پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

رسوبات لسی در شمال شرقی ایران به شکل پراکنده و با ضخامت کم بر روی دامنه های رو به شمال، شمال شرقی و شرقی نهشته شده اند. مطالعه و بررسی این رسوبات می تواند ما را در بازسازی فرایندهای ژئومورفولوژی گذشته یاری رساند. هدف از این مطالعه شناسایی و تعیین پراکنش رسوبات لسی، بررسی ویژگی های بافت رسوب ها، ویژگی های مورفوسکپی(SEM) و در نهایت منشأیابی این رسوبات در محدوده مورد مطالعه می باشد. در مجموع تعداد 119 نمونه سطحی به صورت پراکنده در کل منطقه برداشت و میزان گچ وآهک آنها مشخص گردید. از این تعداد24 نمونه پراکنده از منطقه جهت آزمایش توزیع اندازه ذرات وتعداد 4 نمونه جهت بررسی موفوسکپی(SEM) انتخاب شد. ماسه خیلی ریز ذره غالب در نمونه ها بوده و مجموع سیلت درشت و سیلت خیلی درشت و ماسه خیلی ریز به بیش از 60 درصد می رسند. در بررسی مورفوسکپی دانه های کوارتز مشخص شد که این دانه ها دارای گرد شدگی زیادی نمی باشند و غالب بودن شن خیلی ریز و گرد شدگی کم دانه های کوارتز و هاله مانند بودن اکثر ذرات کوارتز را می توان بعنوان شاهدی از محلی بودن و نزدیکی محل برداشت به محل نهشتگی در نظر گرفت. بین ارتفاع و میانگین اندازه ذرات نمونه های برداشت شده همبستگی منفی قوی وجود دارد(نمودار1) و هرچه به ارتفاع برداشت نمونه افزوده می شود میانگین اندازه ذرات آن کوچکتر می شود و ضریب همبستگی آن 7/- می باشد.

این تحقیق با هدف تهیه نقشه پتانسیل وقوع زمین لغزش در حوضه آبریز نهندچای واقع در استان آذربایجان شرقی انجام شده است. برای تهیه نقشه پهنه بندی از مدل ANP و تکنیک GIS استفاده شده است. ابتدا لایه های اطلاعاتی مربوط به 8 فاکتور مؤثر در وقوع زمین لغزش شامل شیب، جهت شیب، ارتفاع، زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل و بارش با استفاده از نرم افزار Arc GIS تهیه شد. سپس به منظور وزن دهی هر یک از معیارها از نرم افزار Super Decisions استفاده شد. بدین صورت که ابتدا مدل شبکه ای جهت پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش در این نرم افزار طراحی و ارتباطات داخلی و خارجی معیارها مشخص شده و وزن دهی معیارها صورت گرفت. نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر نشان داد که وزن معیارهای هشت گانه مذکور به ترتیب 064/0، 028/0، 044/0، 296/0، 180/0، 134/0، 054/0 و 196/0 است. درنهایت، با تلفیق این لایه ها با توجه به وزنشان، در محیط GIS نقشه ی پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش به دست آمد. در نهایت، نقشه پهنه بندی در 5 طبقه با پتانسیل خطر زمین لغزش خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم تهیه شد. نتایج تحقیق نشان داد که بیش از 40 درصد از مساحت منطقه پتانسیل بالایی از نظر وقوع زمین لغزش را دارا می باشد که بیشتر منطبق بر مناطق دارای کاربری مرتع، حاشیه آبراهه ها و مناطق دارای سازند مارن است. ارزیابی دقت نقشه پهنه بندی تهیه شده از مدل ANP با نقاط لغزشی رخ داده در سطح منطقه نشان داد که بیش از 80 درصد لغزش ها در مناطق با خطر زیاد و خیلی زیاد اتفاق افتاده است که نشان دهنده دقت خوب مدل ANP در تهیه نقشه خطر وقوع زمین لغزش در منطقه می باشد.  

آشفتگی دامنه ها در اثر فرسایش خندقی در کوهستان های نیمه خشک،از رخدادهای مهمی است که با تغییرات اقلیمی تشدید می شود . انواع اشکال خطی به عنوان اشکال ژئومورفولوژیکی، مواد دامنه ای و در واقع تنها خاک قابل کشت کوهستان ها را وارد دره ها می سازند و به این ترتیب ،خندق ها با فعالیت از بخش سر و دیواره ها ،انبوهی از خاک های دامنه ای را بسوی آب های جاری سرازیر می کنند. در دامنه های شرقی کوهستان سهند ،بیشتر سطوح دامنه ها در شکل تسریع شده آن تحت فرسایش قرارگرفته اند .خندق های متعددی در دامنه های حوضه اوجان چای تشکیل شده اند .آبخیز اوجان چایاز محدوده های مهم کشت انواع محصولات دیمی و آبی کوهستان سهند به شمار می آیند،فرسایش خطی تشدید و تسریع شده در این محدوده از نوع فرسایش خندقی ،می تواند خسارات جبران ناپذیری در پی داشته باشد.از این نظر بررسی و شناسائی محدوده های تحت فرسایش خاک در اثر توسعه اشکال خطی از نوع فرسایش خندقی ،از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله با استناد به روش های کمی ،سعی شده است مقدار فرسایش حاصل از این اشکال برآورد شود.در مرحله نخست سعی شده است با استفاده از مقدار si شکل خندق ها مشخص،سپس با استفاده از معادله فرسایش(E)میزان فرسایش محاسبه شود و با تعیین مقدار فرسایش ،سهم بالاآمدگی ها در سطوح شیب دار با استفاده از رابطه K تعیین شود .

حرکات توده ای، ازجمله پدیده های مورفودینامیک هستند که تحت تأثیر عوامل مختلفی در سطح دامنه های مناطق کوهستانی به وقوع می پیوندد پهنه بندی لغزش ها یکی از روش هایی است که می توان به کمک آن مناطق بحرانی را تعیین کرده و از نقشه های پهنه بندی به دست آمده در برنامه ریزی ها استفاده کرد در این راستا با توجه به موضوع هدف پژوهش حاضر بررسی عرصه های آسیب پذیر در برابر مخاطرات طبیعی با تأکید بر زمین لغزش است. تحقیق حاضر، با توجه به ماهیت مسئله و موضوع موردبررسی، از نوع توصیفی - تحلیلی و از حیث مطالعات کاربردی با تأکید بر روش های کمی است. جهت شناسایی مکان های دارای پتانسیل لغزش بالا معیارهایی از قبیل: (شیب، جهت شیب، کاربری اراضی، فاصله از مراکز سکونتی، انحنای زمین، بارش، ارتفاع، تراکم پوشش گیاهی، زمین شناسی، خاک، تراکم آبراهه، فاصله از جاده مورد ملاحظه قرارگرفته اند به منظور محاسبه تراکم و میزان سبزی پوشش گیاهی از باندهای مادون قرمز نزدیک و باند قرمز(4-5) ماهواره لندست8 استفاده گردید و خروجی نهایی با روش هم پوشانی حسابی در محیط GISمحاسبه شد تمامی فرایندها و تجزیه تحلیل داده ها در محیط GIS و نرم افزار Super decision استفاده گردید همچنین نتایج بدست آمده در نقشه نهایی نشان دهنده آن است که طبقه 5 با ضریب رانش بالا 15 درصد از کل مساحت منطقه، طبقه4 با ضریب لغزش زیاد 19 درصد، طبقه3 با ضریب متوسط35 درصد، طبقه 2 با ضریب کم22 درصد، طبقه1 با ضریب خیلی کم8 درصد را به خود اختصاص داده اند درنتیجه بالغ بر 34 درصد از کل منطقه در معرض لغزش شدید قرار دارد.

در حوضه آبخیز کاخک واقع در خراسان رضوی، انواع ناهنجاری های طبیعی از جمله فرسایش خاک ، انواع رخساره های فرسایشی (سطحی-شیاری، شیاری و شیاری - گالی ) و رسوب زایی متوسط تا بالا دیده می شود. برای انجام این پژوهش، ابتدا 4 واحد همگن (واحدهای کاری) بر مبنای نوع لیتولوژی شامل شیل و ماسه سنگ و گابرو، رخساره های فرسایشی در کاربری مرتعی و در شیب مشابه انتخاب شد. 32 آزمایش در شدت بارش 36 میلی متر در ساعت و به مدت 30 دقیقه با شبیه ساز باران بر روی واحدهای کاری، انجام شد. مقدار رسوب هر یک از آزمایش ها اندازه گیری شد. به منظور بررسی عوامل موثر در تلفات خاک و فرسایش پذیری، نمونه برداری از خاک در لایه 0 تا 15 سانتی متری نیز از مجاور پلات های مورد آزمایش برداشته شد. آنالیز آماری اطلاعات با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد. نتایج نشان داد که لیتولوژی های مورد بررسی از نظر فرسایش و رسوبدهی با یکدیگر تفاوت معنی دار دارند. دو واحد کاری شامل شیل واجد فرسایش شیاری-خندقی (Jsh-RG) و ماسه سنگ واجد فرسایش سطحی-شیاری (Js-SR) به ترتیب با رسوبدهی 12/68 و و 12/45 گرم در مترمربع دارای بیشترین و کمترین مقدار رسوبدهی می باشند. برخی از ویژگی های خاک مانند درصد سیلت، شوری و نسبت جذب سدیم با میزان فرسایش و رسوبدهی خاک دارای همبستگی مستقیم و فاکتورهای درصد پوشش گیاهی و درصد سنگریزه موجود در سطح خاک و همچنین درصد ماسه، کربن آلی و درصد آهک فعال خاک با میزان فرسایش و تولید رسوب، همبستگی معکوس و معنی دار نشان می دهند.

پلایا از عوارض مهم ژئومورفیک کواترنری مناطق خشک و نیمه خشک در ایران است که شناخت ویژگی های آن به تعیین اقلیم و محیط گذشته کمک فراوان می کند. هدف از انجام این تحقیق شناسایی و منشاءیابی کانی های تشکیل دهنده سطوح مختلف ژئومورفیک پلایای سبزوار واقع در شمال شرق ایران با توجه به تغییرات آب و هوایی اواخر هولوسن در منطقه می باشد .بدین منظور 12 نمونه رسوب از سطح و عمق رخساره های ژئومورفیک پلای ای م ذکور جهت مطالعات رسوب شناسی و ژئوشیمی رسوبی برداشت شد. نتایج آزمایشات فیزیکی_شیمیائی، پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دهنده حضور کانی های آواری و تبخیری همچون کوارتز، آلبیت، اسمکتیت، پالیگورسکیت، سپیولیت، کلسیت، ژیپس و هالیت در منطقه می باشد که در رخساره های رسی متراکم- سخت، رخساره رسی پف کرده و رخساره رسی - نمکی پلایا شناسایی شده اند. روند شکل گیری این کانی ها از عمق به سطح و از شرق به غرب پلایا الگوی رسوب گذاری خاصی را نشان می دهد که بیانگر نوسانات اقلیمی هولوسن پایانی در این پلایا می باشد.

در بیشتر مواقع برای شناسایی گسل های پنهان از روش های ژئوفیزیکی استفاده کرده اند. در پژوهش حاضر قابلیت ژئومورفولوژی جهت شناسایی گسل های پنهان مورد بررسی قرار گرفت. ازجمله مناطقی که رسوبات رودخانه ای آثار گسل ها را مدفون ساخته است شرق استان کرمانشاه است. با بررسی ژئومورفولوژی منطقه و براساس فرضیه جدایی طاقدیس شیرز از سفره رورانده و دیگر شواهد مورفوتکتونیکی حدود کلی گسل های پنهان شناسایی و بر روی نقشه زمین شناسی ترسیم شد. در مرحله بعد با پردازش داده های مغناطیس هوایی، موقعیت دقیق تر گسل ها ترسیم شد. سپس بر روی 4گسل، 5 مقطع برداشت VLF و مغناطیس زمینی صورت گرفت و نتایج مربوط به مراحل پیشین با استفاده از روش های ژئوفیزیکی نیز صحت سنجی شد. اولین گسل از غرب ارتفاعات پرآو و از شمال دشت کرمانشاه به سمت شرق بر روی ارتفاعات پرآو و بیستون امتداد می یابد و با گذشتن از ارتفاعات برناج به سمت غرب وارد دشت شده و پس از عبور از دشت صحنه مجددا با تغییر روند به سمت شمال شرق امتداد می یابد. در فاصله بین ارتفاعات بیستون تا دشت صحنه 5 گسل با جهت شمال- جنوب و منشعب از گسل اول تا حدود طاقدیس شیرز امتداد دارند. گسل دیگر از غرب شهر کرمانشاه آغاز شده و در جنوب ارتفاعات پرآو با تغییر مسیر به سمت جنوب شرق ادامه می یابد و وارد دشت هرسین می-شود. مقایسه نتایج ژئومورفولوژی، ژئوفیزیک و مغناطیس هوایی نشان می دهد که ژئومورفولوژی قادر است گسل های بزرگ و پی سنگی عمیق آشکار و حتی پنهان، که اثرات خود را در مورفولوژی منطقه برجای گذاشته اند، را شناسایی کند.

گسل ها از ساختارهای اصلی کنترل کننده ی هندسه و کینماتیک ساختاری در کوهزادها به شمار می آیند. منطقه ی مورد مطالعه (کوه های شکراب) در استان خراسان جنوبی و قسمت شمالی شهرستان بیرجند قرار دارد. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر گسل ها بر تکامل ریخت زمین ساختی منطقه ی مورد مطالعه است. در این پژوهش تحلیل ساختاری کوه های شکراب واقع در شمال بیرجند با استفاده از عملیات صحرایی، ترسیم مقاطع عرضی و شاخص ژئومورفیک طول- شیب رودخانه (SL) انجام شد. برای تحلیل ساختاری و مشخص نمودن تاثیر گسل ها بر تکامل ساختاری ابتدا با استفاده از عملیات صحرایی گسل ها شناسایی گردید و سپس با استفاده از DEM و داده های مربوط به گسل های منطقه مقاطع عرضی ترسیم شد. مقاطع عرضی عمود بر ساختارهای منطقه (گسل های طولی و عرضی) رسم گردید. ترسیم مقاطع عرضی در جهت عمود بر گسل ها نشان می دهد که در مقطع CD که در قسمت غربی منطقه ی مورد مطالعه واقع شده است. شاهد کاهش شیب گسل ها از شمال به سمت جنوب هستیم، بنابراین مقطع CD فعال ترین مقطع می باشد. محاسبه شاخص SL نشان می دهد که بیشترین فعالیت تکتونیکی و بیشترین مقدار شاخص SLمربوط به قسمت غربی کوه های شکراب است که دلیل آن عملکرد اخیر گسل های راندگی می باشد. بیشترین تراکم گسل های راندگی مربوط به بخش غربی منطقه ی مورد مطالعه است و در مناطقی از کوه-های شکراب که بیشترین تراکم گسل های راندگی وجود دارد بالاآمدگی تکتونیکی و فعالیت تکتونیکی نیز افزایش یافته است. نتایج این پژوهش نشان می دهند که با حرکت در روند E-W کوهستان شاهد بیشترین فعالیت تکتونیکی در قسمت غربی می باشیم.

  رودخانه ها بر اساس پارامترهای سدی و پیچش، به انواع مستقیم، بریده بریده و مئآندری تقسیم می شوند. مورفولوژی رودخانه ها یکی از عوامل اصلی کنترل کننده شکل هندسی رسوبات است. رودخانه دربرگیرنده رسوبات مختلفی است که از نظر بافت و اندازه دانه و مورفولوژی پشته ها متفاوتند. هدف تحقیق حاضر مقایسه رسوبات پشته های کانال های مختلف از نظر تغییرات در اندازه و بافت رسوب در پشته های انواع کانال های مستقیم، مئآندری و بریده بریده انتخابی، و همچنین تغییرات در قسمت های مختلف یک پشته منفرد  و تفاوت این تغییرات  در بالادست (پشت قلعه) و پایین دست (هزارانی) رودخانه است.در این مطالعه مجموعا 30 نمونه برداشت و کدبندی شدند و در آزمایشگاه به روش غربال مورد آنالیز قرار گرفتند. پس از عملیات گرانولومتری با استفاده از نرم افزارهایEXCEL و GRADISTATE منحنی های موردنیاز ترسیم شد و پارامترهای آماری از جمله متوسط ذرات (MZ)، جورشدگی (Iσ)، کج شدگی (SKI) و کشیدگی (K) به روش ترسیمی و با مقیاس فی به دست آمد و مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که کانال های بریده بریده بیشترین و مئآندری و مستقیم کم ترین شباهت رسوبی را ب اقرینه خود در سمت دیگر رودخانه دارا هستند. تفاوت های رسوبی مشاهده شده نقش انشعاب های جریان اصلی، سیلاب های دوره ای رودخانه آبدانان و تغذیه رسوبات از دامنه کناری را در تغییر بافت و اندازه رسوب نشان می دهد که گاها ًسبب شده کانا لمئاندری الگوی رسوبی یک کانال بریده بریده را منعکس کند. بطور کلی در بازه بالادست (پشتقلعه) اندازه و بافت رسوب از شمال به جنوب از گراول با جورشدگی خوب تا متوسط به ماسه با جورشدگی ضعیف تغییر می کند دربازه پایین دست (هزارانی) اندازه و بافت رسوب از شمال به جنوب الگوی بالا دست را نشان نمی دهد که تأثیر جریان های انشعابی و سیلاب را در به همریختن الگوی رسوب و افزایش گراول می توان مشاهده نمود.

امروزه سیل یکی از رایج ترین و پرهزینه ترین بلایای طبیعی جهان است که خسارات و تلفات انسانی و مادی زیادی را بر جوامع انسانی وارد می سازد. برای پیشگیری و کاهش اثرات سیل، اجتناب از قرار گرفتن در معرض این مخاطرات از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی یکی از روش هایی است که جهت کاهش خطرات ناشی از سیل می توان اتخاذ نمود. در این پژوهش با استفاده از روش L-THIA و مدل منطق فازی اقدام به پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی در حوضه آجرلوچای شده است. جهت انجام این کار از نه فاکتور طبیعی (ارتفاع، اقلیم، واحد اراضی، شیب، لیتولوژی، تراکم زهکشی، گروه های هیدرولوژیکی خاک، رواناب و کاربری زمین) استفاده شده است. نتایج به دست آمده از پهنه بندی سیل خیزی در منطقه نشان می دهد که بیشتر مساحت حوضه (حدود 6/65 درصد) دارای پتانسیل سیل خیزی کم، خیلی کم و متوسط قرار دارد. این مناطق بیشتر در بخش های غربی و پست حوضه قرارگرفته اند. بیشتر مناطق سیل خیز حوضه در نیمه شرقی و شمال شرقی حوضه قرارگرفته است. در این مناطق زمین ها ازنظر تراکم شبکه زهکشی در کلاس بالاتری قرار دارند که خود عاملی برای سیل خیز بودن حوضه می باشد. درصد زمین های سیل خیز حوضه در دو کلاس پتانسیل زیاد و خیلی زیاد در حدود 4/34 درصد از کل مساحت حوضه می باشد.  

ورود گردشگران به غارهای توریست پذیر تغییراتی را در مقادیر عناصر اقلیمی درون غارها مانند دما و درصد رطوبت نسبی و همچنین غلظت دی اکسیدکربن به وجودمی آورد. افزایش غلظت دی اکسیدکربن ناشی از حضور گردشگران سبب، کاهش PH محیط و شکل گیری یک محیط اسیدی می شود. ایجاد محیط اسیدی در درون غارها، انحلال و پوسته پوسته شدن اشکال کارستی درون آنها را به دنبال دارد. جهت بررسی این تغییرات، غارهای کتله خور و سهولان، دو نمونه از غارهای کشور که پذیرای تعداد بالای گردشگر می باشند، انتخاب شدند. برای مقایسه و بررسی نقش گردشگران در تغییر عناصر اقلیمی و غلظت دی اکسید کربن درون غارها، برداشت ها در بهمن ماه به سبب تعداد کم گردشگر و ماه فروردین به دلیل حضور بالای گردشگر در درون غارها با استفاده از دستگاه سه کاره دما، رطوبت وCo2 سنج، مدل (AZ 77535) انجام شد. نتایج مقایسه ی دو ماه بهمن و فروردین نشان می دهد که در هر دو غار در فروردین ماه همزمان با افزایش تعداد گردشگر در درون غارها، مقدار غلظت دی اکسیدکربن بالا رفته و درصد رطوبت نسبی کاهش یافته و دما نیز افزایش یافته است. بطور مثال میانگین بیشترین غلظت دی اکسیدکربن در ماه فروردین در هر دو غار مربوط به دالانهای کم ارتفاع می باشد و مقدار آن در غار سهولان PPM 1503 و در غار کتله خور PPM 1248 است. میزان تاثیر حضور گردشگران بر کاهش درصد رطوبت نسبی در دالان های کم ارتفاع در غار سهولان 5/2 درصد و در غار کتله خور 2/1درصد است.

امروزه تحلیل و شبیه سازی طغیان و انتقال رسوب با مدل های مهندسی رودخانه کاربرد فراوانی در هیدرولیک جریان دارند. هدف از این تحقیق، شبیه سازی تأثیر تغییر شکل هندسی مقاطع عرضی -رودخانه آبشینه همدان بر فرآیندهای جریان و انتقال رسوب با استفاده از نرم افزار SMADA و شبیه-سازی هیدرولیکی رودخانه با مدل HEC-RAS می باشد. بررسی ها نشان می دهد که تغییرات عرضی رودخانه آبشینه به تغییرات مکانی الگوی کنش (فرسایش و رسوب گذاری) نسبت داده می شود که به دلیل تکرار و فراوانی وقوع سیلاب های منفرد و بزرگ می باشد. همچنین به دلیل فرآیند فرسایش، افزایش سرعت آب و شیب زیاد، مقاطع عرضی بالا دستV شکل بوده و مقاطع میانی به دلیل فرآیند فرسایش و رسوبگذاری به شکلU و در انتهای مسیر به دلیل وجود سد اکباتان و باز شدگی بستر فرآیند انباشت رخ می دهد. نتایج حاصل از مدل HEC-RAS نشان می دهد که مقدار ظرفیت انتقال رسوب با رواناب و سرعت جریان رابطه مستقیم داشته و میزان رسوب از مقدار دبی و بارش تأثیر می-پذیرد و بیانگر این است که در مقطع عرضی از دوازده کیلومتری پایین دست تا مقطع عرضی موجود در نزدیکی سد، میزان جریان رسوب نمی تواند از بستر رودخانه و کناره ها طغیان کند لذا خطری برای مناطق حاشیه رودخانه در پی نخواهد داشت. اما در مقطع عرضی هشت کیلومتری پایین دست حوضه میزان دبی عبوری و رسوب از ظرفیت این مقطع بالا بوده و برای جلوگیری از انباشته شدن رسوبات و بالا آمدن بستر و طغیان رودخانه در این بازه، باید مدیریت لازم و ساماندهی مهندسی رودخانه انجام گیرد.