هیدروژئومورفولوژی

 رشد جمعیت و به تبع آن رشد مراکز مسکونی، صنعتی و غیره سبب گسترش نامتوازن مناطق مسکونی و پیشروی به سمت مناطق نامساعد شده است. شهرستان قروه از جمله شهرستان هایی است که به دلیل رشد چشمگیر جمعیت در سال های اخیر گسترش زیادی داشته است، که بسیاری از آن ها بدون توجه به مسائل هیدروژئومورفولوژیکی صورت گرفته است. بنابراین هدف اصلی این پزوهش شناسایی مناطق مستعد حوضه ی رودخانه ی شور جهت اهداف توسعه ی شهری می باشد. این تحقیق مبتنی بر روش های میدانی کتابخانه ای و نرم افزاری می باشد. در این تحقیق به منظور ارزیابی و پهنه بندی مناطق مساعد برای توسعه ی شهری شهرستان قروه از 8 عامل، لیتولوژِی، گسل، شیب، جهت شیب، ارتفاع، فاصله از رودخانه، پوشش گیاهی و کاربری اراضی استفاده شده است. روش کار به گونه ای است که پس از تهیه ی لایه های اطلاعاتی، ضرایب و تعیین ارزش آن ها با استفاده از مدل ANP برآورد شده است. سپس در محیط GIS نقشه های همپوشانی تهیه و یکسان سازی عوامل و تهیه ی نقشه ی فازی با استفاده از گامای فازی انجام شده است. در پایان منطقه ی مورد مطالعه از نظر مساعد بودن به منظور اهداف توسعه ی شهری به پنج منطقه تقسیم شده است. نتایج حاصل بیانگر آن است که مناطق مرکزی و حاشیه ی نزدیک رودخانه ی اصلی و محدوده ی اطراف شهر قروه، به دلیل دسترسی به رودخانه ی اصلی، تغییرپذیر بودن نوع کاربری اراضی موجود در منطقه، ارتفاع پایین و نداشتن شیب زیاد، دارای بالاترین امتیاز جهت اهداف توسعه ی شهری هستند. 

استان چهار محال و بختیاری یکی از مناطق برفگیر کشور بوده و نزولات برفی آن نقش بسیار زیادی در وضعیت منابع آبی تأمین کننده ی آب منطقه مرکزی و جنوبی کشور دارد. در این پژوهش سعی شده است تا تغییرات سطوح پوشش برف در ارتفاعات زردکوه بررسی گردد. بدین منظور از تصاویر ماهواره ای لندست TM و ETM+ در ماه های آوریل و سپتامبر در سال های 1991،2003 و 2011 استفاده گردید. نتایج نشان می دهد که سطوح پوشش برف در ارتفاعات زردکوه بختیاری طی دوره ی آماری (2011 نسبت به 1991) روندی کاهشی داشته است. برای بررسی روند تغییرات سال 1991 را سال مبنا قرار داده، که مقدار سطوح پوشش برف در ماه آوریل 1991 میلادی، 07/1758 کیلو متر مربع بوده، این مقدار پوشش در ماه آوریل در سال 2003 میلادی، به 43/1128 کیلومتر مربع رسیده، مساحت سطوح برف در آوریل 2011 میلادی 83/979 کیلومتر مربع بوده که نسبت به سال 1991 میلادی 24/778 کیلو متر مربع کاهش پیدا کرده است. مقدار سطوح پوشش برف در ماه سپتامبر 1991میلادی برابر با 86/802 کیلومترمربع بوده، مقدار این سطوح در ماه سپتامبر 2003 به 83/615 کیلومترمربع رسیده که از ماه سپتامبر سال 1191 تا سپتامبر 2003 میلادی 06/187 کیلومترمربع کاهش پیدا کرده، مساحت پوشش برف در ماه سپتامبر 2011 میلادی برابر با 83/601 کیلومتر مربع بوده که نسبت به ماه سپتامبر 2011 میلادی به 03/201 کیلومتر مربع کاهش پیدا کرده است.

یکی از مهم ترین منابع آبی در مناطق کوهستانی ذخیره ی برف می باشد که می تواند در بیشتر مواقع سال آب مورد نیاز برای مصارف کشاورزی، شرب، زیست محیطی را فراهم کند. پژوهش حاضر که در حوضه ی آبخیز کوهستانی گوش بالا به وسعت 3/83 کیلومتر مربع در شرق مشهد انجام گرفته است. که با استفاده از 11 نمونه اندازه گیری شده عمق و چگالی برف پهنه بندی دو پارامتر مذکور با استفاده از روش های زمین آمار مانند عکس فاصله وزن دار (IDW)، توابع شعاع پایه (RBF)، کریجینگ و کوکریجینگ انجام گرفت. با بکارگیری آماره جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) روش کوکریجینگ ساده برای عمق و کریجینگ ساده برای چگالی که دارای کمترین میزان خطای به مقدار 518/0 و023/0 بودند تشخیص داده شد. واریوگرام به دست آمده در روش کوکریجینگ ساده از نوع J بسل برای عمق برف دارای کمترین مقدار اثر قطعه ای و نسبت اثر قطعه ای به سقف به میزان 795/0 و 95/0 را نشان داد و همچنین واریوگرام مربوط به چگالی برف نیز کمترین م قدار اث ر ق طعه ای و نسبت اث ر ق طعه ای ب ه س قف را ب ه م قدار  8/0 و 9/0 در روش کوکریجینگ ساده از نوع J بسل را دارا بود. نتایج نشان می دهد که اثر قطعه ای و نسبت اثر قطعه ای به سقف بالا می باشد که این خود دلیلی بر ساختار فضایی ضعیف حاکم در بین داده های دو پارامتر مورد مطالعه می باشد که نشان دهنده ی ناهمگنی در داده های جمع آوری شده است.

روش انگشت نگاری رسوب بر پایه ی ردیاب های ژئوشیمیایی، آلی، نسبت های ایزوتوپی و نیز استفاده از مدل های ترکیبی مختلف باعث شناخت سهم منابع مختلف رسوب در یک ناحیه می شود. در تحقیق حاضر با استفاده از ترکیب بهینه ی ردیاب های آلی و نسبت های ایزوتوپی اقدام به تفکیک منابع مختلف فرسایش، تولید رسوب و سپس تعیین سهم این منابع با استفاده از مدل های کالینز (Collins)، کالینز اصلاح شده (M Collins)، موتا (Motha)، لاندور (Landwehr) و اسلاتری (Slattery) در دو واحد سازندها و کابری های اراضی بر پایه ی بهینه سازی الگوریتم ژنتیک و سپس تهیه ی نقشه ی سهم مناطق مختلف (زیرحوضه ها) در سامانه ی اطلاعات جغرافیایی شد. برای تعیین بهترین مدل در این باره از شاخص های GOF و  MEاستفاده شد. عناصر کربن، مس، تیتانیوم، سیلیکون و عناصر استرانسیوم، تیتانیوم، مس، نسبت ایزوتوپی نئودیمیوم 144/143 به عنوان ردیاب های تفکیک کننده ی کاربری ها و سازندها شناخته شدند. مدل های ترکیبی کالینز اصلاح شده (MCollins) در واحد کاربری اراضی و کالینز (Collins) در واحد سازندها با شاخص های GOF، 95/99% و 996/99%  و ضریب کارآیی 16/99% و 977/99% به عنوان بهترین مدل ها انتخاب شدند. بیشترین سهم در فرسایش و رسوب حوضه ی مربوط به اراضی مرتعی و سازند آسماری به ترتیب با 65% و 5/56% می باشد. زیرحوضه های شماره ی 6 و 5 به ترتیب با 11/59% و 7/58% بیشترین و زیرحوضه ی شماره 31  با 54/7% کمترین سهم را بر فرسایش و رسوب حوضه داشتند.

تغییر اقلیم تأثیر زیادی بر تمامی ابعاد زندگی بشر گذاشته است. از جمله تأثیرات محسوسی که تغییر اقلیم داشته است، کاهش منابع آب سطحی و زیرزمینی کشور بوده که دستخوش تغییراتی زیادی شده است. تغییرات اقلیمی بر میزان، زمان و نوع بارش، تأثیر در کیفیت آب، باعث افزایش خشکسالی، افزایش تقاضا برای آب، تغییر در نوع مدیریت منابع آب و همچنین افزایش سطح آب دریاها و مشکلات ناشی از آن می شود. تغییر اقلیم بر دامنه ی تغییرات دمایی نیز تأثیرات زیادی داشته است به طوری که بر مقادیر حد نهایی دمای کمینه و بیشینه مؤثر بوده و دامنه ی تغییرات دمایی را تحت تأثیر قرار داده است. بنابراین هدف از تحقیق حاضر بررسی آثار تغییر اقلیم بر بارش، دمای کمینه و بیشینه به ک مک 15 مدل گردش عم ومی جو تحت دو س ناریوی A1B و B1 در دوره ی 2039-2011 می باشد. به این منظور با استفاده از توزیع آماری بتا تغییرات بارش، دمای کمینه و بیشینه استخراج شده از 15 مدل گردش عمومی جو، در احتمال وقوع 20، 50 و 80 درصد محاسبه گردید. نتایج نشان داد که از احتمال وقوع 20 به 80 درصد تحت هر دو سناریوی A1B و B1 دمای کمینه و بیشینه در حال اف زایش و بارش در حال کاهش می باشد. دمای کمینه و بیشینه تحت سناریوی A1B بیشتر از سناریوی B1 افزایش یافته است و بارش تحت تأثیر سناریوی B1 نسبت به سناریویA1B  بیشتر کاهش یافته است. در نهایت نتایج نشان داد که بارش 19 تا 22% کاهش و دمای کمینه 13 تا 20% و دمای بیشینه 2/4 تا 6/4 درصد نسبت به دوره ی پایه در حوضه ی آبخیز تویسرکان افزایش یافته است.

افزایش جمعیت و افزایش نیاز آبی در بخش های مختلف کشاورزی، صنعتی، شرب و بهداشت باعث برداشت بیش از حد مجاز از منابع آب زیرزمینی در دشت ها شده است. هدف از انجام این مطالعه ی بررسی روند تغییرات کمی و کیفی آب های زیر زمینی و پهنه بندی این تغییرات در دشت رفسنجان است. برای انجام این مطالعه ی ابتدا آمار داده های سطح ایستابی در 80 پیزومتر به صورت کمی و در 50 چاه به صورت کیفی به عنوان چاه های منتخب تهیه شد. برای بررسی نوسانات سالیانه ی سطح آب زیرزمینی، هیدروگراف دشت تهیه شد و تأثیر بارش و میزان برداشت برتغییرات سطح آب های زیرزمینی در سال های مختلف از طریق رابطه ی همبستگی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای بررسی تغییرات کیفی، نقشه های کیفیت با روش ویلکوکس در ابتدا و انتهای دوره تهیه و مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل شده نقشه های کمی و کیفی آب های زیرزمینی به روش میانیابی کریجینگ معمولی و با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده ی افت کیفیت و سطح آب های زیرزمینی منطقه است به طوری که متوسط افت سالانه سطح آب های زیر زمینی دشت حدود 8/0 متر در سال بوده است و این افت در طول دوره ی مورد مطالعه (1381-1391) روند افزایشی داشته است به طوری که متوسط افت سالانه در سال اول مطالعه از 99/8 درصد به 48/9 درصد در سال آخر رسیده است. براساس نتایج حاصل برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی در اراضی کشاورزی عامل اصلی کاهش کیفیت و افزایش افت سطح آب های زیرزمینی در منطقه می باشد.

تعیین آستانه ی عوامل مؤثر بر رشد طولی آبکندها می تواند به مدیران و تصمیم گیران کمک کند تا بتوانند با شناخت دقیق، راه کار مناسبی را پیش بینی و از تخریب اراضی به نحو مطلوب جلوگیری به عمل آورند. هدف از انجام پژوهش حاضر در حوضه ی آبخیز سنگانه ی کلات تعیین آستانه ی عوامل مؤثر بر رشد طولی آبکندها با استفاده از تکنیک های داده کاوی می باشد. در این پژوهش ابتدا بر اساس مطالعات میدانی مشخصات مورفومتری 23 آبکند همراه با نمونه برداری از خاک شامل تعیین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مؤثر خاک اندازه گیری گردید. سپس با بهره گیری از روش های ناپارامتریک الگوریتم خوشه بندیK-Means و درخت تصمیم  CARTبه تعیین آستانه ی عوامل مؤثر بر گسترش طولی آبکندها پرداخته شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که مهم ترین عوامل مؤثر بر گسترش طولی آبکندها در این منطقه عرض آبکند، نسبت جذب سدیم، شیب پیشانی آبکند و درصد سیلت می باشد. همچنین مهم ترین عامل شکل گیری فرسایش آبکندی در منطقه ی مورد مطالعه و گسترش آن تحت تأثیر عوامل اقلیمی از یک طرف که باعث ایجاد رواناب و تغییر در میزان نفوذپذیری، و از طرف دیگر تحت تأثیر ویژگی ها و خصوصیات فیزیکی و شیمایی خاک های منطقه می باشد. بنابراین ارائه و اعمال راه کارهایی جهت اصلاح خاک و حوضه ی آبخیز بالادست آبکندهای این منطقه می تواند در کاهش گسترش آبکندها تأثیرگذار باشد.

سیل یکی از انواع بلایای طبیعی می باشد که همه ساله خسارات زیان باری را در سراسر جهان و از جمله ایران به وجود می آورد. بنابراین، شناسایی این پدیده و پارامترهای موثر در وقوع سیل خیزی در حوضه های آبریز ضرورتی اجتناب ناپذیر است. پژوهش حاضر در صدد ارائه روشی برای پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی در حوضه ی آبریز میشخاص در ایلام می باشد. در این تحقیق حوضه ی آبریز میشخاص در استان ایلام به 12 زیرحوضه تقسیم و برای هر زیرحوضه 28 پارامتر ژئومتری، اقلیمی، نفوذپذیری و فیزیوگرافی مانند؛ مساحت، محیط، طول و شیب آبراهه ی اصلی، طول و شیب حوضه، زمان تمرکز، ضریب شکل و متغیر بارش، تاج پوشش گیاهی ،CN و دبی با استفاده از نرم افزار ArcGIS محاسبه شد. برای تعیین شدت سیل خیزی زیرحوضه ها از روش آماری تحلیل عاملی- خوشه ای استفاده و داده های 28 متغیر زیرحوضه ها توسط نرم افزار SPSS پردازش و در قالب 5 عامل اصلی (شکل، آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب) خلاصه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که عامل شکل با مقدار ویژه 64/7 مهم ترین عامل در سیل خیزی حوضه ی مورد مطالعه است، عوامل آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب ب ه ترتیب با م قدار ویژه 65/4، 56/2،75/1 و 61/1 در رتبه های بعدی قرار دارند. در ادامه، حوضه ی مورد مطالعه بر اساس امتیاز عاملی به 3 طبقه ی سیل خیزی زیاد، متوسط و کم تقسیم و نقشه ی پهنه بندی شدت سیل خیزی زیرحوضه ها ترسیم شد. زیرحوضه های (9،8،5،3) در عامل شکل، زیرحوضه های (1،6،11) در عامل شیب، زیرحوضه های (2، 7) در عامل زهکشی و در عامل رواناب نیز زیرحوضه های (4،10،12) دارای شدت سیل خیزی زیادی هستند. زیرحوضه ها از نظر مشابهت پتانسیل سیل خیزی، فرسایش، پوشش گیاهی و تأثیرات عملکرد انسانی نیز به 3 گروه با شدت سیل خیزی زیاد، متوسط و کم تفکیک شده اند.