حوضه زنوزچای

برای ارزیابی سیل خیزی حوضه مطالعاتی و شبیه سازی بارش- رواناب از مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS و اکستنشن HEC-GeoHMS در بستر نرم افزار ArcGIS بهره گرفته شد. برای تهیه نقشه خطر سیلاب (سیل گیری) حوضه ی مطالعاتی 10 متغیر موثر بر وقوع سیلاب با کاربست منطق فازی در بستر سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) ترکیب شدند. در راستای اهداف تحقیق از نقشه های زمین شناسی، تصاویر DEM، تصاویر ماهواره ای Sentinel-2 و Google Earth، نقشه گروه های هیدرولوژیک خاک، داده های اقلیمی و هیدرومتری همراه با هیدروگراف ها و هایتوگراف های حوضه مطالعاتی بهره گرفته شد. نتایج نشان دهنده کارایی بالای رویکرد مورد استفاده در شناسایی پهنه های سیل خیز و سیل گیر می باشد. مناطق سیل خیز منطبق بر زیرحوضه های قسمت های میانی حوضه آبریز زنوزچای می باشند. وجود سازندهای زمین شناسی و خاک های با نفوذپذیری اندک، شیب زیاد، فقدان یا ضعف پوشش گیاهی، زمان تمرکز و زمان تاخیر اندک از جمله مهم ترین دلایل بالا بودن رواناب و هدایت سریع رواناب های ناشی از بارش در این زیرحوضه هاست. پهنه های سیل گیر منطقه مطالعاتی عمدتا منطبق بر دشت های سیلابی مجاور آبراهه های اصلی و راس مخروط افکنه زنوزچای می باشند. مجاورت با رودخانه، شیب ملایم، تراکم زهکشی بالا، مقادیر پایین شاخص تحدب سطح زمین، مقادیر بالای شاخص عمق دره و به هم پیوستن دو آبراهه اصلی حوضه مطالعاتی، پخش سیلاب در این پهنه ها را مساعدت می کنند. وجود مناطق مسکونی در مجاورت آبراهه های اصلی منطقه و مکان گزینی تمامی یا بخشی از آنها بر روی دشت های سیلابی منطقه، خطرات ناشی از سیلاب را به طور قابل توجهی افزایش داده است.

در پژوهش حاضر مخاطرات ژئومورفولوژیکی حوضه آبریز زنوزچای- واقع در شمال شهرستان مرند استان آذربایجان شرقی- مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا طریق تهیه نقشه های پهنه بندی نئوتکتونیک، سیلاب و زمین لغزش صورت گرفت. پهنه بندی فعالیت های تکتونیکی نسبی (Iat) از طریق میانگین گیری و ترکیب شاخص های ژئومورفیک گرادیان طولی آبراهه، انتگرال هیپسومتریک، شکل حوضه زهکشی، سینوزیته جبهه کوهستان، نسبت پهنای کف دره به عمق دره و فاکتور عدم تقارن حاصل می شود. نقشه های پهنه بندی مخاطرات سیلاب و زمین لغزش از طریق ترکیب لایه-های موضوعی با بهره گیری از مدل فرایند تحلیل شبکه (ANP) در بستر سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه شدند. داده های بارش، تصاویر مدل رقومی ارتفاع (DEM)، نقشه های زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای Sentinel مهم ترین داده های مورد استفاده در تحقیق حاضر می باشند. نتایج حاصل از شاخص های ژئومورفیک بیانگر این است که بخش قابل توجهی از آنومالی های این شاخص ها از اختلافات سنگ شناسی حوضه نشات می گیرند. پهنه بندی تکتونیک فعال منطقه نیز حاکی از ضعف نسبی فرایندهای نئوتکتونیکی و جنبش گسل های منطقه و غلبه فرایندهای فرسایشی می باشد. در رابطه با خطر وقوع سیلاب نتایج مدل ANP نشان داد که متغیرهای شیب، فاصله از رودخانه و تحدب سطح زمین اهمیت بالاتری در پخش سیلاب برعهده دارند. از نظر خطر وقوع سیلاب، درحدود 4 درصد از سطح حوضه زنوزچای در کلاس خطر بسیار زیاد و 4/7 درصد در کلاس خطر زیاد واقع شده است. پهنه های خطرناک منطبق بر بستر دره های دو آبراهه اصلی حوضه می باشند و درنتیجه، بخش هایی از سکونتگاه های موجود در این دره ها در معرض سیلاب های مخرب قرار دارند. درنهایت، براساس نتایج مدل ANP سه متغیر شیب، لیتولوژی و بارش اهمیت بالاتری در احتمال وقوع زمین لغزش های منطقه دارند. درحدود 16 درصد حوضه زنوزچای در کلاس خطر زیاد و 7 درصد آن در کلاس خطر بسیار زیاد زمین لغزش واقع شده اند. وقوع زمین لغزش در قسمت های میانی حوضه به دلیل مجموعه ای از شرایط، مانند حضور شیب و سازندهای زمین شناسی مستعد، از احتمال بالاتری برخوردار است.

هدف پژوهش حاضر، برآورد میزان فرسایش خاک و بررسی نقش لندفرم ها و واحدهای لیتولوژی در فرسایش خاک حوضه آبریز زنوزچای شهرستان مرند می باشد. در این پژوهش برای برآورد میزان فرسایش خاک از مدل جهانی اصلاح شده هدررفت خاک (RUSLE)، سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) و سنجش از دور (RS) استفاده شد. برای اجرای مدل عوامل فرسایندگی باران (R)، فرسایش پذیری خاک (K)، توپوگرافی (LS)، حفاظت خاک (P) و مدیریت پوشش گیاهی (C) در محیط Arc GIS محاسبه و سپس نقشه فرسایش خاک در 5 کلاس خطر (بسیار کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد) ترسیم شد. برای طبقه بندی و ترسیم نقشه لندفرم ها نیز از شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI) استفاده شد. سپس نقش لندفرم ها و واحدهای لیتولوژی مختلف در ارتباط با نرخ فرسایش خاک و با تلفیق نقشه های مربوطه بررسی شدند. نتایج اجرای مدل نشان داد که متوسط فرسایش خاک 1/71 تن در هکتار در سال است. نتایج نقشه فرسایش نشان داد که بخش عمده ای از حوضه (67/07درصد) جزء طبقه فرسایشی خیلی کم و 2/37 درصد آن در طبقه فرسایشی خیلی زیاد و زیاد قرار دارند. با تلفیق نقشه لندفرم ها و فرسایش خاک معلوم شد که بیشترین فرسایش در مجموع به دره ها و بریدگی های واقع بر ارتفاعات و دامنه ها و سپس ستیغ های مرتفع و قله کوه ها اختصاص دارد. در حوضه زنوزچای، فرسایش خاک بیشتر بر روی نهشته های تیپ فلیش، کنگلومرای قرمز و خاکستری با میان لایه های مارنی و پادگانه های آبرفتی می باشد. ضریب همبستگی بین عوامل مدل (RUSLE) و فرسایش خاک نشان داد عامل توپوگرافی (LS) بیشترین اثرگذاری را در محاسبه میزان فرسایش حوضه زنوزچای دارد.