سارا مطاعی

ارزیابی آسیب پذیری و تهیه نقشه خطر آلودگی به عنوان یک راهکار مهم مدیریتی جهت حفظ منابع آب کارستی مطرح می باشد. آبخوان های کارستی در مناطق نیمه خشک غرب ایران با توجه به شرایط طبیعی منطقه، مستعد آلودگی هستند. هدف از این پژوهش برآورد میزان و تهیه نقشه آسیب پذیری آبخوان کارستی توده بیستون پرآو و دشت کرمانشاه در برابر انتشار آلودگی با استفاده از مدل COP است. این مدل با استفاده از سه پارامتر لایه پوشاننده (O) ، غلظت جریان( C ) رژیم بارش (P) به ارزیابی آسیب پذیری منابع آب کارست در برابر آلودگی می پردازد. نتایج نشان می دهد که 4/31% مساحت منطقه در پهنه آسیب پذیری متوسط و 7/30% مساحت منطقه در پهنه آسیب پذیری کم واقع شده و9/37% درپهنه با آسیب- پذیری خیلی کم واقع شده است که بیشتر محدوده دشت را دربرمی گیرد. عمده مناطق با آسیب پذیری کم و متوسط، در قلمرو کارست های تکامل یافته سازند آهکی، در قسمت های مرتفع منطقه قرار دارند. پوشش گیاهی این مناطق جنگل های استپی درمحدوده با آسیب پذیری کم و فاقد پوشش گیاهی در محدوده با آسیب پذیری متوسط است که بارش آنها بیش از 800 میلی متر می باشد. بطورکلی در منطقه مورد مطالعه به ترتیب پارامترهای C ، P و O بیشترین نقش را در میزان آسیب پذیری دارا می باشند.

حرکتهای دامنه ای به ویژه زمین لغزش در زمره پرخطرترین و زیان بارترین مخاطرات محیطی است که در دهه های اخیر شتاب فزاینده ای یافته است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی میزان کارایی تکنیک پردازش شیءگرای تصاویر ماهواره ای سنتینل 2A در شناسایی، آشکارسازی و پهنه بندی خطر وقوع زمین لغزش ها در حوضه آبریز شاهرودچایی شهرستان خلخال صورت گرفت. به همین دلیل ابتدا با استفاده از پردازش شیءگرا زمین لغزش های رخ داده در منطقه شناسایی گردیدند و سپس با استفاده از روش تحلیل شبکه (ANP) منطقه موردمطالعه از نظر خطر وقوع زمین لغزش پهنه بندی گردید. جهت استخراج زمین لغزش ها از لایه ارتفاع، شیب، جهت جریان، شاخص پوشش گیاهی و تصویر سنتینل 2A استفاده گردید؛ با بررسی های میدانی صورت گرفته مشخص گردید که زمین لغزش های موجود (81 زمین لغزش) در منطقه با دقت 94 درصد و ضریب کاپای 91 درصد با روش شیءگرا شناسایی و استخراج گردیده اند؛ و این نشان دهنده ی توانایی بالای پردازش شیءگرا در شناسایی مناطق مستعد زمین لغزش می باشد. در ادامه با استفاده از روش تحلیل شبکه و به کارگیری 11 پارامتر ارتفاع، شیب زمین، جهت شیب، کاربری زمین، زمین شناسی، شاخص طول شیب (LS)، شاخص رطوبت توپوگرافیک (TWI)، شاخص قدرت آبراهه (SPI)، فاصله از گسل، فاصله از جاده و فاصله از آبراهه، پهنه بندی منطقه مورد مطالعه از نظر خطر وقوع زمین لغزش انجام گرفت که با توجه به نتایج بدست آمده 13/39 درصد از اراضی محدوده مورد مطالعه از پتانسیل بسیار بالایی برای وقوع زمین لغزش برخوردار می باشند. همچنین، درصد قابل توجهی از زمین لغزش ها در طبقه با حساسیت زیاد تعداد 50 زمین لغزش (72/61) قرار دارند. لذا می توان گفت دقت مدل بکار رفته در پهنه بندی حساسیت وقوع زمین لغزش قابل قبول است.

پدیده های گوناگون طبیعی، از دیرباز، در کیفیت زندگی بشر تأثیر بسزایی داشته اند. یکی از این نوع پدید ه های طبیعی پدیده تغییر شکل و جابه جایی سطح زمین، ازجمله پدیده فرونشست، است. فرونشست پدیده ای موفولوژیکی است که تحت تأثیر حرکت فرو رو زمین پدید می آید. ویژگی های برجسته تصاویر راداری و دقت قابل قبول روش تداخل سنجی راداری در بررسی فرونشست زمین ابزار نیرومندی برای محققان فراهم آورده است. به همین سبب جهت بررسی فرونشست زمین در دشت کرمانشاه از 35 تصاویر راداری سنجنده سنتینل 1 در مدار صعودی و گذر 174 در بازه زمانی 2016(ژوئن) تا 2021(ژانویه) استفاده شد. به منظور تحلیل سری زمانی این تصاویر جهت تهیه نقشه متوسط فرونشست سالانه در سطح دشت، تکنیک تداخل سنجی راداری تحت دو رویکرد PSI و SBAS به کار گرفته شد. نتایج نشان دهنده بیشینه 100 میلی متر فرونشست زمین در روش SBAS و 10میلی متر در روش PSI در محدوده غرب و شمال غربی دشت برای یک دوره ۶ساله می باشد. در نهایت محدوده بیشینه از نظر زمین شناسی و ژئو هیدرولوژی بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که کاربری محدوده بیشینه فرونشست زمین شامل اراضی زراعی آبی و دیمی بوده، با بیشترین میزان برداشت آب در بخش کشاورزی، همراه با متوسط افت تراز سطح آب  8 متر در بازه  20ساله در چاه هایی با ضخامت زیاد رسوبات ریزدانه است. به طورکلی فرونشت زمین در سطح محدوده تحت تأثیر عوامل انسانی و طبیعی است

منابع آب کارستیک، در کنار اهمیت و نقش بسزایی که در تأمین منابع آبی دارند، پتانسیل آسیب پذیری بالایی نیز دارند که همین امر سبب شده است تا این منابع همیشه در معرض آلودگی باشند. با توجه به اهمیت موضوع، در این تحقیق به شناسایی مناطق آسیب پذیر در حوضه آبریز روانسر پرداخته شده است. داده های تحقیق شامل نقشه های توپوگرافی ۱:۵۰۰۰۰، نقشه زمین شناسی ۱:۱۰۰۰۰۰، مدل رقومی ارتفاعی ۱۰ متر و لایه های رقومی مربوط به سازمان های مختلف مانند لایه خاک است. روش کار به این صورت است که پس از جمع آوری داده ها و اطلاعات موردنیاز، با استفاده از ۲ روش COP و EPIK، مناطق آسیب پذیر در برابر آلودگی شناسایی شده و سپس نتایج حاصله مقایسه و ارزیابی شده است. بررسی نتایج به دست آمده از طریق دو روش COP و EPIK بیانگر این است که حوضه روانسر پتانسیل آسیب پذیری بالایی دارد، به طوری که بر اساس نتایج هر دو روش، بخش های زیادی از منطقه در معرض آسیب پذیری قرار دارد. در روش COP ۸/۲۷ درصد از منطقه دارای پتانسیل آسیب پذیری خیلی زیادی است و در روش EPIK نیز ۵/۲۹ درصد از منطقه دارای پتانسیل آسیب پذیری زیادی است. همچنین از نظر توزیع مکانی آسیب پذیری نیز بر اساس نتایج به دست آمده از هر دو روش، مناطق شمالی دارای بالاترین پتانسیل آسیب پذیری و مناطق جنوبی دارای کم ترین پتانسیل آسیب پذیری است.

بررسی و پایش میدان جابه جایی ناشی از تغییر شکل های سطح زمین از مطالعات مهم و کاربردی در مباحث مختلف ازجمله زمین شناسی، ژئومورفولوژی، ژئوفیزیکی است که در پیشگیری و رفتارشناسی سوانح طبیعی از قبیل زلزله، فرونشست و زمین-لغزش نقش به سزایی دارد. در این میان فرونشست زمین یکی از پدیده های مخرب ژئومورفولوژیکی است که می تواند خسارت-های جبران ناپذیر مالی و جانی به دنبال داشته باشد و به بسیاری از زیرساخت ها و سازه ها آسیب برساند. به همین سبب با توجه به پیامدهای مخرب این پدیده، مطالعه و بررسی و حتی ارائه مدلی برای تخمین و پیش بینی نرخ فرونشست های آینده برای مناطق مستعد فرونشست ضروری به نظر می رسد. بدین منظور روش های مختلفی برای پایش فرونشست وجود دارد که از میان آن ها تکنیک تداخل سنجی، یکی از تکنیک های مهم و قابل توجه تبدیل شده است. در این پژوهش کوشش بر این است که سری زمانی فرونشست زمین را در دشت کرمانشاه در بازه زمانی 2016(ژوئن)تا2021(ژانویه) با استفاده از36 تصویر ماهواره ای Sentinel-1 و 88 اینترفروگرام حاصل از آن ،با به کارگیری تکنیک تداخل سنجی راداری تحت رویکرد طول خط مبنای کوتاه(SBAS) برآورد شود. نتایج حاصل از تحلیل سری زمانی خط مبنای کوتاه نشان دهنده ی بیشینه10سانتی متر در بخش غربی دشت کرمانشاه می باشد. بررسی ارتباط بین افت سطح آب های زمینی و میزان بیشینه فرونشست در سطح دشت خطی نبودن این رابطه را نشان می دهد. که با بررسی جنس زمین در محدوده مطالعاتی به تاثیر همزمان ضخامت رسوبات ریزدانه و افت سطح آب زیر زمینی در منطقه بیشینه پی برده شد.

فرونشست زمین به عنوان یک پدیده و رخداد زمین شناسی و ژئومورفولوژیکی اثرات منفی جدی در بسیاری از کشورها و مناطق جهان دارد. در چند دهه اخیر خشکسالی های پیاپی و افزایش بهره برداری از سطح چاه ها سبب شده دشت کرمانشاه در معرض مخاطره فرونشست زمین قرار گیرد. بدین منظور در این پژوهش سعی شد که از 5 تصویر ماهواره سنتینل1 برای بازه زمانی 27/02/2017 تا 01/01/2021جهت اندازه گیری و محاسبه فرونشست زمین استفاده شود. بدین سبب فرونشست زمین در چهار دوره زمانی بررسی شد که نتایج این چهار دوره نشان دهنده ی بیشینه میزان فرونشستی به ترتیب در دوره اول 17 سانتی متر، برای دوره زمانی دوم 8 سانتی متر ، برای دوره سوم 5 سانتی متر و در دوره ی آخر 12 سانتی متر بوده است. از نظر توزیع مکانی فرونشست در تمامی دوره ها بیشینه فرونشست منطبق بر بخش های غربی و شمال غربی دشت می باشد. جهت انجام پتانسیل سنجی فرونشست زمین در دشت کرمانشاه، نقشه فرونشست احتمالی با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی تهیه شد. برای تهیه این نقشه از هشت فاکتور مؤثر بر فرونشست زمین شامل افت سطح تراز آب، کاربری اراضی، تراکم تعداد چاه، شیب زمین، لاگ زمین شناسی چاه، جهت شیب، خاک، فاصله از رودخانه استفاده شد. نقشه نهایی احتمال خطر فرونشست زمین نشان دهنده ی این موضوع است که، 50 درصد از مساحت دشت در محدوده ی با احتمال فرونشست خیلی زیاد و زیاد با افت سطح تراز آب و ضخامت زیاد رسوبات توامان، تراکم بالای چاه و نزدیکی به رودخانه همراه با شیب کم همچنین نوع کاربری کشاورزی در بخش غربی و شمال غربی دشت واقع شده است. با توجه به اینکه این بخش از دشت نیز در ارزیابی میزان فرونشست زمین در محدوده بیشینه فرونشست قرار دارد. بنابراین مقایسه بیشینه فرونشست در هر دو روش مذکور نشان دهنده ی تطبیق کامل نتایج می باشد.