هیدروژئومورفولوژی

کشاورزی از طریق تاثیرگذاری بر محیط زیست، رشد اقتصادی و تأمین امنیت غذایی نقش حیاتی در توسعه اقتصادی هر کشوری نقش دارد. یک از مهم ترین برنامه ها تعیین نواحی مناسب برای توسعه اراضی کشاورزی است. در تحقیق سعی بر آن شده است تا بر اساس پارامتر هیدروژئومورفولوژی، مناطق مناسب جهت توسعه این اراضی در محدوده موردمطالعه مشخص شود. لایه های اطلاعاتی تحقیق حاضر شامل جنس خاک، تیپ اراضی، زمین شناسی، شیب، ارتفاع، بارش، دما و کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی می باشد. پارامترهای مورد بررسی بر اساس نظر کارشناسان و به روش ANP امتیازدهی شده اند. سپس با استفاده از تلفیق دو روش OWA و ANP لایه های اطلاعاتی باهم ترکیب شده اند. مطابق نتیجه نهایی، محدوده شهرستان از نظر میزان تناسب جهت توسعه اراضی کشاورزی به سه کلاس مناسب، نسبتاً مناسب و نامناسب تقسیم شده اند. کلاس مناسب با 1193 کیلومترمربع وضعیت عمدتاً مشتمل بر نواحی مرکزی، شمال و شمال شرقی شهرستان است. این مناطق عمدتاً دارای شیب و ارتفاع کم، میانگین دمای بالا و همچنینی وضعیت لیتولوژی و خاک مناسبی هستند. مناطق نسبتاً مناسب نیز با 1225 کیلومترمربع وسعت عمدتاً شامل نواحی جنوبی و غربی است و همچنین کلاس نامناسب با 581 کیلومترمربع وسعت عمدتاً شامل نواحی غربی شهرستان است که به دلیل ارتفاع و شیب زیاد، میانگین دمای پایین و همچنین لیتولوژی نامناسب در این کلاس قرارگرفته است.

ﻧﺎﭘﺎیﺪاری داﻣﻨﻪﻫﺎی ﻃﺒیﻌی یکی از ﭘﺪیﺪهﻫﺎی زﻣیﻦﺷﻨﺎﺳی و ریﺨﺖﺷﻨﺎﺳی اﺳﺖ ک ﻪ در ﺗﻐیی ﺮ ﺷ کﻞ ﺳ ﻄﺢ زﻣیﻦ ﻧﻘﺶ ﻣؤﺛﺮی دارد و زﻣﺎﻧی کﻪ ﻓﻌﺎﻟیﺖﻫﺎی اﻧﺴﺎﻧی را ﺗﺤﺖ ﺗأﺛیﺮ ﻗﺮار دﻫﺪ، ﻣیﺗﻮاﻧﺪ ﺑ ﻪ ﭘﺪی ﺪه ای ﺧﻄ ﺮﻧ ﺎک ﺗﺒﺪیﻞ شود؛ لذا مطالعه ی حرکات توده ای حوضه ی آبریز علی آباد هوراند در این تحقیق مورد عمل قرار گرفت. داده های مورد استفاده شامل نقشه های توپوگرافی 1:50000 و زمین شناسی 1:100000 و لایه ی Dem 30 متر و تصویر ماهواره ای لندست8 سنجنده Oli است و از ابزارهای رایانه ای Arc Map10.1 و SPSS16 بهره گرفته شد. مراحل تحقیق بدین شرح می باشدکه ابتدا 9 متغیر مستقل مؤثر بر ریزش توسط متخصصین امر وزن دهی شد و با پیمایش منطقه نیز ریزش های سنگی که 90 مورد مشاهده گردید, ثبت شده و تبدیل به لایه ی ریزش سنگی به عنوان متغیر وابسته شد. با تحلیل رگرسیونی تأثیر متغیرهای مستقل با وزن های داده شده بر متغیر وابسته مورد آزمون قرار گرفته و بعد از تأیید تأثیر متغیرهای مستقل بر متغیر وابسته, پهنه بندی خطر ریزش سنگی تهیه شد و دوباره با ریزش های ثبت شده از حوضه همپوشانی گردید و نتایج نشان داد که 3/33 درصد از ریزش های سنگی در محدوده خطر خیلی زیاد, 7/27درصد در محدوه خطر زیاد, 7/27درصد در محدوده خطر متوسط و ۷/۷ درصد در محدوده خطر کم و ۳/۳ درصد در محدوده خطر خیلی کم اتفاق افتاده است.

با توجه به خشکی ایران تامین آب با سیستمهای پیچیده ای روبرو بوده است و حفظ پایداری این سیستمهای زیستی، مدیریتی جامع می طلبد. ایرانیان از سیستم های متنوع انتقال و استحصال آب استفاده می کرده اند که در زمان خود منحصر به فرد بوده و به فکر استفاده بهینه از فنون بهره برداری از آبهای زیرزمینی و ترویج آموزش بیشتر در این زمینه بوده اند. برخی از این روش ها کاملا بومی بوده و مشابه آن در دیگر قسمتها مشاهده نشده است. یکی از این روشها احداث آبروانه می باشد که در روستای نوده انقلاب چند نمونه از آن مورد استفاده قرار گرفته است. این پژوهش بنا دارد با روش مطالعه توصیفی- موردی و مقایسه ای و با استفاده از اسناد و نقشه های مختلف و نیز نرم افزارهای جغرافیایی همچون GIS، آبروانه را از حیث روش احداث، خصوصیات، مزایا و معایب آن بررسی و معرفی نماید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که روش احداث آبروانه بر خلاف قنات از بالادست بوده و مهمترین استفاده از آبروانه انتقال آب از رودخانه کنار مخروط افکنه بر روی سطح آن می باشد. مزایایی آبروانه عبارتند از: تبخیر کمتر، نفوذ کمتر آب به زمین، هدر رفت کمتر آب، هزینه کمتر برای انتقال آب نسبت به روشهای دیگر، عدم آلودگی زیست محیطی و رونق کشاورزی و دامپروری. این روش با حفر چاههای عمیق و خشکسالی کم کم از یاد رفته است و یکی از ابتکارات بشری دارد به دست فراموشی سپرده می شود.

زمین لغزش ها همواره نقش موثری در تحول و تکامل دامنه ها داشته و مخاطرات جدی را در بیشتر نقاط زمین موجب شده اند. شناسایی عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش و پهنه بندی خطر آن جهت برنامه ریزی و انجام اقدامات کنترلی از اهداف تحقیق حاضر می باشد. بنابر این برای مدیریت خطر در حوضه نازلوچای در شمال غرب ایران، کارایی روش آماری رگرسیون لجستیک مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای انجام تحقیق، نقشه پراکنش زمین لغزشها از طریق بازدیدهای میدانی و استفاده از اطلاعات محلی، عکسهای هوایی و تصاویر ماهواره ای Google Earth، تهیه گردید. در ادامه، عوامل مؤثر در وقوع زمین لغزش شامل شیب، جهت شیب، ارتفاع، بارش، پوشش گیاهی، لیتولوژی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه و فاصله از جاده با استفاده از نقشه توپوگرافی، عکس هوایی و تصاویر ماهواره ای تهیه و وارد مدل گردیدند. پس از کمّی کردن طبقات هر یک از لایه های موضوعی با استفاده از تراکم زمین لغزش ها، لایه ها استانداردسازی شدند و پهنه بن دی با روش آماری رگرسیون لجستیک انجام گردید. با توجه به ضرایب متغیرهای مستقل، متغیرهای لیتولوژی، شیب و جهت شیب مهمترین عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش های حوضه مورد مطالعه می باشند. همچنین مقادیر آماره های آزمون معناداری مدل نشان دهنده مناسب بودن این مدل برای حوضه مورد مطالعه می باشد.

در ایران با وجود پنج دهه از اجرای طرح های آبخیزداری و حفاظت خاک، همچنان روش ارزیابی کمی و کیفی مناسبی جهت بررسی این اقدامات ارائه نشده است. تغییر کاربری، چرای مفرط دام، فرسایش خاک، تغییر هندسه آبراهه ها ازجمله عوامل هستند که در اکوسیستم موجب به هم خوردن تعادل هیدرولوژیک آبخیز می شوند. عدم تعادل سیستمی در حوزه آبخیز شهری خرمبید سبب تشدید سیلاب های شهری، افزایش فرسایش و رسوب گذاری خاک در پشت سدهای مخزنی و تخریب اراضی کشاورزی و جاده ها و روستاها و در ادامه کاهش توان تولید، منابع تولیدی شده است. این تحقیق با هدف ارزیابی عملکرد پروژه های (مدیریتی، بیولوژیک و سازه ای) بر رواناب خروجی و منابع آب در آبخیز خرمبید در استان فارس انجام شده است. در این تحقیق ابتدا به منظور تعیین طول مسیر حرکت جدید آب ارتفاع چکدم ها، طول مخزن و شیب آبراهه ها در زیر حوضه هایی که پروژه های سازه ای انجام شده است اندازه گیری شد. سپس زمان تمرکز جدید با استفاده از روش برانسی-ویلیامز محاسبه شد. در گام بعدی اطلاعات لایه پوششی خاک از قبیل درصد تاج پوشش گیاهی، گروه های هیدرولوژیک و وضعیت پوشش گیاهی برای تعیین شماره منحنی و حداکثر توان نگهداری و نفوذ در خاک به دست آمد. با استفاده از روش SCS و تحلیل منطقه ای حجم رواناب برای زیر حوزه های مختلف بعد از اجرای عملیات آبخیزداری استخراج گردید. نتایج نشان داد که پروژه های آبخیزداری منجر به افزایش متغیرهایی ازجمله زمان تمرکز و طول آبراهه اصلی و کاهش 41 و 72 درصدی در حجم سیلاب سالانه به ترتیب در زیر حوضه های A و C شده است.

رودخانه ها از اشکال پویای طبیعت هستند. بررسی ژئومورفولوژیکی پایداری رودخانه ها و فرآیند حمل و نقل رسوب، بسیار مهم می باشد. هدف این مطالعه، بررسی وضعیت پایداری و تنش برشی رودخانه با استفاده از روش های تجربی و ریاضی و مقایسه ی نتایج آن ها با مطالعات میدانی، شرایط مورفولوژیکی، هیدرولوژیکی، زمین شناسی و انسانی حاکم بر هر یک از بازه ها می باشد. با توجه به نتایج مطالعه، پلان فرم رودخانه، در بازه اول، دوم و چهارم، به صورت سینوسی و در بازه سوم به صورت پیچان رودی می باشد و با در نظر گرفتن مشخصه های زاویه مرکزی ، به ترتیب بازه اول، دوم و سوم به صورت پیچان رود بسیار توسعه یافته و بازه چهارم از نوع پیچان رود توسعه یافته است. بیشترین میزان تنش برشی موجود و کناری، در مقاطع 4، 3، 11 و 12 دیده می شود و بیش ترین میزان تنش برشی بحرانی، در مقاطع 3 و 7 می باشد. بررسی های شاخص پایداری نسبی نشان داد که به جز مقاطع 5 و 7، سایر مقاطع انتخابی در تمامی بازه ها به صورت ناپایدار می باشند. در مقاطع پایدار غیر آبرفتی، شکل مجرا به سنگ بستر بستگی دارد و به مقدار رسوبات منتقل شده ربطی ندارد. اما در بازه های آبرفتی، شکل مجرا و پایداری آن به مقاومت ذرات رسوبی آن بستگی دارد. همچنین با توجه به نتایج مطالعه، در بازه های اول و دوم، نتایج روش های تجربی با مطالعات میدانی همخوانی دارد و در بازه سوم و چهارم همخوانی زیادی دیده نمی شود.

در مقاله حاضر اقدام به تهیه نقشه شاخص گرادیان طولی رودخانه های ارتفاعات شمال دامغان با استفاده از ابزارهای اتوماتیک در محیط GIS شده است. هدف اصلی این پژوهش، ارائه روشی اتوماتیک جهت ترسیم نقشه شاخص SL با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی و در مرحله بعد تحلیل ارتباط آن با تکتونیک منطقه است. بدین منظور از مدل های رقومی ارتفاعی (DEM 12.5m)، نقشه های زمین شناسی 1:100000 و توپوگرافی 1:25000 استفاده شد. به منظور محاسبه و استخراج این شاخص از داده های رقومی ارتفاعی به جای نیمرخ طولی رودخانه استفاده شده است تا بتوان مقادیر شاخص را به صورت سطحی و برای کل منطقه نشان داد. مقادیر SL، برای نقاط میانی منحنی میزان هایی با فاصله 50 متری محاسبه و سپس با استفاده از روش های درون یابی، برای کل منطقه محاسبه گردید. همچنین شاخص هایی چون انتگرال هیپسومتری حوضه ها، شیب متوسط و ارتفاع متوسط برای تمامی حوضه ها برآورد شد. محاسبات و ترسیم نقشه ها با استفاده از نرم افزار Arc GIS 10.6 و QGIS 3.4 انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که روش حاضر با توجه به اتوماتیک بودن آن با دقت و سرعت بالایی قادر به تهیه نقشه شاخص SL است. همچنین نتایج نشان می دهد که مقادیر شاخص SL، در مناطق مرکزی منطقه مورد مطالعه و در امتداد گسل های اصلی (روند غربی شرقی)، بالاست. بنابراین وجود گسل ها و بالاآمدگی ناشی از آنها، ارتباط زیادی با مقادیر بالای گردایان طولی رودخانه دارد.

تحقیق حاضر با هدف برآورد فرسایش خاک در حوزه آبخیز سد مخزنی در حال احداث تنگ سرخ با مساحت 39 هزار هکتار در شرق و جنوب شرقی شهرستان بویراحمد در استان کهگیلویه و بویراحمد با استفاده از مدل RUSLE و قابلیت های سنجش از دور و سیستم اطلاعات مکانی به منظور برنامه ریزی اقدامات حفاظتی در حوزه آبخیز سد انجام شده است. لایه پارامترهای مدل RUSLE شامل فرسایندگی باران، فرسایش پذیری خاک، شیب و طول دامنه، مدیریت پوشش گیاهی و عملیات حفاظت خاک به ترتیب با استفاده از داده های بارندگی، ویژگی های فیزیکی و شیمایی خاک، مدل رقومی ارتفاع و کاربری اراضی در محیط سامانه اطلاعات مکانی تهیه شده اند و پس از رویهم گذاری لایه ها، مقدار فرسایش به صورت مکانی در سطح حوزه برآورد شد. مقدار عامل فرسایندگی باران از 62/179 تا 74/327 مگا ژول در میلی متر بر هکتار ساعت سال (MJ mm ha−1 h−1 year−1) بود. عامل فرسایش پذیری خاک از 08/0 تا 46/0 تن هکتار ساعت بر هکتار مگاژول میلی متر (t ha h ha−1 MJ−1 mm−1) بود. کمترین و بیشترین مقدار عامل شیب و طول دامنه به ترتیب 08/0 و 42/12 بود. بیشترین و کمترین مقدار عامل مدیریت پوشش گیاهی به ترتیب 33/0 و 54/0 بود. بیشترین و کمترین مقدار عامل عملیات حفاظت خاک به ترتیب 5/0 و 1 بود. حدود 80 درصد منطقه مورد مطالعه دارای میزان فرسایش 35 تن در هکتار در سال است که بیشترین مقدار آن در قسمت های غربی و شمال شرقی است که آن هم ناشی از مقدار زیاد فرسایندگی باران و فرسایش پذیری خاک در این منطقه است.

سیل به عنوان یک مخاطره طبیعی از عوامل مختلف طبیعی و انسانی ناشی می گردد. بدون شک میزان تأثیرگذاری این عوامل بر بروز سیل یکسان نیست و شناسایی میزان اثرگذاری و وزن هر یک از پارامترهای تأثیرگذار بر سیل از ضروریات است. این تحقیق میزان اثرگذاری عوامل طبیعی ایجاد سیلاب ازجمله اقلیم (شدت، مدت و احتمال وقوع بارش و مانند آن) و دیگر پارامترهای هیدرولوژیکی مؤثر بر آن را شناسایی کرده و به تشخیص مناطق پرخطر و سیل خیز در سطح استان همدان پرداخته است. مدل انتخابی برای این تحقیق مدل آنتروپی شانون (روش ترکیبی داده ای – کارشناسی) است که بر اساس داده های اقلیمی، هیدرولوژی و توپوگرافی توأم با نظریات کارشناسی اقدام به وزن دهی به عوامل طبیعی مؤثر در بروز سیلاب شده است. بر این اساس بیشترین وزن را حداکثر 24 ساعته بارش داشته است. نتایج نشان می دهد این پارامتر مؤثرترین عامل طبیعی ایجادکننده سیل در استان همدان است. عوامل پوشش گیاهی، زمان ذوب برف، شیب حوزه، جنس زمین وضریب گراولیوس به ترتیب بیشترین اوزان را به خود اختصاص داده اند. بر اساس اوزان نهایی نقشه خطر با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی ترسیم شد که نشان می دهد مناطق با خطرپذیری بسیار زیاد در مناطق مرکزی و جنوبی استان واقع شده است. بیشتر شهرستان های استان در مناطق با خطرپذیری زیاد قرار گرفته اند. بر این اساس در شهرستان ها مناطق آسیب پذیر بیشتر در حریم سیلابی رودخانه ها واقع شده است.

شناسایی عوامل مؤثر بر ایجاد فرسایش در خاک و رتبه بندی روش های جلوگیری از آن در اراضی روستایی اطلاعات با ارزشی در اختیار مدیران و برنامه ریزان جهت حفاظت از خاک قرار می دهد. شهرستان درمیان از مراکز مهم کشاورزی استان خراسان جنوبی می باشد و بیشتر مساحت آن در کلاس شدید بیابان زایی قرار گرفته است، لذا در این تحقیق، یک رویکرد ترکیبی مبتنی بر روش های تصمیم گیری چندمعیاره بهترین- بدترین و روش ویکور به منظور تحلیل و رتبه بندی روش های جلوگیری از فرسایش خاک در مناطق روستایی شهرستان درمیان ارائه شده است. ساختار این روش بدین صورت است که در ابتدا به کمک روش بهترین- بدترین، وزن معیارها و زیرمعیارهای شناسایی شده از ادبیات تحقیق به کمک نظر خبرگان و محاسبات موجود در روش مذکور تعیین شده و سپس به منظور رتبه بندی روش های جلوگیری از فرسایش، از روش ویکور استفاده می شود. نتایج نشان داد که معیار فنی با امتیاز 293/0 دارای بالاترین رتبه و معیار شیمیایی با امتیاز 085/0 دارای کمترین امتیاز است. در اولویت بندی نهایی روش های جلوگیری از بروز فرسایش نیز بیوچار و تزریق مواد آلی در رتبه های اول و دوم و باران مصنوعی در پایین ترین رتبه قرار دارد. انتظار می رود که استفاده از نتایج این تحقیق بتواند به عنوان یک ابزار مناسب جهت اتخاذ تصمیمات نهایی برای مدیران به کار رود.