مهناز جهادی طرقی

این تحقیق به ارزیابی کیفیت و دقت DEMهای نوع ASTER و الگوریتم های رایانه ای نرم افزار ArcGIS در تحلیل های مورفومتری رودخانه ای می پردازد. برای آزمون DEM و همچنین الگوریتم های مذکور، ابتدا نقشه شبکه زه کشی منطقه مورد مطالعه از طریق عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای استخراج و به عنوان نقشه پایه یا زمین واقعی مورد استفاده قرار گرفت. سپس به کمک ابزار هیدرولوژی در نرم افزار ArcGIS، شبکه زه کشی رسترسی منطقه در دامنه های سلولی 500 تا 25 سلول برای کل حوضه آبریز و سپس واحدهای ژئومورفولوژی مختلف استخراج و خصوصیات هیدروگرافی حوضه بر مبنای نقشه های به دست آمده مقایسه شدند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که همDEM ها و هم الگوریتم های رایانه ای در تحلیل های هیدرولوژی دارای نقایص اساسی اند. بدین معنا که نتایج مربوط به مورفومتری آبراهه ها گر چه در تحلیل های رسترسی برای کل حوضه آبریز تشابه نسبتا خوبی را با لایه مستخرج از عکس ها و تصاویر ماهواره ای ارایه می نماید، اما در تحلیل های برداری که لازمه برخی تحلیل های مورفومتری است، نتایج به دست آمده با خطاهای بسیار بزرگی روبرو می شود. الگوریتم های رایانه ای استخراج آبراهه ازDEM ها در مناطق کم شیب برای تجزیه و تحلیل های طول رود ناتوان و در مناطق پرشیب با خطاهایی همراه است. بهترین آستانه سلولی در استخراج شبکه زه کشی برای DEMهای 30 متری در مناطق کوهستانی 25، در مناطق دشت سر ناهموار 50 تا 100، در دشت سر هموار و مخروط افکنه ها 100 تا 250 و در دشت تراکمی 500 سلول به دست آمده است.

سیلاب های شدید مرداد ماه سال های 1380، 1381 و 1384 رودخانه مادرسو (دوغ)، در ردیف سیلاب های کاتاستروفیک قرار می گیرند. سیلاب های مذکور که نقطه شروع آن سیلاب سال 1380 است، دوره بحران شکل زایی جدیدی را در منطقه نشان می دهد که تغییرات شدید مورفولوژیکی حاصل از آن، موید نظریات نئوکاتاستروفیستی در تحول دوره ای ناهمواری است. نوشتار حاضر، ضمن تجزیه و تحلیل ژئومورفولوژیکی سیلاب اصلی و سیلاب های پس از آن، به بررسی اثرات ژئومورفیکی این سیلاب ها در مقیاس ناحیه ای و در مقایسه با سیلاب های عادی می پردازد. با توجه به مشابهت اثرات ژئومورفیک سیلاب های چند سال اخیر با شواهد به دست آمده از پالئوفلادها می توان به طرح این نظریه پرداخت که یک دوره گذار تغییرات اقلیمی در منطقه آغاز شده که با چالش های ژئومورفیکی قابل ملاحظه ای همراه خواهد بود. بنابراین در تنظیم فعالیت های کنترل سیلاب و بازسازی محیط طبیعی، باید بسیار آگاهانه عمل نمود

شهر مشهد به عنوان دومین کلان شهر مذهبی جهان و معرف یکی از کلان شهرهای اقالیم خشک با محدودیت‌های محیطی فراوانی روبروست. علی‌رغم محدودیت محیط طبیعی، گسترش ناگهانی شهر طی دهه‌های اخیر منجر به بروز بحران‌های محیطی در این کلان شهر شده که از جمله بحران‌های نوظهور می‌توان به کم‌آبی، آلودگی هوا، آسیب‌پذیری در برابر زمین لرزه و مشکل سیل و دفع آب‌های سطحی اشاره نمود. تشدید خطر سیل و آب‌گرفتگی معابر که منجر به افزایش هزینه‌های نگهداری شهر و خسارات احتمالی جانی و مالی بیشتر خواهد شد، تا حد زیادی ناشی از اثرات توسعه شهری و تغییرات شدید ببار آمده در الگوی زهکشی طبیعی است. در این مقاله که از دیدگاه ژئومورفولوژی تاریخی و تلفیق آن با روش‌های تجربی، موضوع سیلاب و آب‌گرفتگی شهر مشهد مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته مشخص می‌نماید که اثرات غیر مستقیم گسترش شهر در داخل حوضه‌های آبریز منتهی به شهر و اثرات مستقیم آن بر الگوی زهکشی طبیعی در محدوده گسترش بافت فیزیکی باعث تشدید شرایط سیل‌خیزی در این شهر و‌ آسیب‌پذیری بخش‌های وسیعی از بافت آن شده است.

سیلاب های شدید مردادماه سال های 1380 و 1381 حوضه رودخانه مادرسو از نظر نوع جریان با سیلاب های عادی تفاوت های زیادی داشته است، به طوری که تغییرات عمده ای را در ریخت شناسی (مورفولوژی) حوضه ایجاد کرده است. این پژوهش با استفاده از روش های توصیفی ـ تحلیلی و ابزارهایی چون عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی منطقه و اندازه گیری های حاصل از برداشت های میدانی و عکس های زمینی به بررسی و تقسیم بندی انواع جریان های سیلابی وقوع یافته در رودخانه مادرسو (جنگل گلستان) پرداخته است. تجزیه و تحلیل در قالب روش حوضه ای و داده های ایستگاه هیدرومتری با استفاده از مدل های هیدرولوژیک و سرانجام تطبیق آنها با یافته های روی زمین انجام پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که از تعداد 75 زیرحوضه واقع در حوضه های تنگراه و جنگل گلستان، قیزقلعه و دشت، حدود 42 زیرحوضه دچار جریان های سیلابی معمولی شده است، در حالی که 3 زیرحوضه با جریان های بسیار غلیظ و 30 زیرحوضه نیز با جریان های مواد مواجه بوده اند. مسئله مهمی که مورد تاکید قرار گرفته، این است که حجم جریان های بسیار غلیظ، جریان های مواد، جریان های چوبی و دبی های آنها، بسیار بزرگ تر از جریان های سیلابی معمولی است. بدیهی است که در برنامه ریزی های آتی برای طراحی هر سازه ای در مسیر رودخانه، باید این مسئله پیش بینی شود.

به دلیل تازه تأسیس بودن بسیاری از ایستگاه های آب سنجی و یا تخریب و انهدام کلّی آنها در اثنای وقوع سیلاب های بزرگ، گزارش دبی های ثبت شده اینگونه وقایع کاتاستروفیک کم بوده و داده های مربوط به آن ها یا حاصل تخمین های غیرمستقیم دبی بعد از وقوع سیلاب و یا تعمیم سیلاب های مشاهده شده 40- 30 سال گذشته است. به همین دلیل، روش های متداول هیدرولوژیک برای تخمین حداکثر سطح، حجم و دوره برگشت این سیلاب ها نتایج قابل اطمینانی بدست نمی دهد و فاقد دقت لازم برای برنامه ریزی های کنترل سیلاب است. لوگ پیرسون تیپ 3، روش برآورد گامبل، حداکثر بارش محتمل(PMP) و سایر فنون آماری زمانی قابل اعتمادند که دوره برگشت مورد محاسبه کوتاه تر و یا معادل دوره آماری پایه باشد. ضعف اساسی روش های آماری و نیاز به تخمین های دقیق تر باعث ترغیب ژئومورفولوژیست ها به استفاده از معیارهای ژئومورفولوژیک برای بازسازی سیلاب های قدیمی و بهره گیری از نتایج آن در پیش بینی سیلاب های احتمالی آتی گردید؛ بطوری که از دهه 1980 شاخه ای در ژئومورفولوژی رودخانه ای تحت عنوان هیدرولوژی پالئوسیلاب در آمریکا پایه ریزی گردید و به سایر مناطق جهان گسترش یافت. این مقاله از نوع مروری بوده و هدف کلی آن آشنایی با موضوع هیدرولوژی پالئوسیلاب و ترغیب محققین علوم زمین به استفاده از آن به عنوان یک راه حل عملی خوب برای تخمین دوره های برگشت سیلاب های بزرگ، ارزیابی و تهیه نقشه-های خطر، برنامه ریزی بهتر برای نواحی مستعد سیلاب (بر مبنای داده های واقعی) و حفظ محیط زیست است.

هیدرولوژی پالئوسیلاب که شاخه ای از ژئومورفولوژی رودخانه ای و مبتنی بر ژئومورفولوژی تاریخی است، سیلاب های قدیمی یعنی سیلاب هایی که با ایستگاه های دبی سنجی یا مشاهده های مستقیم انسان ثبت نشده اند را مطالعه می کند. در این شاخه ی علمی از شواهد بسیاری برای تشخیص سیلاب ها استفاده می شود که یکی از مهم ترین آنها رسوب های آب راکد است. این مطالعه به کشف و تحلیل چینه شناسی نمونه هایی از این رسوب ها در بخشی از حوضه ی آبریز رودخانه ی درونگر و همچنین بازسازی جریان های سیلابی قدیمی در سایت های مربوطه می پردازد. در این پژوهش نخست با بازدیدهای میدانی دقیق، سایت های رسوبات آب راکد مورد شناسایی قرار گرفته و پس از تحلیل چینه شناسی در محل، نمونه هایی از رسوب برای مطالعه ی دقیق تر به آزمایشگاه انتقال داده شده است. برای برآورد سطح سیلاب ها با توجّه به ارتفاع رسوبات آب راکد، پس از نقشه برداری تفصیلیِ مقاطعِ عرضی و طولی کانال رود در سایت های نمونه، دبی سیلاب ها با استفاده از فرمول های رایج مدل سازی شده است. نتایج نشان می دهد که در سایت های نمونه، تعداد 10 تا 20 سیلاب قدیمی تشخیص داده شده که دبی اوج آنها از 112 تا 519 مترمکعّب در ثانیه تغییر می کرده است. این نتایج با برآوردهای انجام شده به روش های مرسوم هیدرولوژی اختلاف چشمگیری را نشان می دهد.

رسوبات لسی در شمال شرقی ایران به شکل پراکنده و با ضخامت کم بر روی دامنه های رو به شمال، شمال شرقی و شرقی نهشته شده اند. مطالعه و بررسی این رسوبات می تواند ما را در بازسازی فرایندهای ژئومورفولوژی گذشته یاری رساند. هدف از این مطالعه شناسایی و تعیین پراکنش رسوبات لسی، بررسی ویژگی های بافت رسوب ها، ویژگی های مورفوسکپی(SEM) و در نهایت منشأیابی این رسوبات در محدوده مورد مطالعه می باشد. در مجموع تعداد 119 نمونه سطحی به صورت پراکنده در کل منطقه برداشت و میزان گچ وآهک آنها مشخص گردید. از این تعداد24 نمونه پراکنده از منطقه جهت آزمایش توزیع اندازه ذرات وتعداد 4 نمونه جهت بررسی موفوسکپی(SEM) انتخاب شد. ماسه خیلی ریز ذره غالب در نمونه ها بوده و مجموع سیلت درشت و سیلت خیلی درشت و ماسه خیلی ریز به بیش از 60 درصد می رسند. در بررسی مورفوسکپی دانه های کوارتز مشخص شد که این دانه ها دارای گرد شدگی زیادی نمی باشند و غالب بودن شن خیلی ریز و گرد شدگی کم دانه های کوارتز و هاله مانند بودن اکثر ذرات کوارتز را می توان بعنوان شاهدی از محلی بودن و نزدیکی محل برداشت به محل نهشتگی در نظر گرفت. بین ارتفاع و میانگین اندازه ذرات نمونه های برداشت شده همبستگی منفی قوی وجود دارد(نمودار1) و هرچه به ارتفاع برداشت نمونه افزوده می شود میانگین اندازه ذرات آن کوچکتر می شود و ضریب همبستگی آن 7/- می باشد.

حوضه آبریز تنگراه واقع در استان گلستان، یکی از زیر حوضه های رودخانه دوغ، به عنوان یکی از نواحی تحت خطر جریان مواد شناخته شده است. در سال های 1380 و 1381 طی یک بارش ناگهانی ، منطقه مورد نظر جریان مواد جبران ناپذیری را تجربه کرده است و خسارات جانی و مالی زیادی را محتمل شده است جهت بازسازی جریانات مواد قدیمی و اثبات وقوع این جریانات در حوضه  از روش دندروژئومورفولوژی استفاده گردید، دندروژئومورفولوژی از تغییرات بوجود آمده در ساختار و حلقه های رشد درختان برای بازسازی زمان و نحوه عملکرد فرایند های ژئومورفیک استفاده می کند.  بعد از عملیات میدانی و تعیین محدوده مطالعاتی نمونه برداری های لازم انجام شد. پس از آماده سازی نمونه ها، سطح نمونه ها با سمباده نرم صیقل داده شد و شمارش حلقه ها با میکروسکوپ اندازه گیری و ضخامت آنها پس از ترسیم روی کاغذ میلیمتری تغییر یافته، با دقت 1/0 میلی متر  اندازه گیری شد و سال وقوع جریان مواد براساس تغییرات در حلقه ها و همچنین تعداد حلقه های رشد یافته در بافت پینه ای باسازی شد. همچنین مقاطع عرضی از محدوده نمونه برداری شده گرفته شده است که نتایج حاصل از آن حاکی از آن است که بیشترین زخم های ایجاد شده ناشی از جریان مواد سال 1380 با دبی پیک 64/850 حاصل شده است. با جمع آوری پانزده نمونه برداشتی و تجزیه و تحلیل حاصل از آن مشخص گردید که آنها مربوط به جریانات مواد سال 1380 و 1381 می باشند. با توجه به بررسی های انجام گرفته روی نمونه های گردآوری شده در حوضه آبریز تنگراه و تهیه پرسشنامه جهت تعیین اطلاع از وقوع جریانات مواد رخ داده در دهه های  قبل به این نتیجه رسیدیم که در طی هفتاد سال اخیر جریانات مواد سال های نامبرده تنها سیلاب های رخ داده  از نوع جریان مواد در این منطقه هستند.

معدن کاری سابقه ای طولانی دارد و در طیف گسترده ای از محیط های ژئومورفیک رخ می دهد. میزان تغییراتی که این فعالیت های معدن کاری در مورفولوژی و محیط معدنی به وجود می آورند گاه به اندازه ای است که محیط اطراف را دچار تغییرات اساسی و خسارات فراوانی می کند و ازاین رو این تغییرات نیازمند پایش دقیق است. از اوایل دهه ۱۹۹۰U تداخل سنجی راداری به صورت ابزاری مفید در مطالعه تمامی پدیده هایی که سبب تغییر سطح زمین می شوند، مطرح شده و به کار رفته است؛ بدین معنا که اگر سطح زمین بین دو تصویر راداری تغییرشکل بیابد، می توان نقشه جابه جایی سطحی را با وضوح و دقت میلی متری ایجاد کرد. این مقاله یافته های حاصل از اجرای روش SBAS روی سری زمانی مجموعه داده های سنتینل – 1 برای شناسایی تغییرشکل های سطحی، در معدن سنگ آهن سنگان – خواف به منزله یک معدن سطحی روباز را گزارش می دهد. معدن سنگ آهن سنگان از بزرگ ترین و غنی ترین ذخایر سنگ آهن در خاورمیانه و ایران است. این معدن، براَثر برداشت و استخراج سنگ آهن، دچار تغییرات فراوان توپوگرافی و ژئومورفولوژی شده است که این تغییرات می تواند سبب تشدید فرایندها و مخاطرات ژئومورفولوژیکی شود. برای تخمین و به دست آوردن مقدار تغییرشکل سطح زمین، از 48 تصویر SAR از معدن سنگ آهن سنگان استفاده شده است. این تصاویر با استفاده از ماهواره سنتینل – 1 آژانس فضایی اروپا به دست آمد. سری زمانی (2014-2020) حاصل از تغییرشکل در محدوده معادن پلاسری تجزیه وتحلیل شد. نتایج به دست آمده میزان متوسط جابه جایی 20- تا 35- میلی متر در سال و حداکثر میزان تجمعی تغییرات 120- میلی متر را نشان می دهد. بررسی نیم رخ عرضی در نواحی ابتدایی مخروط افکنه در معادن پلاسری، طی بازه زمانی 2014-2020، شدت تغییرات توپوگرافی را به خوبی نشان می دهد. برای ارزیابی قابلیت اطمینان نتایج، به دلیل نبود داده (ایستگاه GPS) در محدوده معادن پلاسری، نتایج مشتق از SBAS با مقادیر اندازه گیری شده ازطریق توتال استیشن مربوط به واحد ژئومورفولوژی کوهستان منطقه معدنی در سال های ۲۰۲۰ -۲۰۱۴ به کار رفته است. نتایج نشان داد که میزان تغییرات حاصل از داده های راداری با استفاده از روش SBAS، در مقایسه با داده های نقشه برداری زمینی، الگوی تقریباً مشابهی را طی کرده است اما تفاوت هایی نیز دارد که ممکن است ناشی از ماهیت متفاوت برداشت (در نقشه برداری زمینی، تغییرات ارتفاعی برای یک نقطه اندازه گیری می شود اما، در تداخل سنجی، مقدار میانگین از نقاط مجاور یکدیگر به دست می آید) و از همه مهم تر، وجودنداشتن داده های متوالی ترازیابی در سطح پلاسری ها به منظور ارزیابی دقیق تر نتایج است.