پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

حوضه آبریز دریاچه ارومیه با داشتن دشت هایی مانند دشت تبریز، ارومیه، مراغه، مهاباد، میاندوآب، شبستر ، تسوج، سلماس، پیرانشهر، آذرشهر یکی از کانون های ارزشمند فعالیت کشاورزی و دامداری در ایران به شمار می رود. در حال حاضر دریاچه ارومیه در خطر خشک شدن کامل بوده و طی 15 سال گذشته(75-90 ) ۶ متر کاهش سطح داشته است. منطقه پژوهشی در دشت آبرفتی تسوج، شمال دریاچه قرار دارد. ارتفاع متوسط 1700 متر با میانگین بارش 22 ساله منطقه در حدود 3/363 میلی مترو متوسط دمای سالانه 65/10 درجه سانتی گراد است. ژئومورفولوژی منطقه شامل حوضه ای کشیده شمالی – جنوبی است که از شمال به ارتفاعات میشوداغ و از جنوب به دریاچه ارومیه منتهی می گردد. زمین شناسی منطقه اغلب شامل سازندهای مارنی ، گچی ، و آهکی میوسن است. بر اساس آمارسال 1391 سازمان آب از مجموع 51 رشته قنات دایر ، 27 دهنه چشمه دائمی و فصلی، 134 حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق فعال در دشت تسوج میزان 24 میلیون متر مکعب سالانه متوسط تخلیه آب از سفره های زیرزمینی صورت می گیرد. در راستای تحلیل های ژئومورفولوژیکی اقدام به تهیه نقشه های رقومی سنگ شناسی سطحی، توپوگرافی در مقیاس 25000/1 ، نقشه هم عمق سنگ کف با استفاده از نرم افزارهای ilwis,Arc GIS گردید جهت بررسی و تحلیل های هیدرودینامیکی نهشته های کواترنری اقدام به مطالعات ژئوفیزیکی ، حفر چاه های پیزومتری و اکتشافی در راستای اجرای طرح تحقیقاتی شد، بررسی ها 5 کلاس از نهشته ها ی کواترنری ( Q1,Q2,Q3,Qal,Qmf ) را نشان داد. در قسمت دشت سر و نواحی مخروط افکنه ای ضخامت قابل توجه از نهشته های دانه درشت فاقد لایه آبدار(Q3 ) وجود داشته و به سمت دریاچه دانه بندی رسوبات ریزدانه شده و حاوی آب هستند( Q2). توپوگرافی سنگ کف در نواحی قراتپه از عوامل نفوذ آب شور دریاچه به سمت دشت است. آزمایش پمپاژ چاه اکتشافی محدوده طرح تحقیقاتی نشان دهنده قابلیت نفوذپذیری 35/91 مترمربع بر روز است. بررسی دانه بندی نمونه های لوگ چاه ها نشان داد که قسمت های میانی دشت از نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی بالا برخوردار است.

نواحی کوهستانی شمال غرب ایران که ارتفاع بیش از 2500 و عرض جغرافیایی بالاتر از 36 درجه شمالی دارند، شرایط مساعدی برای گسترش یخچال های کواترنری داشته اند؛ بخصوص اینکه در شرایط کنونی هم در اغلب موارد جزء سردترین مناطق کشور شناخته می شوند. در ارتباط با یخچال کوهستان های با بیش از 3000 متر ارتفاع این منطقه، مثل؛ سبلان و سهند، مطالب زیادی نگاشته شده، ولی در مورد یخچال هایی مثل؛ ارتفاعات زنجان، که بلندترین قله-هایش کمتر از 3000 متر ارتفاع دارد، سخن کمتری به میان آمده است. غلبه دشت های نسبتاً هموار و وسعت کم مناطق مرتفع بالاتر از ارتفاع برف مرز دائمی کواترنری این گونه مناطق، به فرایند یخچالی، شرایط فرم سازی کمتری داده است. با این وجود، پراکندگی مورن های سرگردان و دره های U شکل در شمال و جنوب زنجان رود، همراه با پایین بودن متوسط دمای سالانه کنونی این مناطق (ایستگاه زنجان 4/11 درجه سانتی گراد) حاکی از تسلط فرایند یخچالی کواترنری است. به همین منظور ابتدا با شناسایی آثار سیرکی منعکس شده در نقشه-های توپوگرافی 50000/1 منطقه، مبادرت به برآورد ارتفاع برف مرز دائمی کواترنری به روش رایت گردید. سپس با جمع آوری و اصلاح داده های آماری ایستگاه های اقلیمی منطقه، خطوط همدمای کنونی و گذشته ترسیم گردید. بر اساس خط همدمای پنج درجه سانتی گراد گذشته، ارتفاع خط تعادل آب و یخ گذشته برآورد گردید(603 متر). کمترین ارتفاع حوضه در نقطه خروجی در حدود 1103 متر است، که بیان کننده خارج شدن یخچال های کواترنری از حوضه زنجان رود و وارد شدن به قزل اوزن است، در صورتی که شواهد ژئومورفولوژیکی منعکس کننده چنین وضعیتی نیست. به همین منظور در یک مطالعه قدم به قدم میدانی به بررسی شواهد ژئومورفیک ناشی از یخچال های کواترنری منطقه مبادرت گردید. نتایج حاکی از آن است که خط تعادل آب و یخ در ارتفاعی بالاتر از ارتفاع خط همدمای پنج درجه و منطبق با خط همدمای 16/2 درجه سانتی گرادی گذشته در ارتفاع 1550 متری بوده است.

دشت سرها یکی از مهم ترین واحدهای ژئومرفولوژی در مناطق خشک می باشند و تاکنون شاخص های مختلفی برای جداسازی تیپ های مختلف آن ها ارائه شده است. وضعیت سنگ-فرش بیابانی در تیپ های مختلف است از ویژگی های موثر در جداسازی دشت سرها و محافظت خاک سطحی می باشد. در این پژوهش سعی شده است تا مهم ترین پارامترهای دانه بندی سنگ فرش بیابان در رابطه با تفکیک تیپ های مختلف دشت سر مورد بررسی قرارگیرد. تعداد 124 نمونه از سنگ فرش های مناطق بیابانی در قالب تیپ دشت سر لخت، اپانداژ و پوشیده واقع در منطقه خضرآبادیزد نمونه برداری و آزمایشات دانه بندی بر روی آن ها انجام گرفت.روش نمونه برداری نیز به صورت تصادفی طبقه بندی شده، ابرمکعب لاتین بود. نمونه های برداشت شده پس از انتقال به آزمایشگاه با استفاده الک های استاندارد و روش طبقه بندی ونتورث، طبقه-بندی وتوزین شده و منحنی دانه بندی آن ها ترسیم و همچنین سایر شاخص های دانه بندی در مورد آن ها محاسبه شد (نرم افزارGRGraph ). شاخص های محاسبه شده شامل قطر میانگین، جورشدگی، کج شدگی و پخی است. نتایج منحنی دانه بندی و محاسبه این شاخص ها در تمام 124 نقطه نشان داد، شاخص های قطر 20%، قطر 25% و قطر 50%، کارایی بیشتری را نسبت به بقیه قطرها در تفکیک تیپ های مختلف دشت سر بر اساس وضعیت دانه بندی سنگ فرش از خود نشان می دهد. پارامتر های قطر 90%، قطر 84% و قطر 95% دارای کارایی کمتری در این زمینه بوده و سایر شاخص ها در این زمینه از قابلیت چندانی برخوردار نمی باشند. بدین ترتیب چنانچه با احتمال 90 درصد، دامنه تغییر پارامترهای مذکور را بررسی کنیم، برای قطر 20% در دشت سر لخت، مقادیر 9/14 تا 9/69 میلیمتر، برای دشت سر اپانداژ، مقادیر 7/13 تا 1/58 میلیمتر و برای دشت سر پوشیده، 8/0 تا 7/8 میلیمتر، برای قطر 25%، برای دشت سر لخت مقادیر 7/13 تا 1/78 میلیمتر، برای دشت سر اپانداژ، 14 تا 50 میلیمتر و برای دشت سر پوشیده، مقادیر 9/0 تا 7/7 میلیمتر و در نهایت برای قطر 50%، برای دشت سر لخت، قطر 7/10 تا 9/45 میلیمتر، برای دشت سر اپانداژ، قطر 6/9 تا 5/35 میلیمتر و برای دشت سر پوشیده، 8/4 تا 1/1 میلیمتر، انتظار می رود.

پژوهش حاضر به منظور مقایسه مدل های جبری و زمین آماری در پهنه بندی عمق آب های زیرزمینی دشت اردبیل در یک بازه زمانی 28 ساله( 1362 تا 1390)، با استفاده از داده های 22 حلقه چاه پیزومتری در سطح دشت اردبیل به انجام رسیده است. مدل های مقایسه شده مدل IDW و مجموعه روش های توابع شعاعی(RBF)، به عنوان نماینده روش های جبری و مدل کریجینگ به عنوان نماینده روش های زمین آماری می باشد. از اعتبارسنجی متقاطع، شاخص های خطای، میانگین انحراف خطا(MBE)، ریشه دوم میانگین مربع خطا(RMSE)، همبستگی مقادیر برآوردی و مشاهده ای، واریانس تخمین جهت انتخاب روش مناسب و اعتبارسنجی مدل های مربوطه استفاده شده است. مدل انتخاب شده با نقشه کاربری اراضی منطقه، پراکندگی چاه های عمیق و نیمه عمیق، همچنین شبکه آبراهه های سطح دشت مورد مقایسه قرار گرفت تا از صحت و دقت برآورد صورت گرفته اطمینان حاصل گردد. نتایج نشان داد از بین مدل های مختلف مدل Completely Regularized spline که یکی از مدل های توابع شعاعی محسوب می شود نسبت به سایر روش ها از دقت بالاتری برخوردار بوده و با نقشه های کاربری اراضی منطقه، پراکندگی چاه های عمیق و نیمه عمیق و شبکه آبراهه های منطقه همخوانی بسیار بالایی دارد. بنابراین بهترین روش جهت پهنه بندی عمق آب های زیرزمینی دشت اردبیل محسوب می گردد.

در این مقاله مدل آب نمود یا هیدروگراف های واحد ژئومورفولوژی مخزن(GUHR) برای حوضه حسین آباد واقع در استان کردستان ارائه شده است. این مدل بر پایه مفهوم مخازن خطی آبشاری جهت تخمین سیلاب حوضه هایی با داده های محدود به کار می رود. در همین راستا، کاربرد مدل هیدروگراف واحد ژئومورفولوژی مخزن (GUHR) بر اساس مدل لوپز و مخازن خطی آبشاری و مقایسه نتایج آن با هیدروگراف های مشاهداتی در حوضه حسین آباد هدف اساسی این پژوهش است. در مدل مذکور سطوح شبکه زهکشی حوضه به صورت مخازن خطی آبشاری در نظر گرفته می شود. تعداد و اندازه این مخازن بر مبنای زیر حوضه ها در طول شبکه زهکشی حوضه لحاظ می شود. نتایج بیانگر آن است در این مدل هیدروگراف های واحد به تغییر پارامتر k حساس هستند زیرا با تغییر پارامتر k تغییر زیادی در میزان دبی اوج، رسیدن به دبی اوج و شکل کلی هیدروگراف مشاهده می شود. هم چنین از مقایسه هیدروگراف های سیلاب مدل به ازای k متوسط بهینه و هیدروگراف های مشاهداتی رویدادها و نتایج صحت سنجی مدل مشخص می شود که می توان k متوسط بهینه حاصل را به عنوانk متوسط حوضه در نظر گرفت. مدلGUHR با وجود داشتن یک پارامتر، به دلیل به کارگیری خصوصیات ژئومورفولوژی حوضه، توانایی مناسبی در شبیه سازی بارش- رواناب دارد. بنابراین قابل کاربرد در دیگر حوضه های آبخیز با شرایط یکسان می باشد.

ژئوکانزرویشن را حفاظت از پدیده های زمین شناسی وژئومورفولوژیک می دانند و تلاش برای حفظ ژئودایورسیتی و میراث زمین شناختی تعریف کرده اند. در واقع ژئوکانزرویشن رویکردی برای مدیریت و حفاظت از سنگ ها، سایت های فسیل دار، لندفرم ها و خاک هاست. منطقه دماوند از جمله مناطقی است که دارای جاذبه ها و پتانسیل های زمین گردشگری منحصر به فردی در سطح کشور می باشد و در صورت حفاظت و مدیریت ژئومورفوسایت ها فرصتی برای توسعه پژوهش های علمی ،آموزش دانشجویان و عموم مردم و توسعه فعالیت های زمین گردشگری و ایجاد درآمد برای ساکنان محلی فراهم خواهد شد .هدف از این نوشتار ارزیابی ژئوکانزرویشن با مقایسه ی دو روش رینارد ومدل Topsis از 16ژئومورفوسایت در منطقه دماوند است.شاخص های مورد استفاده در هر دو روش در این پژوهش شامل :ارزش های زیبایی،اکولوژیکی،اقتصادی ،علمی، زمین تاریخی، کمیابی،حفاظت ،شاخص بودن و فرهنگی می باشند. روش پژوهش کمی -کیفی بوده و روش گردآوری اطلاعات کتابخانه ای - میدانی است. نتایج به دست آمده در هر دو روش همپوشانی 50 درصدی را نشان می دهد یعنی در هر دو روش آتشفشان دماوند و چشمه اعلا بیش ترین امتیاز و پوکه معدنی و سیرک یخچالی کمترین امتیاز را به جهت حفاظت و زمین گردشگری کسب نموده اند.

یک منطقه مورفوژنتیک (منطقه مورفوکلیماتیک) پهنه ای است که لندفرم های آن توسط فرآیندهای شکل زایی یکسان و یا مشابه، به ویژه فرآیندهای کنترل شده به وسیله اقلیم شکل گرفته و یا می تواند به وجود آید. این مطالعه بر پایه مدل های لوئیس پلتیر استوار است. با هدف پهنه بندی مناطق مورفودینامیک و مورفوکلیماتیک آزادراه خرم آباد پل زال در دوره زمانی حال حاضر و کواترنر پایانی، داده های اقلیمی شامل میانگین دما و بارش دوره سرد سال در 20 ایستگاه همدید و اقلیم شناسی با طول آماری بیش از 30 سال اخذ گردید. با روش رگرسیون خطی همبستگی بین دما و بارش با ارتفاع محاسبه شد. با دستیابی به سطح معناداری قابل قبول پهنه بندی دما و بارش حال حاضر و آخرین دوره یخچالی بر پایه مدل های لوئیس پلتیر و مبتنی بر سطوح ارتفاعی در نرم افزار Arc GIS بازسازی شده است. از روی دامنه های بارش و دمای موجود در مدل، پهنه های مورفوکلیماتیک و مورفودینامیک حال حاضر و آخرین دوره یخچالی به صورت چهار قلمرو مجاور یخچالی، بوریل، معتدل و نیمه خشک تشخیص داده شد. مدل سازی فرآیندهای شکل زایی از روش نمودار شش گانه پلتیر با تعیین شدّت فعالیت هر کدام از سیستم های شکل زایی در دو دوره زمانی یادشده انجام شد. مقایسه نتایج حاصل از حدود قلمرو مورفوژنتیکی منطقه در عصر حاضر نشان می دهد که حد پایین قلمرو مجاور یخچالی (سولی فلکسیون) به طور متوسط در ارتفاع 2600 متری، قلمرو بوریل در ارتفاع 2000 متری، قلمرو معتدل (پلوویال) در ارتفاع 1250 متری و قلمرو نیمه خشک (پدیمانتاسیون) در ارتفاع 300 متری قرار دارد. همچنین در آخرین دوره یخچالی کواترنر (وورم) حد پایین ارتفاعی قلمرو مجاور یخچالی در 1700 متر، بوریل در 1520 متر، پلوویال در 910 متر و نیمه خشک (پدیمانتاسیون) در پایین تر از 300 متر بازسازی شد. به موازات افزایش یا کاهش مرز این پهنه ها، فعالیت هر یک از سیستم های شکل زایی چون یخبندان، هوازدگی، فرسایش آبی و بادی و تحت تأثیر آن ها فراوانی وقوع ناپایداری های دامنه ای تغییر کرده است.

معدن کاری به فعالیت بشر مشتمل بر عمل استخراج کانی های ارزشمند یا دیگر مواد از زمین و معمولاً از معادن گفته می شود. آنتروپوژئومورفولوژی به مطالعه نقش انسان در تغییر لندفرم ها می پردازد. تخریب و تغییر چشم انداز طبیعی، توده های باطله، ایجاد گودال ها و تغییرات شدید شکل اولیه ی طبیعت، نشست زمین، تسریع فرآیند فرسایش، جاده سازی و تغییر لندفرم های طبیعی، تخریب و اضمحلال سفره آب های زیرزمینی در اثر تخریب چینه ها و طبقات زمین، تخریب زمین و پوشش گیاهی، آزاد شدن مواد سمی، زهکشی اسیدی معادن، کارخانه های ذوب، سروصدا، گرد و غبار، کانیهای صنعتی، اثرهای زیست محیطی از جمله پیامدهای ژئومورفولوژیکی و زیست محیطی معدن کاری می باشند. در این مقاله اثرات زیست محیطی معدن کاری بر روی چشم انداز و برآورد میزان تخریب و تهدید حاصل از بهره برداری معادن در قالب سه سناریو حفظ و مدیریت چشم انداز، حفظ و مدیریت پوشش گیاهی و معدن کاری مورد بررسی قرار گرفته است. این پژوهش از نوع توصیفی- تحلیلی است و به صورت میدانی با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی مبادرت به ارائه یک مدل مکانی تخریب چشم اندازهای ژئومورفولوژی برای مناطقی که در آن بهره برداری معدنی صورت می گیرد پرداخته شده است. 8 معیار تخریب چشم انداز و 6 موقعیت معدن کاری در معادن لاشتر اصفهان شناسایی شد. در 3 سناریوی مختلف، معیارها با استفاده از تحلیل تصمیم گیری چند معیاره وزن دهی شد و رتبه بندی مناطق با اولویت های مختلف موقعیت های معدن کاری به نمایش گذاشته شده است. در نهایت مناطق 6 گانه از نظر تخریب چشم انداز، تخریب پوشش گیاهی و موقعیت مناسب جهت معدن کاری اولویت بندی شده است.

رودخانه کارون در جنوب باختری ایران در مسیر خود، به دلیل نقش زمین ساخت فعال آشفتگی هایی در میزان جورشدگی و میانگین اندازه رسوبات ایجاد می کند. در این پژوهش به منظور بررسی تأثیر زمین ساخت بر میانگین ذرات و نرخ جورشدگی در بازه تاقدیس شوشتر، سه شاخص ژئومورفیک نشانگرهای پویا بودن حرکات زمین ساختی می باشند شامل: شاخص نیمرخ طولی رودخانه، شاخص پیچ و خم جبهه کوهستان و ضریب سینوسیته رودخانه،استفاده شده است.شاخص های مذکور نشان دهنده فعالیت بالای زمین ساختی منطقه می باشند.در ادامه تعداد سی و شش نمونه رسوبدر چهار مئاندر در پیش و پس از خط گسل برداشت شد. سپس هر مئاندر به سه بخش (A آغاز، B مرکز و C پایان مئاندر) تقسیم شد. به طوری که نمونه A با فاصله نیم متری ساحل رودخانه، نمونه B،هفت متر پس از نمونه A و نمونه Cهفت متر پس از نمونه B برداشت شد. نمونه ها در دستگاه شیکردرهفت دسته آنالیز، و در نرم افزارGradistat 4محاسبات میانگین و جورشدگی آن ها به دست آمد. ازنرم افزار ArcGIS 10وFreehandبرای ترسیم نقشه زمین شناسی و موقعیت مئاندرها، محل نمونه گیری ها و خطوط گسلی استفاده شد. نتایج آنالیز و تحلیل آماری و نموداری این بررسی نشان می دهد که مقدار میانگین ذرات و جورشدگی آن ها در پیش از سیستم گسلی به ترتیب: Phi 1.4(ماسه درشت) و Phi 1.4 (جورشدگی بد) و برای نمونه های پس از سیستم گسلی نیز Phi 0.5 (ماسه بسیار درشت) و Phi 0.75 (جورشدگی متوسط) می باشد. در هر چهار مئاندر، خط نیم متری از ساحل رودخانه دارای بالاترین نرخ جورشدگی و اندازه ذرات نسبت به دو خط نمونه گیری هفت و نیم متری و چهارده و نیم متری به ویژه در دو مئاندر پس از خطوط گسلی بیشتر دیده می شود.بنابراین نتیجه گیری نشان می دهد که بین زمین ساخت و میانگین اندازه ذرات و نرخ جورشدگی، در رسوبات مئاندری، رابطه مستقیم وجود دارد.

هندسه فرکتال، که عنوان زبان ریاضی طبیعت بر آن نهاده شده است، می تواند به عنوان ابزار کمی مناسب جهت بررسی ژئومورفولوژی رودخانه ها و مدل سازی بسیاری از پدیده های پیچیده طبیعی به کار گرفته شود. مهم ترین ویژگی فرکتالی که در مورد این پدیده ها تحلیل می شود، بعد فرکتال است که اهمیت زیادی در شناخت رفتار و پیش بینی تغییرات مسیر رودخانه دارد. این مقاله باهدف تعیین بعد فرکتال و تحلیل آن با استفاده از تئوری هندسه فرکتال و روش شاخه-بندی هورتون- استرالر و توکوناگا، به مطالعه ویژگی های رودخانه زرینه رود می پردازد. بر این اساس، رودخانه زرینه رود و تمامی شاخه های فرعی آن مرتبه بندی شده و به کمک طول شاخه-ها، بعد فرکتالی محاسبه شد. نتایج نشان داد که شاخه اصلی این رودخانه دارای مرتبه چهارم بوده و همچنین بعد فرکتالی آن مقداری برابر با 98/1 دارد. بعد فرکتالی بالای رودخانه معرف تراکم زهکشی بیشتر و زمان کمتر برای رسیدن به جریان دائمی است. به این ترتیب تعداد انشعابات رودخانه از مرتبه های گوناگون، همچنین سطح و طول این انشعابات از رابطه فرکتالی پیروی می کنند. بعد فرکتالی می تواند شاخص مناسبی برای بیان تغییرات رودخانه باشد و به عنوان پارامتر هندسی جدید وارد مدل های ریخت شناسی رودخانه ها گردد. از این روابط می توان جهت بررسی تغییرات انشعابات رودخانه ها و نیز حوضه ی آن ها در گذر زمان بهره جست. بنابراین با کمک بعد فرکتال می توان به پیش بینی مسائل مربوط هندسه رودخانه و همچنین فرآیندهای فیزیکی درون رودخانه پرداخت.