مهناز شیران

رودشکن ها از لندفرم های پرشیب رودخانه ای هستند که در تحول سیستم های رودخانه ای اهمیت دارند. این پژوهش با هدف شناسایی عوامل مؤثر بر ایجاد رودشکن و تعیین مناطق مستعد ایجاد رودشکن در حوضه قلعه شاهرخ با استفاده از روش رگرسیون لجستیک باینری انجام شده است. بدین منظور عوامل مؤثر بر ایجاد رودشکن انتخاب شدند و سپس ارتباط آنها با پراکنش رودشکن ها بررسی شد؛ در ادامه متغیرهای تأثیرگذار و میزان تأثیر آنها بر رودشکن تعیین و مدل پیش بینی با رگرسیون لجستیک روی این متغیرها انجام شد. نتایج آزمون درست نمایی در مدل ارائه شده نشان می دهد زمین شناسی و فاصله از مرزهای سازندهای زمین شناسی در مدل معنادارند. تحلیل نتایج نشان می دهد با کاهش مقدار در شاخص های بریدگی و سطوح هم پایه، فاصله از مرزهای سازندهای زمین شناسی و با افزایش برش عمودی احتمال وجود رودشکن افزایش می یابد. درباره سایر عوامل استفاده شده، رابطه ای دیده نشد. دقت 87درصدی داده های آزمون در نمودار راک بیان کننده دقت زیاد مدل در تشخیص درست نقاط رودشکن در حوضه قلعه شاهرخ است. نتیجه شاخص یودن برای داده های آزمون 66/0 است که ارائه اطلاعات درست از وضعیت احتمال نقاط رودشکن به ویژه برای داده های آزمون مدل را نشان می دهد. نتیجه ضریب توافق کاپا برای داده های آزمون 60/0 است که تطابق و توافق هر دو روش را با مقادیر مشاهداتی نقاط رودشکن نشان می دهد. براساس نتایج این پژوهش، سازندهای زمین شناسی و توپوگرافی در رخداد رودشکن ها در منطقه مطالعه شده نقش مهمی دارند و رگرسیون لجستیک نیز، مدل مناسبی برای پیش بینی وقوع رودشکن است.

 هندسه فرکتال روشی برای توصیف کمی ویژگی خود متشابهی یا خود الحاقی در زمین ریخت های پیچیده و توضیح پیچیدگی ها و ناهمواری های سطحی است. در این مطالعه از روش تحلیل فرکتال سطحی در غالب یک مدل سلولی به روشتقسیم بندی پوششی استفاده شد. نتایج نشان داد فرایندهای زمین شناسی و زمین ریخت شناسی باعث تغییر ویژگی بعد فرکتال زمین ریخت ها می شوند. تغییر مرزهای سنگ شناسی و گسل ها بر تغییرات بعد فرکتال اثر می گذارند و نحوه تأثیرگذاری آن ها با توجه به شرایط ناهمواری مثل بسامد، دامنه و جنس سازندها متفاوت است. در واحدهای لیتولوژیک با سازندهای سخت آهکی، بعد فرکتال پایین است و در سازندهای سست آبرفتی بعد فرکتال افزایش پیدا می کند. فراوانی آبراهه ها و حاشیه آن ها نیز بر بعد فرکتال تأثیر می گذارد، همچنین همگنی واحدهای سنگ شناسی باعث کاهش بعد فرکتال می شود. در این مطالعه نیز کمترین بعد فرکتال مربوط به واحدهای یکپارچه آهک اوربیتولین دار مزوزوئیک در مرز بین دو زون ساختاری سنندج سیرجان و زاگرس مرتفع است. ولی سازندهای نا مقاوم و حساس به فرسایش کواترنری باعث افزایش بعد فرکتال می شوند. تناوب لایه های سخت و سست نیز در مقیاس محلی بر بعد فرکتال مؤثر است همچنین ارتفاعات نسبت به زمین های پست بعد فرکتال پایین تری دارند. بین بعد فرکتال و ارتفاع به شکل کلی رابطه معکوس دیده می شود و این رابطه در مورد شاخص زبری ناهمواری نیز در این حوضه وجود دارد. نتایج این تحقیق نشان داد، تغییرات بعد فرکتال سطح به مجموعه ای از عوامل سنگ شناسی، تکتونیکی و ژئومورفولوژیکی وابسته است، همچنین در مناطق پیچیده توپوگرافی، بررسی تغییرات بعد فرکتال میتواند در آشکار سازی و بررسی ناهنجاری های سطحی زمین، ابزار مفید و موثری باشد.

    حوضه قلعه شاهرخ به عنوانیک زیرحوضه در بالادست حوضه رودخانه زاینده رود تحت تأثیر تکتونیک، زمین شناسی و فرایندهای ژئومورفولوژیکی کواترنر است و به وسیله گسل اصلی زاگرس به دو پهنه ساختاری زاگرس مرتفع و پهنه سنندج- سیرجان تقسیم می شود. در این پژوهش، تحلیل های مورفوتکتونیکی بر اساس مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متر انجام گرفت و برای تحلیل شاخص های مورفوتکتونیکی از نرم افزار متلب استفاده شد. تحلیل نقاط رودشکن، بازه ها و نیمرخ آبراهه ها، شاخص هایفعالیت تکتونیکی، مانند تقعر، شیب، گرادیان طولی، نامتقارن و تقارن توپوگرافیک عرضی و هیپسومتری نشان می دهد که حوضه موردمطالعه ازنظر تکتونیکی و فرسایشی فعال است. زیر حوضه های واقع در زون زاگرس مرتفع بیشتر متأثر از تکتونیک و زیرحوضه های زون سنندج سیرجان در بالادست متأثر از تکتونیک و در پایین دست متأثر از فرایندهای فرسایشی هستند، بااین وجود فرایندهای فرسایشی نیز به وسیله عوامل تکتونیکی در بالادست کنترل می شوند. همچنین نتایج این مطالعه نشان می دهد که برخاستگی در امتداد گسل ها باعث توسعه بی نظمی از طریق شبکه های زهکشی شده که مستقیماً در نیمرخ آبراهه ها و ایجاد نقاط رودشکن در تعدادی از زیرحوضه ها نمود پیدا کرده است. همچنین، شاخص تقعر نسبت به تغییرات تکتونیکی از حساسیت کمتری در مقایسه با شاخص شیب برخوردار است و شاخص شیبنسبت به شاخص تقعر، با نرخ برخاستگی صخره ها بیشتر ارتباط دارد؛ از این رو قطعاتی از آب راهه که شاخص شیب متفاوتی دارند، ممکن است مبیّن آشفتگی های تکتونیکیدر سیستم رودخانه ای باشند. نتایج انتگرال هیپسومتری در تمام زیرحوضه ها کمتر از 35/0 است و ازنظر شکل، s شکل یا مقعر هستند که نشان می دهد حوضه ها در وضعیت تکاملی یا انتهای دوران بلوغ قرار دارند. همچنین بررسی نقشه هم پایه نشان می دهد که گسترش نقاط رودشکن در ترازهای مشابه ممکن است مربوط به دوره های برخاستگی هم زمان در حوضه باشد.

مطالعه روی تغییرات بیلان انرژی و دمای سطحی، پوشش گیاهی و نیز تغییرات طیفی رخساره های ژئومورفولوژیکی طی وقوع فرایندهای کاتاستروفیکی نظیر طوفان و مخاطرات محیطی در مقیاس وسیع، نیازمند ابزاری قدرتمند همچون سنجش از دور حرارتی است. این پژوهش به کاربرد موثر روشهای سنجش از دور با چنین رویکرد کاربردی پرداخته است. منطقه مورد مطالعه جنوب شرق اصفهان و پلایای گاوخونی است که از منظر تنوع رخسارههای ژئومورفولوژیکی مناطق خشک و بیابانی چشمگیر است. در این پژوهش تغییرات کمیت های آلبدوی سطحی، توان تشعشعی، دمای سطحی، بخارآب، شاخص پوشش گیاهی و بازتاب طیفی رخساره های زمین (کمیت های اپتیکی و بیوفیزیکی) و کاربری آن، قبل و پس از وقوع طوفان توسط تصاویر ماهواره ای مودیس مورد سنجش قرارگرفت و نتایج نشان داد وقوع طوفان، شرایط خشکی خاک و دمای سطحی را افزایش داده و در مدت زمان کوتاه بر شاخص پوشش گیاهی نیز تاثیر منفی گذاشته است. آزمون T این کمیت ها فرض برابری میانگین ها در شرایط قبل وبعد از طوفان را رد می کند لذا طوفان تاثیر معنا داری بر کمیتهای مورد مطالعه قبل و بعد از وقوع داشته است. شدت این تغییرات بر اساس نوع رخساره های زمین و کاربری آن متفاوت بوده و مناطقی که فاقد پوشش گیاهی بوده اند مانند پلایا، اراضی کویری و تپه های ماسه ای بیشترین تغییرات را داشته اند. تغییرات طیفی بازتاب رخساره های زمین توسط نقشه استاندارد اختلاف مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می داد که پلایای گاوخونی بیشترین نمره معیار باقیمانده و لذا بیشترین تغییرات بازتابی را داشته و کانونی برای برداشت سطحی توسط باد شدید بوده است. همچنین بررسی نقشه جهت ناهمواریها نشان می داد دامنه های شرقی و شمال شرقی ارتفاعات، تغییرات بازتابی بیشتری نسبت به دامنه های غربی و جنوب غربی داشته اند.

در حوضه های فاقد آمار تعیین زیرحوضه ها با ویژگیهای ژئومورفولوژیک مشابه و دسته بندی آنها برای اجرای هماهنگ عملیات کنترل سیلاب و نیز اولویت دادن به زیرحوضه ها با توان سیلخیزی بیشتر، به عنوان روشی برای مدیریت سیلاب در حوضه های فاقد آمار پیشنهاد می شود. در این پژوهش که به منظور شناخت زیرحوضه های دشت کرون از نظر ویژگیهای ژئومورفولوژیک موثر بر سیلاب و گروه بندی آنها در دسته های همگن صورت گرفت، سیزده متغیر کمی ژئومورفولوژی در تمام زیرحوضه ها محاسبه شدند. این متغیرها به گروه شاخصهای تراکم آبراهه ها، ژئومتری حوضه، متغیرهای ارتفاعی و اقلیمی حوضه تعلق دارند. برای تفکیک زیر حوضه هایی که از نظر این شاخصها در گروههای همگن قرار می گیرند از تحلیل خوشه ای به روش طبقاتی و روش فازی استفاده گردید. در روش طبقاتی بهترین تفکیک از روش وارد حاصل شد و زیرحوضه ها در سه دسته مشابه گروهبندی شدند. در روش فازی دو گروه و با درصد تعلق تقریبا مشابه مجزا شدند. به این ترتیب برای دستیابی به نتایج بهتر در این روش متغیرها در چهار دسته شامل متغیرهای آبراهه ای، ژئومتری، ارتفاعی و اقلیمی به طور مجزا دسته بندی شدند و روش فازی در هر دسته به طور جداگانه اعمال شد که تفکیک بهتری برای خوشه بندی با درصد تعلق قابل قبول تری صورت گرفت. برای تفکیک زیرحوضه ها به دسته های مشابه از نظر شدت سیلخیزی، از دبی اوج سیلاب، در دوره بازگشت مختلف استفده شد، در هر دو روش خوشه بندی به روش فازی و روش طبقاتی سه دسته زیرحوضه از هم تفکیک شدند که نشان می داد نتایج دو روش فازی و طبقاتی با اندکی جابه جایی در گروهها مشابه بوده است. در پایان از روش تحلیل توصیفی برای بررسی ویژگیهای توصیفی زیرحوضه ها استفاده شد و از این نظر نیز دسته بندی نظری زیرحوضه ها در سه گروه مشابه با توجه به توان سیل خیزی صورت گرفت که با خوشه های حاصل از روش تحلیل کمی مشابهت نشان می داد.