درخت حوزه‌های تخصصی

مخروطه افکنه های جنوبی زون بینالود به دلیل ذخایر آبی مناسب و خاکهای آبرفتی موقعیت مناسبی برای سکونت گزینی آبادیها، نقاط شهری و توسعه آنها دارند. به ویژه احداث قنوات که از مجاور راس مخروط افکنه شروع شده و تا دشت ادامه می یابند در بهره برداری از ذخایر آبی مخروط های جنوبی بینالود نقش مؤثری داشته اند. همچنین به دلیل خاکهای مساعد در بخش قاعده مخروط افکنه ها، کشاورزی توسعه زیادی یافته و روستائیان اقدام به شخم اراضی و عملیات زراعی حتی تا مسیر آبراهه اصلی مخروط کرده اند. در نتیجه این اقدامات و به ویژه تشدید آن در دهه اخیر ناپایداری سطوح مخروط افکنه ای گسترش یافته و بلایای طبیعی از جمله فرسایش آبی- خاکی، گل سیلابها و دیگر فعالیتهای دینامیکی را افزایش داده است. در این نوشتار یکی از مخروطهای آبرفتی مهم دامنه های بینالود ( به نام مخروط افکنه گرینه نیشابور) به عنوان نمونه ای از ناپایداری سطوح مخروط افکنه ای مورد بررسی قرار می گیرد و اهداف اصلی آن عبارت اند از: الف) طبقه بندی سطوح مخروط افکنه ای از نظر پدیده ها. فرآیندهای ژئومورفی. ب) ارتباط متقابل کاربری زمین یا نقش فعالیتهای انسانی (به ویژه جوامع روستایی) با تشدید ناپایداری سطوح مخروط افکنه ای.

سنگ های مخروطی شکل (کله قندی) روستای تاریخی کندوان در اثر عوامل مختلفی از جمله کلنی های زیستی هوازده می شوند. در مطالعه حاضر با نمونه برداری و تهیه مقاطع نازک میکروسکوپی، انجام آنالیز اشعه X و تصویر برداری با میکروسکوپ نور بازتابشی و فلورسنس، تغییرات فیزیکی و شیمیایی ناشی از فعالیت های زیستی گُلسنگ بر روی سنگ های روستای کندوان بررسی شده است. بر اساس مقاطع میکروسکوپی و آنالیز اشعه X توده سنگ روستای کندوان دارای ترکیب اسیدی بوده و عمدتاً از کانی های کوارتز، پلاژیوکلاز و هورنبلند تشکیل شده است. تقریباً تمام کانی ها سالم بوده و هوازدگی و دگرسانی به کانی های رسی کمتر دیده می شود. تصاویر میکروسکوپی نشان می دهند که گُلسنگها در تلاش برای جذب مواد معدنی ریسه های خود را در سنگ های کندوان نفوذ داده و باعث تخریب بافت سنگ تا عمق حدود 5 میلی متری می شوند. ضمناً اسید اگزالیک ترشح شده از گُلسنگ نیز باعث هوازدگی شیمیایی قشر سطحی سنگ می شود. اقلیم سرد و نیمه خشک و ارتفاع بالای روستای کندوان مانع از فعالیت زیستی زیاد و هوازدگی شدید ناشی از گُلسنگ شده و ترکیب اسیدی سنگ نیز باعث مقاومت آن در برابر اسیدهای آلی گردیده است. با این حال این نوع از هوازدگی و فرسایش و تخریب های ناشی از آن در طولانی مدت توانسته باعث شکل گیری مورفولوژی خاص روستا شود. با این حال ادامه روند هوازدگی باعث تخریب بیشتر سنگ های مخروطی شکل می شود که در این راستا انجام اقدامات کنترلی و حفاظتی ضروری به نظر می رسد.

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.

یکی از مخاطرات مهم طبیعی که راه های ارتباطی را در مناطق کوهستانی تهدید می کند، ناپایداری های دامنه ای و زمین لغزش هاست. این پدیده در زمان احداث جاده ها به واسطه برهم زدن تعادل دامنه ها فراوانی بیشتری را نشان می دهد. آزادراه خرم آباد – پل زال جزئی از مسیر ترانزیتی شمال – جنوب کشور است که سیستم حمل و نقل این مسیر از نظر حرکات توده ای دچار تهدید شده است. در این تحقیق ابتدا عوامل هشت گانه شیب، جهت، بارندگی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از شبکه زهکشی، کاربری اراضی و سنگ شناسی به عنوان عوامل مؤثر در بروز زمین لغزش های منطقه تشخیص داده شدند. پس از تهیه لایه های اطلاعاتی با استفاده از پارامترهای فوق و تطبیق هر کدام از این لایه ها با لایه پراکنش زمین لغزش ها، نقشه پتانسیل خطر با روش سلسله مراتبی (AHP) و طبقه بندی با روش فازی به کمک قابلیت مدل سازی و تحلیل فضائی بالای سامانه اطلاعات جغرافیائی (GIS) تهیه شد. به منظور میزان کارائی مدل، با استفاده از تکنیک Cross tabulate area، میزان تطابق پهنه های خطر با لغزش های رخ داده محاسبه شد. نتایج به دست آمده از مدل و تطبیق آن با لغزش های روی داده در مسیر راه، ضمن کارائی مناسب مدل در شناسائی پهنه هائی با خطر زیاد (42٪) و خیلی زیاد (15٪)، بیانگر آن است که در کنار عامل شیب و سنگ شناسی به عنوان عوامل اصلی رخداد لغزش، احداث جاده وقوع لغزش ها را تشدید نموده است.

در سطوح دامنه های مناطق نیمه خشک انواع فرسایش و با شدت های متفاوت فعال است. فرسایش خطی بویژه فرسایش خندقی در بین انواع فرسایش مهمترین عامل تخلیه و ورود مواد دامنه ای به دشت های سیلابی وآب های جاری محسوب می شود. این نوع فرسایش در محدوده های کوهستانی نواحی نیمه خشک که دامنه هابه خوبی توسط پوشش گیاهی محافظت نمی شوند، بیشتر دیده می شود. در تشدید فرسایش عوامل مختلفی دخیل هستند، اما سرعت تشکیل عوامل مختلفی دخیل از پدیده های مربوط به فرسایش، به ویژه خندق ها در سطوح شیبدار متشکل از سازندهای سطحی مستعد به فرسایش خطی قابل ملاحظه است. در حوضه شورچای واقع در دامنه های شرقی کوهستان سهند (واقع در موقعیت جغرافیایی از ́ 05 ˚ 36 تا ́ 20 ˚ 37 عرض شمالی واز ́ 43 ˚ 46 تا ́ 15 ́ ˚ 47 طول شرقی )بر روی دامنه های متشکل از سازندهای سطحی متشکل از مارن، سیلت و رس حضور خندق های عمیق ودر حال توسعه در بخش های مختلف حوضه، بویژه در شیب های منتهی به رودخانه اصلی بیشتر دیده می شود. در این مقاله با استفاده از شاخص ها وضرایب مختلف مانند شاخص های V و TCI عوامل تشکیل وتوسعه این پدیده بررسی و تحلیل شده. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان می دهد که در بخش های مختلف حوضه شورچای، شیب و نوع سازندهای سطحی دامنه ها نقش اولیه را در فراهم نمودن زمینه لازم برای تشکیل خندق ها ایفا نموده است. تحلیل مقادیر حاصل از به کارگیری شاخص ها در بخش هایی از محدوده مورد مطالعه نشان می دهد که در مواردی مقادیر حاصل از حد آستانه ها تجاوز نموده است، که این امر از پتانسیل بالای دامنه های محدوده مذکور برای فرسایش خطی، حکایت می کند.

منطقه مورد مطالعه، بخشی از رشته کوه بینالود است که بین عرض های جغرافیایی´11 ْ36 و´30 36 شمالی و طول های جغرافیایی´35 58 و 59 شرقی واقع شده است. هدف این پژوهش بررسی دقیق نقش تکتونیک فعال در توسعه ساختارها، براساس بررسی های مورفوتکتونیکی و مورفومتری است. اولین گام به منظور انجام مطالعات مورفوتکتونیکی در منطقه مورد مطالعه، تهیه اطلاعات لازم و موجود از قبیل نقشه هاست. در این راستا، نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 تهیه گردید و به وسیله نرم افزار ArcGIS دیجیتایز شد. سپس محاسبات مورفومتری به طور دقیق و کامل به وسیله این نرم افزار انجام گرفت و نتایج حاصل تفسیر شد. با توجه به اندیس های مورفومتری محاسبه شده (نامتقارن بودن حوضه آبریز، سینوسیتی پیشانی کوه، درصد مسطح شدگی پیشانی کوهستان، و نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن) منطقه مورد مطالعه به طور کلی از نظر تکتونیکی فعال است، ولی با توجه به تقسیم بندی انجام شده، فعالیت نسبی در همه جا یکسان نیست. وجود آبراهه های گسلی (تاثیر زمین ساخت بر ایجاد شبکه آبراهه ها) و مخروط افکنه های جوان در راس مخروط افکنه های قدیمی، گواه بالاآمدگی شدید در امتداد گسل های جوان مجاور دشت است، و این نظر را تحکیم و تقویت می کند که بینالود به خاطر موقعیت خاص زمین ساختی که دارد (محل برخورد صفحات ایران و توران و زمین درز پالئوتتیس) از لحاظ تکتونیکی فعال و در حال بالا آمدن است.

خصوصیات مورفولوژیکی رودخانه به واسطه ویژگی پویای آن همواره دچار تغییر بوده و این تغییرات می­تواند به دلیل فرسایش کناری و جابه­جایی مرزهای رودخانه هر ساله سطح زیادی از اراضی­کشاورزی، نواحی­مسکونی و تأسیسات ­ ساحلی را در معرض نابودی و تخریب قرار دهد. از این رو انجام هر گونه تحلیل هیدرولیکی بر روی رودخانه نیازمند دسترسی به مشخصات دقیق مورفولوژیکی به خصوص شکل آن است. بنابراین، در این پژوهش بخشی از رودخانه آجی­چای در محدوده خواجه تا ونیار در شمال شرق تبریز به طول حدود 22 کیلومتر با هدف شناسایی مناطق بحرانی نسبت به فرسایش کناری بررسی شده است. بدین منظور مسیر رودخانه و لایه­های مورد نیاز از قبیل فرسایش، کاربری، لیتولوژی، شیب، بستر­ طغیانی و جاده از روی نقشه­های زمین شناسی، توپوگرافی، عکس ­ های هوایی سال ­ های 1335و 1374 و تصویر ماهواره IRS سنجنده pan در محیط نرم افزار GIS Arc در دو بازه و دو دوره (1335-1374 و 1374-1387) رقومی، ارزش گذاری و وزن دهی گردید و مناطق کناری در خطر فرسایش در سه بخش آسیب پذیر، بحرانی و بسیار ­بحرانی تعیین شد.

منطقه نظام آباد جزئی از زون سنندج- سیرجان است که در جنوب غرب شهرستان اراک واقع است. عمده سنگهای توده نفوذی منطقه، کوارتزدیوریت و به ندرت گرانودیوریت است که توسط دایک هایی از لوکوگرانیت آلکالن، پگماتیت ها و رگه های کوارتز- تورمالین همراه با کانه زایی و فاقد کانه زایی قطع شده اند. کانیهای اصلی کوارتزدیوریت شامل هورنبلند سبز، بیوتیت، پلاژیوکلاز، کوارتز و به مقدار کمتر پیروکسن است. کانیهای اصلی لوکوگرانیت های منطقه شامل میکروکلین، ارتوکلاز، کوارتز، آلبیت و به مقدار خیلی کم، بیوتیت و مسکوویت است. کانیهای فرعی شامل آپاتیت، زیرکن، اسفن، اپیدوت، آلانیت، تورمالین و اپاک می باشد. حضور کانیهای آب دار نظیر بیوتیت و آمفیبول اولیه در سنگ مشخص می کند ماگمای اولیه بیش از 3 درصد وزنی آب دارد. حضور آندالوزیت و گارنت در برخی از کوارتزدیوریت های منطقه مربوط به آلایش ماگمای کالکوآلکالن با پوسته، در حین صعود است. بافتهای غالب اولیه در سنگها، گرانولار، گرانوفیر و پوئی کلیتیک می باشد. بافتهای ثانویه، پرتیت، سرسیتیزاسیون، کلریتیزاسیون و کائولینتیزاسیون هستند. فعالیتهای گرمابی جدیدتر و استرین های تکتونیکی را می توان عامل ایجاد پرتیت در لوکوگرانیت ها دانست. Kلازم برای سرسیتیزاسیون فلدسپارها علاوه بر خود کانی از کلریتی شدن بیوتیت حاصل شده است. تبدیل بیوتیت به مسکوویت، نشان دهنده عملکرد سیالات غنی از K+ در مراحل بعدی است. با استفاده از آنالیزهای انجام شده بر روی سنگهای منطقه، مشخص گردید که توده نفوذی از نوع کالک آلکالن، متاآلومینه تا پرآلومینه و K متوسط تا بالاست. بررسی عناصر اصلی در نمودار های هارکر مشخص کرد که با افزایش SiO2 مقدار اکسیدهای FeO، MnO، CaO و Al2O3 کاهش و Na2O و K2O افزایش یافته است که حاکی از نقش مهم تبلور تفریقی ماگما در تشکیل سنگهای گرانیتوئیدی نظام آباد است.

توده باتولیت الوند همدان با جهت شمال غرب- جنوب شرق در جنوب، جنوب شرق و غرب همدان واقع شده است. فرم درّه های کوهستانی تحت تأثیر ساختار اولیه، تکتونیک، فرایندهای ژئومورفولوژیک و عوامل مختلف فرسایشی در طی زمان شکل می گیرد. انعکاس برایند کلی فرایندهای اثرگذار زمین شناسی در طی زمان بر فرم منحنی میزان ها قابل ارزیابی است. با بررسی ضریب خمیدگی خطوط منحنی میزان که از تقسیم فاصلة هوایی یک خط منحنی میزان بر طول واقعی آن در نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 به دست می آید، می توان تأثیرات درازمدت عوامل اثرگذار بر لندفرم های منطقه را ردیابی کرد. برای این منظور حوضه های منشعب از ارتفاعات الوند همدان، به 28 زیر حوضه تقسیم و شاخص مورفومتریک ضریب خمیدگی در چهار زیرگروه حوضه ای با توجه به بلندترین ارتفاع مسلط به حوضه (3500، 3400، 3200 و 2800) برآورد و بین مقدار ضرایب خمیدگی با ارتفاع منحنی میزان ها روابط خطی برازش شد. سپس وضعیت ضرایب برآورد شده در ارتباط با جهتِ ناهمواری ها مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار ضریب خمیدگی منحنی میزان ها با توجه به فاصله از قلة اصلی، ابتدا روند نزولی و سپس روند صعودی پیدا کرده است. چنین روندی حاکی از تغییر فرایند از یخچالی به مجاور یخچالی است. علاوه بر آن در این تودة کوهستانی، با توجه به متفاوت بودن وضعیت پیشانی جبهة کوهستان، ارتفاع حضیض ضرایب خمیدگی درّه های واقع در دامنه های شمال شرقی، بالاتر و ضرایب خمیدگی آن ها کمتر از درّه های واقع در دامنه های جنوب غربی است. چنین تغییراتی در ضرایب خمیدگی بیان کنندة این است که نوع و میزان اثرگذاری فرایندها، تحت تأثیر ارتفاع و جهت ناهمواری ها متغیّر بوده و در دامنه های شمال شرقی شرایط مطلوب تری برای اثرگذاری فرایندهای یخچالی وجود داشته است.

افزایش صحت و اعتماد و در نتیجه کاهش عدم قطعیت نقشه های پیش بینی مکانی مخاطرات زمینی از جمله زمین لغزش ها یکی از چالش های پیش رو در این گونه مطالعات می باشد. هدف این پژوهش ارائه یک مدل ترکیبی جدید داده کاوی الگوریتم- مبنا به نام Random Subspace-Random Forest (RS-RF)،برای افزایش میزان صحت پیش بینی مناطق حساس به وقوع زمین لغزش های سطحی اطراف شهر بیجار می باشد. در ابتدا، نوزده عامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش های سطحی منطقه ی مورد مطالعه شامل درجه شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، انحنای معمولی شیب(Curvature)، تقعر و تحدب شیب(Profile curvature)، همگرایی و واگرایی شیب (Plan curcvature)، شدت تابش خورشید (Solar radiation)، شاخص قدرت جریان، شاخص نمناکی توپوگرافی، شاخص طول و زاویه شیب، کاربری ارضی، شاخص پوشش گیاهی، لیتولوژی، فاصله از گسل، تراکم گسل، بارندگی، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه و فاصله از شبکه جاده شناسایی شدند. سپس، بر اساس شاخص Information Gain Ratioدوازده عامل مؤثر از بین آن ها انتخاب و جهت مدل سازی به کار گرفته شدند. اهمیّت نسبی هر کدام از عوامل در مدل Random Forest و مدل ترکیبیRS-RFبررسی شدند.معیارهای Kappa، Precision، Recall، F-Measure، AUROCبرای ارزیابی مدل ها هم برای داده های تعلیمی و هم برای داده های صحت سنجی استفاده شدند. نقشه های پیش بینی مکانی وقوع زمین لغزش های سطحی با این دو مدل نیز به دست آمدند. نتایج نشان داد که در مدل RF جهت شیب و در مدل ترکیبی RS-RFدرجه شیب مهم ترین فاکتورهای مؤثر بر وقوع زمین لغزش های منطقه ی مورد مطالعه شناخته شدند. نتایج ارزیابی مدل توسط معیارهای معرفی شده بیانگر تأیید این مدل ها برای داده های تعلیمی و داده های صحت سنجی بودند. نتایج ارزیابی صحت نقشه پهنه بندی به دست آمده نشان داد که درصد مساحت زیر منحنیROC(AUROC) برای داده های تعلیمی در مدل RF و مدل ترکیبی RS-RFارائه شده به ترتیب 729/0 و 784/0 وبرای داده های صحت سنجی به ترتیب 717/0 و 771/0 به دست آمدند. بطور کلی، نتایج نشان داد که تکنیک Random Subspaceمنجر به افزایش صحت پیش بینی مکانی حساسیت زمین لغزش های سطحی منطقه ی مورد مطالعه شده است. دستیابی به یک نقشه ی پیش بینی مکانی زمین لغزش های سطحی با صحت بالاتر، کمک شایانی در توسعه ی معقول تر تأسیسات، اراضی شهری و روستایی، طرح های آمایش سرزمین، طرح های آبخیزداری و همچنین جلوگیری از هدر رفت خاک و فرسایش توده ای و انتقال رسوبات به پایین دست خواهد شد.

ساختمان زمین شناسی و چینه شناسی در توازن و تعادل شبکه آبها مؤثر است. در واقع بین تمام عواملی که تعیین کننده ویژگی شبکه آبها می باشند، سنگ شناسی و زمین ساخت از اهمیت فراوان تری برخوردار است؛ به نحوی که این عوامل بخشی از تحول شبکه آب های جاری را در کنترل می گیرند. از دیدگاه فرسایش، آبراهه ها در مسیریابی خود همیشه نقاط ضعیف تر ،سست تر و پست تر را انتخاب می کنند. از اینرو، گسل ها، درزه ها و شکستگی ها بهترین محل برای انطباق و تکامل آبراهه ها بشمار می روند. به دلیل گسترش وسیع آبراهه ها و فراوانی طاقدیس های کوچک در بخش شمالشرقی البرز ، در این پژوهش نحوه تکامل آبراهه ها و اثر بخشی ژئومرفولوژی طاقدیس های این منطقه در تیپ و الگوی زهکشی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای دستیابی به این هدف از نرم افزار Geomatica به عنوان ابزار اصلی تحقیق جهت تجزیه وتحلیل متغیر های مؤثر استفاده شده است. علاوه بر این از تصاویر سنجنده های TM و ETM و نیز تصاویر رادار به عنوان ابزار مشاهده غیر مستقیم و همچنین تجزیه و تحلیل رقومی داده ها بهره گیری شده است. از مقایسه نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل رقومی داده های بدست آمده با نقشه زمین شناسی، ملاحظه می شود که در بخش شمالشرقی البرز، تنگ های ایجاد شده با آبراهه هایی که به طور عرضی طاقدیس های کوچک را قطع کرده اند ، انطباق داشته و حاصل عملکرد دینامیکی آنها می باشد. نتایج نشان می دهندکه بخش عمده ای از این عوارض ژئومرفیک با گذشت زمان و همچنین تأثیر فرسایش شدید حاکم بر البرز شمالی و شمالشرقی تقریبا تسطیح شده اند؛ به گونه ای که دره های عرضی حفر شده، در تصاویر ماهواره ای تقریبا قابل رؤیت نیستند و لیکن در یک مقایسه تحلیلی با نقشه زمین شناسی، داده های میدانی و نیز استفاده از تکنیک بازسازی ساختمانی، وجود چنین دره هایی با قدمت زیادآشکار گشته و نشانگر نحوه عملکرد شبکه های عرضی در این سیستم می باشد.