علی احمدآبادی

فرونشست زمین مخاطره ای است که بسیاری از دشت های ایران ازجمله دشت ایوانکی در استان سمنان را دربرگرفته است. دشت ایوانکی تحت تأثیر وضعیت اقلیمی و توپوگرافی، پتانسیل بالایی از نظر وقوع مخاطره فرونشست دارد. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به برآورد وضعیت فرونشست دشت ایوانکی و تحلیل عوامل مؤثر در وقوع آن پرداخته شده است. در این تحقیق از تصاویر راداری سنتینل 1، تصاویر ماهواره لندست و اطلاعات مربوط به چاه های پیزومتری منطقه به عنوان مهم ترین داده های تحقیق استفاده شده است. مهم ترین ابزارهای پژوهش، GMT ، ArcGIS ، ENVI و SPSS بوده است. با توجه به موضوع و اهداف مورد نظر، در این پژوهش ابتدا به ارزیابی وضعیت فرونشست منطقه در طی سال های 2016 تا 2022 و سپس به ارزیابی تأثیر افت منابع آب زیرزمینی و تغییرات کاربری اراضی در فرونشست رخ داده پرداخته شده است. بر اساس نتایج حاصله، محدوده مطالعاتی در طی دوره زمانی 6 ساله بین 28 تا 533 میلی متر فرونشست داشته که رقم قابل توجهی می باشد. آنالیز مکانی فرونشست رخ داده بیانگر این است که بیش ترین میزان فرونشست مربوط به مناطق جنوبی دشت ایوانکی بوده است که این مناطق نیز سالانه با افت سطح آب زیرزمینی حدود 2 متر مواجه شده است، بر این اساس، یکی از دلایل فرونشست رخ داده، افت منابع آب زیرزمینی بوده است. همچنین بر اساس نتایج حاصله، کاربری نواحی انسان ساخت و اراضی کشاورزی در طی سال های 1992 تا 2022 به ترتیب با 9/6 و 2/7 کیلومترمربع افزایش مواجه شده اند و با توجه به اینکه بیش ترین میزان فرونشست (بیش از 500 میلی متر) در محدوده این کاربری ها بوده است، بنابراین توسعه اراضی کشاورزی و نواحی انسان ساخت، عامل اصلی وقوع فرونشست منطقه بوده است.

سیرک های یخچالی، حفره هایی با حجم متغیر و اغلب نیمه مدور هستند که با توجه به اندازه و ویژگی شکل ناهمواری ها، نمونه های مختلفی دارند. سیرک ها هم از نظر میراث طبیعی یخچال ها که در گذشته فعال بوده اند و هم از نظر فرآیندهای یخچالی که در زمان حال رخ می دهد، به عنوان شاخص ترین لندفرم حاصل از فرسایش یخچالی، حائز اهمیت می باشند. این لند فرم ها با توجه به مورفولوژی که دارند در مشاهدات عینی و همچنین در تصاویر ماهواره ای و نقشه های توپوگرافی شاخصه ی مناسبی برای تعیین محدوده ی فعالیت های یخچالی و برف مرزها و دنباله های زبانه ی یخچالی در یک منطقه می باشند، چرا که این اشکال با تأمین شرایط لازم، زمینه را برای ذخیره و شکل گیری برفچال ها و یخچال ها در خود فراهم می کنند. در این پژوهش، سیرک های یخچالی منطقه ی اشترانکوه با توجه به روند شمال غربی-جنوب شرقی آن به دو دسته ی سیرک های دامنه ی شمال شرقی و سیرک های دامنه ی جنوب-غربی تقسیم و توسط شاخص پوشش برف سطح نرمال شده (NDSI) و با استفاده از شکل خطوط منحنی میزان نقشه ی توپوگرافی منطقه تعیین شدند. پس از مشخص شدن سیرک های یخچالی منطقه، مورفومتری سیرک ها در هر دامنه تعیین و با یکدیگر مقایسه شد. در نتیجه ی این مقایسه مشخص شد که سیرک های دامنه ی شمال شرقی با توجه به تابش دریافتی کمتر و تأثیرپذیری کمتر از فرآیندهای مختلف شکل زا  مانند هوازدگی و رواناب ناشی از ذوب، کمتر از دامنه ی مقابل دستخوش تغییر شده اند و از سیرک های مشخص و تیپ یک تری با توجه به تعریف ایوانس برخوردار است.

انحراف و ذخیره سازی سیلاب روشی شناخته شده برای مقابله با مخاطرات و آسیب های سیل می باشد و از طرف دیگر سبب بهبود وضعیت کیفی و کمّی آب های زیرزمینی می شود و در واقع مهار سیلاب و تغذیه ی مصنوعی آبخوان ها از نتایج مهّم آن به شمار می رود. هدف این پژوهش جانمایی پهنه های مناسب ذخیره ی سیلاب حوضه ی آبخیز قمرود با استفاده از تکنیک تصمیم گیری چندمعیاره می باشد. در این پژوهش از متغیرهای شیب، خاک، کاربری اراضی، عمق آب های زیرزمینی، لندفرم، قابلیت نفوذپذیری سطحی، زبری، شاخص تجمعی جریان، لیتولوژی، ارتفاع و تراکم زهکشی به عنوان عوامل مؤثر در جانمایی جهت انحراف و ذخیره سازی سیلاب استفاده شده است. از مدل مجموع ادغامی مجموع - حاصل ضرب (WASPAS) که یکی از جدید ترین مدل های تصمیم گیری چند معیاره می باشد برای تحلیل هم پوشانی و رتبه بندی گزینه ها و تهیه ی نقشه ی نهایی استفاده گردید. نتایج حاصل از مدل واسپاس نشان می دهد به لحاظ پتانسیل ذخیره ی سیلاب، حوضه ی آبخیز مورد مطالعه به پنج کلاس خیلی زیاد با 24 درصد، زیاد 2/28 درصد، متوسط 9/24 درصد، کم 2/15 درصد و خیلی کم 7/7 درصد تقسیم می شود. بدین ترتیب نه پهنه بسیار مناسب جهت انحراف و ذخیره سازی سیلاب در قسمت های مرکزی، جنوبی، شمال غربی و شرق حوضه شناسایی شد که این مناطق در بازدید میدانی نیز جهت اهداف مذکور مناسب تشخیص داده شدند.

در دو دهه اخیر فرونشست به عنوان یک مخاطره ژئومورفیک و یکی از بحران های زیست محیطی، هر ساله خسارات جبران ناپذیری را به دشت های ایران تحمیل می کند که می توان گفت یکی از مهم ترین علل آن در حال حاضر برداشت غیراصولی و بی رویه از سفره های زمینی می باشد. دشت اشتهارد به عنوان یکی از قطب های صنعتی و کشاورزی استان البرز حائز اهمیت است و به دلیل افت شدید سطح آب زیرزمینی توسط وزارت نیرو ممنوعه بحرانی اعلام شده است. ازاین رو بررسی میزان نرخ فرونشست و پرداختن به علل و عوامل تأثیرگذار در جهت مدیریت خطر آن، دارای اهمیت زیادی است. در این پژوهش جهت بررسی فرونشست دشت اشتهارد از تکنیک تداخل سنجی تفاضلی راداری (D_ InSAR) و از داده های ماهواره Sentinel-1A در بازه زمانی (۲۰۲۳ تا ۲۰۱۷) استفاده شد. در این بازه زمانی فرونشست منطقه بین ۲.۰۸- تا ۲.۹۳- سانتی متر متغیر است که بیشترین مقدار فرونشست مربوط به بازه زمانی ۲۰۲۰ -۲۰۱۹ حدود ۲.۹۳ - سانتیمتر و کمترین مقدار فرونشست در بازه زمانی ۲۰۲۳ -۲۰۲۲ حدود ۲.۰۸- سانتیمتر است. نرخ فرونشست از شرق به غرب و در پهنه جنوبی با افزایش همراه است. درواقع بیشینه فرونشست در تمام بازه های مطالعاتی در محدوده آبخوان اشتهارد متمرکز است که بخش عمده ای از مزارع، آبادی ها، کارخانه ها و شهر اشتهارد، شهرک های صنعتی (کوثر، امید و اشتهارد)، زمین های کشاورزی و بیشترین تمرکز و استقرار منابع زیرزمینی (چاه ها) را در خودش جای داده است. نتایج هیدروگراف ها و درون یابی با استفاده از آمارهای چاه های پیزومتری نیز افت آب های زیرزمینی و افزایش عمق را در این محدوده نشان می دهد؛ این در حالی است که نتایج بررسی همبستگی میزان فرونشست زمین با تغییرات عمق آب زیرزمینی هم در سطح %95 معنی دار بوده است به طوری که با افزایش عمق آب زیرزمینی فرونشست در منطقه افزایش می یابد. براساس پروفیل های تغییرات فرونشست، فرونشست منطقه موردمطالعه الگوی پیچیده ای دارد که این تغییرات و نوسانات زمانی - مکانی نشان دهنده تأثیرات مختلفی ازجمله فعالیت های انسانی (مانند شدت، نوع فعالیت یا استخراج بی رویه آب از منابع زیرزمینی)، زیست محیطی، مشخصات زمین شناسی (جنس رسوبات، ضخامت سفره، موقعیت سنگ کف و...) میزان تغذیه و تخلیه آبخوان و... می باشد.

در این پژوهش به منظور شناسایی ویژگی های کمی شکل سیرک ها در منطقه ی زردکوه بختیاری از شاخص های ژئومورفومتریک شامل مشتقات درجه دوم انحنای پلان، پروفیل، کلی،حداقل، حداکثر، انحنای طولی و مقطعی و شاخص شیب به عنوان مشتق درجه اول استفاده شده است. برای این منظور مدل رقومی ارتفاع با دقت 20 متر از نقشه های توپوگرافی 1:25000 سازمان نقشه برداری تهیه و برای تحلیل های ژئومورفومتریک استفاده گردید. سپس با ترکیب نقشه ی انواع انحنا و نقشه ی شیب، نقشه ی رنگی با ترکیب باندی مختلف به دست آمد که در طبقه بندی نظارت شده MLC از آنها استفاده شد. نتایج پژوهش نشان می دهند از 26 چاله سیرک مانند مشخص شده تنها 14مورد توسط مدل طبقه بندی نظارت شده شناسایی شد. با انطباق دادن خروجی مدل MLC با تعریف لندفرم سیرک، در نهایت به 8 سیرک کاملاٌ توسعه یافته در منطقه رسیدیم. همچنین نتایج ارزیابی دقت طبقه بندی با استفاده از نقشه ی پایه ژئومورفولوژی منطقه نشان می دهد دقت کلی طبقه بندی سیرک ها در منطقه حدود 60% است و این در حالی است سازند غالب منطقه کربناته و انحلالی است و در نتیجه سیرک های یخچالی در زردکوه تحت شرایط انحلال کارستی شکل و توسعه یافته و در بیشتر موارد شکل تیپیک سیرک را ندارند. همچنین از نتایج چنین استنباط می شود که مشتقات درجه دوم کارایی بیشتری در شناسایی ویژگی های شکلی سیرک های یخچالی دارند. شاخص انحنای پلان بخوبی توانسته پرتگاه اطراف سیرک را نشان دهد و انحنای پروفیل مسیر عبور بهمن های دیواره س یرک را بارز نموده است. به نظر م ی رسد شاخص های مشتق دوم ش امل خانواده انحناء قابلیت های زیادی در استخراج و بارزسازی اشکال طبیعی بر روی داده های رقومی ارتفاعی دارد.

این مطالعه روش استفاده از مدل CA-Markov را برای پیش بینی استفاده از زمین توزیع شده در حوضه رودخانه گرگان رود در سال 2040 بر اساس تکامل تاریخی توصیف می کند. تغییرات کاربری اراضی آتی برای سال 2040 با استفاده از مدل یکپارچه CA-Markov با توجه به سناریوی تداوم فرآیند مدیریت فعلی شبیه سازی شده است. این روش به عنوان ابزاری، برای مدیریت خطرات سیل، و طراحی هیدروگراف دوره های بازگشت مورد استفاده قرار گرفت. منحنی های شدت-مدت(IDF) در سه دوره زمانی به صورت دوره تاریخی(1980-1999در)، دوره اخیر(2000-2020) و دوره آینده (2021-2040) تحت شرایط تغییر اقلیم، استخراج و تغییرات آنها مورد بررسی قرار گرفت. برای شرایط آینده از مدل CAMS-CSM1-0 از مجموعه مدل های CMIP6 برای دو سناریو خوشبینانه (SSP2-4-5) و بدبینانه (SSP-5-8.5) استفاده شده است. سپس مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای بررسی تأثیر تغییر کاربری زمین بر پاسخ های هیدرولوژیکی حوضه زهکشی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج پیش بینی مدل CA-Markov حاکی از کاهش 13/89% اراضی جنگلی از سال 2020 تا سال 2040 می باشد. حجم سیلاب 53/88%، نسبت به سال 2020 افرایش خواهد داشت. افزایش بیشتر شهرنشینی و تخریب اراضی جنگلی منجر به تغییر بیشتر اوج سیل و تغییر حجم می شود. با بررسی هیدروگراف دبی در دوره بازگشت های مختلف، برای سه سناریو بارشی مشخص شد بارش و تغییرات کاربری نقش موثری در افزایش دبی اوج و حجم سیلاب داشته استه با توجه به کاهش 24 درصدی بارندگی در سناریو سوم(2021-2040) نسیت به ستاریو اول، دبی اوج در این سناریو برای دوره بازگشت 100 ساله به میزان 96/.3%، نسبت به سناریو اول افزایش داشته است.

فرسایش کناره ای یکی از منابع اصلی تولید رسوب در رودخانه ها است در صورتیکه از حالت طبیعی خارج شود منجر به مخاطره ناپایداری کناره ا ی می شود و رسوب تولیدی برای سازه های پایین دست از جمله سدها مشکلات زیادی ایجاد می کند. رودخانه جاجرود بعنوان یکی از تامین کننده های مهم آب شرب و کشاورزی در شرق تهران، با توجه به توسعه سکونتگاه های شهری و روستایی، دارای پتانسیل بالای فرسایش کناره ای است. قرارگیری سدهای لتیان و ماملو نیز در پایین دست آن، می تواند چالش های زیادی در خصوص بهره برداری بهینه از این سازه ها ایجاد نماید. از این رو، در پژوهش حاضر، میزان خطر فرسایش کناری و شناسایی مناطق مستعد فرسایش کناری در رودخانه جاجرود با استفاده از مدل BANCS (شاخص NBS و BEHI) در 11 بازه بر اساس برداشت های میدانی و داده های تکمیلی از جمله تصاویر هوایی و پهبادی ارزیابی می شود. مقایسه نتایج و ارزیابی این دو شاخص، نشان داد مدل BEHI نسبت به مدل NBS برای رودخانه جاجرود کارآمدتر است. نتایج حاصل از شاخص BEHI نشان داد که در کناره راست و چپ بازه 3،7،8،9 و کناره چپ بازه 2 فرسایش زیاد و در سایر کناره ها فرسایش کم است. هم چنین، با توجه به مشاهدات میدانی، مشخص شد فرسایش کناره ای از پدیده های غالب و فعال در بازه های مورد مطالعه رودخانه جاجرود است، که در بازه های مختلف، آثار و پیامدهای گوناگونی چون تغییر الگوی رودخانه و گسترش عرض رودخانه در مسیرهای مستقیم داشته است.

به منظور برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری از منابع آب و زمین، آگاهی نسبت به تغییرپذیری فضایی منابع هم چنین درک رفتار پاسخ حوضه به منظور مدل سازی فرآیندهای فیزیکی نقش اساسی بسیار مهمی دارد. حوضه قم رود به دلیل قرارگیری در مناطق خشک و نیمه خشک و شرایط اقلیمی و ژئومورفولوژی خاص، مستعد سیلاب های ناگهانی می باشد. به دلیل کمبود داده های هیدرومتری و توپوگرافی با دقت بالا در حوضه، استفاده از مدل های هیدرولیکی منجر به نتایج دقیقی از ویژگی های هیدرولیکی سیلاب نمی شود. در چنین شرایطی، روش های که مبتنی بر ویژگی های ژئومورفولوژیک حوضه باشد، می تواند کمک کننده باشد. روش مورد استفاده در این مقاله روش اشل متغیر سیل (VFS) می باشد که ویژگی های هیدرولیکی رودخانه را با مشخصات ژئومورفیک حوضه به منظور برآورد عمق آب در رودخانه ناشی از سیلاب با دوره بازگشت های مختلف را ترکیب می کند. میزان عمق آب برای دوره بازگشت مختلف دو، پنج، ده، بیست و پنج، پنجاه و صد سال مورد بررسی قرار گرفت در هر دوره بیشترین میزان عمق آب در قسمت های نزدیک به خروجی و کمترین میزان عمق آب در قسمتهای بالادست رودخانه می باشد. بررسی ها نشان می دهد که ارتباط مستقیمی بین میزان عمق آب و مساحت زیرحوضه وجود دارد. نتایج این تحقیق می تواند برای حوضه های فاقد آمار هیدرومتری و توپوگرافی با دقت بالا به منظور برآورد سرعت اوج و عمق سیلاب مورد استفاده قرار گیرد.