گرگانرود

حرکات توده ای، ازجمله پدیده های مورفودینامیک هستند که تحت تأثیر عوامل مختلفی در سطح دامنه های مناطق کوهستانی به وقوع می پیوندد پهنه بندی لغزش ها یکی از روش هایی است که می توان به کمک آن مناطق بحرانی را تعیین کرده و از نقشه های پهنه بندی به دست آمده در برنامه ریزی ها استفاده کرد در این راستا با توجه به موضوع هدف پژوهش حاضر بررسی عرصه های آسیب پذیر در برابر مخاطرات طبیعی با تأکید بر زمین لغزش است. تحقیق حاضر، با توجه به ماهیت مسئله و موضوع موردبررسی، از نوع توصیفی - تحلیلی و از حیث مطالعات کاربردی با تأکید بر روش های کمی است. جهت شناسایی مکان های دارای پتانسیل لغزش بالا معیارهایی از قبیل: (شیب، جهت شیب، کاربری اراضی، فاصله از مراکز سکونتی، انحنای زمین، بارش، ارتفاع، تراکم پوشش گیاهی، زمین شناسی، خاک، تراکم آبراهه، فاصله از جاده مورد ملاحظه قرارگرفته اند به منظور محاسبه تراکم و میزان سبزی پوشش گیاهی از باندهای مادون قرمز نزدیک و باند قرمز(4-5) ماهواره لندست8 استفاده گردید و خروجی نهایی با روش هم پوشانی حسابی در محیط GISمحاسبه شد تمامی فرایندها و تجزیه تحلیل داده ها در محیط GIS و نرم افزار Super decision استفاده گردید همچنین نتایج بدست آمده در نقشه نهایی نشان دهنده آن است که طبقه 5 با ضریب رانش بالا 15 درصد از کل مساحت منطقه، طبقه4 با ضریب لغزش زیاد 19 درصد، طبقه3 با ضریب متوسط35 درصد، طبقه 2 با ضریب کم22 درصد، طبقه1 با ضریب خیلی کم8 درصد را به خود اختصاص داده اند درنتیجه بالغ بر 34 درصد از کل منطقه در معرض لغزش شدید قرار دارد.

چکیده در رابطه های تجربی برای محاسبه زمان تمرکز، شدت بارش حوضه یکنواخت فرض شده است. تغییرات در شدت، مدت و توزیع فضایی از ویژگی های ذاتی بارش های همرفتی شمرده می شود. در این پژوهش، با استفاده از تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و مقدار و پراکنش بارش، با تفکیک مکانی پانصد متر شعاعی و تفکیک زمانی پانزده دقیقه، محاسبه شد. سیل هشتم خرداد 1393 در سه حوضه سرمو، زرین گل و رامیان بررسی شد. ابتدا محدوده هریک از حوضه ها در محیط GIS به دست آمد و به صورت برنامه اجرایی برای نرم افزار رادار تعریف شد و سپس، به کمک تصاویر و داده های رادار هواشناسی، شدت و نحوه پراکنش بارش در حوضه های انتخابی واکاوی شد. نتایج نشان داد شدت، مدت و پراکنش بارش تعیین کننده مقدار رواناب حوضه بود. زمان سیل با زمان تمرکز و بیشینه رواناب حوضه اختلاف داشت. واکاوی تصاویر رادار نشان داد که بیشینه رواناب، علاوه بر مجموع بارش حوضه، به پراکنش بارش نیز مرتبط بود. اگر مجموع و پراکنش بارش هم سو بودند، شدت سیلاب افزایش و اگر شدت و مجموع بارش ناهم سو بودند، شدت سیلاب کاهش داشت. در پیش بینی زمان سیلاب و رواناب بیشینه، استفاده از داده های رادار دقتی بیشتر از روش های تجربی داشت.

براثر فعالیت های انسانی، چهره زمین همواره دست خوش تغییر می شود. از این رو برای مدیریت بهینه مناطق طبیعی، آگاهی از روند و میزان تغییرات پوشش گیاهی/کاربری اراضی ضروری است و برآورد این تغییرات اهمیت به سزایی دارد .هدف از انجام این پژوهش، پایش تغییرات پوشش اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره ای در حوضه آبخیز گرگانرود در استان گلستان است. در این تحقیق، تصاویر سنجنده TM سال 1366، سنجنده ETM+ سال 1379 و سنجنده OLI سال 1398 مورد پردازش و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور، بعد از انجام تصحیحات هندسی و اتمسفریک، پایش و طبقه بندی تصاویر با استفاده از شش تکنیک پایش تغییر در حوضه گرگانرود با مساحت 8020 کیلومتر مربع آنالیز شده و تغییرات رخ داده در این حوضه در دو دوره زمانی، از سال 1366 تا 1379 و 1379 تا 1398 بررسی شد. تکنیک های پایش تغییر مورد استفاده در این مطالعه شامل تفاضل باند قرمز، تفاضل باند مادون قرمز، تفاضل PCA و تفاضل PCA استاندارد شده، آنالیز برداری تغییر و مقایسه پس از طبقه بندی بوده اند. جهت تعیین آستانه از روش های آماری استفاده شده است. پس از تعیین آستانه تغییر، مناطق دارای تغییرات کاهشی، افزایشی و بدون تغییر مشخص شده است. جهت ارزیابی دقت تکنیک های پایش تغییر، پس از برداشت های زمینی که از طریق بازدید میدانی، تصاویر ماهواره ای گوگل ارث و عکس های هوایی به دست آمد، از دقت تولیدکننده، دقت استفاده کننده، دقت کل و ضریب کاپا استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مشخص شد روش PCA1 استاندارد شده در هر دو دوره بیشترین دقت کل و ضریب کاپا را داشته است. مقادیر این دو پارامتر به ترتیب برای دوره اول برابر با 5/96 درصد و 94 درصد و برای دوره دوم برابر با 5/91 درصد و 86 درصدبه دست آمده است. روش  PCA1با دقت کلی و ضریب کاپا برابر با 5/84 درصد و 74 درصد برای دوره اول و 89 درصد و82 درصد برای دوره دوم بعد از روش PCA1 استاندارد شده، بیشترین میزان دقت را بین سایر روش ها داشته است. در حالی که روش تفاضل باند مادون قرمز نزدیک، در هر دو دوره از کمترین دقت کل  و ضریب کاپا نسبت به سایر روش ها برخوردار بوده است. بررسی نتایج به دست آمده در این مطالعه به خوبی نشان می دهد که در فاصله زمانی سال های 1366 تا 1398، اراضی کشاورزی(دیم) بیشترین تغییرات مثبت را داشته اند. اضافه شدن این اراضی اکثراً به قیمت از دست رفتن مراتع بوده است(به دلیل حاصلخیزی بالاتر). همچنین، در این فاصله زمانی 32 ساله، مرتع نیز دچار تغییر و تحول شده اند که تغییرات کاهشی در آن ها را می توان به دلیل شخم مراتع و اختصاص آن ها به کشاورزی دانست.

در سال های اخیر، وقوع چندین مورد سیل مخرب در دشت جنوب شرقی دریای خزر، ناشی از طغیان آب گرگانرود، موجب تلفات و خسارات فراوانی شده است. پیش بینی شرایط آینده مورفولوژیک رودخانه و محیط های پیرامون آن از عوامل ضروری در برنامه ریزی و آمایش دشت های ساحلی است. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای لندست 5، 7 و 8 سال های، 2002،1987 و 2018، همراه با بررسی های میدانی، مطالعات نرم افزاری و مدل تلفیقی زنجیره مارکوف و سلول های خودکار به عنوان ابزار تحقیق بهره گرفته شد. صحت مدل سازی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تصادفی مورد تأیید قرار گرفت. همچنین نحوه عکس العمل کانال رود در زمان وقوع رخداد سیلاب براساس تصویر ماهواره ای سوم آوریل 2019 موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، بیشترین احتمال تغییرات در منطقه مطالعه در واحدهای رودخانه، دشت و تأسیسات ساخت انسان پیرامون دریاچه سد وشمگیر وجود دارد. همچنین شیب هیدرولیکی بسیار کم گرگانرود در نواحی پایین دست سد وشمگیر، موجب عدم تخلیه سریع سیلاب و ایجاد جریان دبی معکوس و طغیان آب به اراضی پیرامون آن است. این پدیده موجب تداخل سیلاب گرگانرود و سرشاخه های قره سو در محدوده بین سلاق یلقی و آق قلا می شود. لذا افزایش تراز ارتفاع کرانه های بین سرشاخه های گرگانرود و قره سو می تواند از تداخل جریان در آن ها جلوگیری نموده و سبب کاهش مخاطره سیل گیری اراضی پیرامون قره سو شود. با توجه به طغیان آب و انتقال سیلاب از طریق کانال های متروک گرگانرود در اراضی شمال آق قلا تا سیمین شهر، احداث کانال اضطراری تخلیه سیلاب از مسیر کانال های متروک، می تواند یک راهکار دائمی برای کنترل سیل در این مناطق باشد.

مدیریت سیلاب رویکرد جامعی ا ست که شامل شاخص های متعدد ارزیابی در حوضه آبخیز رودخانه ها و یک روش مؤثر و پایدار ولی پیچیده می باشد. ارزیابی خطر سیلاب به منظور بررسی میزان آسیب پذیری و مواجهه با خطر، اطلاعات ارزشمندی را برای مدیریت سیلاب فراهم می کند. روش پژوهش حاضر، با توجه به ماهیت مسأله و موضوع مورد بررسی، از نوع توصیفی - تحلیلی است و از نوع مطالعات کاربردی با تأکید بر روش های کمی است، در تحقیق حاضر تغییرات منطقه ای سیلاب در حوضه آبخیز گرگانرود با کارگیری اطلاعات ایستگاه های سازمان هواشناسی (سینوپتیک) با دوره ﺁماری 30 ساله (1368 تا 1397)، کاربری اراضی، پوشش گیاهی، شاخص رطوبت توپوگرافیک، شیب، ارتفاع، لیتولوژی زمین، فاصله از رودخانه، تراکم رودخانه، فرسایش، خاک شناسی، رواناب، داده های شبیه سازی شده میانگین بارش حاصل از مدل  HadCM3 در LARS-WG تحت سناریو SRA1B بین سال های 2011 تا  2045 برﺁورد شده است. در این تحقیق در دو بخش متفاوت که در روش اول از مدل  LARS-WG برای ریز مقیاس نمائی جهت پیش بینی اقلیم آینده (نزدیک و دور) و در بخش دوم از مدل هیدرولوژیکی SWAT برای ارزیابی خطر سیل استفاده شد و با توجه به درصد خطرات احتمالی در حوضه آبریز گرگانرود در محیط نرم افزار SWAT و GIS پهنه بندی صورت گرفت. در این پژوهش بر اساس مدل SWAT مقادیر بارش روزانه و دمای روزانه ایستگاه های سینوپتیک واسنجی گردید. نتایج نشان داده اند که تغییر اقلیم و ساختار محیط طبیعی در منطقه پیامدها و اثراتی از جمله تغییر الگوی بارش، به وجود آمدن ناهمگنی در سری داده های تاریخی، تغییر سطح آب رودخانه ها و کاهش تولیدات کشاورزی، تغییر در ترکیب و تولید گیاهی مراتع، تغییر سطح آب های زیرزمینی، بروز مشکلات اجتماعی و اقتصادی و ... به وجود آورده است. برخی از رفتارها در سری های زمانی عناصر اقلیمی ناگهانی، شدید و ناپایدار بوده و به شکلی غیرمترقبه دیده می شوند. عوامل فیزیوگرافی همچون شیب، بافت خاک، کاربری اراضی و نفوذپذیری سنگ ها موجب پاسخ های هیدرولوژیکی متفاوت به رخداد بارش در حوضه های مختلف منطقه شده و این امر بر ایجاد و ویژگی های سیلاب ناگهانی تأثیرگذار بوده است.

پتانسیل سیل خیزی عبارت از تعیین و توصیف مناطق دارای پتانسیل ازنظر رواناب های سطحی است درواقع با تعیین محل های دارای پتانسیل بالا به نوعی می توان یک ارزیابی کلی از وضعیت سیل خیزی منطقه نیز به دست آورد . روش پژوهش حاضر، با توجه به ماهیت مسئله و موضوع موردبررسی، از نوع توصیفی - تحلیلی است و از نوع مطالعات کاربردی با تأکید بر روش های کمی است، در تحقیق حاضر تغییرات منطقه ای سیلاب در حوضه آبخیز گرگانرود با کارگیری اطلاعات ایستگاه های سازمان هواشناسی (سینوپتیک) با دوره ﺁماری 30 ساله 1368 تا 1397 کاربری اراضی، پوشش گیاهی، شاخص رطوبت توپوگرافیک، شیب، ارتفاع، لیتولوژی زمین، فاصله از رودخانه، تراکم رودخانه، فرسایش، خاکشناسی، رواناب، داده های شبیه سازی شده میانگین بارندگی حاصل از مدل HadCM3 در LARS-WG تحت سناریو SRA1B بین سال های 2011 تا 2045 برﺁورد شده است. در این تحقیق در دو بخش متفاوت که در روش اول از مدل LARS-WG برای ریز مقیاس نمائی جهت پیش بینی اقلیم آینده (نزدیک و دور) و در بخش دوم از مدل هیدرولوژیکیSWAT برای ارزیابی خطر سیل استفاده استفاده شد و با توجه به درصد خطرات احتمالی در حوزه آبریز گرگانرود در محیط نرم افزار SWAT وGIS پهنه بندی گردید. پهنه بندی خطر سیلاب حوضه آبخیز گرگانرود نشان می دهد بیشتر سطح حوضه برابر 89 درصد در معرض خطر سیلاب شدید واقع شده است. نتایج نشان داده اند که تغییر اقلیم و ساختار محیط طبیعی در منطقه پیامدها و اثراتی ازجمله تغییر الگوی بارش، به وجود آمدن ناهمگنی در سری داده های تاریخی، تغییر سطح آب رودخانه ها و کاهش تولیدات کشاورزی، تغییر در ترکیب و تولید گیاهی مراتع، تغییر سطح آب های زیرزمینی، بروز مشکلات اجتماعی و اقتصادی و ... بوجود آورده است. عوامل فیزیوگرافی همچون شیب، بافت خاک، کاربری اراضی و نفوذپذیری سنگ ها موجب پاسخ های هیدرولوژیکی متفاوت به رخداد بارش در حوضه های مختلف منطقه شده و این امر بر ایجاد و ویژگی های سیلاب ناگهانی تأثیرگذار بوده است.