بررسی تأثیر ویژگی های هندسی حوضه ها در تشکیل مخروط افکنه های دامنه جنوبی البرز در استان سمنان با استفاده از روش های همبستگی و تحلیل سلسله مراتبی (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
مقدمه مخروط افکنه ها به عنوان یکی از عوارض ژئومورفیکی مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند که نتیجه ی عملکرد جریانهای شدید آب در گذشته و حال می باشند و از این نظر می توان آن را در زمره مواریث اقلیمی کواترنر در نظر گرفت. دریو در سال 1873 میلادی واژه مخروط افکنه را برای نخستین بار مورد استفاده قرار داد. سپس بررسی ها در مورد مخروط افکنه ها، از سوی سازمان زمین شناسی امریکا در نیمه دوم قرن نوزدهم انجام گرفت. در ابتدای دهه 1960تحقیقات در زمینه مخروط افکنه و بررسی فرآیندهای کنترل کننده گسترش مخروط افکنه ها جنبه تحلیل های کمی به خود گرفت. بطور کلی مخروط افکنه ها در بسیاری از نقاط جهان بدلیل داشتن شرایط مناسب، موقعیت خوبی برای استقرار سکونتگاهها و مراکز استقرار انسانی، از دوره های پیش از تاریخ تاکنون فراهم کرده اند. این مورد یعنی توسعه ی استقرار گاهها بر روی مخروط افکنه ها، محدود به دوره ی پیش از تاریخ و تاریخی نیست، بلکه در حال حاضر نیز بسیاری از مراکز جمعیتی و کاربری های مختلف فعالیت های انسانی، برروی مخروط افکنه ها شکل گرفته اند. در کشور ایران که بسیاری از سکونتگاه های شهری وروستایی و فعالیت های مربوطه در سطوح مخروط افکنه استقرار یافتند، ضرورت مطالعه و شناخت مخروط افکنه ها بیشتر احساس می شود به ویژه در دامنه جنوبی البرز واقع دراستان سمنان که مخروط افکنه های گوناگون، متعدد و متفاوت وجود دارد اهمیت و ارزش این گونه بررسی ها آشکارتر است. از این رو، در این تحقیق سعی شده است با انتخاب تعداد زیادی از حوضه های آبی و مخروط افکنه های وابسته به آنها در دامنه ی جنوبی البرز در استان سمنان، ارتباط کمی بین 10 ویژگی هندسی حوضه های آبی با ابعاد مخروط افکنه های وابسته به آنها مورد بررسی قرار گیرد. مواد و روش ها قلمرو مکانی این تحقیق مخروط افکنه های دامنه ی جنوبی البرز واقع در استان سمنان می باشد. محدوده ی مورد مطالعه از 34 درجه و 13 دقیقه تا 37 درجه و 20 دقیقه عرض شمالی و از 51 درجه و 51 دقیقه تا 57 درجه و 3 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار گرفته است. منطقه مورد مطالعه متشکل از تعداد زیادی مخروط افکنه مجاور هم می باشد که تعداد 44 مخروط افکنه ی قابل شناسایی در دامنه های جنوبی البرز به همراه 44 حوضه آبی آنها انتخاب شده است. در این تحقیق، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی که جزو مدلهای چند معیاره تصمیم گیری است برای بررسی تاثیر ویژگی های هندسی آبخیز ها و اولویت بندی عوامل موثر استفاده گردید. جهت دستیابی به هدف مورد نظر محدوده مخروط افکنه ها با استفاده از عکس های هوایی 1:25000 همراه با بازدید های میدانی تعیین شد. فرآیند تحلیل سلسه مراتبی از پرکاربردترین مدل هایی تصمیم گیری چند شاخصه است که توسط فردی عراقی الاصل به نام توماس ال ساعتی در دهه 1980 پیشنهاد شد. در این روش ابتدا به منظور تعیین ارجحیت عوامل مختلف و تبدیل آنها به مقادیر کمی از قضاوت های شفاهی (نظر کارشناسی) استفاده می شود. در این تحقیق برای تعیین درستی وزن دهی به هر عامل و به منظور انجام مقایسه از روش همبستگی استفاده شده است. ضریب همبستگی ابزاری آماری، برای تعیین نوع و درجه رابطه ی یک متغیر کمی با متغیر کمی دیگر است. این روش، یکی از معیارهای مورد استفاده در تعیین همبستگی دو متغیر است. ضریب همبستگی شدت رابطه و همچنین نوع رابطه (مستقیم یا معکوس) را نشان می دهد. این ضریب بین ۱ تا ۱- است و در صورت عدم وجود رابطه بین دو متغیر، برابر صفر است. نتایج و بحث روابط بین مخروط افکنه ها و ویژگی هندسی آبخیز ها به لحاظ تاثیر آنها بر رفتار هیدرولوژیکی آن، در مطالعات مربوط به مخروط افکنه ها مورد توجه می باشد. علت اصلی توجه به موضوع این است که ویژگی های هندسی حوضه ها در تعیین ابعاد مخروط افکنه ها و تحول آنها نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. نتایج حاصل از بررسی روابط بین مساحت مخروط-افکنه های دامنه جنوبی البرز در استان سمنان با ویژگی های هندسی حوضه های آبی آنها نشان می دهد که که وزن معیارهای 10 گانه مساحت، شیب، ضریب شکل، ارتفاع، محیط، طول حوضه، تراکم زه کشی، طول کل آبراهه،شیب آبراهه اصلی و طول حوضه به ترتیب 337/0، 190/0، 134/0، 091/0، 075/0، 055/0، 043/0، 032/0، 024/0، 018/0، است. بنابراین نتیجه گرفته می شودکه اثر مساحت حوضه در تشکیل مخروط افکنه بیش از سایر ویژگی های هندسی حوضه های آبی بوده است، و طول حوضه، دارای کمترین تاثیر در تشکیل و گسترش مخروط افکنه های این منطقه را داشته است. نتیجه گیری نتایج نشان می دهد همبستگی بین ویژگی های حوضه ها و مخروط افکنه ها در منطقه مورد مطالعه دارای تفاوت چشمگیری می باشند، به طوری که برخی از همبستگی ها بالا و برخی بسیار پایین هستند. عوامل موثر به ترتیب شامل مساحت، طول کل آبراهه، محیط حوضه، طول آبراهه اصلی، طول حوضه، ارتفاع حوضه، شیب آبراهه اصلی، شیب حوضه، ضریب شکل و در نهایت تراکم زه کشی با ضرایب 969/0، 935/0، 927/0، 913/0، 891/0، 465/0، 299/0، 197/0، 176/0 و 061/0 در تشکیل مخروط افکنه های منطقه مورد مطالعه دارای اهمیت می باشند. در این روش مساحت حوضه بیشترین تاثیر را در ابعاد مخروط افکنه های این منطقه داشت است.An Investigation on the Effect of Geometric Features of Basins in Forming the Alluvial Fans of Southern slopes of Alborz in Semnan Province, Using correlation and AHP Method
Introduction
Alluvial fans are considered as one of the arid and semi-arid geomorphic effects, which are the result of intense flow water performance in the past and present. Therefore, alluvial fans can be considered as legacies of quaternary climate. Dryv (1873) used alluvial fan terminology for the first time. The US geographical organization conducted a study focusing on alluvial fans in the second half of the nineteenth century. In the early 1960s, some quantitative studies focused on research examining the process and control development of alluvial fans.
Alluvial fans have generally provided suitable conditions and good situations for living settlements in many parts of the world since prehistoric time. The human settlement developments are related to neither prehistory nor ancient time, but many of populated districts with different application on human activities and developments formed on alluvial fans. In Iran where many of rural and urban settlements and its activities are placed in alluvial fans, more studies should be done on the recognition of alluvial fans, especially on southern slopes of Alborz in Semnan which existed many different alluvial. Thus, this study attempts to consider a large number of water basins associated with alluvial fans, which have little relationships with ten geometric features of water basins with the size of its alluvial fans on the southern slopes of Alborze in Semnan.
Research Methodology
This study is located on the southern slopes of Alborze in Semnan and is limited to a rage from 34 degrees 13 minutes to 37 degrees 20 minutes North latitude and 51 degrees 51 minutes to 57 degrees 3 minutes east longitude from Greenwich prime meridian. This study is comprised of a large number of adjacent alluvial fans with 44 identifiable alluvial fans along with 44 water basins are chosen on the southern slopes of the Alborz.
This study has used (AHP) which is a part of multi-criteria of decision-making model and investigated the process and prioritizing effect of geometric features. To achieve the purpose of this study, the researcher has used alluvial fans range using 1:25000 aerial photographs combined with field visits. The process of AHP method from the most versatile multi-criteria decision-making models by Iraqi-born man named Thomas L Saati was proposed in 1980s. In this method, at first, the priority of various factors and turning them to small amounts of oral judgments (expert opinion) is used. .
In this study, correlation was used to evaluate the correct weight and compare them with each factor. The correlation coefficient is a statistical tool to identify the type and degree of relationship between the quantitative variables. This method is one of the criteria to identify the correlation and coefficient of two variables. The correlation coefficient shows the intensity of relationship as well as the direct and inverse relationship of variables. This ratio is between +1 to -1 and if there is no relationship between the two variables it equals zero.
Results and Discussion
Some studies focusing on alluvial fans show that the relations between alluvial fans and the geometric characteristics of watersheds are affected by the hydrological behavior. The main reason is that the basin geometry characteristics determine the size of the alluvial fans and their evolution play a very important role. The results from the relations between area of alluvial fans on the southern slopes of Alborz in Semnan with the basin water geometric features showed that criterion of Weight 10-Tions of area, slope, form factor, height, perimeter, basin length, drainage density, channel length, main channel slope and length of the basin were 0.337, 0.190, 0.134, 0.091, 0.075, 0.055, 0.043, 0.032, 0.024, 0.018, respectively. Therefore, the result shows that the effect of basin area in the formation of alluvial fan was more effective than other geometric features of the basin's water and the length of the basin had minimal impact on the formation and development of alluvial fans in this area.
Conclusion
The results showed that the correlation between the basin characteristics and alluvial fan in the region were significantly different. So that some of the correlations are high and some are too low.
Effective factors, such as area, the total length of waterways, basin perimeter, main channel length, basin length, basin height, main channel slope, basin slope, drainage density with coefficient of 0.969, 0.935, 0.927, 0.913, 0.891, 0.465, 0.299, 0.197, 0.176 and 0.061, respectively contribute to form alluvial fan of region which are significantly important in area. The basin area has the most influence on the size of alluvial fans in this region.
تبلیغات
