پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

رشد شهرها و تأثیرات حاصل از آن بر محیط پیرامون، توأم با پیامدهای خاص است که متأسفانه اکثر آن ها جنبه و ماهیتی منفی دارند، اما با شناخت و آگاهی از نواحی و بررسی پارامترهای مسلط به ناحیه و منطقه و به کارگیری و استفاده بهینه از علوم و فن آوری های جدید می توان به سمت توسعه پایدار حرکت کرد و کاملاً مشخص است جغرافیا و شاخه های بسیار مهم آن به ویژه ژئومورفولوژی به عنوان علم تخصصی و کابردی می تواند در این فرایند نقش بسیار مهمی را ایفا کند. در پژوهش حاضر به بررسی مخاطرات و تنگناهای ژئومورفولوژیکی که در روند توسعه فیزیکی شهر مورد مطالعه، تأثیر دارند پرداخته شده است. این شهر خصوصاً گیوی سفلا به دلیل قرارگیری در بستر جغرافیایی نامناسب همواره مخاطرات ژئومورفولوژیکی آن را تهدید می کند که پرداختن به این مخاطرات مهم ترین هدف این پژوهش می باشد. برای نیل به مقصود از مدل تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شده است. نتایج نهایی به دست آمده حاصل از تحقیق نشان می دهد که، از میان هفت عامل در نظر گرفته شده، عامل شیب با بیشترین وزن(4251/0) و عامل جهت شیب با کمترین وزن(0262/0)، به ترتیب بیشترین و کمترین تأثیر را در توسعه فیزیکی شهردارند. در نهایت تمامی پارامترها بعد از همپوشانی وزنی در محیط ArcGIS در پنج کلاس، از کاملاً مناسب تا کاملاً نامناسب تهیه گردید. به طوری که شمال غرب و غرب شهر مکان های کاملاً مناسب و شرق شهر مکان های کاملاً نامناسب برای توسعه فیزیکی شهرمی باشد.

ایران یکی از زلزله خیزترین کشورهای دنیا محسوب می شود و شهرهای آن در رابطه با این پدیده طبیعی آسیب های فراوان دیده است. برای کاهش آثار و پیامدهای ناگوار این پدیده نیاز به طراحی برنامه هایی برای کاهش میزان آسیب پذیری شهرها در برابر زلزله است، که مهم ترین هدف این برنامه ها حفظ حیات و زندگی ساکنین می باشد. محدوده مورد مطالعه (شهر اردبیل) توسط گسل های متعدی احاطه شده و در طول تاریخ زلزله های متعددی در آن رخ داده است. وجود گسل های پیرامونی و سابقه لرزه خیزی آن ها می تواند سندی برای وقوع زلزله در زمآن های آتی باشد که به عنوان یک عامل تهدید کننده مطرح می باشد. جهت مقابله اصولی با این پدیده و کاستن از میزان آسیب های آن نیاز به انجام سلسله مطالعاتی در خصوص وضعیت لرزه خیزی و توان لرزه زایی گسل های فعال پیرامونی و تخمین میزان خسارت مالی و جانی به وجود آمده در اثر زلزله های احتمالی می باشد تا با روشن شدن وضعیت لرزه خیزی و میزان آسیب ها، به بررسی عوامل آسیب زا و شناخت نقاط ضعفی که باعث تشدید آسیب ها می شود پرداخت. از این رو در مقاله فوق برای دست یافتن به این هدف ضریب لرزه خیزی گسل های مهم پیرامون شهر اردبیل تعیین شد و با مبنا قراردادن نتایج این مطالعات با استفاده از روش ارائه شده توسطCoburn و همکاران تعداد تلفات انسانی ناشی از زلزله در شرایط مختلف زمانی و امدادرسانی تعیین گردید. بر اساس نتایج به دست آمده معلوم گردید که وضعیت وقوع زلزله در شب، بدون هیچ گونه امدادرسانی، شدیدترین تلفات را موجب می گردد. در این حالت، 74945 از ساکنان یا حدود 55/17% کل جمعیت اردبیل کشته خواهند شد.

استفاده انسان از رودخانه و نوع دخالت آن، می تواند موجب تغییراتی در کانال رود و حاشیه آن گردد. در این تحقیق کیفیت مورفولوژیکی رودخانه لاویج در البرز شمالی مورد ارزیابی و تحلیل قرار می گیرد. جهت انجام این کار از روش شاخص کیفیت مورفولوژیکی رود(MQI) استفاده شده است. در این روش رودخانه به بازه های همگن تقسیم بندی می شود و سه مؤلفه اصلی کیفیت عملکرد مورفولوژیکی، سازه های مصنوعی و تعدیل کانال مورد بررسی قرار می گیرد. این سه مؤلفه شامل مجموعه ای از 28 شاخص هستند که در آن ها پیوستگی طولی و عرضی، الگوی کانال، مقطع عرضی، ساختار بستر و پوشش گیاهی حاشیه رودخانه مورد ارزیابی قرار می گیرد. در رودخانه لاویج شش بازه مشخص گردید و سپس شاخص های فوق برای هر یک از بازه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. بازه های 1، 3، 4 و 5 به علت دخالت کم عوامل انسانی امتیاز بیش از 85/0 کسب نموده و در گروه بسیارخوب طبقه بندی شده اند. بازه 2 به علت دخالت های انسانی محدود امتیاز 76/0 کسب نموده و در طبقه خوب قرار گرفت. بازه 6 به علت دخالت های زیاد انسان مانند معدن شن و ماسه، تغییر شیب، عرض و الگوی کانال و ایجاد سازه های مهندسی مانند آبشارهای کوتاه، کف بند بتونی و ایجاد خاک ریزهای مصنوعی بیشترین تغییرات را تحمل نموده و امتیاز 22/0 را کسب نموده که در طبقه بد قرارگرفته است. اگرچه این روش در ایتالیا مورد استفاده قرارگرفته است. با وجود این در رودخانه مورد مطالعه به طور مناسبی کیفیت مورفولوژیکی رود را ارزیابی نموده است.

در این پژوهش، مدل تجربی Mangin و مدل Coutagne به منظور مدل سازی دبی روزانه چشمه علی دامغان در طول دوره فروکش مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور داده های روزانه دبی چشمه مورد مطالعه طی نه سال متوالی (از سال 1380 تا 1388) اخذ و بکار گرفته شد. روش اول، بر اساس تئوری جداسازی جریان سریع که در قسمت غیراشباع آبخوان به صورت موقت ناشی از تغذیه سطحی ذخیره شده از جریان پایه که در تشکیلات کارستی آبخوان مطابق با تئوری Mailletوجود دارد، استوار است. درحالی که روش دوم، منحنی فروکش را پاسخ سیستم تک مخزنی آبخوان به محرک ورودی (بارندگی) درنظر می گیرد. نتایج روش Mangin در مورد چشمه علی دامغان نشان داد که درصد مشارکت حجم جریان سریع در مقایسه با جریان پایه آبخوان کارستی از حجم کل جریان، بسیار اندک (%5/0) می باشد که نشان دهنده درجه بالای توسعه یافتگی بخش غیراشباع این آبخوان کارستی نسبت به بخش پائینی و غالب بودن سیستم افشان بخش اشباع آبخوان است. حجم جریان ذخیره شده در آبخوان کارستی که توسط روش Mangin (با متوسط خطای 5%) به دست آمده است، از خطای کمتری نسبت روش Coutagne (با متوسط خطای 23%) برخوردار است. درحالی که مقادیر پیش بینی شده دبی جریان در طول منحنی فروکش توسط روش Coutagne(80/0=RMSE و 08/0= R2)، درجه دقت بالاتری نسبت به روش Mangin (44/0=RMSE و 45/0= R2) دارد. نتایج این تحقیق نشان داد که به منظور پیش بینی جریان روزانه چشمه کارستی طی دوره فروکش، روش Coutagne نسبت به روش Mangin از این نظر که لازم به تفکیک جریان های سریع و پایه چشمه طی دوره فروکش نمی باشد و همچنین به دلیل سادگی ساختار مدل و اینکه تنها به یک پارامتر وابسته است و در نتیجه به محاسبات کمتری نیازمند است، دارای ارجحیت می باشد.

رشد شهرها و تأثیرات حاصل از آن بر محیط پیرامون، توأم با پیامدهای خاص است که متأسفانه اکثر آن ها جنبه و ماهیتی منفی دارند، اما با شناخت و آگاهی از نواحی و بررسی پارامترهای مسلط به ناحیه و منطقه و به کارگیری و استفاده بهینه از علوم و فن آوری های جدید می توا

ساحل محل تلاقی پهنه های آبی و خشکی و دینامیک هوا بوده و از دیدگاه ژئومورفولوژی به عنوان یک منطقه بسیار مورفودینامیک قلمداد می گردد. توده های ماسه ای بر اثر تأثیر عوامل مختلف در مناطق ساحلی ایجاد می شوند و بررسی چگونگی تشکیل و تکوین آن ها در برنامه ریزی هاو مدیریت محیطی منطقه ساحلی دارای اهمیت فراوان است. هدف اصلی این پژوهش شناسایی عملکرد دینامیک دریا بر مکان گزینی توده های ماسه ای ساحلی در بخش غربی جلگه مکران است. توزیع فضایی لندفرم های ساحلی، سرعت و جهت باد، طول بادگیر سواحل منطقه، شاخص های گرانولومتری رسوب و اطلاعات موج و جریان های دریایی داده های این تحقیق می باشند. نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، GPS، بینوکلر و نرم افزارهای رایانه ای از جمله Gradistat , WRPlot View و Arc GIS، ابزار تحقیق بوده اند. پس از تهیه نقشه محدوده پراکنش توده های ماسه ای ساحلی، با استفاده از معادله مولیتور و نرم افزار WRPlot View، گل بادها و گل موج های ماهانه و سالانه ساحلی منطقه ترسیم شد. تغییرات ماهانه دبی آب و رسوب رودخانه های اصلی منطقه نیز به کمک گردآوری نتایج سایر مطالعات و آمار ایستگاه های هیدرومتری بررسی شد. برای مطالعات رسوب سنجی، چهار نمونه رسوب از محدوده های جزر و مدّی، به موازات هر یک از توده های ماسه ای ساحلی برداشت و پس از تفکیک با الک های استاندارد ASTM، به کمک نرم افزار Gradistat تحلیل شد. بر اساس یافته های تحقیق نسیم دریا ماسه های برداشت شده از پیش کرانه جزر و مدّی را به فاصله کمی از ساحل و به موازات خط ساحلی بر روی پس کرانه خشکی برجای می گذارد. همچنین با توجه به انحناهای خط ساحلی و هیدرودینامیک رودخانه ها، امواج با رانش رسوب در جهات مختلف، بر مکان گزینی توده های ماسه ای ساحلی به شکل فعلی تأثیر داشته اند. در ساحل جنوبی، امواج ساحلی رانش شرقی رسوب را سبب می شوند. در دماغه کوه مبارک، رسوبات در فصل زمستان رانش جنوبی و در سایر فصل ها رانش غربی دارند. در سواحل سیریک و کوهستک(ساحل تنگه هرمز) جهت رانش رسوبات شمالی است.

دشت ها، از مهم ترین واحدهای ژئومورفولوژی بوده و طبقه بندی آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تاکنون روش ها و شاخص های مختلفی جهت تفکیک تیپ های مختلف دشتی ارائه شده که اغلب برپایه ویژگی های توصیفی استوار است. طبقات دشتی مورد استفاده در این تحقیق شامل دشت سر فرسایشی، دشت سر اپانداژ و دشت سر پوشیده می باشد. در این تحقیق اقدام به معرفی و استفاده از شاخص های جدید ژئومورفومتری تعیین دامنه کمی برای آن ها در جهت تفکیک تیپ های مختلف دشت سر شده است. شاخص های ژئومورفومتری مورد استفاده شامل درصد شیب، انحنای سطح، انحنای مقطع، انحنای حداقل، انحنای حداکثر، انحنای متقاطع، انحنای طولی و انحنای گوسیمی باشند. نتایج این تحقیق نشان می دهد، در بین پارامترهای ژئومورفومتری مذکور، پارامترهای شیب، انحنای حداقل، انحنای مقطع، انحنای طول و انحنای-متقاطع دارای کارایی بیشتری از سایر پارامترهای ژئومورفومتری در طبقه بندی تیپ های مختلف دشت سر می باشد. تغییرات شیب و همچنین مقدار آن در تیپ دشت سر لخت، بیشتر از سایر تیپ های دشتی بوده و دامنه آن به طور تقریبی از 3 تا 8 در صد متغیر بوده و در بخش-هایی، شیب تا 20 درصد نیز دیده می شود. در تیپ دشت سر اپانداژ، تغییرات و مقدار شیب پایین تر بوده و حدود 1 تا 3 درصد متغیر می باشد. در دشت سر پوشیده نیز شیب اغلب نقاط، کمتر از 1 درصد می باشد. پارامتر درصد شیب، قابلیت بسیار خوبی در تفکیک تیپ های مختلف دشت سر از خود نشان می دهد. تغییرات انحنای حداقل نیز در تیپ دشت سر لخت، حداکثر بوده و به سمت تیپ دشت سر اپانداژ، و پوشیده، کاهش می یابد. تغییرات انحنای مقطع و انحنای-سطح نشان می دهد که انحنای مقطع در تفکیک تیپ های مختلف دشت سر، قابلیت بیشتری از انحنای سطح از خود نشان می دهد. تغییرات انحنای طول و انحنای متقاطع در تیپ دشت سر لخت، حداکثر بوده و در تیپ دشت سر اپانداژ، مقدار نسبی و همچنین تغییرات آن، کاهش می-یابد. مقادیر این پارامتر در تیپ دشت سر پوشیده به حداقل می رسد. این پارامترها نیز به طور نسبی تفکیک پذیری تیپ های مختلف دشت سر را از یکدیگر نشان می دهد.

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.

شاخص های مورفوتکتونیکی برای شناسایی خصوصیات خاص یک ناحیه و برای مثال برای تعیین سطح فعالیت های تکتونیکی مفید هستند. از این اطلاعات برای بدست آوردن جزئیات زمین ساخت فعال در یک منطقه ی خاص استفاده می شود. منطقه ی مورد مطالعه در البرز شرقی- بینالود قرار دارد. در این مطالعه شاخص های مختلف شامل عدم تقارن حوضه زهکشی (AF)، شکل حوضه (Bs)، منحنی هیپسومتری (Hc)و انتگرال هیپسومتری (Hi)، سینوسیتی (S) و طول- شیب رودخانه (SL) محاسبه گردید. نتایج این تجزیه و تحلیل ها با هم جمع گردید و با شاخصی تحت عنوان زمین ساخت فعال نسبی (Iat) بیان گردید. در این مطالعه برای محاسبه ی شاخص های مورفومتریک از نقشه ی توپوگرافی و DEM منطقه در محیط نرم افزار GIS استفاده گردید. مقدار شاخص AF در حوضه ی اصلی 40 می باشد که نشان دهنده ی کج شدگی حوضه ی اصلی به سمت غرب می باشد. مقدار شاخص شکل حوضه (Bs) نشان می دهد که قسمت شرقی منطقه ی مورد مطالعه فعال ترین بخش آن می باشد. محاسبه ی شاخص منحنی هیپسومتری (Hc)و انتگرال هیپسومتری (Hi) نشان دهنده ی مرحله ی جوانی در قسمت شرقی منطقه ی مورد مطالعه می باشد. شاخص سینوسیتی (S) در حوضه ی اصلی 1.35 می باشد، که نشان دهنده ی بالا آمدگی تکتونیکی منطقه ی مورد مطالعه می باشد. منطقه ی مورد مطالعه (حوضه ی بجنورد) به چهار ناحیه ی تکتونیکی با فعالیت خیلی بالا، بالا، متوسط و پایین تقسیم-بندی شد و برای هر کدام از زیر حوضه های منطقه مقادیر شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) محاسبه شد و همچنین شدت فعالیت تکتونیکی مشخص گردید. محاسبه شاخص زمین-ساخت فعال نسبی (Iat) نشان می دهد که بیشترین مقدار این شاخص مربوط به قسمت شرقی حوضه ی بجنورد می باشد. نقشه ی پهنه بندی نشان می دهد که بیشترین فعالیت تکتونیکی و پرخطرترین بخش منطقه ی مورد مطالعه قسمت شرقی حوضه ی بجنورد می باشد.

مطالعه در مورد کیفیت و خصوصیات اشکال فرسایش بادی و همچنین ارتباط این اشکال با سایر لندفرمها و پدیده های موجود در محیط به عنوان یک معیار مهم و باارزش در ارزیابی شرایط منابع طبیعی به خصوص در مناطقی که دارای حساسیت بالایی نسبت به فرسایش می باشند ضروری می نماید. در بررسی ویژگی های اشکال فرسایش بادی استفاده از بعضی از پارامترهای مرفومتریک می توانند اطلاعات بسیار مهمی را از رفتار این اشکال در محیط های مختلف ارائه دهند. این پژوهش سعی در بررسی اختلافات موجود بین خصوصیات مورفومتری ریپل مارک ها به صورت طرح تصادفی در حوضه کویر سیرجان در سه موقعیت مکانی متفاوت، یعنی در پناه تپه های طبیعی، در پناه پوشش گیاهی و در سطوح هموار به صورت کمی اندازه گیری و مورد مقایسه قرار گرفت. فاکتورهای مورفومتری مورد مقایسه ریپل مارک ها شامل طول موج ریپل مارک ها و ارتفاع موج ریپلمارک ها در موقعیت های مختلف یک مکان می باشد. نتایج آنالیز واریانس اختلاف معنی داری بین پارامترهای طول موج و ارتفاع موج ریپل مارک ها در موقعیت های مختلف را نشان می دهد. در سطح احتمال خطای کمتر از 1 درصد (01/0›α) نتایج آزمون مقایسه میانگین ها برای هر یک از عوامل ذکرشده ریپل مارک ها را در سه گروه متمایز تفکیک می کند. گروه اول شامل ریپل های در پناه پوشش گیاهی، گروه دوم شامل ریپل های باد پناه تپه های طبیعی و گروه سوم شامل ریپل های سطوح هموار می باشد. بنابراین می توان با آنالیز پارامترها نتیجه گرفت الگوی ریپلمارک های ماسه ای به شدت تحت تأثیر شرایط محیطی تشکیل دهنده آن ها قرار دارند.