سازند زمین شناسی

سیستم شبکه هیدروگرافی تابعی از عوامل سنگ شناسی (سختی، نفوذپذیری، کیفیت و کمیت درزه ها و شکاف ها) و عوامل ساختمانی (وضعیت امتداد و شیب لایه ها، وجود یا عدم وجود گسل و ...) است. بنابراین مشخصات آبراهه های (جهت جریان، تراکم، نوع و شکل) تابعی از وضعیت سنگ و ناهمواری های  هر منطقه می باشد. در این بررسی ابتدا 4 سازند زمین شناسی شامل، گرانیت الوند، هورنفلس کلریت دار، سنگ آهک مارنی و شیست استرولیت دار انتخاب شد و در هر سازند یک پلات 2 در2 کیلومتری به صورت تصادفی - سیستماتیک  در هر سازند نصب و جهت بررسی شبکه زهکشی  از روش استرالر و مقایسه بهتر از بعد فرکتال نیز استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی فرسایش پذیری سنگ ها و نقش آنها در تخریب سازند های دامنه شمالی توده کوهستانی الوند، مقاطع میکروسکپی با نمونه گیری از سنگ های گرانیت، شیست و هورنفلس انجام شد. نقشه فرسایش پذیری تهیه و با نتایج حاصل از بعد فرکتال و شبکه زهکشی مقایسه گردید. بررسی مقایسه ارقام فرکتال به دست آمده از پلات های 4 سازند نشان داد که بیشترین مقدار عدد بعد فرکتال معادل 33/1 و 31/1 به ترتیب مربوط به سازندهای هورنفلس کلریت دار و سنگ آهک مارنی می باشد که از تراکم زهکشی و همچنین توان فرسایشی بالاتری در منطقه برخوردار است. همچنین سازندهای شیست استرولیت دار با عدد فرکتال 27/1 در رتبه بعدی از نظر مقاومت به فرسایش قرار داشته و نهایتا سازندهای گرانیت الوند با کمترین مقدار عددی بعد فرکتال که معادل 22/1 و کمترین تراکم آبراهه به عنوان مقاوم ترین واحد سنگی یا سازند در منطقه همدان شناخته شده اند. به طور کلی نتایج نشان داد که با افزایش بعد فرکتال، همراه با پارامتر شبکه زهکشی، فرسایش پذیری سازند های زمین شناسی نیز افزایش می یابد. به علاوه نتایج حاصله از بررسی کانی شناسی مقاطع میکروسکپی نشان می دهد که سنگ های گرانیتی فرسایش پذیری کمتری نسبت به شیست، هورنفلس و آهک و مارن در مقابل فرسایش دارد.

ابعاد فراکتالی شبکه زهکشی ، معرف میزان تشابه ژئومورفولوژیکی در بین آن ها و تابعی از عوامل ساختمانی ، لیتولوژی و توپوگرافی میباشد. لذا هدف از این پژوهش تعیین بعدفراکتال شبکه زهکشی و بررسی ارتباط آن با میزان حساسیت سازندهای زمین شناسی به فرسایش در دامنه های شمالی الوند همدان است . ابتدا چهار سازند شامل ، گرانیت ، هورنفلس کلریت دار، سنگ آهک مارنی و شیست، از طریق تصاویر گوگل ارث و نقشه زمین شناسی منطقه ا نتخاب شد . سپس در هر واحد زمین شناسی تعداد 2 پلات 22 کیلومتر تعیین و با استفاده ازنرم افزار Fractalyse ابعاد فراکتال آنها محاسبه شد نتایج نشان داد که بشترین مقدار بعد فراکتال به ترتیب مربوط به سازند هورنفلس کلریت دار با مقدار 33/1، سنگ آهک مارنی 31/1، شیست استرولیت دار 27/1 و گرانیت الوند 22/1 است نتایج تحلیل آماری مقادیر RMSE و R2 نشان می دهد که در پلات های 1 و 3 با کمترین خطا و در پلات های 4 و 6 و 7 دارای تطابق نسبتاً خوب و در پلات های 2 و 5 و 8 با بیشترین خطا کمترین تطابق وجود دارد. بنتایج بررسی آزمون پیرسون و مقدار همبستگی نشان می دهد که بین مقاومت سازند ها و بعد فراکتال آن ها ارتباط معنی دار و معکوس وجود دارد و با افزایش مقاومت سازندها به فرسایش بعد فراکتال آن ها کاهش می یابد و تراکم زهکشی هم پایین است . با توجه به نتایج حاصله و قابل قبول می توان با استفاده از تکنیک بعد فراکتال شبکه زهکشی ، نوع سازندها و حساسیت آن ها به فرسایش را با صرف هزینه کم و سریع تر تفکیک و بررسی نمود .

حفاظت کیفی آب های سطحی و زیرزمینی به عنوان یکی از با ارزش ترین منابع ملی امری حیاتی می باشد. بدین منظور در این پژوهش حوضه ُی پریشان به عنوان نمونه ای از حوضه های نیمه بسته داخلی زاگرس انتخاب شد و با استفاده از تعداد 25 حلقه چاه مشاهداتی ارتباط بین پارامترهای کیفی آب با سازند های زمین شناسی، مدل سازی رگرسیون وزنی جغرافیایی (GWR) انجام گرفت. در این مدل پارامترهای کیفیت آب مانند (EC،TDS ،SAR ،CL ، Na ،K ، 4SO) به عنوان متغیرهای وابسته و از سازندهای زمین شناسی به عنوان متغیر مستقل استفاده شده است. نتایج مدل سازی نشان داد که بیشترین میزان همبستگی بر اساس پارامترهای کیفی مانند پتاسیم، کلر و هدایت الکتریکی مربوط به مرکز و شرق حوضه پریشان است که گستره ی سازند های گچساران و رسوبات تبخیری (گچ و نمک) سطح وسیعی از تالاب پریشان را تشکیل می دهد و در تغییر کیفیت آب نیز مؤثر هستند. در ادامه با تشکیل ماتریس خود همبستگی شاخص موران ارتباط بین پارامتر های کیفی آب با سازند های زمین شناسی مورد ارزیابی قرار گرفت که مدل با دقت تغییرپذیری بالا ارتباط مستقیمی بین این دو پارامتر برقرار کرد و با انجام این مرحله ی صحت سنجی مدل مورد تأیید قرار گرفت. در نهایت با استناد به نقشه های تهیه شده و  قدرت بالای مدلGWR ، مدیران و برنامه ریزان می توانند برای شناسایی نقاط حساس تغییر منابع آبی جهت مدل سازی مکانی از آن استفاده کنند.