذکور در قالب نرم افزار GIS و با استفاده از الگوریتم روی هم قرار گیری وزنی، محاسبه و نقشه نهایی پتانسیل آب های زیرزمینی تولید شد. نقشه استعداد آب های زیرزمینی به چهار گروه بسیار خوب، خوب، ضعیف و بسیار ضعیف طبقه بندی شد. مطالعات نشان می دهد که مناطقی با حداکثر تراکم شبکه زهکشی و رسوبات کواترنری، دارای پتانسیل آب های زیرزمینی بسیار بالایی هستند. در نهایت مقایسه نقشه نهایی با پراکندگی چاه های پیزومتری و سطح ایستابی آنها، دقت بالای روش مورد استفاده در این محدوده را نشان داد.

زمین لغزش از جمله پدیده هاییاست که امروزه تحت عنوان بلای طبیعی از آن یاد می شود.در سال های اخیر خسارت های ناشی از اینپدیده با دخالت روز افزون بشر در طبیعت افزایش یافته است. پهنه بندی خطر زمین لغزش ها با استفاده از روش های متفاوتی مانند روش ارزش اطلاعاتی، روش تراکم سطح، روش تحلیل سلسله مراتبی، منطق فازی و برخی از روش های دیگر انجام می شود. هدف از این تحقیق پهنه بندی خطر رخداد زمین لغزش در حوضه رودخانه ماربر در جنوب استان اصفهان با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره خطیمی باشد. با تفسیر عکس-هایهوایی، تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای میدانی، نقشه پراکنش زمین لغزش ها تهیه گردید. در مرحله بعد با توجه به موقعیت زمین لغزش ها و نظرات کارشناسی، 9 عامل موثر در رخداد زمین لغزش های منطقه شناسایی شدند و پس از تهیه لایه های رقومی عوامل موثر در محیط GIS،نقشه پهنه بندی خطر زمین لغزش تهیه گردید. در این روشرابطه متقابل بین متغیرهای مستقل(عوامل موثر) نسبت به هم و نسبت بهمتغیر وابسته(وقوع زمین لغزش) بطور یکجا در نظر گرفته می شود.ارزیابی مدل با استفاده از نسبت تراکمی(DR) و شاخص زمین لغزش(LI) صورت گرفته است.روند صعودی نسبت تراکمی و شاخص زمین لغزش برای گستره های مواجه با خطر خیلی کم تا گستره های مواجه با خطر زیاد نشان از صحت نقشه تهیه شده از طریق این روش دارد. با توجه به ضرایب رگرسیونی به دست آمده کلاس فاصله از گسل(1500-0 متر)بیشترین تاثیر را در وقوع زمین لغزش های منطقه داشته است.نتایج نشان دادکه از مجموع مساحت 800 کیلومترمربعی حوضه ماریر، گستره های لغزشی با خطر متوسط و کم به ترتیب با دارا بودن 32 و 31 درصد، بیشترین مساحت را به خود اختصاص داده اند. از طرفی پهنه با خطر زیاد با 5/25درصد مساحت در رده بعدی قرار گرفته است.

ریزش سنگ نوع رایجی از زمین لغزشها در دامنه مناطق کوهستانی هستند که به دلیل ناگهانی بودن سبب خسارت جانی و مالی می شوند بنابراین لازم است آنها شناسایی و از لحاظ میزان خطر با روشهای مناسب پهنه بندی شوند. هدف از انجام این پژوهش پهنه بندی خطر ریزش در شهرستان ماکو با استفاده از مدلهای فازی و تاپسیس، مقایسه و معرفی مناسب ترین مدل با کمک داده های میدانی در شناسایی این پهنه ها میباشد. بنابراین ده پارامتر نظیر اختلاف دما، بارش، یخبندان، ارتفاع، شیب، زمین شناسی، پوشش زمین، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، فاصله از جاده و داده های میدانی جهت تجزیه و تحلیل ریزشهای منطقه مورد استفاده قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مدل گامای 9/0 مناسب ترین پهنه بندی را از حرکات ریزش ارائه می دهد. بر اساس نقشه بدست آمده بوسیله این مدل سطوح با پتانسیل بالای حرکات دامنه ای دارای شیبی بیش از 30 درصد و ارتفاع حدود 1300 تا 1600 متر می باشند و اغلب از سنگ آهک تشکیل گردیده اند، و در مجموع حدود 28 درصدمحدوده را شامل می شوند.

دریاچهها محیطهای رسوبی بسیار جالبی برای بازسازی محیط ها و بررسی آب و هوای دیرینه میباشند. بررسی ویژگیهای رسوبشناسی و اجتماع گرده های گیاهی برای شناخت و تکامل ویژگیهای رسوبی اواخر کواترنر بسیار مفید است حوضههای بسته به دلیل حساسیت بسیار زیاد نسبت به تعادل تبخیر و بارش، مناسبترین سیستم جهت بازسازی محیط های دریاچهای و آب و هوای دیرینه میباشند. این مقاله ارتباط بین اجتماع گرده های گیاهی و اندازه ی دانه های رسوبی دریاچه ی زریبار واقع در استان کردستان را مورد بررسی قرار داده و براساس این ارتباط محیط دیرینه، تاریخچه ی گیاهی و آب و هوای دیرینه در طی دوره ی هولوسن بازسازی شده است. افزایش در میزان سیلت و کاهش میزان ماسه به همراه رسیدن گرده های Quercusبه بیشترین مقدار، نبود گرده های Salix و Fraxinus در این دوره ی زمانی از هولوسن، رسیدن Poacae به کمترین میزان و کاهش تدریجی در میزان Atriplex type و Artemisia herba-albat، افزایش سطح آب دریاچه را در طی 8950 - 6870 ، 5500 - 3170 سال قبل به همراه وجود شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب، افزایش بارش و افزایش در رطوبت قابل دسترس را نشان می دهد. مقدار بالای ذرات ماسه و کاهش در میزان سیلت به همراه درصد بالای گرده های گیاهی Salix ، Fraxinus و Pistacia و کاهش در میزان گرده های Quercus، کاهش سطح آب دریاچه را در طی 6870 – 5500، 1300 - 3170 سال قبل همراه با شرایط آب و هوایی گرم و خشک، کاهش در بارشهای بهاری و رطوبت قابل دسترس را نشان می دهد. همچنین افزایش نامنظم در میزان ماسه و کاهش نامنظم در میزان سیلت به همراه ظاهر شدن گرده های Plantago lanceolata وجود تغییرات نامنظم در سطح آب دریاچه ی زریبار در نتیجهی تغییرات بارشی، سرریزهای اتفاقی دریاچه و فعالیتهای انسانی را در اواخر هولوسن نشان می دهد.

وجود آثار یخچالی به عنوان یکی از مواریث اقلیمی کواترنر در سرزمین ایران نشان دهنده حاکم بودن یخچال ها در بخش های مختلفی از ایران در گذشته محسوب می شود. لذا با توجه به این آثار و شواهد می توان شرایط اقلیمی گذشته را بازسازی نمود. هدف از این پژوهش شناسایی شواهد یخچال های کواترنر پایانی در حوضه تنگوئیه سیرجان می باشد. نقشه های توپوگرافی، تصاویر ماهواره ای و داده های اقلیمی ابزار و داده های مورد استفاده در این پژوهش می باشند. همچنین جهت تجزیه و تحلیل داده ها از نرم افزار های ARC GIS، SURFER و GLOBAL MAPPERاستفاده شده است. شناسایی شواهد یخچال های کواترنر مشتمل بر 4 دسته از شواهد بود که عبارتند از: شاخص ه ای م ورفیک، شواهد اقلیمی، شواهد ژئومورفولوژیکی و شاخص های آزمایشگاهی. با استفاده از شاخص های م ورفیک (فرم خطوط منحنی میزان بر روی نقشه های توپوگرافی) و تصاویر ماهواره ای، نواحی تحت سلطه پهنه های یخی و آثار 251 سیرک یخچالی شناسایی شد. شواهد اقلیمی نشان دهنده این است که حوضه تنگوئیه نه تنها در کواترنر حدود 9 درجه نسبت به زمان فعلی سردتر بوده بلکه بارش آن نیز نسبت به زمان حال تقریبا دوبرابر بیشتر بوده است. از طرفی سیرک های یخچالی، دره های یخچالی و یخرفت ها به عنوان مشخص ترین شواهد ژئومورفولوژیکی یخچال ها در حوضه مورد مطالعه شناسایی شدند. در نهایت شاخص های آزمایشگاهی (گرانولومتری ) به عنوان تکمیل کننده شواهد یخچال ها، وجود رسوبات یخچالی را در حوضه تنگوئیه به اثبات رسانید. همچنین با استفاده از روش رایت خط مرز برف دائمی در دوران حاکمیت یخچال ها در حوضه تنگوئیه در ارتفاع 2719 متری و به روش ارتفاع کف سیرک پورتر در ارتفاع 2714 متری تخمین زده شد.

بررسی پویایی و تغییر پذیری عوارض ژئومورفولوژیکی زمین به ویژه در مناطق خشک و بیابانی که به طور عمده از عوارض ماسه ای پوشیده شده است، به دلیل تاثیر منفی ماسه های متحرک در زندگی مردم، اهمیت ویژه ای دارد. از طرف دیگر تصاویر ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور، امروزه به دلیل هزینه و زمان کم تر مورد نیاز، هم پوشانی با تصاویر قبلی و همچنین ارائه قدرت تفکیک مکانی بالا و امکان بررسی تغییرات زمانی، کاربرد گسترده ای در روند-یابی این تغییرات پیدا کرده است. از آنجا که تپه های ماسه ای بخش عمده ای از عوارض ژئومورفولوژیکی در مناطق بیابانی می باشند، لذا در این مطالعه تغییرات مورفومتری تپه ماسه ای جنوب شرقی شهر عشق آباد، در فاصله زمانی 12 ساله از سال 2000 تا 2012 میلادی و با استفاده از تصاویر سنجنده ETM+ماهواره ی لندست 7 مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر ماهواره ای پس از تصحیحات هندسی، به سه روش نظارت شده با بیشترین شباهت، نظارت شده با کمترین فاصله از میانگین و روش نظارت نشده در نرم افزار ENVI مورد طبقه بندی قرار گرفتند. روش طبقه بندی نظارت شده با بیشترین شباهت، دقت بالاتری را در شناخت تپه ماسه ای مورد نظر نسبت به دو روش دیگر ارائه داد. تصاویر طبقه بندی شده به روش نظارت شده با بیشترین شباهت پس از برش به صورت رستری وارد نرم افزار Arc-GIS شد و پس از تبدیل فرمت رستری به پلیگون، مساحت و محیط تپه ماسه ای مورد مطالعه برای هر سال محاسبه گردید. نتایج نشان داد که طی 12 سال مورد مطالعه، مساحت و محیط تپه ماسه ای به ترتیب کاهشی برابر با 872/42 هکتار و 307/781 متر داشته است که علت اصلی آن مربوط به طرح های بیابان زدایی اجرا شده در قالب تاغ کاری درسال های گذشته و همچنین زادآوری طبیعی تاغ در روی تپه ماسه ای و نواحی اطراف آن بوده و اثرات مثبت طرح های بیولوژیکی بیابان زدایی را در تثبیت تپه ماسه ای نشان می دهد.

در این پژوهش، دامنه جنوبی میشوداغ در استان آذربایجان شرقی از نظر فعالیت های نئوتکتونیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در این زمینه، مجموعه ای از روش های توصیفی، میدانی و تحلیلی به کار گرفته شد. برای انجام محاسبات از نقشه های توپوگرافی مقیاس 1:50000، نقشه های زمین شناسی مقیاس 1:100000 و تصویر DEM (30متر) منطقه در قالب نرم افزارهای Arc GIS و اتوکد استفاده شد. در رابطه با هدف تحقیق، سه نوع پارامتر کمّی ژئومورفیک شامل پارامترهای پنجره ای، پیوسته و گسسته مورد استفاده قرار گرفت. نسبت پهنای چارک ها، نسبت جامی، نسبت مساحت چارک ها و شاخص عدم تقارن حوضه آبریز از مهمترین پارامترهای حوضه ای تحقیق می باشند. بخش مهمی از اطلاعات از روی نیمرخ طولی آبراهه های اصلی حاصل گردید. مهمترین این اطلاعات شامل محاسبات مربوط به نمایه گرادیان آبراهه های اصلی و نمایه انحراف از نیمرخ می باشند. شاخص های دیگری مانند پیچ و خم جبهه کوهستان و نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره محاسبه شد. همچنین جهت تحلیل سه بعدی از منطقه، منحنی های هیپسومتری واقعی و تئوریک برای هر یک از حوضه های مورد مطالعه ترسیم گردید. درنهایت، برای پی بردن به روند کلی تغییرات شاخص ها، خط مرجعی به طول تقریبی 55 کیلومتر از ابتدا تا انتهای منطقه مورد مطالعه کشیده شد و مقادیر هر یک از شاخص ها نسبت به آن به صورت نمودار ترسیم گردید. در منطقه مورد مطالعه، مهمترین شواهد جنبش های تکتونیک فعّال، وجود پرتگاه های گسلی با ارتفاع تقریبی 10 تا 20 متر در امتداد گسل های جوان می باشد. همچنین، وجود پشته های مسدود کننده، اسارت رودخانه، بریدگی و تغییر محل رسوب گذاری مخروط افکنه ها در جبهه کوهستان دلایل دیگری بر وجود فعالیت های نئوتکتونیکی در منطقه می باشد. شاخص های کمّی ژئومورفیک نتایج مطالعات میدانی را تایید می کند به طوریکه، مقادیر حداکثر نمایه گرادیان طولی و نمایه انحراف از نیمرخ، بیشتر در ارتفاعات پایین تر و تقریبا در نزدیکی خروجی حوضه ها قرار دارند که این امر را می توان به جنبش های گسل جوان صوفیان- شبستر مرتبط ساخت. نتایج این شاخص ها به همراه شاخص های کمّی حوضه-ای، پیچ و خم جبهه کوهستان، نسبت پهنای کف دره به ارتفاع دره و همچنین تحلیل منحنی های هیپسومتری واقعی و بی بعد نشان دهنده فعّال بودن گسل های منطقه می باشد.