کوهستان سهند

فرسایش آبراهه ای درحوضه های کوهستانی ،ازمهمترین عامل افزایش رسوب محسوب می شود.عوامل بی شماری به تنهائی ویادرقالب یک مجموع ،در تحریک بسترجریان رودخانه ها ویا شیب های مشرف به دره ها،نقش ایفا می کنند.نحوه عملکردفرآیندهای مختلف رودخانه ای ودامنه ای ،با شاخصه هایی همراه هستند که مهمترین آنها،حضوراشکال کاوشی ویا نهشته ای درطول دره هاوتغییرنیمرخ طولی آنها درطی زمان می باشد.استنادبه نحوه آرایش نیمرخ طولی دره ها در بررسی نحوه عملکرد فرآیندها،می توانند اطلاعات با ارزشی ارائه دهد.مهمتر اینکه ، می توان نیمرخ طولی دره ها رابا استفاده ازتحلیل های رگرسیونی (باانواع توابع ریاضی )تفسیروتغییرات آن رادرطی زمان بررسی نمود ودره ها را با تکیه به ضرایب حاصل ازتحلیل های رگرسیونی مقایسه نمود.با این توجیه که ،تحول دره ها مشخص کننده میزان سایش درطول دره ها ویادرکل حوضه یک آبریزویژه است ،دراین مقاله سعی شده است نحوه فرسایش درطول آبراهه ها درارتباط با تحول دره ها وکل حوضه ،با استفاده از تحلیل های رگرسیونی مورد بررسی قرارگیرد وبا استناد به نتایج حاصل ،محدوده های تحت انواع فرسایش ،پهنه بندی شود.نتایج این بررسی ها نشان می دهد که بطورکلی حوضه قرنقو ،دره اصلی و بعضی ازدره های فرعی آن درمرحله بلوغ (برازش با تابع توانی ) واقع شده اندوبیشترین مساحت حوضه نیزتحت فرسایش آبراهه ای متوسط قراردارد .

رودخانه هایی که آبهای توده کوهستان سهند را به طرف دوآبگیر عمده زهکشی می کنند، در دره های نسبتاًَ عمیقی جاری هستند. انحنای نیمرخ طولی این دره ها که منعکس کننده ویژگی های ژئومرفولوژیک، رخدادهای تکتونیکی و اقلیمی هستند، بسیار متفاوتند است. دراین مقاله سعی شده تا این تفاوت ها با توجه به میزان انحنای نیمرخ طولی دره ها بررسی و با تکیه بر نتایج حاصل از تحلیل رگرسیونی، مراحل تحول دره ها تعیین و روند تحول آنها پیش بینی گردد. به همین منظور برای هر نیمرخ طولی یازده دره اصلی سهند با استفاده از داده های حاصل از اندازه گیری فاصله و ارتفاع آنها تحلیل رگرسیونی صورت گرفته و با بهره گیری از انواع توابع ریاضی یعنی توابع نمایی، خطی، توانی و لگاریتمی مراحل تحول هر دره تعیین شده است. به منظور تفکیک دره هایی که از نظرمراحل تحول، روند یکسانی را طی می کنند، دره های منطقه با توجه به نوع تابع گروه بندی شده و نتیجه گیری های نهایی با عنایت به شواهد میدانی صورت گرفته است. تفاوت در نوع تابع در واقع میزان انحنای نیمرخ طولی دره ها و تفاوت در مراحل تحول آنها را نشان می دهد. نتایج بررسی ها نشان می دهد که، آن دسته از دره های سهند که نیمرخ طولی آنها از انحنای بیشتری برخوردار بوده اند، با تابع نمائی، دره هایی با نیمرخ های دارای انحنای کمتر، با تابع توانی و نیمرخ های تقریباً بدون انحناء و نزدیک به خط راست، با تابع خطی برازش شده اند.

در نواحی نیمه خشک، تاثیرات ژئومورفولوژیکی (ریخت شناسانه) سدها بسیار شاخص است. این ساختارهای دست ساز انسانی، با وجود مزایایی که در تنظیم جریان رودخانه ها و کاستن از بزرگی و فرکانس وقوع سیلاب ها دارند، رژیم های مصنوعی از جریان آب در پایاب رودخانه ها پدید می آورند و در مسیر انتقال رسوبات از سراب ها، آشفتگی هایی ایجاد می کنند. تغییرات در عملکرد فرایندهای ژئومورفولوژیکی، با افزایش لغزش ها، به عمق رفتن بستر جریان و تغییر در آرایش جریان رودخانه ها و به طور کلی تغییر در فرایندهای فرسایشی و نهشته گذاری در پایاب و سراب سدها جلوه گر می شود. حوضه قرنقوچای (واقع در دامنه های شرقی سهند با مختصات جغرافیایی از تا طول شرقی و از تا عرض شمالی) که رودخانه های شور و قرنقو آن را زهکشی می کنند از حوضه های نیمه خشک با سدهای متعدد است که در دهه های اخیر با تغییرات عمده ای مواجه شده است. در این مقاله برای بررسی تغییرات ژئومورفولوژیکی رخ داده در اطراف سدها، آشفتگی های ایجاد شده در دامنه ها و همچنین شدت فرسایش، میزان رسوب دهی بخش های مختلف آن با استفاده از روش دومتغیره ارزیابی و با بهره گیری از امکانات سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)، محدوده های حساس تعیین و پهنه بندی گردیده است. نقشه های ترسیمی نشان می دهند که بخش های بالادست حوضه از نظر شدت فرسایش، در وضعیت نسبتاً بحرانی قرار دارند و فعالیت فرایندهای مختلف فرسایشی و وقوع لغزش های نسبتاً بزرگ در کناره دره ها و در نزدیکی سدها، رسوبات زیادی را وارد آبراهه ها می کنند. بررسی ها همچنین حاکی از این است که واکنش های ژئومورفولوژیکی در اطراف سدها به صورت به عمق رفتن بستر جریان، ایجاد پیچان ها، افزایش فرسایش خطی، فرسایش کناره ای، لغزش ها و در قالب افزایش میزان رسوبات منعکس شده است.

در سطوح دامنه های مناطق نیمه خشک انواع فرسایش و با شدت های متفاوت فعال است. فرسایش خطی بویژه فرسایش خندقی در بین انواع فرسایش مهمترین عامل تخلیه و ورود مواد دامنه ای به دشت های سیلابی وآب های جاری محسوب می شود. این نوع فرسایش در محدوده های کوهستانی نواحی نیمه خشک که دامنه هابه خوبی توسط پوشش گیاهی محافظت نمی شوند، بیشتر دیده می شود. در تشدید فرسایش عوامل مختلفی دخیل هستند، اما سرعت تشکیل عوامل مختلفی دخیل از پدیده های مربوط به فرسایش، به ویژه خندق ها در سطوح شیبدار متشکل از سازندهای سطحی مستعد به فرسایش خطی قابل ملاحظه است. در حوضه شورچای واقع در دامنه های شرقی کوهستان سهند (واقع در موقعیت جغرافیایی از ́ 05 ˚ 36 تا ́ 20 ˚ 37 عرض شمالی واز ́ 43 ˚ 46 تا ́ 15 ́ ˚ 47 طول شرقی )بر روی دامنه های متشکل از سازندهای سطحی متشکل از مارن، سیلت و رس حضور خندق های عمیق ودر حال توسعه در بخش های مختلف حوضه، بویژه در شیب های منتهی به رودخانه اصلی بیشتر دیده می شود. در این مقاله با استفاده از شاخص ها وضرایب مختلف مانند شاخص های V و TCI عوامل تشکیل وتوسعه این پدیده بررسی و تحلیل شده. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان می دهد که در بخش های مختلف حوضه شورچای، شیب و نوع سازندهای سطحی دامنه ها نقش اولیه را در فراهم نمودن زمینه لازم برای تشکیل خندق ها ایفا نموده است. تحلیل مقادیر حاصل از به کارگیری شاخص ها در بخش هایی از محدوده مورد مطالعه نشان می دهد که در مواردی مقادیر حاصل از حد آستانه ها تجاوز نموده است، که این امر از پتانسیل بالای دامنه های محدوده مذکور برای فرسایش خطی، حکایت می کند.

مطالعه و اندازه گیری تغییرات سطوح برف به عنوان یکی از منابع مهم تأمین آب، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به شرایط سخت فیزیکی محیط های کوهستانی، امکان اندازه گیری دائم زمینی جهت تخمین منابع برفابی و تشکیل پایگاه داده ها وجود ندارد. استفاده از تصاویر ماهواره ای و سنجش ازدور با توجه به هزینه کم، به روز بودن و پوشش وسیع در این زمینه راهگشا بوده و می تواند در شناسایی مناطق برف گیر و ارزیابی تغییرات آن روش مناسبی جهت نیل به این هدف باشد. هدف اصلی این پژوهش تخمین سطح پوشش برف کوهستان سهند با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنجنده های OLI و TIRS و به وسیله روش طبقه بندی شیءگرا می باشد. طبقه بندی تصاویر رقومی ماهواره ای یکی از مهمترین روش ها برای استخراج اطلاعات کاربردی محسوب می شود که در حال حاضر با دو روش کلی پردازش پیکسل پایه و شیءپایه انجام می گیرد.  روش پیکسل پایه که مبتنی بر طبقه بندی ارزش های عددی تصاویر است، و روش جدید شیءگرا که علاوه بر ارزش های عددی، اطلاعات مربوط به محتوا، بافت و زمینه را نیز در فرآیند طبقه بندی تصاویر به کار می گیرد. لذا در تحقیق حاضر بنا به دقت بالای طبقه بندی شیءگرا نسبت به طبقه بندی پیکسل پایه از تکنیک های شیءپایه برای طبقه بندی و تخمین سطح پوشش برفی استفاده شد. در تصاویر ماهواره ای سنجنده MODIS   به علت قدرت تفکیک مکانی پایین، آن دسته از پوشش های برفی که در داخل دره های کوهستانی هستند قابل استخراج نمی باشند. همچنین تفکیک پوشش برف از پوشش ابر در این نوع از تصاویر با دقت بسیار پایینی انجام می شود. در این پژوهش به دلیل استفاده از تصاویر ماهواره ای Landsat 8 و روش نوین طبقه بندی تصاویر، علاوه بر استخراج سطح برف در دامنه های مختلف منطقه مورد مطالعه، پوشش برف داخل دره ها نیز به وسیله الگوریتم های NDSI, NDVI, LST, Brightness با دقت بسیار مناسبی به میزان 89/1882 کیلومترمربع برای محدوده کوهستانی سهند استخراج گردید که از نتایج آن می توان به عنوان جایگزین ایستگاه های برف سنجی استفاده کرد.

در حوضه قرنقوچای، واقع در دامنه های شرقی سهند (با مختصات جغرافیائی از' 27 / ° 46  تا' 42/ ° 47 طول شرقی و از '58 / °36  تا' 44 / ° 37 عرض شمالی)، به عنوان بزرگترین و پرآب ترین حوضه توده کوهستانی سهند،که روستاهای زیادی رادرخودجای داده است. وقوع ریزش های سنگی و افتان ها، در محدوده مذکور، به عنوان یکی از پیامدهای طبیعی از فعالیت فرآیندهای مختلف، با دخالت های انسانی تشدید می گردند و بیشتر تاسیسات انسانی، بویژه جاده های کوهستانی را مورد تهدید خود قرارمی دهند. در این مطالعه، به منظور ارزیابی سهم عوامل تاثیرگذار در وقوع ریزش های سنگی و پهنه بندی محدوده های مستعد به وقوع این پدیده ها، ابتدا عوامل احتمالی مختلف دخیل در وقوع آنها شناسائی و با هدف تعیین سهم عوامل، ابتدا 10 لایه از نقشه های مربوط به پراکندگی عوامل مختلف تهیه و سپس این نقشه ها روقومی شده و پس از تجزیه و تحلیل با روش دومتغیره، و وزن دهی به عوامل مختلف در روی واحدهای ویژه، نقشه پهنه بندی ریزش های سنگی با استفاده از نرم افزار ARC/VIEW برای حوضه قرنقوچای ترسیم شده است. این نقشه ترسیمی نشان می دهد که، دامنه های متشکل از مواد آذرین (داسیت و آندزیت)، بویژه گدازه های میوسن، بیشترین تکه های سنگی را در اختیار پای دامنه ها قرار می دهند و در طول سال، اغلب سطح جاده هایی که از این دامنه ها عبور داده می شوند از این تکه سنگ ها پرشده و در عبور و مرور، اختلالاتی را ایجاد می کنند و به هنگام وقوع در مواردی به مساکنین واقع در پای چنین دامنه هایی، خسارات زیادی وارد می سازند.