دشت کرمانشاه

در سیلاب های مختلف بخش های خاصی از دشت کرمانشاه زیر آب می رود. توپوگرافی نقش اساسی را در این شیوه ی آب گرفتگی بر عهده دارد. علاوه براین که خود سیلاب ها در تولید این توپوگرافی نقش ایفا نموده اند، به نظر می رسد تحول ویژه ای که در این دشت صورت گرفته است، در تشکیل توپوگرافی مؤثر در آب گرفتگی، نقش ایفا کرده است. در این تحقیق بر اساس پژوهش میدانی و نرم افزار آرک جی آی اس نقشه زمین ریخت شناسی تهیه شد تا ضمن درک نقش فرآیندهای تحول در وقوع سیل، مبنایی برای تهیه ی نقشه ی پیش بینی فراهم گردد. نتایج نشان داد که در دشت کرمانشاه پشته های موازی، تالاب های خلفی و چاک ها نقش مهمی در سیل گیری ایفا می کنند؛ ولی رسوبگذاری که در نتیجه ی جریانات گلی در دوران بارانی پلیئستوسن رخ داده است و فرسایش آبراهه ای که بعداً آنها را به صورت پشته هایی تراش داده است، عامل مهم در توزیع آب ها در هنگام وقوع سیل هاست. بر این اساس برای تهیه ی نقشه ی پیش بینی سیل، نخست دوره های برگشت سیل به کمک نرم افزار Hyfa به دست آمد و سپس از طریق پرسشنامه نواحی تحت پوشش آب در دوره های مختلف استخراج گردید. تطبیق این نتایج با هم، در نرم افزار آرک جی آی اس نواحی سیل را در دوره های مختلف نشان داد. نتیجه بیان می کرد که در دوره های برگشت مختلف داخل دشت و همچنین پایکوه به صورت یکنواخت زیر اب نمی روند و در حاشیه ی رود حریم سیل های مختلف به صورت ناهمگون از رود فاصله می گیرند.

مقابله با مخاطرات محیطی همواره از دغدغه های اساسی مسئولان و برنامه ریزان هر کشور است. یکی از مخاطراتی که متاسفأنه به دلیل عملکرد تدریجی کمتر مورد توجه قرار می گیرد فرونشست است که درسال های اخیر به علت افزایش بهره برداری از آب خوان های کشور به صورت مشکلی شایع درآمده است. در این تحقیق تلاش شده است که امکان وقوع پدیده فرونشست و خطرات احتمالی آن به عنوان یک تهدید جهت پروژه های انسانی در محدوده دشت کرمانشاه مورد بررسی قرار گیرد. نخست با استفاده از آمار 22 ساله 65 چاه مطالعاتی و سیستم اطلاعات جغرافیایی نقشه افت آب برای منطقه تهیه شد. سپس ناحیه ای که افت شدید آب داشت انتخاب و گمانه زمین شناسی چاه های مطالعاتی این محدوده جهت شناسایی بافت رسوب مورد مطالعه قرار گرفت و نقشه حساسیت رسوبات به ایجاد پدیده فرونشست تهیه شد. درمرحله آخر با استفاده ازمدل فازی درمحیط نرم افزار سیستم اطلاعات جغرافیایی هر یک از لایه های حساسیت رسوبات و افت سطح آب تعیین عضویت و با استفاده از هم پوشانی گامای فازی نقشه حسایت منطقه به پدیده فرونشست در سه کلاس حساسیت زیاد، حساسیت متوسط و حساسیت کم تهیه شد. براساس نقشه یادشده، در شرق شهر کرمانشاه در جنوب و شرق روستای ده پهن که افت آب های زیرزمینی زیاد و همچنین رسوبات دانه ریز است، خطر پدیده فرونشست بیشتر از سایر نقاط منطقه است.

لندفرم یک عارضه زمین یا سیمای زمینی است که تشکیل آن به وسیله فرایندهای طبیعی به صورتی شکل گرفته که می توان آن را با عارضه های شاخص توصیف و تعریف کرد. فروچاله ها یکی از لندفرم های شاخص مناطق کارستی می باشندکه در اثرعوامل و فرایندهای گوناگونی شکل می گیرند . با توجه به اهمیت فرو چاله کارستی شناسایی و تهیه نقشه پراکندگی فرو چاله هاو ویژگی های شکلی آن ها از نیازهای علوم محیطی بخصوص ژئومورفولوژی است، هدف از این پژوهش تجزیه و تحلیل مورفومتری فروچاله ها جهت مدل سازی برای شناسایی ویژگی های کمی شکل فرو چاله ها در دشت کرمانشاه با استفاده از روش های ژئومورفومتریک RTp ،CURVATURA می باشد داده های ورودی در این مدل شامل شیب ، انحنای پلان ، انحنای پروفیل و شاخص RTp می باشد. نتایج نشان می دهد نقش عامل گسل در شکل گیری فروچاله ها به عنوان عامل غالب می باشد فروچاله های منطقه به تبعیت از ارتفاعات و بیشتر تحت تأثیر روراندگی، گسل ها از نوع فروچاله مرکب با عمق زیاد (89) درصد شکل گرفته است و امتداد تعداد اندکی از فروچاله های(انحلالی) گرد و ساده 11 درصد در مناطق با توپوگرافی ملایم می باشند. در واقع ارزیابی میزان فعالیت گسل ها نشان می دهد که روش های مورفومتریک شاخص های مناسبی برای ارزیابی ویژگی های شکلی فروچاله ها می باشند.

امروزه مخاطرات ناشی از جابجایی زمین نقش اساسی در مدیریت محیط طبیعی و جوامع انسانی دارد. تحقیق حاضر با استفاده از روش تداخل سنجی راداری به ارزیابی میزان جابجایی عمودی زمین در یکی از مهم ترین دشت های ایران (کرمانشاه) و تاثیر زلزله بزرگ 21/08/1396 ازگله پرداخته است. در این راستا از تصاویر سنتینل-1 مربوط به سه بازه زمانی ۲۴/1۱/201۶ تا 0۷/۱۱/2017 (قبل از زلزله) و ۰۷/۱۱/2017 تا ۱۹/11/2017 (قبل و بعد از زلزله) و همچنین ۲۴/1۱/201۶ تا ۱۹/11/2017 (بعد از زلزله) استفاده شده اند. در این تحقیق ابتدا میزان جابجایی بازه زمانی اول با استفاده از روش سری زمانی SBAS (۱۳ تصویر) محاسبه شده است. سپس با استفاده از ۲ تصویر قبل و بعد از زلزله، میزان تغییرات ناشی از زلزله ارزیابی شده است و در نهایت با استفاده از روش سری زمانی SBAS (۱۴ تصویر) میزان تغییرات بازه زمانی سوم محاسبه شده است. نتایج ارزیابی ها بیانگر است که محدوده مطالعاتی در بازه زمانی اول بین ۱۰۷+ تا ۴۰- میلی متر، در بازه زمانی دوم (قبل و بعد از زلزله) بین ۲۲+ تا ۴۶- میلی متر و در بازه زمانی سوم بین ۱۰۲+ تا ۳۳- جابجایی داشته است. با توجه به میزان بالاآمدگی قابل توجه محدوده مطالعاتی در طی دوره زمانی مورد مطالعه، پیشنهاد می گردد که در بررسی میزان جابجایی عمودی هر منطقه باید نقش عوامل تکتونیکی، از جمله زلزله ها را مورد توجه قرار دارد.

پدیده های گوناگون طبیعی، از دیرباز، در کیفیت زندگی بشر تأثیر بسزایی داشته اند. یکی از این نوع پدید ه های طبیعی پدیده تغییر شکل و جابه جایی سطح زمین، ازجمله پدیده فرونشست، است. فرونشست پدیده ای موفولوژیکی است که تحت تأثیر حرکت فرو رو زمین پدید می آید. ویژگی های برجسته تصاویر راداری و دقت قابل قبول روش تداخل سنجی راداری در بررسی فرونشست زمین ابزار نیرومندی برای محققان فراهم آورده است. به همین سبب جهت بررسی فرونشست زمین در دشت کرمانشاه از 35 تصاویر راداری سنجنده سنتینل 1 در مدار صعودی و گذر 174 در بازه زمانی 2016(ژوئن) تا 2021(ژانویه) استفاده شد. به منظور تحلیل سری زمانی این تصاویر جهت تهیه نقشه متوسط فرونشست سالانه در سطح دشت، تکنیک تداخل سنجی راداری تحت دو رویکرد PSI و SBAS به کار گرفته شد. نتایج نشان دهنده بیشینه 100 میلی متر فرونشست زمین در روش SBAS و 10میلی متر در روش PSI در محدوده غرب و شمال غربی دشت برای یک دوره ۶ساله می باشد. در نهایت محدوده بیشینه از نظر زمین شناسی و ژئو هیدرولوژی بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که کاربری محدوده بیشینه فرونشست زمین شامل اراضی زراعی آبی و دیمی بوده، با بیشترین میزان برداشت آب در بخش کشاورزی، همراه با متوسط افت تراز سطح آب  8 متر در بازه  20ساله در چاه هایی با ضخامت زیاد رسوبات ریزدانه است. به طورکلی فرونشت زمین در سطح محدوده تحت تأثیر عوامل انسانی و طبیعی است

آلودگی منابع آب زیرزمینی به علت نفوذ آلاینده ها از سطح زمین به سامانه آب زیرزمینی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک که با کمبود کمی و کیفی منابع آب روبه رو هستند، یکی از معضلات جدی به شمار می آید. بنابراین ارزیابی آسیب پذیری آب زیرزمینی به منظور شناسایی مناطق دارای پتانسیل بالای آلودگی برای مدیریت منابع آب زیرزمینی امری ضروری است. در این پژوهش آسیب پذیری آبخوان دشت کرمانشاه در برابر آلودگی با استفاده از روش دراستیک مورد بررسی قرار گرفت. در مدل دراستیک هفت متغیر مؤثر در آسیب پذیری که شامل عمق سطح ایستابی، تغذیه ی خالص، محیط آبخوان، محیط خاک، توپوگرافی، محیط غیراشباع و هدایت هیدرولیکی است، به صورت هفت لایه ی رستری تهیه و پس از رتبه دهی و وزن دهی شاخص دراستیک تعیین، که مقدار آن ما بین 45 تا 115 حصول گردید. بنابراین هدف اصلی این پژوهش بهبود مدل دراستیک با استفاده از مدل بیان ژن که یکی از مدل های هوشمند که عملکرد خوبی را از خود نشان داده است و به صورت ترکیبی می تواند با مدل های دیگر هماهنگ شده و نتایج مورد پذیرشی را ارائه دهد استفاده گردید. بدین منظور متغیرهای دراستیک با طول دوره ی آماری 20 ساله (1378-1398) به عنوان ورودی مدل و غلظت نیترات به عنوان خروجی مدل تعریف شد. در مدل GEP داده ها به دو دسته آموزش و آزمایش تقسیم  و با استفاده از شاخص های آماریR2 ،NRMSE  و MAE نتایج شبیه سازی مدل بیان ژن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از توانایی بالای مدل در برآورد غلظت نیترات و بهبود مدل DRASTIC را داشت. برای صحت سنجی و بهبود مدل DRASTIC از روش امتیازبندی شاخص آماریR2  استفاده گردید. با حذف دو شاخص S و T فرمول اصلاح شده شاخص دراستیک بر پایه ی وزن ده ی به صورت (5D , 4R, 5A , 5I, 4C) حاصل گردید.

فرونشست زمین به عنوان یک پدیده و رخداد زمین شناسی و ژئومورفولوژیکی اثرات منفی جدی در بسیاری از کشورها و مناطق جهان دارد. در چند دهه اخیر خشکسالی های پیاپی و افزایش بهره برداری از سطح چاه ها سبب شده دشت کرمانشاه در معرض مخاطره فرونشست زمین قرار گیرد. بدین منظور در این پژوهش سعی شد که از 5 تصویر ماهواره سنتینل1 برای بازه زمانی 27/02/2017 تا 01/01/2021جهت اندازه گیری و محاسبه فرونشست زمین استفاده شود. بدین سبب فرونشست زمین در چهار دوره زمانی بررسی شد که نتایج این چهار دوره نشان دهنده ی بیشینه میزان فرونشستی به ترتیب در دوره اول 17 سانتی متر، برای دوره زمانی دوم 8 سانتی متر ، برای دوره سوم 5 سانتی متر و در دوره ی آخر 12 سانتی متر بوده است. از نظر توزیع مکانی فرونشست در تمامی دوره ها بیشینه فرونشست منطبق بر بخش های غربی و شمال غربی دشت می باشد. جهت انجام پتانسیل سنجی فرونشست زمین در دشت کرمانشاه، نقشه فرونشست احتمالی با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی تهیه شد. برای تهیه این نقشه از هشت فاکتور مؤثر بر فرونشست زمین شامل افت سطح تراز آب، کاربری اراضی، تراکم تعداد چاه، شیب زمین، لاگ زمین شناسی چاه، جهت شیب، خاک، فاصله از رودخانه استفاده شد. نقشه نهایی احتمال خطر فرونشست زمین نشان دهنده ی این موضوع است که، 50 درصد از مساحت دشت در محدوده ی با احتمال فرونشست خیلی زیاد و زیاد با افت سطح تراز آب و ضخامت زیاد رسوبات توامان، تراکم بالای چاه و نزدیکی به رودخانه همراه با شیب کم همچنین نوع کاربری کشاورزی در بخش غربی و شمال غربی دشت واقع شده است. با توجه به اینکه این بخش از دشت نیز در ارزیابی میزان فرونشست زمین در محدوده بیشینه فرونشست قرار دارد. بنابراین مقایسه بیشینه فرونشست در هر دو روش مذکور نشان دهنده ی تطبیق کامل نتایج می باشد.

بررسی و پایش میدان جابه جایی ناشی از تغییر شکل های سطح زمین از مطالعات مهم و کاربردی در مباحث مختلف ازجمله زمین شناسی، ژئومورفولوژی، ژئوفیزیکی است که در پیشگیری و رفتارشناسی سوانح طبیعی از قبیل زلزله، فرونشست و زمین-لغزش نقش به سزایی دارد. در این میان فرونشست زمین یکی از پدیده های مخرب ژئومورفولوژیکی است که می تواند خسارت-های جبران ناپذیر مالی و جانی به دنبال داشته باشد و به بسیاری از زیرساخت ها و سازه ها آسیب برساند. به همین سبب با توجه به پیامدهای مخرب این پدیده، مطالعه و بررسی و حتی ارائه مدلی برای تخمین و پیش بینی نرخ فرونشست های آینده برای مناطق مستعد فرونشست ضروری به نظر می رسد. بدین منظور روش های مختلفی برای پایش فرونشست وجود دارد که از میان آن ها تکنیک تداخل سنجی، یکی از تکنیک های مهم و قابل توجه تبدیل شده است. در این پژوهش کوشش بر این است که سری زمانی فرونشست زمین را در دشت کرمانشاه در بازه زمانی 2016(ژوئن)تا2021(ژانویه) با استفاده از36 تصویر ماهواره ای Sentinel-1 و 88 اینترفروگرام حاصل از آن ،با به کارگیری تکنیک تداخل سنجی راداری تحت رویکرد طول خط مبنای کوتاه(SBAS) برآورد شود. نتایج حاصل از تحلیل سری زمانی خط مبنای کوتاه نشان دهنده ی بیشینه10سانتی متر در بخش غربی دشت کرمانشاه می باشد. بررسی ارتباط بین افت سطح آب های زمینی و میزان بیشینه فرونشست در سطح دشت خطی نبودن این رابطه را نشان می دهد. که با بررسی جنس زمین در محدوده مطالعاتی به تاثیر همزمان ضخامت رسوبات ریزدانه و افت سطح آب زیر زمینی در منطقه بیشینه پی برده شد.