هیدروژئومورفولوژی

آب های زیرزمینی به عنوان بخش مهمی از آب های تجدیدپذیر جهان به حساب می آیند. با افزایش جمعیت، گرایش به زندگی شهرنشینی و غیره، تقاضا برای این منابع روز به روز در حال افزایش است. امروزه استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تبدیل به یکی از ابزارهای قدرتمند و مقرون به صرفه جهت شناسایی و اکتشاف منابع آب زیرزمینی قابل دسترس شده است. هدف از این تحقیق نیز مشخص کردن نواحی بالقوه آب های زیرزمینی در منطقه ی مهدیشهر واقع در استان سمنان با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد. پارامترهایی که برای شناسایی نواحی بالقوه آب های زیرزمینی در نظر گرفته شده است عبارتند از واحدهای سنگ شناسی، خطواره ها، شیب، توپوگرافی، تراکم زهکشی، پوشش گیاهی و خطوط همباران که با استفاده از نقشه های توپوگرافی 1:50000، مدل ارتفاعی رقومی، تصویر ماهواره ایETM+، نقشه زمین شناسی 1:250000 و آمار باران سنجی ایستگاه های هواشناسی از طریق تکنیک های سنجش از دور و GIS به دست آمده اند. تمام لایه ها در کلاس های مختلف از طریق تحلیل سلسله مراتبی جهت تعیین نواحی بالقوه آب های زیرزمینی مورد وزن دهی قرار گرفته و پس از مدل سازی در محیط GIS، حوضه ی مهدیشهر از نظر نواحی بالقوه آب های زیرزمینی تقسیم بندی گردید. نتایج نشان داد که از بین 7 معیار مورد بررسی توسط نظرات کارشناسی و روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، معیار سنگ شناسی و خطواره به ترتیب با اهمیت نسبی 33/0 و 22/0 دارای بیشترین اهمیت نسبی و ارجحیت بالا جهت پتانسیل یابی آب های زیرزمینی در منطقه می باشد. همچنین در منطقه مورد مطالعه آبرفت های کواترنری شامل تراس های قدیم و جدید و رسوبات رودخانه ای دارای بیشترین اهمیت نسبی و مطلوبیت و ذخایر تراسی و مخروط اف کنه های کوهپایه ای قدیمی مرتفع و جدی د کم ارتفاع به ع نوان مناطق بالقوه خوب آب های زیرزمینی محسوب می شوند.

دشت بستان آباد یکی از دشت های استان آذربایجان شرقی می باشد که در شمال غرب ایران واقع شده است. در این دشت، آب زیرزمینی بخش مهمی از مصارف آب شرب و کشاورزی را تأمین می نماید و به همین دلیل حفاظت از این منابع در برابر عوامل آلاینده امری مهم تلقی می گردد. بدین منظور جهت ارزیابی آسیب پذیری آبخوان در برابر عوامل آلاینده از دو روش وزن دهی DRASTIC و SINTACS در محیط نرم افزار GIS استفاده شد. در این راستا، ابتدا نقشه ی آسیب پذیری دشت برای هر یک از مدل های مورد نظر، مطابق با لایه های اطلاعاتی که شامل عمق آب زیرزمینی، تغذیه ی خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی می باشد، تهیه گردید. نقشه ی نهایی آسیب پذیری آبخوان با تقسیم بندی به پنج محدوده ی آسیب پذیری خیلی کم تا زیاد تهیه و شاخص DRASTIC و SINTACS به ترتیب 188-61 و 202-92 به دست آمد. به منظور صحت سنجی روش های مورد استفاده از توزیع مقادیر یون نیترات در منابع آب زیرزمینی استفاده شد. با انطباق لایه نیترات و نقشه ی پهنه بندی آسیب پذیری برای هر دو مدل، مشخص گردید نقاط با غلظت بالای نیترات با مناطق دارای پتانسیل آسیب پذیری زیاد منطبق می باشند. نتایج حاصل، ضریب همبستگی 75/0 بین مدل DRASTIC و لایه نیترات را نشان م ی دهد. به منظور تهیه ی ن قشه ی خطر آلودگی آب زی رزمینی نیز از هم پوشانی لایه ی کاربری اراضی با نقشه ی آسیب پذیری مدل DRASTIC استفاده گردید. نتایج حاصل از هم پوشانی نقشه ها نشان داد 33/31 درصد از مساحت کل اراضی مورد استفاده در بخش کشاورزی در محدوده با پتانسیل آسیب پذیری بالا قرار گرفته اند. مطابق نقشه ی نهایی آسیب پذیری برای هر دو مدل بخش مرکزی و شمال غربی دشت دارای بیشترین پتانسیل آلودگی می باشد.

بارندگی به عنوان اصلی ترین ورودی در مدل سازی های هیدرولوژیک محسوب می شود. شبکه ی کارآمد ایستگاه های باران سنجی، شبکه ای است که از تراکم مناسبی برخوردار بوده و در نقاط فاقد ایستگاه، برآورد مطلوبی از بارش داشته باشد. به منظور بهینه سازی موقعیت ایستگاه های باران سنجی روش های متفاوتی ارایه شده که در این میان روش های زمین آمار به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی وضعیت ایستگاه های باران سنجی استان کردستان و بهینه سازی موقعیت این ایستگاه ها با استفاده از روش های زمین آمار صورت گرفته است. در این تحقیق و در راستای ارزیابی دقت روش های مختلف درون یابی مشخص شد که روش Ordinary Kriging با مدل تابع Circular نسبت به سایر مدل ها از اعتبار بیشتری برخوردار بوده و مناسب ترین روش درون یابی پراکنش بارش در استان کردستان می باشد. در ادامه به منظور بهینه یابی و برآورد خطای ایستگاه های موجود از داده های بارش 145 ایستگاه هواشناسی استفاده گردیده است و با ت وجه ب ه وسعت زیاد منطقه ی مورد مطالعه و تغییرات زیاد داده های بارش، ناحیه بندی منطقه یا خوشه بندی ایستگاه ها صورت گرفت و کل منطقه به 8 خوشه تقسیم شده است. نتایج حاصله از بهینه یابی بر مبنای ضریب تغییرات کریجینگ نشان می دهد که با اضافه شدن 17 ایستگاه پیشنهادی جدید به شبکه ی باران سنجی موجود در این استان، مق ادیر ض ریب تغیی رات مک انی ب ارش س الانه از بخش های مرکزی تا جنوبی بین 0.21 تا 6.67 درصد و در نواحی غربی نزدیک به 12 درصد کاهش می یابد. نتایج پژوهش حاضر به منظور کاربرد روش های زمین آمار در بهینه یابی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و نقشه های تولید شده نیز برای سازمان های اجرایی (وزارت نیرو، سازمان هواشناسی و ...) از ارزش کاربردی بالایی برخوردار هستند.

در کشورهای خشک و نیمه خشکی مانند ایران، پیش بینی دقیق خشکسالی ها، نقش بسیار مهمی در مقابله با بحران ناشی از خشکسالی و مدیریت سیستم های منابع آب ایفا می کند. با توجه به اینکه شاخص بارندگی استاندارد شده (SPI) به عنوان یکی از مناسب ترین شاخص برای تحلیل خشکسالی شناخته شده است، در این تحقیق، جهت پیش بینی SPI از مدل درختی M5 استفاده گردید. بدین منظور از داده های بارش ماهانه ایستگاه همدیدی مراغه در یک دوره ی 25 ساله (89-1365) استفاده و شاخص SPI در مقیاس 6 ماهه استخراج گردید. ن تایج نشان داد که شهرس تان مراغه در دو ده ه ی اخیر با خشکسالی های پی در پی و شدیدی مواجه بوده است. سپس با استفاده از مدل درختی M5 اقدام به پیش بینی مقادیر شاخص SPI در مقیاس زمانی 6 ماهه برای 1 تا 12 ماه آینده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان شاخص SPI در مقیاس های زمانی گذشته بیشترین تأثیر را نسبت به پارامترهای دیگر در پیش بینی شاخص بارش استاندارد شده دارد و با افزایش طول دوره ی پیش بینی از دقت مدت کاسته می شود. به طوری که در محاسبه SPI6 برای یک ماه آینده مقدار ضریب همبستگی حدود 94/0 به دست آمد که این مقدار برای 12 ماه آینده به حدود 40/0 کاهش پیدا کرد. با این وجود نتایج نشان داد که مدل درختی M5 با ارایه ی روابط خطی کاربردی و قابل فهم از دقت و توانایی نسبتاً بالایی در پیش بینی خشکسالی برخوردار است.

زمین لغزش به عنوان یکی از فرآیندهای مورفودینامیک و از جمله مخاطرات پراهمیت از نظر تلفات جانی، مالی و تعداد وقوع است. در این پژوهش پهنه بندی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطقه ی گردنه ی حیران اردبیل مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت انجام این کار از ترکیب مدل های چندمعیاره (فرآیند تحلیل شبکه) و آماری (قضیه ی بیز) و 12 پارامتر شیب زمین، جهت شیب، کاربری زمین، سنگ شناسی، بارش، شاخص تراکم پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص طول شیب (LS)، شاخص رطوبت توپوگرافیک (TWI)، شاخص قدرت آبراهه (SPI)، فاصله از جاده، فاصله از گسل و فاصله از آبراهه استفاده شده است. جهت به دست آوردن وزن کلاس های هر یک از پارامترهای مستعدکننده ی زمین لغزش و اعتبارسنجی نقشه ی نهایی از لایه ی زمین لغزش ها ی رخ داده در منطقه استفاده شده که از این بین 70 درصد زمین لغزش ها برای اجرای مدل و 30 درصد دیگر برای اعتبارسنجی به کار رفته است. نتیجه ی کار به صورت یک نقشه ی طبقه بندی شده در پنج طبقه است که به ترتیب پهنه های با پتانسیل وقوع زمین لغزش بسیار کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد را شامل می شود. با توجه به نقشه ی به دست آمده 3/26 درصد از اراضی محدوده ی مورد مطالعه به عنوان منطقه ای با پتانسیل خیلی زیاد و زیاد برای وقوع زمین لغزش در نظر گرفته شده اند. این مناطق عمدتاً مناطق حاشیه ی محور مواصلاتی اردبیل-آستارا را شامل می شود. به خاطر حجم زیاد ساخت و سازهای حاشیه جاده، همچنین به خاطر به هم زدن شیب طبیعی زمین برای جاده سازی و عریض کردن آن، اکثر زمین لغزش ها نیز در این مناطق رخ داده است. کاربری زمین در این مناطق عمدتاً از نوع جنگل تنک، مرتع و ک شاورزی بر روی دامنه ها می باشد. ارزیابی نقشه ی پهنه بندی شده با استفاده از 30 درصد زمین لغزش های منطقه انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده از این ارزیابی و قرارگیری درصد قابل توجهی از زمین لغزش ها در ط بقه با حساسیت زیاد و خ یلی زیاد (6/77) می توان گفت دقت مدل های به کار رفته در پهنه بندی حساسیت وقوع زمین لغزش قابل قبول و خوب است.

برآورد دمای سطح زمین در پهنه ی وسیع از طریق سنجش از دور، نقصان پایش آن را در ایستگاه های محدود هواشناسی رفع می کند. با توجه به پایش دمای سطح زمین در تعداد محدودی از ایستگاه های هواشناسی به صورت نقطه ای و نیاز به توزیع مکانی دمای سطح در پهنه ی وسیع و به طور هم زمان، دمای سطح زمین محاسبه گردید. هدف از این مطالعه برآورد دمای سطح زمین با استفاده از روش سبال (SEBAL) در حوضه ی آبخیز پریشان و تعیین ارتباط آن با کاربری/پوشش اراضی (LULC) می باشد. برای این منظور از تصاویر ETM+ سال های 2000 و 2013 استفاده شده و پس از انجام مراحل مختلف پردازش تصاویر نسبت به استخراج نقشه های کاربری اراضی بر اساس روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) در دوره ی زمانی 13 ساله اقدام گردید. نتایج این پژوهش نشان داد بیشترین تغییرات کاربری اراضی در کاربری دریاچه به چشم می خورد که حدود 35/97 درصد وسعت دریاچه در این دوره ی 13 ساله، تخریب شده و بخش عمده ی آن به زمین های بایر و اراضی کشاورزی تغییر کاربری داده است. علاوه بر این، افزایش بیابان زایی و کاهش پوشش گیاهی، روند افزایش دمای سطح زمین (LST) را تحت تأثیر قرار می دهد. بیشترین میزان دما (LST) در نمک زارها و اراضی بایر با رخنمون سنگی مشهود است که با گذشت سالیان متمادی نیز روند افزایش دما قابل تأمل است. نتایج این پژوهش در مطالعات حفاظت منابع طبیعی بسیار کاربردی بوده و می تواند راه گشای برنامه ریزی های حفاظت منابع طبیعی قرار گیرد.

این پژوهش برای بررسی نوسانات آب زیرزمینی 16 ایستگاه پیزومتری در مقیاس سالانه و فصلی در دشت تویسرکان، در طی دوره ی آماری 1391-1372 انجام گردیده است. بدین منظور جهت تعیین روند نقطه ای از روش های من کندال اصلاح شده و تخمینگر سن و برای تعیین روند منطقه ای از روش مرکب بوت استرپ و متوسط منطقه ای من کندال اصلاح شده استفاده گردید. از آنجایی که روش من کندال به همبستگی جزئی داده ها حساس می باشد برای تعیین وجود همبستگی جزئی بین داده ها از روش همبستگی متوالی تأخیر - 1 استفاده شد، سپس روش من کندال اصلاح شده برای بررسی روند در داده های دارای همبستگی جزئی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که به صورت ایستگاهی و در مقیاس سالانه صعودی ترین روند مربوط به پیزومتر سرابی با استفاده از هر دو روش من کندال اصلاح شده و سن می باشد و نزولی ترین روند مربوط به ایستگاه پیزومتری چاشخوران با روش MMK و پیزومتر قلعه نو با روش سن می باشد. روند سطح تراز آب زیرزمینی با روش من کندال اصلاح شده در مقیاس فصلی دارای 25/6 درصد روند مثبت معنی دار و 31/70 درصد روند منفی معنی دار و 44/23 درصد بدون روند می باشد و با روش تخمین گر سن در مقیاس فصلی 94/10 درصد دارای روند مثبت معنی دار و 06/89 درصد دارای روند نزولی معنی دار می باشد. تحلیل روند منطقه ای نشان دهنده ی روند رو به افت سطح تراز آب زیرزمینی دشت است. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش روند تغییرات سطح آب زیرزمینی منطقه ی مورد مطالعه منفی می باشد. اگر بهره برداری از منابع آب زیرزمینی در منطقه ی مورد مطالعه به شکل کنونی ادامه یابد، بحران های اجتماعی و اقتصادی می تواند در منطقه شکل بگیرد. با توجه به نتایج این پژوهش باید نسبت به کنترل برداشت از منابع آب های زیرزمینی اقدام و سطح آب زیرزمینی با افزایش راندمان آبیاری و تغذیه ی مصنوعی افزایش خواهد یافت.

فرسایش کناره ای یکی از منابع اصلی رسوب گذاری در بسیاری از رودخانه های جهان است. هدف از این مطالعه، شناسایی بازه های فرسایش پذیر در رودخانه ی بشار بوده است. در این راستا الگوهای پیشروی و پسروی رودخانه ی بشار با استفاده از تصاویر ماهواره ای، عکس های هوایی و نقشه های توپوگرافی در یک دوره ی 40 ساله مورد بررسی قرار گرفت. بعد از ایجاد پایگاه اطلاعاتی رودخانه ی بشار، اقدام به رقومی سازی خط کناری رودخانه در سال های مختلف گردید. سپس با مقایسه تغییرات متوالی در خط کناری رودخانه، میزان پیشروی و پسروی کناری تعیین گردید. به علت تأثیر گذاری دبی و زمین شناسی بر الگوهای فوق اثرات این عوامل نیز بررسی شد. به منظور بررسی صحت نتایج اقدام به بررسی میدانی بازه های فرسایش پذیر گردید. نتایج حاکی از تغییر الگوهای پیشروی و پسروی از سال 1994 تاکنون بوده است. بیشترین میزان پیشروی و پسروی در طی دوره های مورد بررسی به ترتیب به میزان 7/4 هکتار در سال در 1975-1984 و 8 هکتار در سال در دوره ی 1984-1990 مشاهده شده است. کمترین میزان پیشروی و پسروی به ترتیب در دوره های زمانی 2008-2011 به میزان 6/2 و 3/2 هکتار در سال محاسبه شده است. بررسی نسبت پیشروی و پسروی در بازه های مورد بررسی رودخانه ی بشار نشان داد که بازه ی پنجم و دوم به ترتیب به میزان 9/6 و 4/6  هکتار در سال بیشترین نسبت پیشروی و بازه های دوم و پنجم به ترتیب به میزان 7/6 و 5/6 هکتار در سال بیشترین نسبت پسروی را داشته اند. ضریب همبستگی بین نسبت پیشروی و پسروی با دبی متوسط سالانه به ترتیب به میزان 54/0 و 44/0 مشاهده شده است.