حمیده غلام حیدری

یکی از مشکلاتی که محققان رشته های ژئومورفولوژی، هیدرولوژی، کشاورزی و ... با آن مواجه هستند، برآورد میزان رسوب در سیستم های آبی است که میزان آن می تواند خسارات زیادی را به سازه های آبی همچون سدها متحمل گرداند. هدف از این تحقیق، بررسی شدت فرسایش و عوامل موثر در آن و مقایسه دو مدل SLEMSA و CORINE در حوضه آبخیز تنگ سرخ شیراز است. در این پژوهش، جهت مقایسه و ارزیابی دو مدل اشاره شده، ابتدا نقشه ها و مقادیر پارامترهای اصلی در مدل اسلمسا شامل داده های توپوگرافی، فرسایندگی و فرسودگی خاک و پوشش گیاهی تهیه و در نهایت نرخ فرسایش، کانون های فرسایشی و مهمترین عامل موثر در این مدل با استفاده از نرم افزار های ARC MAP (تابع raster calculator) محاسبه و سپس با محاسبه شاخص های اصلی در مدل کورین مانند فرسایش دهندگی، فرسایش پذیری، شیب و پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه از نظر میزان فرسایش طبقه بندی گردید. مقایسه این دو مدل نشان می دهد که مدل کرین با توجه به اینکه به جزئیات بیشتری می پردازد از دقت بیشتری برخوردار بوده و عامل شیب مهمترین فاکتور در افزایش میزان فرسایش در حوضه است.

دشت مارون، واقع در حوضه مارون در استان های خوزستان و کهگیلویه و بویراحمد و دشت جابر در شمال غربی شهر ایلام در استان ایلام واقع شده اند. وجود سازند گچساران و پدیده های کارستی گچی که مهمترین آنها فروچاله است در این دو دشت، می تواند تاثیر بسیار مخربی بر سازه های انسان ساخت داشته باشد. مطالعه مورفومتریک این پدیده ها می تواند امکان مقایسه پارامترهای متنوع فروچاله ها را مهیا ساخته و منجر به طرح فرضیاتی در مورد نحوه تکامل آن ها شود. در این مطالعه فروچاله های دو دشت بر اساس روش های باسو و سویچ تقسیم بندی شدند و طبق مدل باسو در دسته فروچاله های کشیده و کاسه ای، و طبق روش سویچ در دسته های کاسه ای، چاله مانند و قیفی شکل قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل رگرسیون خطی تک متغیره بین مؤلفه های مورفومتری فروچاله ها نشان داد که مؤلفه های مساحت با قطر بزرگ، مساحت با قطر کوچک، عمق با مساحت و عمق با قطر بزرگ به ترتیب با ضرایب تبیین 0.922، 0.873، 0.699، 0.581 از بیشترین میزان همبستگی معنی دار برخوردارند. حداکثر ارتباط معنی دار در سطح احتمال خطای کمتر از 0.1، بین مؤلفه های مساحت و قطر بزرگ برای روابط درجه 2 و 3 با ضرایب تبیین 997/0 و 998/0 و خطای برآورد 07/0 و 08/0 است. نتایج تحلیل رگرسیون خطی چند گانه قدم به قدم بین مولفه های مورفومتری فروچاله ها نیز نشان داد که بیشترین ضریب تبیین مربوط به مساحت، قطر کوچک و قطر بزرگ و عمق با مقدار عددی ضریب تبیین 0.997 با خطای برآورد 0.024 و کمترین میزان ضریب تبیین مربوط به شیب با عمق و قطر بزرگ و کوچک است که میزان ضریب تبیین آن 0.584 و میزان خطای برآورد 0.091 است. بنابراین پارامترهای مساحت، قطرهای بزرگ و کوچک و عمق می توانند پارامترهای مناسبی جهت مدل سازی باشند.

وجود سازندهایی که شامل لایه های گچی است زمینه ساز تشکیل اشکال کارستی گچی خواهد بود. میزان ستبری لایه های گچی و کیفیت این لایه ها در شکل گیری اینگونه اشکال تاثیرگذار است. دشت مارون، در بخش چین خورده ساده رشته کوه زاگرس در استان های خوزستان و کهگیلویه و بویراحمد واقع شده است. وجود سازند گچساران و پدیده های کارستی گچی که مهمترین آنها فروچاله است در این دشت، می تواند تاثیر بسیار مخربی بر جاده ها، تاسیسات، زمین های کشاورزی و واحدهای مسکونی و مخزن سد مارون که در این دشت واقع شده است، داشته باشد اما متاسفانه کمتر به شناخت و مطالعه این پدیده پرداخته شده است. در این پژوهش به منظور تعیین پتانسیل کارست زایی در دشت مارون جهت مدیریت سازه های مهم منطقه، نقشه پهنه بندی ریسک شکل گیری کارست با استفاده از مدل فازی تهیه شده که جهت تهیه این نقشه از ده عامل محیطی شامل شیب، وجه شیب، زمین شناسی، فاصله از خط کنیک، فاصله از خطوط جریان، فاصله از رودخانه، طبقات ارتفاعی، کاربری اراضی، اقلیم و شاخص (NDVI) استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد که 2/55 درصد از منطقه مورد مطالعه با توجه به این که در محدوده سازندگچساران قرار ندارد و فاقد لایه های گچی است، این بخش از دشت از نظر وقوع فروچاله در محدوده ریسک صفر درصد قرار می گیرد و 2/11 درصد در محدوده ریسک بالا، 5/18 درصد ریسک متوسط و 1/15 درصد در محدوده ریسک پایین قرار دارد. بر اساس بازدیدهای میدانی و بررسی نقشه پهنه بندی، عوامل اصلی موثر در تکامل کارست این منطقه شیب و خطوط آبراهه منطبق بر لایه های گچی می باشد.

سازندهای دارای لایه گچی زمینه ساز تشکیل اشکال کارستی گچی است. دشت جابر، در شمال غربی استان ایلام، در واحد زاگرس چین خورده واقع شده است. سازند گچساران به سبب شرایطی که در گذشته پشت سر گذاشته عمدتاً در ناودیس ها قرار دارد. وجود پدیده های کارستی گچی به شکل فروچاله در این دشت، می تواند تأثیر بسیار مخربی بر جاده ها و تأسیساتی که در مجاورت این لایه ها قرار دارند بگذارد. در این پژوهش نقشه پهنه بندی تکامل کارست با استفاده از مدل فازی تهیه شده که جهت تهیه این نقشه از ده عامل محیطی شامل شیب، وجه شیب، زمین شناسی، فاصله از خط کنیک، نقاط تمرکز جریان دامنه ای، فاصله از رودخانه، طبقات ارتفاعی، کاربری اراضی، پارامتر اقلیم با استفاده از روش دمارتن، و شاخص پوشش گیاهی استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان داد ۹/۳۶ درصد منطقه موردمطالعه در محدوده ریسک بالا، 49 درصد در محدوده ریسک متوسط، و ۱/۱۴ درصد در محدوده ریسک پایین قرار دارد. بازدیدهای میدانی نشان می دهد مهم ترین عوامل مؤثر در تکامل کارست این منطقه شیب و محل تلاقی خطوط آبراهه ها در دامنه با لایه های گچ خالص ضخیم لایه است و محل تلاقی لایه های گچ در مجاورت خط کنیک یکی از عوامل زمینه ساز و مهم در جهت شکل گیری این فروچاله ها محسوب می شود.

وجود سازندهای انحلال پذیر زمینه ساز شکل گیری اشکال کارستی است. یکی از مهم ترین این اشکال، فروچاله ها هستند. لایه های گچی سازند گچساران در دشت جابر و دشت مارون بستر شکل گیری فروچاله های گچی هستند و مناطق کارستی ارتفاعات پرآو و شاهو در استان کرمانشاه نیز در بستر لایه های کربناته شکل گرفته اند. مطالعات میدانی انجام شده مؤید این مسئله است که تفاوت های عمده ای در مورفومتری و سازوکار تشکیل فروچاله های گچی و آهکی وجود دارد؛ در این پژوهش سعی شده است تأثیر مکانیسم شکل گیری این فروچاله ها بر مورفومتری آنها بررسی و تفاوت ها و شباهت های این دو پدیده مطالعه شود. در این بررسی با انجام مطالعات میدانی، پارامترهای ظاهری فروچاله ها ازجمله فرم کلی فروچاله ها، قطر، عمق، شیب دیواره، محیط و مساحت هر فروچاله برداشت شد؛ سپس با داده های موجود و براساس روش باسو [1] فروچاله های گچی در دسته فروچاله های کشیده و کاسه ای شکل و براساس روش سویچ [2] در دسته کاسه ای، چاله مانند و قیفی شکل قرار گرفت؛ این در حالی است که در مطالعه ای دیگر که درباره فروچاله های آهکی انجام شده است، فروچاله های آهکی براساس روش باسو عمدتاً در دسته فروچاله های بیضی شکل و کشیدهو تعدادی نیز در دسته فروچاله های کاسه ای و براساس روش سویچ نیز این فروچاله ها در دسته کاسه ای شکل قرار گرفتند. در ادامه با استفاده از روش آماری رگرسیون خطی چندمتغیره و تحلیل رگرسیون خطی چندگانه گام به گام [3] ، رابطه بین این مؤلفه ها ارزیابی شد. از نتایج مهمی که در این مطالعه به دست آمده، ارتباط مستقیم بین مورفومتری اشکال و سازوکار تشکیل آنهاست. خاصیت پلاستیکی سازند گچساران، عامل قرارگیری این سازند در ناودیس هاست که سبب تنوع در موقعیت قرارگیری لایه های گچ نسبت به جریان های مؤثر آب می شود؛ همچنین میزان بسیار زیاد انحلال گچ نسبت به آهک باعث می شود فروچاله های گچی سازوکار مختلف شکل گیری و تنوع در فرم، حتی در یک منطقه مطالعاتی خاص داشته باشند و درنتیجه مدل سازی برای فروچاله های گچی را نسبت به فروچاله های آهکی پیچیده تر کند.

وجود سازندهایی که شامل لایه های گچی هستند زمینه ساز تشکیل اشکال کارستی گچی خواهند بود. میزان ستبری لایه های گچی و کیفیت این لایه ها در شکل گیری اینگونه اشکال تاثیرگذار است. دشت مارون، در بخش چین خورده ساده رشته کوه زاگرس در استان های خوزستان و کهگیلویه و بویراحمد واقع شده است. وجود سازند گچساران و پدیده های کارستی گچی که مهمترین آنها فروچاله است در این دشت، می تواند تاثیر بسیار مخربی بر جاده ها، تاسیسات، زمین های کشاورزی و واحدهای مسکونی و کیفیت آب مخزن سد مارون که در این دشت واقع شده است، داشته باشد؛ اما متاسفانه کمتر به شناخت و مطالعه این پدیده پرداخته شده است. در این پژوهش سعی شده است نرخ رشد و روند شکل گیری فروچاله های دشت مارون با استفاده از نمونه برداری از نمونه آب بارش و رواناب تولیدی از روی سازندهای منطقه برآورد شود. به این منظور پس از پایش هشت ساعته رواناب یک زیرحوضه با مساحت 6.2 هکتار از دشت مارون، نمونه آب باران و چندین نمونه از بخشهای مختلف رواناب در زمانهای مختلف برداشت شد و با توجه به میزان املاح حاصل از انحلال گچ موجود در رواناب و همچنین برآورد میزان رواناب متوسط سالانه مشخص شد که به طور میانگین در یک زیر حوضه به مساحت 6.2 هکتار، سالانه 5.4 متر مکعب از سنگهای گچی به وسیله رواناب بصورت محلول خارج می شود و برای شکل گیری یک فروچاله به حجم 376.4 متر مکعب، 69 سال زمان لازم است که این نرخ بالای رشد فروچاله ها می تواند برای ساکنین این مناطق بسیار مخاطره آمیز باشد چرا که وجود حفرات زیرزمینی و فروچاله ها میتوانند بستر ریزش های ناگهانی را مهیا کرده و صدمات جانی و خسارت های مالی را به دنبال داشته باشد.