پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

کوهریگ ها گونه ای از ته نشست های رسوبی ماسه ای هستند که در دامنه برخی تپه ها و کوه های مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می شوند. در محدوده تنگ چنار در پای دامنه و بر روی دامنه کوه ها تجمعات ماسه ای با مورفولوژی های متفاوت دیده می شود که اغلب آن ها در شرایط کنونی ثابت بوده و احتمالاً مربوط به شرایط اقلیمی گذشته اند. هدف این پژوهش بررسی این عارضه ها به منظور شناخت شرایط و محیط شکل گیری و فرایندهای مؤثر در تشکیل آن ها می باشد. برای انجام این کار به دانه سنجی و تحلیل رسوب کوهریگ ها در بخش های مختلف منطقه پرداخته شد. بدین ترتیب، در مرحله اول 16 نمونه رسوبی از منطقه موردمطالعه برداشت و پس از دانه سنجی، تحلیل و پارامترهای آماری رسوبات بررسی شدند. به دلیل شباهت در مناطق نمونه برداری و همچنین نتایج تحلیل پارامترهای رسوبی، نمونه ها به پنج جامعه آماری با ویژگی های تقریباً مشابه تقسیم و مورد تحلیل قرار گرفتند. همچنین، از تحلیل واریانس یک راهه و آزمون توکی جهت بررسی معنی دار بودن اختلاف بین متغیرهای مختلف در سطح 95 درصد برای بررسی فرایندهای مؤثر در جابجایی و نهشته گذاری آن ها استفاده گردید. مشاهده اندازه دانه ها و سرت شدگی ظاهری آن ها در نگاه اول حاکی از دخالت فرایند بادی در جابجایی و رسوب گذاری آن ها به شکل تپه های ماسه ای بیابانی است. اما، بررسی و آزمایش ویژگی های رسوبی مانند شکل، اندازه ذرات و پارامترهای مختلف آماری و همچنین نمودار هیستوگرام کوهریگ ها در بخش های مختلف منطقه حاکی از تفاوت رسوبات به شکل چشمگیر ازنظر نوع فرایند، مسافت انتقال و چگونگی نهشته گذاری در منطقه موردمطالعه است. نتایج نشان داد که فرایندهای دامنه ای، کوه ریختی، فلوویالی، بادی، بادی-آبی در قلمرو مورفوژنتیک و مورفوکلیماتیک جنب یخچالی با رخنمون سنگ های دانه ای مانند گرانیت ها در شکل گیری و توسعه این کوهریگ ها نقش اصلی را بر عهده داشته اند.

حوضه رودخانه قشلاق در غرب کشور، در قسمت مرکزی استان کردستان، در یک منطقه کوهستانی دارای شیب زیاد، با اقلیم مدیترانه ای معتدل و گرم قرارگرفته است. هدف اصلی این پژوهش پهنه بندی پتانسیل تحولات لندفرمی تحت تأثیر شبکه زهکشی در این حوضه است. بدین منظور جمع آوری داده ها، مطالعات میدانی، تولید لایه های اطلاعاتی و انطباق آن ها با وضعیت موجود، تجزیه وتحلیل هر یک از لایه ها و پارامترهای هیدرومورفولوژی جهت یافتن عوامل مؤثر و تلفیق لایه های اطلاعاتی جهت تعیین پتانسیل تحول لندفرمی مکان هایی که تحت تأثیر شبکه زهکشی قرار دارند انجام گرفته است. هم چنین با توجه به ویژگی های زمین شناسی، ژئومورفولوژی، هیدرولوژی، اقلیمی، عوامل انسانی و زیست محیطی منطقه، مطالعات تطبیقی و نظر کارشناسان امر 5 معیار و 13 زیر معیار جهت تدوین هدف طراحی گردید و از طریق کارهای میدانی و منابع اسنادی نیز کنترل شده است. قدم بعدی تهیه لایه های اطلاعاتی موردنیاز برای پهنه بندی با نرم افزار Arc GIS9.3بود تا زمینه برای تحلیل های لازم فراهم گردد. درنهایت با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی(AHP) به تجزیه وتحلیل کمّی معیارها، زیرمعیارها و تلفیق لایه ها در نرم افزارARC GIS نسبت به ارائه مدل و پهنه بندی منطقه مطالعاتی مبادرت گردید. نتایج در پنج طبقه خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم محاسبه شد و نشان داد که حدود 8/27 درصد از حوضه دارای پتانسیل زیاد و خیلی زیاد جهت تحول لند فرم ها تحت تأثیر شبکه زهکشی می باشد. بیشتر قسمت های شمالی حوضه و بخش هایی از شرق حوضه دارای پتانسیل کم و خیلی کم می باشند که 26/45 درصد از کل حوضه را در برگرفته اند. سایر قسمت های حوضه نیز به صورت پراکنده دارای پتانسیل متوسط بوده که 94/26 درصد از مساحت حوضه را شامل می شود.

آبخوان کارست در مناطق آهکی اهمیت زیادی در تأمین آب مصرفی دارند، این آبخوان ها تحت تأثیر دوره های افزایش و کاهش بارش و همچنین تغییرات اقلیمی قرار دارند. به منظور مدیریت پایدار منابع آب، شناسایی تغییرات دبی چشمه های کارستی این آبخوان ها ضروری می باشد. در تحقیق حاضر تحلیل سری های زمانی هیدرولوژیکی، بین دبی چشمه های کارستی شهرستان کرمانشاه و بارش با استفاده از شاخص بارش استانداردشده، آزمون من- کندال و زنجیره مارکوف برای پایش و پیش بینی خشکسالی و اثر آن بر دبی چشمه های انجام گرفت. همچنین ارتباط بارش- دبی و تأخیر زمانی به صورت کوتاه و بلندمدت با همبستگی پیرسون بررسی شد. داده های تحقیق شامل دبی سراب های بی ابر، ورمنجه و نیلوفر و بارش ایستگاه های هواشناسی کرمانشاه، روانسر و اسلام آباد غرب برای دوره زمانی 88-1368 به صورت ماهانه و سالانه بود. نتایج تحقیق نشان داد بین دبی سراب ورمنجه (639/0) و بی ابر (642/0) با بارش ایستگاه هواشناسی اسلام آباد غرب و سراب نیلوفر با ایستگاه هواشناسی کرمانشاه (484/0) بیشترین همبستگی وجود دارد. به دلیل حالات مختلف بارش مانند جامد یا مایع، توزیع و شدت آن، اثر بارش بر افزایش دبی با تأخیر حداقل 2 ماه و حداکثر 6 ماه مشاهده شد. نتایج آزمون من- کندال بیانگر افزایش مقدار بارش (76-1368) و سپس کاهش (88-1377) می باشد که دبی سراب بی ابر همین روند را نشان می دهد، و دبی سراب نیلوفر از سال 1387 دچار تغییر کاهشی شده است. نتایج آزمون زنجیره مارکوف نشان داد که در هر سه ایستگاه احتمال رخداد دوره خشک بیشتر از دوره بارانی است، در ایستگاه اسلام آباد غرب 892/0، در ایستگاه روانسر 89/0 و در ایستگاه کرمانشاه 886/0 می باشد. مطالعه نشان داد که احتمال افزایش دوره های خشک در آینده بیشتر و به تبع آن دبی سراب های موردمطالعه کاهش خواهد یافت. مطالعه شاخص SPI سالانه روند کاهش دبی با خشکسالی را نسبت به دوره های تر بهتر نشان می دهد.

مارن ها یکی از مهم ترین واحدهای رسوبی در ایران می باشند که به لحاظ ویژگی های فیزیکی- شیمیایی از رسوب زدایی و فرسایش پذیری زیادی برخوردار هستند. ماهیت دانه بندی و عناصر موجود در آن ها و تأثیر این دو موضوع در میزان فرسایش مارن ها بسیار مهم می باشد. در پژوهش حاضر به بررسی ویژگی های فیزیکی- شیمیایی واحد های مارنی و تأثیر آن بر اشکال مختلف فرسایشی در منطقه نوبران ساوه پرداخته شده است. بدین منظور علاوه بر نمونه برداری از رسوبات، آزمایش شبیه سازی باران (به کمک دستگاه شبیه ساز باران) در سه واحد مارنی منطقه بر اساس اشکال مختلف فرسایشی انجام شد و میزان رواناب و رسوب تولیدشده در هر نقطه در آزمایشگاه تفکیک و اندازه گیری شد. همچنین در آزمایشگاه پارامتر های هدایت الکتریکی، میزان عناصر سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، گچ، درصد ذرات رسوبی و سدیم قابل جذب (SAR) نمونه ها اندازه گیری گردید. در تجزیه وتحلیل داده ها از روش تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها در نرم افزار آماری SPSS استفاده شده است. همچنین مقایسه ای اجمالی بین دامنه های روبه شمال و جنوب که ازنظر فرسایش متفاوت می باشند، نیز انجام شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس اشکال مختلف فرسایشی در میزان یون سدیم، نسبت جذب سدیم و میزان درصد رس، دارای اختلاف معنی دار می باشند. میزان میانگین یون سدیم و نسبت جذب سدیم از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی در مارن های منطقه افزایش یافته و میزان میانگین درصد رس از فرسایش سطحی به فرسایش خندقی کاهش می یابد. همچنین سه متغیر یون سدیم، نسبت جذب سدیم و درصد رس نمونه ها را می توان عواملی تأثیرگذار در فرسایش مارن های منطقه و ایجاد اشکال مختلف فرسایشی دانست. بنابراین بین نوع لندفرم و خواص فیزیکی و شیمیایی مواد سازنده و نحوه و میزان فرسایش پذیری آن ارتباط وجود دارد.

ارزیابی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطقه ای که به دلیل وضعیت جغرافیایی و ساخت وسازهای انسانی مستعد لغزش می باشد ضروری می نماید. سد مخزنی قلعه چای عجب شیر، یکی از این نوع نواحی می باشد. در این مطالعه، جهت بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش، روش های تحلیل شبکه ( ANP ) و رگرسیون لجستیک مورد ارزیابی قرار گرفت . جهت این مطالعه از تصویر TM، 2011 ماهواره لندست استفاده شد. فاکتورهای مؤثر وقوع زمین لغزش ( شیب، جهت دامنه، لیتولوژی، کاربری زمین، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، طبقات ارتفاعی ) در محیط GIS آماده و سپس با لایه پراکنش زمین لغزش ها قطع داده شده و نقشه های پهنه بندی خطر زمین لغزش در روش های فوق تولید شد. نتایج نشان داد که فرآیند تحلیل شبکه نسبت به روش رگرسیون لجستیک عملکرد بهتری را در بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطقه موردمطالعه دارد همچنین تفسیر ضرایب نشان داد که ، کاربری اراضی، طبقات ارتفاعی، جهت دامنه، نقش مهمی در وقوع زمین لغزش دارند. و با استفاده از نقشه پیش بینی احتمال وقوع زمین لغزش، منطقه به پنج گروه حساسیت تقسیم: بسیار پایین، پایین، متوسط، بالا، بسیار بالا.

بررسی ویژگی های فیزیکی رسوبات از موضوعات مهم در مطالعه فرسایش و رسوب است. سامانه پخش سیلاب یک روش ساده برای کنترل سیلاب و استحصال آب از طریق تغذیه سفره های آب زیرزمینی است. بدین ترتیب هدف از این مطالعه ارزیابی آماری تأثیر سامانه پخش سیلاب دشت ذهاب کرمانشاه بر توزیع دانه بندی رسوب می باشد. به این منظور از رسوبات کف هر یک از نه کانال پخش سیلاب چهار نمونه و دره اصلی حوزه آبخیز، آبراهه فعال و بخش غیرفعال مخروط افکنه پنج نمونه به میزان دو کیلو گرم رسوب برداشت شد. کلیه نمونه ها با استفاده از روش الک خشک دانه بندی شده و درصد فراوانی آن ها (در قطرهای مختلف) تعیین گردید. سپس با استفاده از تحلیل آماری درصد فراوانی نمونه ها با قطرهای مختلف در بخش های مختلف مخروط افکنه و سیستم پخش سیلاب مقایسه و موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد توزیع اندازه ذرات رسوب در قطرهای (16، 4، 2، 5/0، 25/0، 063/0 میلی متر) در حوزه آبخیز و بخش های مخروط افکنه و سیستم پخش سیلاب کاملاً معنی دار (05/0>p) می باشد، تنها توزیع اندازه رسوب در قطر1 و <063/0 میلی متر معنی دار نیست (05/0<p).

در پژوهش حاضر به بررسی و تجزیه وتحلیل کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه طی سال های 1380 و 1393 پرداخته شده است. هدف عمده و اصلی در این پژوهش، بررسی تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه، تهیه نقشه پهنه بندی عناصر برای دوره زمانی موردمطالعه و مقایسه میزان عناصر موجود در آب های منطقه با استانداردهای موجود است. آمار و داد های هواشناسی و همچنین کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه، به تعداد 20 چاه نمونه (1380-1393)، از مهم ترین داده های این تحقیق به شمار می روند. نقشه های توپوگرافی 25000 و نقشه های زمین شناسی 100000 و نرم افزارهای GIS مهم ترین ابزار کار به شمار می روند. روش تجزیه وتحلیل مبتنی بر روش های زمین آماری و تحلیل نمودارهای ویلکوکس، پایپر و شولر است. نتایج نشان می دهد در سال 1380 حداکثر گسترش کلراید در بخش مرکزی دشت ولی در سال 1393 مقادیر حداکثر به شرق دشت یعنی به سمت دریاچه ارومیه گسترش پیداکرده است. سدیم در سال 1380 در شمال و مرکز و تا حدی جنوب بالاست ولی در سال 1393 این مقادیر در شرق و شمال شرق زیاد است. مقادیر یون کلسیم نیز در سال 1393 نسبت به سال 1380 در شرق دشت افزایش پیداکرده است. یون بیکربنات در سال 1380 به میزان حداکثر 2/9 در غرب دیده می شود در حالی این میزان در سال 1393 به 2/10 و نیمه شرقی افزایش پیداکرده است. حداکثر هدایت الکتریک آب های زیرزمینی دشت ارومیه در سال 1380 در حدود 1656 میکروموس در سانتیمتر و در مرکز و شمال غرب دشت قرار دارند. درحالی که در سال 1393 این میزان 2300 واحد شده و بیشتر در شرق دشت ارومیه مشاهده می شود. میزان سختی کل آب نیز از بخش مرکزی در سال 1380 به بخش شرقی دشت در سال 1393 منتقل شده است. به طورکلی اغلب عناصر در طی دوره مطالعاتی به لحاظ زمانی و مکانی دچار تغییرات شده اند. ضمن اینکه باوجود شرایط خاص در منطقه، آب های زیرزمینی به لحاظ مصارف سه گانه به ویژه در بخش شرب، از کیفیت مناسبی برخوردار است.

این پژوهش به منظور مقایسه شاخص های دانه بندی رسوبات دامنه رو به باد و پشت به باد ریپل مارک های درشت در ارگ حسن آباد بافق، انجام شد. ابتدا از رسوبات موجود در هر یک از دو دامنه ریپل مارک های درشت نمونه برداری صورت گرفت سپس دانه بندی هر یک از نمونه ها، بر اساس روش الک خشک، انجام گرفت داده ها به دست آمده به نرم افزار SPSS وارد شد و به منظور بررسی معنی دار بودن اختلاف بین متغیر ها از آزمون t-test، استفاده شد همچنین با استفاده از نرم افزار GRADISTAT مقادیر، ، و برای محاسبه میانگین قطر ذرات در دو دامنه استفاده شد. با رسم نمودار دانه بندی تجمعی در مقیاس فی پارامترهای برای محاسبه فرمول فولک و بررسی جورشدگی رسوبات محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد متوسط وزن ذرات بر روی الک های درشت تر (1 و 5/0 میلی متر) در دامنه رو به باد (به ترتیب 47/371، 30/243 گرم) بیشتر از این مقدار در دامنه پشت به باد (به ترتیب 87/129، 29/97) است. اختلاف معنی داری بین وزن ذرات روی الک های کمتر از 2 میلی متر در سطح 5 درصد مشاهده می شود. همچنین بین مقادیر ، و در رسوبات دامنه رو به باد و رسوبات دامنه پشت به باد ریپل مارک های درشت در سطح 5 درصد اختلاف معنی دار وجود دارد. محاسبه جورشدگی به روش فولک برای ذرات دو دامنه نشان داد میانگین شاخص فولک ذرات دامنه رو به باد 6/0 و پشت به باد 1 به دست آمد و لذا ذرات دامنه رو به باد دارای جورشدگی نسبتاً بالا و ذرات دامنه پشت به باد دارای جورشدگی ضعیف می باشند و بین جورشدگی رسوبات دو دامنه اختلاف معنی دار در سطح 99 درصد مشاهده شد.

فرونشست زمین به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی در سال های اخیر با افزایش بهره برداری بیش ازحد از آب های زیرزمینی به عنوان یک مسئله اساسی در دشت های حاصلخیز کشور مطرح شده است. بی توجهی به این گونه پدیده ها می تواند خسارت جبران ناپذیری را به بار آورد. بنابراین ارزیابی پتانسیل و میزان استعداد دشت های حاصلخیز نسبت به پدیده فرونشینی امری ضروری است. در پی همین ضرورت، پژوهش حاضر به ارزیابی پتانسیل فرونشست زمین و عوامل مؤثر بر آن در دشت حاصلخیز فاروق-سیدان شهرستان مرودشت می پردازد. جهت انجام این پژوهش، ابتدا داده های مربوط به 11 پیزومتر از 14 پیزومتر موجود در دروه آماری 1388-1374 بررسی و به منظور تهیه نقشه خطر فرونشست از رابطه تجربی لامب-ویتمن استفاده شد. بدین صورت که بعد از شبکه بندی تیسن هر پیزومتر، پارامترهای پوکی اولیه، ضریب توانایی فشرده شدن، ضخامت اولیه لایه های موردنظر، تنش مؤثر اولیه و ثانویه برآورد و لایه های رستری ضخامت منطقه اشباع بین سطح ایستابی اولیه و سطح اساس فرضی، فشار آب منفذی اولیه ، تغییرات تنش مؤثر، فرونشست احتمالی و خطر فرونشست تهیه شد. بررسی داده ها نشان داد که در دشت فاروق- سیدان، دو منطقه با خطر فرونشست خیلی زیاد(57/5 درصد از مساحت دشت) و زیاد (76/19 درصد از مساحت دشت) وجود دارد که عوامل تراکم و فشردگی میان لایه های رسی و برداشت بی رویه آب های زیرزمینی مؤثرترین عوامل هستند. در طول دوره 1388-1375، باوجود 1700 حلقه چاه کشاورزی در سطح دشت باعث افت 96/17 متری آب زیرزمینی شده و شرایط را جهت فشردگی میان لایه های رسی و فرونشست زمین فراهم کرده است.

مهم ترین عامل بررسی مناطق خندقی وقوع فرسایش و تخریب زیاد خاک است. با توجه به اهمیت بررسی خندق ها هدف از این مطالعه بررسی خندق های واقع در جنوب شهرستان فسا و شمال شهرستان داراب می باشد. خندق های واقع در این دو منطقه ازنظر ابعاد با یکدیگر متفاوت هستند به طوری که خندق های واقع در جنوب شهرستان فسا دارای ابعاد بزرگ تری در مقایسه با خندق های واقع در شمال شهرستان داراب می باشد. برای این منظور ویژگی های مورفومتری خندق ها که شامل طول، عرض، عمق و ارتفاع می باشد اندازه گیری شد. همچنین به منظور بررسی ارتباط بین ویژگی مورفومتری خندق و ویژگی های خاک پارامترهای سدیم، پتاسیم، منیزیم، روی، کلر، آهن، منگنز، کربن آلی و بیکربنات اندازه گیری شد. نتایج حاصل از رگرسیون خطی چندگانه نشان داد که حجم خندق با عمق خندق ارتباط مستقیم و با میزان مواد آلی رابطه معکوس دارد. بنابراین با کاهش میزان مواد آلی در خاک فرسایش آبی در منطقه افزایش می یابد و زمینه برای فرسایش خندقی که پیچیده ترین و مخرب ترین نوع فرسایش آبی است، فراهم می شود.

تغییرات مورفولوژیک رودخانه ها از مهم ترین عوامل مؤثر در فرآیندهای ژئومورفولوژیک چرخه فرسایش می باشند. هدف از این تحقیق، مطالعه تغییرات مورفولوژی رودخانه خرم آباد - دوآب ویسیان و بررسی عوامل مؤثر در تغییر شکل هندسی و ایجاد روابط بین آن ها است. به منظور برآورد دبی با دوره بازگشت های مختلف از نرم افزار SMADA جهت برازش داده ها استفاده شد. پس از واردکردن داده های هندسی و جریان، شرایط مرزی برای بازه بالادست، هیدروگراف جریان و برای بازه پایین دست، منحنی سنجه تهیه شد. در طول مسیر رودخانه خرم آباد - دوآب ویسیان، چهار نمونه از مصالح بستر و کناره های رودخانه برداشت و تغییرات دانه بندی رسوبات، وضعیت شیب و اتصال شاخه های فرعی مهم به رودخانه اصلی تعیین و نمونه ها برداشت و آزمایشات دانه بندی صورت گرفت . داده های رسوب به نرم افزار وارد و از رابطه (Ruby) در تعیین سرعت سقوط و انتقال رسوبات و دمای آب استفاده شد. به منظور بررسی ارتباط بین داده های هندسی و هیدرولیکی از خروجی مدل هیدرولیکیHEC-RAS ، به بررسی تناسب روابط رگرسیونی خطی ساده، درجه 2، درجه3 و نمایی پرداخته شد. با تعیین میزان همبستگی بین متغیرها، روابط رگرسیونی، با استفاده از نرم افزار SPSS ، از بین روابط تعیین شده بین دو متغیر) متغیر وابسته و مستقل) رابطه ای که بیش ترین ضریب تعیین، کمترین خطای استاندارد و کمترین سطح معنی داری را داشت به منزله رابطه مناسب انتخاب شد. نتایج حاصل از اجرای مدل نشان داد که ظرفیت حمل رسوب در بازه موردمطالعه رودخانه خرم آباد - دوآب ویسیان متغیر می باشد. مقادیر رسوبات محاسبه شده به وسیله رابطه ایکرز- وایت به عنوان مناسب ترین رابطه نشان داد از بین متغیرهای مستقل ظرفیت رسوب بیش تر به دبی جریان وابسته است. اندازه ذرات رودخانه موردمطالعه مشخص شد که در بازه اول (ایستگاه چم انجیر)، رسوب گذاری، در بازه دوم (بین دو ایستگاه)، فرسایش و در بازه سوم (ایستگاه دوآب ویسیان)، نیز رسوب گذاری رخ می دهد.