هیدروژئومورفولوژی

سیلاب ها نقش اساسی در جریان رودخانه ها دارند بنابراین بررسی و تحلیل آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مطالعه دینامیک سیلاب و آب تخلیه شده آن به دریا (پلوم) در زمینه های شیلات، رسوب گذاری، حمل و نقل و محیط زیست اهمیت بسیاری دارد. در این پژوهش به بررسی گسترش پلوم وارده از رودخانه بابل رود به دریای کاسپین در جریان سیلاب بهار سال ۱۳۹۸ پرداخته شده است. با توجه به اینکه این سیلاب از لحاظ بزرگی شدید ترین سیلاب رخ داده در ۵۰ سال اخیر است، برآورد میزان نفوذ پلوم سیلابی به دریا میتواند حداکثر میزان نفوذ پلوم رودخانه بابلرود به دریا و درنتیجه انتقال رسوبات و آلاینده ها را مشخص سازد. بدین منظور ابتدا تصاویر سنجنده sentinel-2، اخذ گردید سپس پیش پردازش های مورد نیاز شامل تصحیح هندسی و رادیومتریکی انجام شد. با استفاده از ویژگی رفتار طیفی آب های گل آلود و شفاف و همچنین شاخص بهینه (OIF)، بهترین ترکیب رنگی با بیشترین حجم اطلاعات، با فاکتور شاخص بهینه 0.19، ترکیب باندی ۳ و ۴ و ۸ تشخیص داده شد. برای تفکیک بهتر آب های کدر و شفاف، بر روی شاخص های NDVI، NDFI و MNDWI، آستانه هایی اعمال شد. درنهایت با رسم درخت تصمیم گیری و برآیند همه این شاخص ها و اعمال آستانه ها، میزان پلوم حاصل از سیلاب آشکار شد. براساس نتایج بدست آمده، مساحتی در حدود ۹ کیلومتر مربع از زبانه پلوم وارد شده در اثر سیلاب به دریای کاسپین قابل شناسایی است. از طرفی نتایج نشان می دهد این زبانه نیز به سمت شرق گسترش یافته است.

در این بررسی به پایش تغییرات کیفی منابع آب سطحی شهرستان های سرپل ذهاب-ازگله، در اثر رخداد زلزله 21 ابان 1396پرداخته شده است. در تحقیق حاضر جهت نیل به هدف فوق با استفاده از داده های متنوع ماهواره های سنیتنل 1S_1A-IW-SLC)، با بیس لاین مکانی 100 متر)، داده های اپتیکی لندست8 (OLI)، و تصاویر ماهواره ای مودیس، محصولات تصحیح شدهMOD09))، داده ها به گونه ای تصحیح گردیدند که بتوانند در کنار همدیگر در قالب یک دیتاست برای پردازش ها مورداستفاده قرار گیرند. در این پژوهش با استفاده از روش ترکیب تصاویر ماهواره ای(راداری و اپتیک)، الگوریتم استرفام، امضای طیفی داده های سنتینل 1 و بهره گیری از شاخص های سنجش از دوری (MNDWI, NDVI)، منابع آبی شناسایی و سپس تغییرات کیفی منابع آب سطحی متأثر از زلزله در محیط نرم افزار ARC GIS و SNAP SANTINEL به دست آمده است. بررسی نتایج تغییرات کیفی منابع آب های سطحی نشان می دهد رخداد زلزله با ایجاد لرزه ها و پس لرزه ها باعث تکان خوردن و جابجایی لایه های سطحی و زیرسطحی زمین شده و با توجه به موقعیت کارستیکی، زمین شناختی و گسلی منطقه باعث افزایش غلظت محلول آنیون ها و کاتیون های منابع آب شده و تا چندین روز بعد از رخداد زلزله امکان استفاده از منابع آب وجود نداشته است. از دیگر نتایج این تحقیق می توان به نقش عوامل زمین شناختی اشاره داشت که در منطقه مورد مطالعه نقش گسل ها بسیار بارز است به گونه ای که بیشترین تغییرات منابع اّب در مسیر اصلی گسل های قرار داشته و از خطوط گسلی پیروی می کند. همچنین از لحاظ زمین شناسی بیشترین تغییرات منابع آب اتفاق افتاده در سطح منطقه بروی سازند آهک آسماری بوده است.

سدهای زیرزمینی می توانند جایگزین بسیار مناسبی برای سدهای اصلاحی باشند به طوری که در دهه های اخیر به علت ویژگی های ممتازی که دارند بسیار مورد توجه محققان مختلف در سراسر دنیا قرار گرفتند. برداشت های ژئوالکتریک در محل محور و مخزن پیشنهادی سد زیرزمینی دهبکری به روش سونداژزنی و با استفاده از آرایه شلومبرژه انجام شد. این برداشت ها در طول 6 پروفیل (P1 تا P6) صورت گرفت و تعداد 32 سونداژ الکتریک در محدوده مورد نظر انجام شد. نتایج مطالعات ژئو الکتریک حاکی از آن است که یک مدل دو لایه در طول مقاطع ژئوالکتریک وجود دارد که لایه بالایی همان لایه آبرفتی و لایه زیرین سنگ کف می-باشد. لایه آبرفتی، خود به دو بخش خشک در بالا و آبدار در پایین تقسیم می شود. عمق رسیدن به سطح آب زیرزمینی در نقاط مختلف محدوده مورد مطالعه متفاوت است، اما به طور متوسط می توان آن را 5 متر در نظر گرفت. ضخامت آبرفت نیز در طول پروفیل ها متغیر است، اما بیشترین ضخامت آن عموماً در بخش های میانی مقاطع ژئوالکتریک و بیشتر نزدیک به تکیه گاه راست وجود دارد. بالاترین ضخامت آبرفت در محل سونداژ S26 و معادل 13 متر برآورد شده است. با توجه به مقیاس مقاومت مخصوص الکتریکی لایه ها و با عنایت به رخنمون های سنگی دو طرف رودخانه، به نظر می رسد که سنگ کف در بیشتر نقاط دارای لیتولوژی متناوب از جنس شیل، مارن و ماسه سنگ و در برخی نقاط از جنس مارن می باشد.

امروزه فرسایش خاک از معضلات مهم در حوضه های آبریز، دریاچه های پشت سد، فعالیت های کشاورزی و منابع طبیعی محسوب می شود که هم ساله باعث تخریب اراضی، کاهش حاصلخیزی خاک و پر شدن مخازن سدها می گردد. به دلیل شرایط اقلیمی فرایندهای فرسایشی در کشور ایران توجه بیشتری را می طلبد زیرا در این کشور، تشکیل خاک در زمان طولانی و تخریب آن در کوتاه مدت انجام می شود. بهترین مکان برای کنترل فرسایش خاک، حوضه های آبریز می باشد. توجه به حوضه های آبریز در فرایند فرسایش به خصوص حوضه هایی که رودهای آنها به دریاچه های پشت سدها می ریزند و یا نقش مهمی در تهیه آب آشامیدنی یک شهر دارند ضروری تر است. در این تحقیق با استفاده از مدل هیدرو فیزیکی ، پتانسیل رسوب دهی حوضه دامغان رود دردامنه های جنوبی البرز در استان سمنان و شهرستان دامغان محاسبه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد هر چند کل این حوضه از نظر فرسایش و رسوب دهی در ردیف حوضه های با فرسایش زیاد قرار می گیرد اما این شرایط در تمامی زیر حوضه های آن یکسان نیست. از این نظر زیر حوضه نمکه بیشترین و زیر حوضه دیباج کمترین درصد پتانسیل رسوبدهی را در این حوضه دارند. زیر حوضه کلاته رودبار نیز در شرایط متوسطی قرار دارد. بنابراین زیرحوضه نمکه نسبت دو زیر حوضه دیگر نسبت به فرایند های فرسایش آسیب پذیرتر بوده و باید با اجرای طرح های حفاظت از خاک و مدیریت مناسب فرایند فرسایش در این حوضه به درستی مدیریت گردد.

منطقه مورد مطالعه در مسیر جاده هراز از پلدختر تا وانا، با آب و هوای سرد کوهستانی البرز مرکزی برای وقوع بهمن مستعد است. هدف از این پژوهش تعیین مهم ترین عوامل موثر در وقوع بهمن و پهنه بندی خطر آن با استفاده از مدل های آنتروپی شانون و LNRF است. برای این منظور از معیارهای پوشش برف، ارتفاع، شیب، جهت دامنه، انحنای دامنه، کاربری اراضی و فاصله از جاده استفاده شده است. نتایج تعیین مهم ترین عوامل موثر در وقوع بهمن منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل آنتروپی شانون نشان داد که به ترتیب جهت دامنه، کاربری اراضی، فاصله از جاده و پوشش برف با وزن های 541/0، 143/0، 129/0 و 083/0 اهمیت بیشتری دارند. نقشه های پهنه بندی خطر بهمن نشان می دهند که بیشترین خطر بهمن در قسمت های جنوبی و جنوب غربی منطقه قرار دارد که به دلیل قرار گرفتن این مناطق در ارتفاعات 2700-2100 متر و شیب 60-30 درجه با جهت دامنه های شمال شرقی و شمالی می باشد. ارزیابی نقشه های پهنه بندی خطر بهمن با استفاده از شاخص احتمال تجربی (P) حاکی از مناسب بودن مدل های آنتروپی شانون و LNRF در منطقه است، اما کاربرد آنتروپی شانون منجر به افزایش دقت نقشه تا 97 درصد شده است.

شوری آب و به دنبال آن شوری خاک در محدوده شرق دریاچه ارومیه و اراضی غرب تبریز از جمله تهدیدات خاک و زمین های زارعی و در عین حال برای محدوده های صنعتی تبدیل شده است . هدف اصلی این تحقیق بررسی و تحلیل شوری آب و خاک منطقه جهت پایش وضعیت زمین های کشاورزی در 20سال اخیر است که با توجه به گستردگی خاک های شور و افزایش شوری آب از گذشته تا به حال، وضعیت پوشش گیاهی و منابع آبی منطقه مورد بررسی قرار گرفته است .. ناحیه مادون قرمز حرارتی، اغلب برای تعیین رطوبت و شوری به کار می رود. به همین دلیل از شاخص هایی که از این باندها استفاده شده است . از جمله شاخص های که در این تحقیق پیاده سازی شده است شاخص های : NDSI ، SI-1 ، SI-2 ، SI-3 ، SI-4 ، SI-4 ، SI-5 ، SI-6 و IPVI. .نتایج بررسی تغییرات شوری در طی زمان در محدوده مورد بررسی نشان می دهد که در بازه زمانی مورد مطالعه ،میزان شوری خاک در مناطق شمال غربی و جنوب شرقی پالایشگاه تبریز روند افزایشی داشته و مساحت خاک شور در این مناطق نسبت به سال های گذشته بیشتر شده است. نقطه مرکزی نقشه، موقعیت دقیق پالایشگاه تبریز می باشد و در نواحی شرق پالایشگاه که شامل زمین های زراعی می باشد، شوری خاک افزایش پیدا کرده است. یکی از عوامل افزایش شوری در این بازه زمانی، آبیاری نامناسب مزارع و به عبارت کلی تر عوامل انسانی می باشد.

در سال های اخیر، پدیده بازگشت ناپذیر فرونشست زمین، باعث بروز مخاطره جدی محیطی در دشت های مختلف ایران از جمله دشت گرگان شده است. هدف از این پژوهش بررسی و تحلیل عوامل مؤثر در بروز فرونشست در دشت گرگان بود. روش تحقیق شامل دو بخش شناسایی مناطق فرونشست و بررسی عوامل و پارامترهای مؤثر و ارزیابی میزان تأثیر هرکدام بود. در بخش شناسایی، از تکنیک تداخل سنجی راداری استفاده شد که مبنای آن مقایسه فاز گرفته شده از دو مجموعه داده رادار از یک منطقه در دو زمان مختلف و با ایجاد اینترفروگرام است که قادر به اندازه گیری تغییرات سطح زمین در دوره زمانی است و در بخش بررسی عوامل موثر، نحوه تعیین و تحلیل پارامترهای مؤثر همچون میزان افت سطح آب، جنس و ضخامت لایه های خاک به خصوص لایه های ریزدانه خاک موردبررسی قرارگرفت. نتایج تحلیل داده های ماهواره ای بیانگر آن است که منطقه به طور پیوسته در حال نشست است. نقشه سرعت میانگین تغییر شکل در راستای خط دید ماهواره که از تحلیل سری زمانی به دست آمد، آهنگ فرونشست را 14 میلی متر در ماه (169میلیمتر در سال) نشان داد. محدوده فرونشست شناسایی شده تقریباً روند شرقی- غربی دارد که با روند ساختارهایی نظیر خزر همخوانی دارد. نمودارهای تراز سطح آب و میزان بارندگی این محدوده در سال های 1385 تا 1389 علیرغم نوسانات فصلی، روند نزولی نشان می دهند و تحلیل پارامترهای مؤثر، نشان می دهد که نشست، به دلیل افت یکسان آب و یا ضخامت یکسان لایه ریزدانه در اعماق مختلف، متفاوت می باشد.

احداث سدها می تواند باعث ایجاد تغییرات در رژیم هیدرولوژیکی رودخانه شود. به منظور تنظیم جریان های زیست محیطی مدیریت شده درک تأثیرات بالقوه ساختارهای آبی بر رژیم های هیدرولوژیکی رودخانه ضروری است. در پژوهش حاضر، برای بررسی تغییرات متوسط ماهانه دبی و منحنی تداوم جریان با استفاده از نرم افزار IHA نسخه 7.1.، از آمار ایستگاه هیدرومتری تنگ اسفرجان در خروجی حوضه هونجان (استان اصفهان) استفاده شد. مقدار جریان ماهانه در دوره بعد از احداث بندهای اصلاحی نسبت به دوره قبل از احداث بندها کاهش داشته است. همچنین منحنی تداوم جریان در تمام فصل ها قبل از احداث بندهای اصلاحی بالاتر از حالت بعد از احداث است. تفسیر منحنی های تداوم جریان بیانگر اثر کاهشی بندهای اصلاحی در همه ی انواع جریان است. شاخص های هیدرولوژیکی جریان (شاخص دبی نرمال در حالت پرآبی، شاخص دبی نرمال در حالت کم آبی، شاخص دبی عادی یا نرمال)، در دوره بعد از احداث نسبت به دوره قبل از احداث کاهش داشته است. در تمام ماه های سال به غیر از ماه های فوریه، مارس و آوریل نرخ کاهش شاخص دبی نرمال در حالت کم آبی (Q75) بیشتر از شاخص دبی نرمال در حالت پر آبی (Q25) بود. شاخص دبی نرمال در حالت پرآبی بعد از احداث بندهای اصلاحی در فصل بهار بیش تر از سایر فصل ها کاهش داشته است. شاخص دبی نرمال در حالت کم آبی در فصل زمستان و پاییز (91 درصد) و تابستان (90 درصد) کاهش بیش تری نسبت به بهار داشته است.