هیدروژئومورفولوژی

در میان کل سوانح طبیعی، سیلاب بیشترین خسارت را به بخش کشاورزی، شیلات، مسکن و زیرساخت ها وارد     می سازد و به شدت روی فعالیت های اجتماعی و اقت صادی تأثیر می گذاردو تعداد بی شماری از افراد را تحت تأثیر قرار می دهد. رخداد چندین سیل توأم با خسارت های جانی و مالی در شهر ماکو نشان دهنده ضرورت مطالعه جامع در این زمینه در حوضه های منتهی به شهر ماکو از جمله زیرحوضه های کوچک کوهستانی شمالی شهر است. در این پژوهش نخست ویژگی های فیزیوگرافی محدوده مورد مطالعه را با استفاده از تصاویر ماهواره ای، توابع تحلیلی GIS و WMS معین کردیم. سپس پهنه های تولید سیل را در منطقه با تأکید بر شهر ماکو شناسایی و مسیل های هدایت کننده سیلاب به کالبد شهر را تحلیل کردیم. نتایج نشان داند که توپوگرافی خشن، ضخامت کم عناصر منفصل روی سنگ بستر و ظرفیت ناچیز آنها برای نگهداشت آب، نبود پوشش گیاهی مناسب، تجاوز به حریم سیلاب ها و تبدیل آنها به سطوح نفوذناپذیر، شرایط را برای جریان سیل های مخرب به ویژه هنگام وقوع بارش های رگباری در ماه های خشک سال مهیا می سازد به گونه ای که روان آب حاصل از یک بارش با شدت 120 میلی متر در ساعت، در حدود 5/2 میلیون مترمکعب برآورد شد. از این میزان 338 هزار متر مکعب از زیرحوضه های کوچک شمالی مشرف به شهر، حاصل می شود.

محیط های رودخانه ای به دلیل وجود شرایط مناسب زیستی مانند وجود خاک حاصل خیز و آب در دسترس، همواره مورد توجه انسان ها بوده است. این محیط ها از نظر فعالیت های فرسایشی از مناطق پویا و فعال هستند. شناخت شرایط فرسایش کناری، ترک بستر، تغییرات رخ داده در بستر جریان، الگوی رودخانه و مواردی از این قبیل می توانند کمک مهمی در مدیریت این عرصه از طبیعت باشند. در این پژوهش سعی کرده ایم که با استفاده از تصاویر ماهواره ای (لندست) و داده های توپوگرافیک و زمین شناسی تغییرات مورفولوژیکی رخ داده در دو بخش مکانی از بستر زرینه رود (جیغاتو) را بررسی و ارزیابی کنیم. نرم افزارهای  ArcGISو ENVI از مهم ترین ابزارهای مورد استفاده در تحقیق بودند که جهت آماده سازی و استخراج داده ها مورد استفاده قرار گرفتند. طبق نتایج به دست آمده از پژوهش قسمت دوم از منطقه مورد مطالعه که در یک منطقه دشتی واقع شده است، به شدت تحت تأثیر گسل ها قرار دارد و روند کلی جریان رودخانه در چندین نقطه به ناچار تغییر مسیر داده، از مسیر گسل پیروی کرده است. هم چنین الگوی رودخانه در بخش هایی که تحت تأثیر گسل قرار گرفته اند، به صورت مستقیم و در مواردی از نوع سینوسی است. در حالی که در سایر بخش ها الگوی عمومی رودخانه از نوع پیچان رودی است. در سه دوره زمانی مورد مطالعه در هر دو بخش مکانی 1 و 2 از مساحت بستر رودخانه کاسته شده است. به گونه ای که مساحت بستر رودخانه از 5/6 کیلومترمربع به 43/5 کیلومترمربع در بخش 1 و از 19/6 کیلومتر به 87/4 کیلومترمربع در بخش 2 کاسته شده است. میزان فرسایش کناره ای در بخش 1 بین سال 1975 تا 1989 حدود 4/2 کیلومترمربع و بین سال های 1989 تا 2010 حدود 44/2 کیلومترمربع است. این مقدار برای بخش دوم به ترتیب 2 و 49/1 کیلومترمربع است. در مقابل این تخریب بخش های زیادی از رودخانه نیز به دلیل تغییر مسیر و جابه جایی بستر خشک شده و یا به صورت دریاچه های مئاندری در حواشی رودخانه باقی مانده است که برای سال های 1975 تا 1989 و 1989 تا 2010 به ترتیب برابر با 44/3 و 48/2 کیلومترمربع در بخش 1 و برای بخش 2 29/3 و  52/1 کیلومترمربع است.  

رودخانه ها نسبت به حرکات تکتونیکی حساس هستند و رابطه نزدیکی بین لندفرم های رودخانه ای و حرکات تکتونیکی وجود دارد. شاخص های ژئومورفیک به عنوان ابزاری برای مشخص کردن ساختارهای جدید و فعال این حرکات به کار می روند. به علت وجود شواهد تکتونیکی فعال در منطقه اسکوچای، مانند دگرشیبی ها، وجود گسل، تراس های رودخانه ای و غیره به محاسبه شاخص های مربوط به اندازه گیری میزان تکتونیک فعال منطقه پرداخته شده است. در این پژوهش شاخص های زیر برای حوضه اسکوچای مورد استفاده قرار گرفته اند. شاخص شیب طولی رودخانه n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">SL)، شاخص عدم تقارن آبراهه n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">AF)، شاخص نسبت عرض کف بستر دره به ارتفاع آن n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">VF)، شاخص شکل حوضهn style="font-family: Times New Roman;">) Sn style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">B و شاخص های n style="font-family: Times New Roman;">AF (وسعت مخروط افکنه) و n style="font-family: Times New Roman;">SF مخروط افکنه که رابطه بین وسعت مخروط و وسعت حوضه و شیب مخروط و شیب حوضه را بیان کرده و تأثیر تکتونیک در شکل گیری مخروط ها (شیب و وسعت آنها)را بیان می کند، بر روی حوضه محاسبه شد. تمامی این شاخص ها از نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی منطقه استخراج و سپس وارد n style="font-family: Times New Roman;">GIS شد و سپس محاسبات مربوط به آنها انجام شد و در طبقاتی با فعالیت تکتونیکی خیلی زیاد، زیاد، متوسط و کم، قرار گرفت. نتایج داده های حاصل از تحلیل های توپوگرافی، شواهد زمین ریخت شناسی حاصل از مشاهدات میدانی و مقادیر بهn style="font-family: Times New Roman;"> دست آمده از شاخص های ژئومورفیک و بررسی شواهد حاکی از فعال بودن نئوتکتونیک در حوضه است و حوضه براساس طبقه بندی n style="font-family: Times New Roman;">LAT در کلاس دو قرار می گیرد که نشان دهنده فعالیت های نئوتکتونیکی بالا در حوضه است و مخروط افکنه حوضه در محیط فعال تکتونیکی تشکیل شده است. مقادیر کمی به دست آمده از شاخص های ژئومورفیک را شواهد ژئومورفولوژیکی منطقه تأیید می کند.

     امروزه پیش بینی داده های هواشناسی برای برنامه ریزی های آینده در زمینه های طبیعی و انسانی از اهمیت بالایی برخوردار است. از جمله می توان به پیش بینی خشکسالی و سیل و... اشاره کرد که در این صورت می توان با برنامه ریزی مدون از خسارات احتمالی کاست. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از مدل CLIMGEN و داده های هواشناسی (2009-1961)، ایستگاه سینوپتیک تبریز پیش بینی داده های هواشناسی سال های 2009-2000 انجام گرفت و با توجه به هدف تحقیق همبستگی بین این داده ها با داده های مشاهداتی در SPSS16 صورت گرفت. با توجه به همبستگی بین داده های مشاهداتی و شبیه سازی شده، سپس به پیش بینی داده های هواشناسی منطقه تبریز طی دوره 2040-2016 پرداخته شد. در نتیجه با استفاده از شاخص SPI جهت به دست آوردن ترسالی و خشکسالی ها در دوره مورد مطالعه و دوره شبیه سازی شده اقدام گردید. نتایج نشان می دهد که در دو دوره مورد مطالعه (2009-1961 و 2040-2016)، روند بارش رو به کاهش گذارده است و از طرف دیگر در دوره پیش بینی شده نسبت به دوره مشاهداتی ترسالی و خشکسالی ها رو به افزایش نهاده و از وضعیت نرمال فاصله گرفته است. برای سال2040 در منطقه مورد مطالعه با مدل گردش عمومی جو HADCM2 طبق سناریوی A1BAIM مدل سازی شد و از مدل MAGICC-SCENGEN برای ریز مقیاس نمایی داده های با قدرت تفکیک خروجی 5/2 در 5/2 مدل های گردش عمومی استفاده شد. نتایج حاصل از این مدل نیز حاکی از کاهش بارش و افزایش دما در منطقه مورد مطالعه می باشد.

     دشت مهربان در شرق استان آذربایجان شرقی واقع شده است. در این دشت، آب زیرزمینی تنها منبع تأمین کننده آب شرب ساکنان است. در این منطقه سنگ کف آبخوان و بلندی های اطراف آن عمدتاً از رسوبات مربوط به دوره نئوژن شامل مارن های گچ دار و نمک دار، ماسه، سیلت- مارن، کنگلومرا و آهک تشکیل یافته است. این دشت در مقایسه با دیگر دشت های استان آذربایجان شرقی از نظر کمیت و کیفیت منابع آب از بحرانی ترین مناطق به حساب می آید. به طوری که چندین روستای پر جمعیت این دشت آب شرب خود را از آب شیرین کن نصب شده در روستای اربطان، دریافت م ی دارند، لذا پایش و ارزیابی کیفیت آن بسیار با اهمیت است. روش های متداول ب ررسی کیفیت آب زیرزمینی برای مصارف شرب، مانند دیاگرام شولر، امکان ارزیابی آب ها با در نظر گرفتن پارامترهای شیمیایی به صورت منفرد و در یک نقطه آبخوان را فراهم می کنند. از شاخص های مهم دیگر برای ارزیابی و پهنه بندی کیفیت آب های زیرزمینی، روش های شاخص کیفی آب زیرزمینی (GQI) و فازی- شاخص کیفی آب زیرزمینی (FGQI) است. هدف از این مطالعه، به n style="font-family: Times New Roman;"> کار بردن روش های FGQI, GQI در ارزیابی کیفیت آب زی رزمینی دشت مهربان، بر اساس استانداردهای سازمان بهداشت ج هانی (WHO) و اس تاندارد تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI) است. ب دین منظور از ده پارامتر ش یمیایی مؤثر (,F-,NO2-3, Ca2+, Mg2+ ,Na+, Cl-, SO42-, TDS K+,HCO-3) که فراوانی زیادی در آب زیرزمینی دارند، استفاده و با استانداردهایISIRI, WHO  مقایسه شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که بر اساس شاخص های GQI و FGQI آب های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه از نظر کیفیت، بین رده های کاملاً نامطلوب تا مناسب قرار می گیرند.

کسانی که برای بهره برداری علمی و صحیح از زمین و طبیعت برنامه ریزی می کنند، اغلب به تصمیم گیری هایی نیازمندند که در یک دوره کوتاه از زمان بتوانند محیط را به سمت توسعه پایدار سوق داده، موجب رقابت اقتصادی شوند. در این راستا، مجموعه ای از نقشه های تناسب استفاده از زمین بسیار مناسب خواهد بود. در حالت مطلوب، این نقشه ها باید با معیارهای پیچیده ترکیب و نهایتاً یکپارچه سازی شوند. در این پژوهش با استفاده از دستورالعمل های ارزیابی تناسب اراضی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به ارزیابی کیفی تناسب اراضی حوضه آبخیز شیردارکلا واقع در استان مازندران برای تناسب فعلی و آینده محصول گندم دیم اقدام شده است. نتایج نشان دادند که در حوضه آبخیز شیردارکلا، اقلیم، رژیم رطوبتی خاک و گروه هیدرولوژی خاک، مهم ترین معیارها برای ایجاد تناسب اراضی هستند و عوامل محدودیت مهم عبارتند از رخنمون سنگی، شیب، پستی و بلندی زیاد و فرسایش آبی با توجه اطلاعات به دست آمده تناسب اراضی فعلی، 12درصد از اراضی منطقه برای کشت دیم مناسب (S1)، 15 درصد تناسب متوسط (S2) و 73 برای کشت دیم نامناسب (N2) است. برای تناسب شرایط آتی 19 درصد از اراضی منطقه برای کشت دیم مناسب (S1)، 8 درصد تناسب متوسط (S2) و 73 برای کشت دیم نامناسب (N2) تشخیص داده شد. کلیه اراضی کوهستانی دارای قابلیت چرا، تپه ها از نظر محدودیت های موجود مانند کوهستانی و دارای قابلیت استفاده مرتع می باشد و کلیه اراضی تراس های فوقانی دارای اولویت استفاده با قابلیت زراعت دیم و آبی به شرط تأمین آب است.

تحقیق حاضر، در راستای بررسی ارتباط آماری گازهای گلخانه ای دی اکسیدکربن و متان به عنوان عوامل گرم کننده هوا در سطح جهان با مقادیر دبی کشکان رود صورت پذیرفت. داده های به کار گرفته شده در این مطالعه، شامل داده های فصلی و سالانه گازهای گلخانه ای و دبی کشکان رود بین سال های 1984 تا 2010 است و با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون، رگرسیون خطی چندمتغیره و روش گرافیکی من-کندال به انجام رسیده است. نتایج این پژوهش از ارتباط معکوس و قوی گرمایش جهانی با دبی کشکان رود حکایت می کند. این فرآیند طی 15 سال اخیر و از سال 1995 به بعد تشدید شده است و در پی آن آبدهی کشکان رود با سیرِ نزولی شدیدی مواجه بوده است. مطالعه تغییرات آبدهی در مقیاس سالانه ارتباط معکوسِ دبی کشکان رود با گرمایش جهانی را نشان می دهد، به طوری که 2/55 درصد از کاهش آبدهی سالانه حوضه کشکان رود ناشی از گرمایشِ جهانی بوده است. هم چنین در مقیاس فصلی، دبی کشکان رود در فصلِ تابستان با 7/47، پاییز با 6/45 ، بهار با 38 و زمستان با 1/33 درصد، از گرمایش جهانی بصورتِ کاهش آبدهی تأثیر پذیرفته است. در نهایت با استفاده از مدل رگرسیون نمایی پیش بینی شد که اگر روند گرم شدن جهانی به همین روال ادامه یابد، میانگینِ دبی سالانهِ این رودخانه تا 30 سال آینده، یعنی تا سال 2040 میلادی به زیر 10 مترمکعب در ثانیه خواهد رسید.

     تولید رسوب یکی از پیامدهای مهم فرسایش خاک است و در شکل های مختلف سبب اثرات درون و برون منطقه ای می گردد. با توجه به این که هر ساله هزاران تن خاک حاصلخیز از اراضی مختلف کشور، در اثر فرسایش از دسترس خارج شده و با انباشت در مناطق رسوب گذاری، موجب بروز خسارات قابل ملاحظه ای می شوند، بنابراین، لازم است مناطق تولید رسوب همراه با شدت و مقدار آن شناسایی شوند تا از این طریق علاوه بر تعیین مناطق بحرانی و رده بندی مناسب بتوان اقدام به برنامه ریزی در قالب طرح های حفاظت خاک و یا آبخیز داری نمود. در این تحقیق با استفاده از سه مدل برآورد و پهنه بندی فرسایش و رسوب، شامل EPMn style="font-size: small;"> ، BLM و Fargas با هدف شناسایی و معرفی مدل مناسب، اقدام به ارزیابی مدل ها در پهنه بندی فرسایش در حوضه آبخیز کهمان شده است. اعتبارسنجی مدل EPM نشان داد که این مدل برای این حوضه آبخیز مناسب نیست زیرا مقدار رسوب برآورد شده را بسیار بیشتر از مقدار واقعی نشان می دهد. براساس مدل EPM مقدار رسوب کل حوضه 6/181320 متر مکعب در سال برآورد شد. اما بر اساس اطلاعات ایستگاه هیدرومتری منطقه مورد مطالعه، مقدار رسوب واقعی حوضه 8/75416 متر مکعب در سال می باشد. با توجه به بازدیدهای صحرایی از منطقه فرسایش موجود با فرسایش به دست آمده از مدل فارگاس نیز مطابقت ندارد اما مدل BLM با فرسایش منطقه مطابقت بیشتری دارد.