ژئومورفولوژی کارست

فرآیند کارستی شدن باعث ایجاد اشکال زمین ریخت شناسی خاصی می­شود که معمولاً با تشکیل شکاف­ها، کانال­ها و حفرات بزرگ انحلالی همراه است. در این تحقیق منطقه آهنگران واقع در شمال شرق بیرجند (استان خراسان جنوبی) که دارای درجه حرارت کم و بارش بیش از 200 میلیمتر در سال می­باشد، به منظور شناسایی این عوارض مورد مطالعه قرار گرفته است. طبقات آهکی متعلق به کرتاسه پایینی عمده­ترین سنگ­های کربناته این منطقه را تشکیل می­دهد. توده­های آهکی کارستی نسبتاً گسترده­ای در ارتفاعات آهنگران وجود دارد که تحقیق و بررسی بر روی آنها می­تواند به لحاظ شناسایی اشکال کارستی، آبخوان­های آهکی و ارتباط فرم­های کارستی با سیستم آبی منطقه حائز اهمیت باشد. توده کارستی آهنگران از نوع کارست­های مناطق گرم و خشک و بیابانی بوده که دارای چشمه­های متعددی می­باشد. آب شرب روستاهای این منطقه از طریق چشمه­های دائمی و فصلی تأمین می­گردد. علاوه بر چشمه­ها، از جمله دیگر اشکال زمین ریخت شناسی که در این منطقه مشاهده می­شود، می­توان به کارن­ها، چاله­های باران و دره­های خشک اشاره نمود. توسعه یافتگی تخلخل ثانویه به صورت شبکه­ای از درز و شکستگی­ها و عملکرد فرآیندهای کارستی در سنگ­های کربناته منطقه از جمله مهم­ترین عوامل مؤثر در کارستی شدن منطقه می­باشند.

آبخوان های کارستی دارای ناهمگنی بالا و تنوع فضایی از نظر توسعه کارست بوده، که این امر واکنش آبخوان های کارستی به ورودی و تغییرات آن در سیستم کارستی را کنترل می کند. ژئومورفولوژی کارست با تعیین نوع و میزان تغذیه، واکنش آبخوان ها را به بارش کنترل می کند. ارزیابی سری های زمانی ورودی و خروجی در سیستم های کارستی اطلاعات جامعی را در زمینه رفتار هیدرودینامیکی آبخوان ها ارائه می دهد. هدف از این پژوهش ارزیابی و شناخت ویژگی های هیدرودینامیکی آبخوان های گیلانغرب و خورین با استفاده از توابع خودهمبستگی و چگالی طیفی و مشخص کردن عوامل موثر در ویژگی های هیدرودینامیکی آبخوان ها است. در این پژوهش از داده های دبی و بارش ایستگاه های هیدرومتری و بارانسنجی وزارت نیرو جهت محاسبه تحلیل سری های زمانی تک متغیره و آنالیز منحنی فرود هیدروگراف استفاده شده است. نتایج نشان داد سیستم کارستی آبخوان خورین نسبت به آبخوان گیلانغرب توسعه یافته تر است. آبخوان خورین دارای رفتار هیدرودینامیکی چندگانه و اینرسی کم و آبخوان گیلانغرب دارای رفتار هیدرودینامیکی نسبتا پایدار و اینرسی بالا می باشد. معادله منحنی فروکش در آبخوان خورین، چندگانگی رفتار سیستم کارستی را نشان داده و نتایج بدست آمده از توابع سری زمانی را تایید می کند. اما معادله منحنی فروکش هیدروگراف در چشمه گیلانغرب وجود جریان سریع در آبخوان را که توسط توابع سری زمانی نشان داده، تایید نمی کند. توسعه ژئومورفولوژی کارست سطحی و وجود فروچاله ها عامل اصلی رفتار هیدرودینامیکی چندگانه در آبخوان خورین می باشد. نبود فروچاله ها و توسعه کم ژئومورفولوژی کارست و ویژگی های فیزیوگرافی همچون کشیدگی حوضه تغذیه کننده آبخوان گیلانغرب باعث نوسان کم در رفتار هیدرودینامیکی آبخوان گیلانغرب گردیده است. در نهایت می توان گفت که توابع سری زمانی کارکرد قبل قبولی در ارزیابی رفتار هیدرودینامیک آبخوان های کارستی دارند.

توده ی کارستی شاهو واقع در زاگرس مرتفع، دارای اشکال کارستی در مقیاس های مختلف است. بررسی و تحلیل لندفرم های کارستی در ارتباط با ویژگی های هیدروژئولوژیکی آبخوان ها اطلاعات جامعی را در زمینه ی مدیریت این مناطق ارائه می دهد. در این پژوهش ابتدا با استفاده از روش منحنی های بسته دولین های منطقه ی مورد مطالعه شناسایی شد. در ادامه ی ویژگی های مورفومتریک از جمله مساحت، عمق، شیب، محور کوچک و بزرگ دولین و شاخص های نسبت کشیدگی، نسبت D/H و شاخص سینوسیته برای هریک از دولین ها محاسبه شد. ویژگی های هیدرودینامیکی و عوامل مؤثر در آبخوان های روانسر و هولی با استفاده از توابع همبستگی خودکار و چگالی طیفی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که بیش از 90 درصد دولین های منطقه را دولین های کشیده دربر می گیرد که دارای منشأ انحلالی هستند. تعدد دولین های کشیده، تراکم نسبتاً بالا و منشأ انحلالی این اشکال در من طقه ی مورد مطالعه نشان دهنده ی توسعه یافته بودن ژئومورفولوژی کارست شاهو است. ارزیابی ویژگی های هیدرودینامیکی آبخوان های مورد مطالعه نشان داد که سیستم کارستی در این آبخوان ها توسعه یافته است به گونه ای که دارای رفتار هیدرودینامیکی چندگانه و اینرسی کم می باشند؛ و همچنین معادله ی منحنی هیدروگراف در آبخوان های مورد مطالعه چندگانگی رفتار سیستم کارستی را نشان داده و نتایج حاصل از بررسی ژئومورفولوژی کارست و توابع سری زمانی را تأیید می کند. در نهایت می توان گفت که توسعه ی ژئومورفولوژی کارست سطحی و وجود دولین ها، عامل اصلی رف تار هیدرودی نامیکی چ ندگانه در آبخوان های روانسر و هولی است.