ژئومورفولوژی رودخانه ای

موضوع موردمطالعه در این پژوهش، تحلیل شکل مجرا در حوضه آبریز رودخانه مهاباد است. این منطقه در جنوب دریاچه ارومیه قرار دارد. تغییرات سریع شکل مجرا یکی از ویژگی های مهم این رودخانه است که بررسی این تغییرات جهت اجرایی پروژه های عمرانی لازم است. برای این منظور تغییرات مورفولوژیکی مجرای رودخانه در زمان های مختلف با استفاده از عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای دوره های مختلف مشخص شد، سپس ارتباط بین متغیرهای مؤثر بر شکل مجرا ازجمله دبی، شیب، توان جریان، میزان رس کرانه ها و پهنای بستر با تغییرات مشاهده شده مورد تحلیل واقع گردید، نتایج نشان داد که مواد درشت دانه موجود در کرانه ها همراه با افزایش نسبت پهنا به عمق سبب شکل گیری مجرای گیسویی شده است. به طرف پایین دست بعد از محدوده گیسویی، رودخانه به شکل سینوسی تغییر پیدا می کند. به نظر می رسد افزایش میزان رس که سبب مقاومت بالا کرانه ها می گردد، همراه با افزایش دبی، عامل این تغییر باشد. در حدفاصل سد مهاباد در بالادست و سد کوچک انحرافی در پایین دست جریان، رودخانه به شکل آدا تغییر می یابد مقایسه عکس های هوایی سال های متوالی نشان می دهد این نوع مجاری در دوره کنونی توسعه پیداکرده اند. به نظر می رسد ایجاد سد سبب کاهش دبی اوج و نهشته شدن رسوبات در داخل مجرا شده که درنتیجه این امر شرایط لازم برای مجرای آدا فراهم آمده است.

مطالعه تغییرات مورفولوژیک رودخانه ها و رابطه آن با عوامل تأثیر گذار طبیعی و انسانی به طور گسترده ای به عنوان یک ابزار مفید به منظور مشخص نمودن روند تکاملی رودخانه ها و برنامه ریزی درست برای حفاظت و بازسازی رودخانه ها شناخته شده است. استان خوزستان با برخورداری از جریان رودخانه های دائمی بزرگ، نقش مهمی را در چرخه حیاتی آب کشور ایفا نموده و سهم قابل توجهی از اهداف توسعه پایدار در بخش آب و کشاورزی را به خود اختصاص داده است. در این میان رودخانه کارون به عنوان بزرگ ترین رودخانه ایران همه ساله حجم آب قابل توجهی را به دشت خوزستان و نهایتاً خلیج فارس روانه می سازد. این مطالعه به بررسی تغییرات ژئومورفولوژیکی رودخانه کارون با استفاده از تفسیر عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای تجزیه وتحلیل آماری هیدرو اقلیمی و آنالیزهای رسوب شناسی در محدوده شهر اهواز می پردازد. ابتدا با استفاده از عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای Landsat و IRS تغییرات مکانی و زمانی بستر رودخانه طی سال های 1954، 2000 و 2011 مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت و سپس به بررسی علل این تغییرات پرداخته شد. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد که طی 57 سال تغییرات چشمگیری در مورفولوژی رودخانه ازجمله تغییر در عرض رودخانه به ویژه در محدوده شهر اهواز، تغییر در مئاندرها و ایجاد جزایر رسوبی به وجود آمده است. همچنین آنالیز رسوبات جزایر نشان داد رسوبات تشکیل دهنده جزایر حاصل سیلاب های متعدد بوده که در محیطی آرام نهشته گذاری شده اند. علل اصلی ایجاد تغییرات کاهش دبی به دلیل ساخت سدهای متعدد در بالادست، ساخت پل های متعدد در مسیر رودخانه به ویژه در محدوده شهر اهواز، عوامل زمین شناسی و پوشش گیاهی می باشد. به طورکلی انسان و دخالت های آن مهم ترین عامل تغییرات مورفولوژی بستر رودخانه کارون می باشد.

اغلب روش شناسی را به عنوان فرایندی هنجاری یا تجویزی از چگونگی انجام تحقیق توسط جامعه علمی مطرح می کنند. در عین حال هر روش شناسی که نتواند با واقعیات عملی در صحنه طبیعیت و یا جامعه مرتبط شود به احتمال مطلبی غیر علمی و فاقد ارزش تلقی می شود. این پژوهش با استفاده از منابع اسنادی– کتابخانه ای داخلی و خارجی تهیه شده، انواع برداشت ها از روش شناسی در ژئومورفولوژی و خلط آن با تکنیک ها و یا مراحل انجام تحقیق مورد بحث، بررسی، مقایسه، نقد و تحلیل قرار گرفته است. همچنین تلاش شده ضمن بیان شرایط و عوامل مؤثر در یک تبیین موفق و مناسب با استفاده از نوشته ها و نظرات روش شناسان و صاحبان نظر روش شناسی در قلمرو ژئومورفولوژی به بیان روش های پژوهش و مطالعه در ژئومورفولوژی پرداخته و این روش ها در یک چهارچوب کلی دسته بندی شود. در این تحقیق به دلیل گستردگی دامنه قلمروهای مطالعاتی ژئومورفولوژیک، ادبیات ژئومورفولوژی جریانی (رودخانه ای) مورد تأکید و بررسی قرارگرفته است. یافته های تحقیقنشانگر غلبه نگرش ها و روش های نخبگان ژئومورفولوژی بر سایرین (مدگرایی و نخبه سالاری در پژوهش های ژئومورفولوژیک)، تشتت در بهره گیری از روش های منطق علم و اختلاط اندیشه های فلسفی و بی توجهی به دامنه معرفتی– منطقی و کلامی مفاهیم توسط ژئومورفولوژیست های داخلی و خارجی است.

کشور ایران با استقرار در منطقه خشک و نیمه خشک همواره از نظر کمی و کیفی با مشکل کمبود منابع آب رو به رو است. بر همین اساس نیاز به تدابیر مدیریتی برای این منابع محدود احساس می شود. از جمله روش های مدیریتی مدیریت منابع آب و انتقال این دانش جهت استفاده کاربران طبقه بندی رودخانه ها است. رودخانه خرم آباد یکی از مهترین رودخانه ها و منابع آبی در غرب کشور ایران در یک حوضه کوهستانی قرار گرفته است. این رودخانه به عنوان یکی از شریان های حیاتی شهرستان خرم آباد به شمار می رود. لذا در مباحث مدیریت منابع آب به این رودخانه توجه ویژه ای شده است و پژوهشهایی صورت گرفته است اما با دیدگاه مدیریت محیطی و با بهره گیری از دانش ژئومورفولوژی نبوده اند. یکی از ابزارهای مهم مدیریت منابع آب این منطقه  طبقه بندی ژئومورفولوژیک رودخانه ها است. به همین جهت در این پژوهش بر اساس سه فاکتور چشم انداز، الگوی رودخانه و محدودیت بستر رودخانه خرم آباد و با بهره گیری از مشاهدات میدانی، تصحیح هندسی و موزاییک نمودن تصاویر ماهواره ای P5 مربوط به حوضه رودخانه خرم آباد، تهیه مدل ارتفاع رقومی و روش خوشه بندی در نرم افزار SPSS الگویی برای طبقه بندی این رود و رودهای مشابه در سایر مناطق جغرافیایی کوهستانی تهیه و ارائه شد. بر اساس این الگو رودخانه خرم آباد به چهار طبقه تقسیم شد. در این طبقه بندی از بخش های نه گانه رودخانه، بخش های 2،4،5و6 در طبقه اول، بخش های 7،8 و9 در طبقه دوم، بخش 3 در طبقه سوم و بخش 1 در طبقه چهارم قرار گرفتند. فاکتور اصلی تفکیک این بخش ها در طبقه بندی ها، فاکتور چشم انداز بود. هر چند که در بخش سوم (طبقه سوم) فاکتور شریانی بودن رودخانه، عامل تفکیک بوده است. این طبقه بندی از رودخانه مورد مطالعه می تواند به کاربران و برنامه ریزان منابع آب کمک کند تا با صرف هزینه و زمان کمتر و دقت بیشتر، رودخانه ها را دسته بندی و برای امور مدیریتی از آن بهره گیرند.

تخریب رودخانه ها و در پی آن ضرورت بازسازی آن ها، در سراسر جهان از مسائل مهم شناخته شده می باشد. با این حال، روش های مناسب برای ارزیابی تغییرات مورفولوژیکی (شکل شناسی) که مرتبط با این عمل آن هاست و همچنین شناخت میزان تأثیر عوامل مورفولوژی برای مداخله در کار بازسازی رودخانه ها، همچنان در حال بررسی می باشد. منطقه جاجرود و سدلتیان در شمال شرق تهران به دلیل آب و هوای مطبوعی که دارد همیشه مورد توجه طبیعت گردان و علاقه مندان به طبیعت بوده و هست. به همین دلیل در طی دهه های اخیر به شدت بستر رودخانه جاجرود و حواشی آن مورد دستکاری انسان قرار گرفته است. از این رو مطالعه روند تغییرات هیدرومورفولوژیکی این رودخانه بسیار ضروری می باشد. هدف از این پژوهش ارزیابی شرایط هیدرومورفولوژیکی بخشی از رودخانه جاجرود با استفاده از روش MQI می باشد. بر همین اساس تصاویر ماهواره ای سال 2018 لندست 8 و سال 1976 لندست 4 از منطقه تهیه گردیدند و بازدیدهای میدانی چندی صورت گرفت. نتایج تحقیق نشان می دهند که تمامی بازه های منطقه از لحاظ روش MQI در شرایط ضعیف و خیلی ضعیف قرار گرفته اند که این مسائل ناشی از قطع درختان به منظور ایجاد ساخت و سازهای انسانی، برداشت شن و ماسه، ایجاد تفرجگاه های متعدد در حواشی رودخانه و تغییر الگوی رودخانه می باشد.

در این پژوهش با هدف بررسی تعییرات ژئومورفولوژیکی و ارتباط بین فرم ها و الگوی شبکه آبراهه های حوضه رامهرمز، از مدل رده آریه ای استفاده شده است. این مدل، تحلیل مناسب و قوی برای شناسایی تعادل یک حوضه را فراهم می کند. حوضه مورد مطالعه جزو حوضه جراحی- زهره در جنوب غربی ایران و در محدوده حوضه آبریز خلیج فارس قرار گرفته است. در مرحله اول پژوهش با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست سال 2017، نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1:50000 و DEM منطقه مورد مطالعه، مرز و شبکه های آبراهه های حوضه استخراج و در نرم افزار MapViewer با استفاده از روش هورتون-استرالر رده بندی شده است. داده ها پس از برداشت در محیط نرم افزارGlobal mapper20 و ArcGIS10.5 پردازش شده و در نهایت مورد تحلیل قرار گرفتند. مطابق نتایج مدل رده آرایه ای، تعداد و درازای آبراهه های سمت چپ حوضه نسبت به سمت راست روند افزایشی دارد و طول رده های آبراهه ها در هیچکدام از رده ها با همدیگر تعادل ندارند. با توجه به یافته ها و محاسبات مدل، افزایش و کاهش نسبی تغییرات شیب در قسمت های مختلف بر الگوی رودخانه تأثیر گذاشته و تغییراتی در سیمای حوضه مطالعاتی ایجاد کرده است. همچنین بی نظمی در آبراهه های حوضه ناشی از اشکال مختلف فرسایش و فعالیت تکتونیکی می باشد که در تکامل حوضه مورد مطالعه دخالت داشته است. فرم آبراهه ها در طول زمان دچار تغییرات شده اند. این بی نظمی ها که نوعی ناتعادلی و آشوب در آبراهه ها ایجاد نموده، بیانگر این است که آبراهه های پهنه پژوهش از الگوی کیاتیک پیروی می کند. در واقع با وقوع آستانه، فرم و فرآیندهای ژئومورفیکی آبراهه های حوضه تغییر پیدا می کنند.

مطالعات مربوط به رودخانه و مسایل مربوط به مدیریت رود باید با شناسایی ویژگی و رفتار رود در بازه های و با مشارکت ژئومورفولوژیست ها صورت گیرد که نتیجه آن علاوه بر کاهش خطر، باعث کاهش هزینه نیز می گردد. مدیریت رودخانه شامل استراتژیهایی است که به نحو مؤثری در رفتار رود اثر داشته باشد. در این مقاله بر پایه چهارچوب استایل رود ویژگی و رفتار رود در حوضه ارنگه کرج مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت و چهارچوب استایل رود در بازه های رودخانه حوضه ارنگه، برحسب ژئومتری کانال( اندازه و شکل )، پلانفرم کانال، مجموعه واحدهای ژئومورفیک و جنس مواد بستر مشخص شدند. چهارچوب استایل رود در ٤ مرحله انجام پذیرفت که هر مرحله شامل گام های مختلفی است. با توجه به معیارهای عنوان شده، در حوضه ارنگه 13 استایل رود شناسایی گردید که شامل استایل رود سرآب پرشیب، گلوگاه در موقعیت دره ای محدود، نسبتا محدود پلانفرم با سینوزیته کم قلوه سنگی تخته سنگی، سینوزیته کم گراولی، بستر سنگی ماسه ای، بستر عریض سیلابی، مئاندری گراولی، نا محدود سینوزیته کم، قلوه سنگی با کناره تثبیت شده، نسبتا محدود سینوزیته کم، قلوه سنگی با کناره تثبیت شده، دره ای نسبتا محدود قلوه سنگی، تخته سنگی نامتقارن، دره ای نسبتا محدود قلوه سنگی، تخته سنگی متقارن، بستر مصنوعی می باشد. در مرحله یک ویژگی ها و رفتار رود در هر استایل رود مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت است، درمرحله دو تکامل رود و شرایط ژئومورفیک بازه و در مرحله سه پتانسیل بازیابی ژئومورفیک رود مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس در مرحله چهار اولویت های مدیریتی برای مدیریت رودخانه (شامل حفاظت، استراتژیک، پتانسیل بازیابی بالا و پتانسیل بازیابی متوسط و ضعیف) مشخص گردید. حفاظت از بازه هایی که ساختار ژئومورفیک منحصر به فردی دارند و یا باقیمانده ای از شرایط قبل از آشفتگی هستند جزء مهم ترین اولویت مدیریتی محسوب می گردند. استایل سرآب پرشیب، گلوگاه و استایل نامحدود سینوزیته کم، قلوه سنگی با کناره های تثبیت شده استراتژی حفاظت را به خود اختصاص میدهند.

رودخانه ها تنوع مورفولوژیکی متنوعی دارند . واحدهای ژئومورفیک رودخانه ای هم براساس موقعیت آن ها در کانال و دره به چهار قسمت شامل مورفولوژی بستر کانال، اشکال میان کانالی، متصل به کرانه و دشت سیلابی می شوند. دو نوع کانال سنگ بستری و آبرفتی در مقیاس بازه شناسایی می شوند که اشکال آن ها عبارتند از : آبشارها، چالاب سنگی، تندآب، کاسکاد، سکو - چالاب، بستر هموار، چالاب -خیزاب و چین و شکن ها و تپه های ماسه ای رودخانه ای. این مقاله مروری بر تحقیقات انجام شده در واحدهای ژئومورفیک رودخانه ای فراهم می آورد که نمونه ها و اشکال آن ها از حوضه های شمالی البرز مرکزی تهیه شده است . بررسی این واحدهای ژئومورفیک رودخانه ای درک ساده ای را از رژیم حمل آب و رسوب و رفتار رود فراهم می آورد.

رودخانه ها محیط های ناپایداری هستند که تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی، دچار تغییر مسیر و تغییر الگو می شوند این تغییرات در همه نقاط رودخانه یکسان نبوده و بسته به عوامل موثر در آن شکل و سطح متفاوتی از تغییرات رخ می دهد. محدوده مورد مطالعه قسمتی از رودخانه بشار که شامل سه بازه در حد فاصل بلوار امت یاسوج تا شهرک جوشکاران و یک بازه که قسمتی از رودخانه مهریان است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی و آشکارسازی تغییرات هندسی بستر رودخانه در بازه مورد مطالعه است. در این تحقیق عوامل موثر برتغییرات هندسی بستر رودخانه بررسی و میزان تغییرات و تأثیر آن بر توسعه شهر یاسوج بررسی شد. روش تحقیق در این پژوهش مقایسه ای- تحلیلی است که با استفاده از مشاهدات مستقیم و غیر مستقیم و با استفاده از تصاویر و نقشه ها، نوع و میزان تغییرات هندسی آبراهه مورد مطالعه قرار گرفته و بین چهار دوره زمانی و چهار بازه مکانی مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین از عکس های هوایی سال 1335، عکس های هوایی سال 1362، تصاویر IRS سال 1384 و تصاویر Google earth سال 1393 استفاده شده است. بر این اساس بستر رودخانه در چهار دوره زمانی فوق در محیط نرم افزاری Arc GIS رقومی شده و در مرحله بعد تغییرات بستر و جابجایی مکانی رودخانه در هر چهار دوره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از تحلیل داده ها، تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی نشان دادکه که ساحل رودخانه در محدوده مورد مطالعه دارای جابجایی بوده است. با استناد به داده های به دست آمده بازه اول و بازه چهارم تغییر پذیری بیشتری نسبت به سایر بازه ها داشته است. در طی زمان مورد بررسی در بازه های انتخابی بیشترین عامل تاثیر گذار در تغییرات مرفولوژی، کاربری اراضی، زمین شناسی و عامل تکتونیک در مسیر بستر بوده است. بنابراین هر نوع فعالیت عمرانی شهری در پیرامون رودخانه نیازمند مدیریت تغییرات رودخانه در بازه های مورد مطالعه است.

رودخانه ها اصلی ترین عامل تغییردهنده شکل زمین هستند.ژئومورفولوژی رودخانه ای، به مطالعه فرم ها و فرایندهای رودخانه ای و تغییر و تحول آنها ونقش انسان و اثرات متقابل بین آنها می پردازد. رودخانه های شهری یکی از اکوسیستم هایی هستند که به دلیل مداخلات نسنجیده و غیر علمی انسانی مورد تخریب و دستکاری قرار گرفته اند.کریدور رودخانه ای کن به عنوان یکی از رودخانه های مهم تهران از این تغییرات مستثنی نبوده است. براثر تغییرات انسانی بستر این رودخانه و کانالیزه کردن آن ، کارکردهای طبیعی و اکولوژیک این رودخانه کاهش یافته و مختل شده است.تغییر در سیما و منظر طبیعی بستر، تغییر در پوشش بستر و پوشش گیاهی، تجاوز به حریم رودخانه، … ازجمله مسائلی است که رودخانه کن در شهر تهران با آن روبروست.هدف این پژوهش بررسی و تحلیل شرایط و کیفیت مورفولوژیک رودخانه کن در شهر تهران با استفاده از مدل MQI است. در این راستا با استفاده از مشاهدات میدانی و تصاویر گوگل ارث ، در طول مسیر ، 6 بازه تعیین و شناسایی شد. پس از بررسی و امتیازدهی 28 شاخص با استفاده از مدل MQI ، بازه 2 یعنی بوستان جوانمردان کیفیت مورفولوژیکی بسیار ضعیف و بازه های 1، 3 و 4 ، کیفیت ضعیف را نشان دادند.تنها دو بازه 5 و 6 در بخش پایینی کریدور یعنی مناطق فرودگاه و معادن شن ، دارای کیفیت متوسطی بودند.در مجموع کیفیت مورفولوژیک کل کریدور رودخانه ای نیز با امتیاز 4/0 معادل ضعیف ارزیابی شد.

جریان آبها، ازجمله مهم ترین فرآیند های سطحی هستند که علاوه بر تغییر و تعیین سیمای عمومی زمین بر نحوه زیست انسان در کره زمین نیز تأثیر دارند. عملکرد سیستمی رودخانه موجب می شود، هر تغییری در مؤلفه های کانال رود بر سایر متغیرها نیز تآثیر بگذارد. فرسایش کناره بنا به دلایلی چون ورود بخشی از رسوبات به جریان رودخانه که از کناره های رود تغذیه می شوند، تغییر در ابعاد مجرا مانند: عرض و عمق، اثراتی که بر ویژگی های الگوی رود دارد و مخاطراتی که می توانند فعالیت های انسانی را تهدید کنند، حائز اهمیت است. هدف از این تحقیق، بررسی ناپایداری و تغییرات مورفومتری مجرا در رودخانه حاجی عرب در بوئین زهرا از شهرستان های استان قزوین است. در این پژوهش پایداری کناره رود با استفاده از روش های ارزیابی سریع ژئومورفیک (RGA) مورد بررسی قرار گرفته است. رودخانه مورد نظر درقالب 8 بازه مطالعه شد. با نقشه برداری از مقاطع عرضی و عملیات میدانی شاخص های پایداری و ناپایداری کناره رود ارزیابی شدند. پارامتر های موجود درروش شاخص پایداری مجرای رود (CSI) درفرآیند بازدیدهای میدانی امتیاز دهی شد. بازه ها از نظر حساسیت به فرسایش کناره طبقه بندی شدند که بازه های 7 و 8 ناپایدارترین بازه ها بودند. همچنین نحوه پراکندگی داده ها با استفاده از نمودار جعبه ای تعیین شد با توجه به امتیاز نسبی، عامل فرسایش کناره و پوشش گیاهی ریپارین مؤثر ترین عوامل در ناپایداری کناره های رودخانه حاجی عرب تعیین شدند.

درک مورفودینامیک پیوندگاه رودخانه ها بخش مهمی از بررسی های ژئومورفولوژی رودخانه ای است که با وقوع سیل فروردین 1398 شرایط مناسبی فراهم شد تا تغییرات فرسایش و رسوب ناشی از آن در پیوندگاه دو رودخانه دینور به گاماسیاب سنجیده شود. با توجه به پیچیده بودن الگوی جریان و رسوب در این محل و همچنین با افزایش ناگهانی این دو پارامتر، شبیه سازی عددی سه بُعدی مقرون به صرفه نیست و مدل های تک بُعدی نیز به دلیل بی توجهی به ماهیت سه بُعدی جریان عموماً با خطا همراه هستند؛ به همین دلیل استفاده از مدل های دو بُعدی در صورت قابل قبول بودن خطای آن می تواند مفید باشد؛ بنابراین در تحقیق حاضر از مدل SRH-2D برای بررسی تأثیر سیل فروردین 1398 بر ریخت شناسی محل تلاقی رودخانه دینور به گاماسیاب استفاده شد. برای بررسی تغییرات مورفولوژی منطقه مورد مطالعه، منطقه در دو مرحله قبل و بعد از سیل، از نظر توپوگرافی نقشه برداری شد. همچنین برای بررسی عوامل مؤثر بر ریخت سنجی رسوبات بستر رودخانه ها و مشخص کردن قطر ذرات رسوب و ضریب زبری بستر آزمایش گرانومتری انجام گرفت. با توجه به اینکه مدل SRH_2D قابلیت شبکه بندی را ندارد، مش موردنیاز با استفاده از نرم افزار SMS تهیه شد و فایل خروجی مدل با فرمت TECPLOT ذخیره شد. نتایج این تحقیق نشان داد در یک سیلاب با دوره بازگشت 35 ساله پیوندگاه رودخانه دینور به گاماسیاب که با زاویه 40 درجه به صورت مئاندری به داخل مئاندر اصلی وارد می شود، فرسایش بستر در اوایل وقوع سیل در بخش پایین دست پیوندگاه به سبب به وجود آمدن ناحیه جریانات آشفته آغاز شده و به تدریج به بخش های بالا گسترش می یابد؛ در حالی که رسوب گذاری کمی بعد از اوج سیلاب در محل رکود اتفاق می افتد و با کاهش سیل باعث گسترش دماغه و در اواخر سیلاب توسعه جانبی قوس خارجی رودخانه گاماسیاب می شود.