مخروط افکنه

مخروط افکنه ها یکی از اشکال مهم ژئومورفولوژیک هستند که می توانند تأثیر قابل توجهی بر تنوع پوشش گیاهی داشته باشند.  امروزه پیشرفت های روزافزون سنجش از دور منجر به دسترسی پژوهشگران به پهپاد یا هواپیمای بدون سرنشین شده که از توان تفکیک مکانی بسیار زیاد برای مطالعه دقیق ویژگی های پوشش گیاهی برخوردار است. مطالعه حاضر به منظور اندازه گیری تراکم و درصد تاج پوشش گیاهان در مخروط افکنه های جنوب غرب میامی با استفاده از تصاویر تهیه شده از پهباد و بررسی تأثیر فرم ها و فرآیندهای ژئومورفولوژی سطح مخروط افکنه بر ویژگی های پوشش گیاهی انجام شد. به منظور تعیین تراکم و درصد تاج پوشش گیاهی در کانال ها و میاناب های سطح مخروط افکنه ها، با استفاده از پهباد مدلDji Phantom 4 Pro اقدام به تهیه عکس هوایی بزرگ مقیاس (1:500) ازمحدوده های مطالعاتی در ارتفاع  100  متر گردید.  به علاوه آنالیز نمونه های خاک، شناسایی گونه های گیاهی و ایجاد رابطه میان داده های به دست آمده، مورد بررسی قرار گرفت.  در نهایت جهت تعیین مؤثرترین مؤلفه در تراکم پوشش گیاهی از روش آنالیز مؤلفه های اصلی (PCA)  استفاده گردید. نتایج نشان داد که در سطوح فعال مخروط افکنه ها، تراکم و درصد تاج پوشش گیاهی در پشته ها بیشتر از کانال ها می باشد؛ زیرا در پشته ها مقدار سیلت و رس بیشتر است و گونه های گیاهی درختچه ای و نیمه بوته ای که برای رشد نیاز به بافت ریزتری دارند در این لندفرم ها مستقر هستند.  در سطوح غیر فعال مخروط افکنه ها، عناصر حاصل خیزی خاک در میاناب ها بیشتر از کانال هاست در نتیجه تراکم پوشش گیاهی در این لندفرم ها بیشتر از سایر بخش ها می باشد.  همچنین از بین مؤلفه های مؤثر بر تراکم پوشش گیاهی مخروط افکنه های مورد مطالعه، دو مؤلفه مشخصات فیزیکی مخروط افکنه ها  (ارتفاع از سطح دریا) و حاصل خیزی خاک  (درصد رس و درصد رسوبات درشت دانه) با بیشترین مقادیر ویژه (65.64 و 34.36) در تراکم پوشش گیاهی مؤثر می باشند.

بررسی کمّی روابط پوشش گیاهی و عوامل محیطی ابزاری ضروری در تحقیقات مدرن بوم شناسی پوشش گیاهی است. پژوهش حاضر به منظور شناخت و درک روابط اکولوژیک پوشش گیاهی مخروط افکنه های مورد مطالعه در جنوب غرب شهرستان میامی انجام شده است. بدین منظور 6 مسیر در شامل بالادست و پایین دست  سطوح فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها انتخاب شد و در هر سایت (P1 تا P6) 1 ترانسکت 200 متری و در امتداد هر ترانسکت 8 پلات 8*8 متر در کانال های سطوح فعال، کانال های سطوح غیرفعال، میاناب ها و پشته های بالادست و پایین دست هر سه مخروط افکنه مستقر گردید. از این رو 44 پلات نمونه برداری از پوشش گیاهی انداخته شد. سپس در داخل هر پلات اقدام به شناسایی گیاهان و تهیه فهرست گونه های گیاهی شده، درصد و تراکم تاج پوشش هر گونه در پلات ثبت شد. همچنین 48 نمونه خاک از عمق 0 تا 20 سانتی متری برداشت شد و مورد آنالیز آزمایشگاهی قرار گرفت. پس از تعیین گونه های گیاهی غالب در لندفرم های سطح مخروط افکنه ها، با استفاده از تحلیل خوشه ای پوشش گیاهی منطقه به 4 گروه طبقه بندی شد. در گام آخر به منظور بررسی رابطه بین عوامل محیطی و پراکنش جوامع گیاهی از روش آنالیز مؤلفه های اصلی (PCA) استفاده شد. نتایج نشان داد که عوامل محیطی بر استقرار و پراکنش موزاییکی جوامع گیاهی مؤثر است و مهم ترین عوامل مؤثر بر تفکیک جوامع گیاهی درصد گراول یا رسوبات درشت، بافت خاک (درصد سیلت، درصد ماسه) و درصد نگهداشت آب در خاک می باشد.

  مخروط افکنه ها یکی از برجسته ترین عنصر ژئومورفیک در مناطق حشک و نیمه خشک به شمار می روند. در حوضه میقان نیز به دلیل حاکمیت شرایط نیمه خشک، مخروط افکنه ها را در همه جا می توان دید. خود شهر اراک بر روی مخروط افکنه ای با شعاع 13 کیلومتر بنا شده است. در همین خصوص مخروط افکنه های بزرگ دیگری نیز در حوضه میقان وجود دارند که زمینه اسقرار روستاهای متعدد با زمین های کشاورزی حاصلخیز را فراهم آورده اند. در مقابل، مخروط افکنه های زیادی در بخش جنوب شرقی اراک تشکیل شده اند که هیچگونه مساعدتی برای بهره برداری محیطی ارائه نداده اند. دلیل این امر به درجه پایداری و ناپایداری مخروط افکنه ها ارتباط پیدا می کند. برای شناخت این مسائل یکی از کارهای مهم در بررسی های مخروط افکنه ها، بررسی خصوصیات مورفومتریک آن هاست. در این گونه بررسی ها، معمولاً خصوصیات شکل، مساحت و شیب مخروط افکنه ها با ویزگی های توپوگرافی و ژئومورفولوژی حوضه زهکش بالا دست آن ها مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. در این نوشته، این روابط با انتخاب 24 مخروط افکنه یکپارچه در حوضه میقان پی گیری شده و نتایج آن به صورت مدل های ریاضی و نمودارهای رگرسیونی ارائه شده است.

مطالعه مخروط افکنه ها، به دلیل نقش مهمی که در زندگی ما دارند یک ضرورت محسوب می شود. دامنه های جنوبی کوههای آلاداغ در شمال شرقی ایران از مناطقی است که مخروط افکنه های قابل توجهی در آن شکل گرفته است. این مخروط افکنه ها از آغاز شکل گیری تحت تاثیر عواملی قراردارند که از مهمترین آنها می توان به آب و هوا اشاره نمود. جهت مطالعه ی تاثیرات این عامل روی مخروط افکنه ها ، تعداد 29 مخروط افکنه همراه با حوضه آبریز آنها مشخص و مرز بندی و با روش های میدانی و نرم افزار های GIS ویژگی های آنها اندازه گیری شد. باتوجه به موضوع پژوهش لازم بود که عناصر آب و هوایی نیز اندازه گیری شود. بدین منظور آمار 35 ساله ی ایستگاه های هواشناسی منطقه، مورد استفاده قرار گرفت. با تکمیل شدن مطالعات مشخص شد در بین عناصر آب و هوایی دما و بارش بیشترین تاثیرات را روی مخروط افکنه ها داشته است. دما با تاثیر گذاری در انواع هوازدگی و در نتیجه در تهیه رسوب، تاثیرات خود را روی مخروط افکنه ها اعمال نموده است بارش نیز با ایجاد سیلاب، جریانات مختلف سطحی و عمقی، تاثیر در فعالیت های انسانی، حرکات دامنه ای و انواع هوازدگی در بسیاری از ویژگی های مخروط افکنه ها تاثیرات زیادی داشته است. جهت تکمیل این پژوهش روش های تجربی و کمی نیز مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور بسیاری ازویژگی های مخروط افکنه ها و عناصر آب و هوایی اندازه گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت، خروجی آن نشان داد رابطه نزدیکی بین عناصر آب وهوایی و برخی از ویژگی های مخروط افکنه های منطقه وجود دارد که در این میان رابطه بین بارش و عمق کانال میانی مخروط افکنه ها نمود بیشتری داشت.

اشکال ژئومورفولوژیکی هرکدام در مراحل مختلفی از روند تغییرات محیطی و تکامل خود، شرایط پایداری و ناپایداری هایی را تحت تأثیر فرآیندهای بیرونی و درونی متحمل می شوند. یکی از این فرم ها، توده های آذرین هستند که در اثر حرکات زمین ساختی و جنبش گسل ها، شکل متمایزی به خود گرفته و تغییر می یابند. این تغییر را با استفاده از شواهد و شاخص های ژئومورفولوژیکی می توان نشان داد. توده آذرین آله در ورای کمربند دگرگونی سنندج -سیرجان در قسمت غربی استان قم واقع شده است. با بررسی الگوهای مختلف از قبیل الگوی زهکشی، تن رنگ، شیب، حلقه های مدور و شاخص های ژئومورفولوژی، رشد توده در این منطقه آشکار شد. شاخص الگوی کاملاً حکایت از ناپایداری این توده را دارد. اکثر سطوح دامنه های توده آله متشکل از اشکال مثلثی شکل است که تشکیل این سطوح حاصل عملکرد فرآیندهای درونی فعال در مقابل فرآیندهای بیرونی می باشد. تن رنگ سطوح مخروط افکنه ها روشن است که نشان از فعال بودن زمین ساخت است. حلقه های دایره ای شکل گرفته در توده حکایت از گسترش دامنه های شرقی دارد. شیب مخروط افکنه های این توده بین ۵- ۱۰.۵ است که با عملکرد تکتونیک توجیه می شود و فرآیند مورفولوژی سطوح مخروط افکنه ها  به صورت مجرا و پشته های کوچک است و 2 مورد از حالت فرسایش در قسمت جنوب شرقی توده نفوذی مشاهده شد که به سمت رأس مخروط افکنه در حال پیشروی است. اسارت و انحراف آبراهه ها در منطقه، از شواهدی دیگری است که متأثر از تکتونیک فعال است. به دلیل ناپایداری دامنه ها و مخروط افکنه ها هیچ گونه فعالیت انسانی (به جزء مواردی خاص) در منطقه شکل نگرفته است. به طورکلی این شاخص ها و شواهد، از ناپایداری و فعال بودن جنبش های زمین ساختی در توده دیوریتی و هم شکل نبودن قسمت های مختلف توده آذرین خبر می دهند. بنابراین فعال بودن تکتونیک و ناپایداری این محیط کاملاً مورد تأیید است.

افق های وزیکولار در سطح لندفرم های مناطق خشک معمول هستند و نقش مهمی در ویژگی های چرخه هیدرولوژی و فرایندهای پدوژنیک در این مناطق دارند. بر این اساس هدف پژوهش حاضر، بررسی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی، ژئوشیمیایی و کانی شناسی افق های وزیکولار در سطوح مختلف ارتفاعی سه لندفرم در ناحیه شرق اصفهان در اطراف پلایای سگزی است. لندفرم های مطالعه شده شامل یک سطح قدیمی باقی مانده در امتداد رودخانه زاینده رود (RP)، یک پدیمنت در شهرک صنعتی جی (JP) و یک مخروط افکنه در نزدیکی زفره (ZA) هستند. برای انجام پژوهش، هفت نمونه از افق های وزیکولار شامل دو نمونه در RP و دو نمونه در JP و سه نمونه در  ZA در سطوح ارتفاعی مختلف برداشت شد. ضخامت افق های وزیکولار مطالعه شده در دامنه 3- 6 سانتی متر متغیر بود. همه نمونه ها توزیع دونمایی در بخش شن و سیلت داشتند که نشان دهنده مشارکت دست کم دو فرایند در انتقال ذرات در تشکیل این افق ها بود. کوارتز و کلسیت در همه نمونه ها غالب بودند، ولی ازنظر وجود میکا و کانی های فیبری تفاوت داشتند. مقایسه ویژگی های ژئوشیمیایی افق های وزیکولار با سنگ های همراه نشان دهنده غنی شدن SO 3 و CaO نسبت به ماده مادری متناظر آنها بود که با افزودن املاح محلول، کربنات ها و به ویژه گچ به سطح لندفرم ها توسط فعالیت های بادرفتی ارتباط داشت. نسبت Zr/Al 2 O 3 با افزایش مقدار سیلت، روند افزایشی داشت که منبع بادرفتی ذرات سیلت را ثابت می کند. وجود افق های وزیکولار توسعه یافته در سطوح لندفرم های منطقه نشان دهنده فرایندهای طولانی مدت فرسایش بادی و رسوب گذاری غبار در این منطقه است که این فرایند طبیعی به واسطه فعالیت های انسانی در سال های اخیر تشدید شده است.

مخروط افکنه ها به دلایل مختلف ازجمله خاک حاصلخیز،منابع آبزیرزمینی، توپوگرافی ملایم و از طرفی مخاطرات طبیعی متعدد مانندفرونشست، زمین لرزه وسیلاب،همواره موردتوجه انسان هابوده اند.بنابراین درک صحیح ودقیق این لندفرم ازجنبه های گوناگون از اهمیت ویژه ای برخوردار است.در این تحقیق ویژگی های کمی مورفومتریک و تغییرات شیب قاعده 40 مخروط افکنه در ایران مرکزی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. براین اساس ابتدا مخروط افکنه های مورد بررسی توسط تصاویر ماهواره ای شناسایی شده و محدوده هرکدام از آنها تعیین گردید.درمراحل بعدی،شیب کلی مخروط افکنه(SO)،شیب بخش بالایی قاعده(SA)،شیب بخش پایینی قاعده(SB)،نسبت شیب بخش بالایی به بخش پایینی(RS)،زاویه جاروب (AF) و طول مخروط افکنه (L) برای تمامی مخروط هامحاسبه گردید. تفاوت در شاخص های محاسبه شده علاوه بر مشخص کردن شرایط اقلیمی و فرآیندهای رسوبی مسلط بر مخروط افکنه، عاملی برای تشخیص مخروط افکنه ها از سایر عوارض تراکمی پدیمنت محسوب می شود. نتایج نشان داد که نیمرخ طولی اکثرمخروط افکنه های موردمطالعه باتوجه به ویژگی های شیب، صاف است.شباهتشاخص SA و SOنشان دهنده حفظ شیب مخروط افکنه هادرشرایط اقلیمی خشک و عدم وقوع فرآیندهای فرسایشی است. مقادیر شاخص RS نشان داد که تفاوت چندانی در شیب بخش بالایی و پایینی قاعده مخروط افکنه های مورد مطالعه وجود ندارد. این موضوع نیز حاکی از عدم وجود فعالیت های فرسایشی قابل توجه در قاعده مخروط افکنه های مورد مطالعه است. همچنین نتایج نشان داد که در مخروط افکنه هایی که طول آنها زیاد و زاویه جاروب آنها کوچک است، فرآیندهای رودخانه ای تسلط دارند.

. این پژوهش در محدوده شهرک پردیسان قم با هدف شبیه سازی سیلاب انجام گرفته است. در این پژوهش جهت رسیدن به هدف از تصاویر میدانی و ماهواره ای، گزارش ها، نقشه های کاربری اراضی و توپوگرافی، بعنوان داده های اولیه و از شاخص های ژئومورفولوژیکی و مدل هیدرولیکیHEC-RAS بعنوان روش و ابزار کار استفاده شده است. بدلیل گستردگی محدوده مطالعاتی، محدوده به 15 حوضه تقسیم گردید. در ابتدا وجود مخروطه افکنه ها در منطقه شناسایی و سپس مناطق فعال از مناطق غیرفعال با استفاده شاخص های ژئومورفولوژیکی مجزا شدند. در گام بعدی مناطق دارای سیلاب 100 ساله روی مخروطه افکنه ها با استفاده مدل هیدرولیکیHEC-RAS پهنه بندی گردید. نقشه های خطر سیل مستخرج از هرکدام از این روش ها با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. مقایسه های صورت گرفته تناقض هایی را بین این نقشه ها نشان داد که دلیلش این است که هر روش بخشی از واقعیت سیل گیری را بیان می کند؛ نقشه حاصل از شاخص های ژئومورفولوژیکی یک دید کلی در خصوص محدوده خطر ارائه می دهد، در مقابل مدل هیدرولیکیHEC-RAS جزئیات بیشتری از محدوده خطر به نمایش می گذارد. در اقدام بعدی نتایج حاصل از نقشه ها با هم همپوشانی و یک نقشه نهایی حاصل شد. نقشه نهایی جزئیات بیشتری از محدوده های خطر را برایمان به نمایش می گذارد. نتایج مبین این نکته است که علیرغم تازه تأسیس بودن شهرک پردیسان، نه تنها عملیات مکانیابی جهت بنای شهرک به درستی صورت نگرفته، بلکه عملیات اصلاحی در بالادست نیز بر شدت سیلاب افزوده است.

در این پژوهش به بررسی تأثیر تکتونیک فعال (گسل درونه و گسل مایع لغز معکوس) بر مورفولوژی مخروط افکنه های واقع در بین شهر کاشمر و روستای علی آباد کشمر شهرستان بردسکن پرداخته شده است. روش کار توصیفی- تحلیلی و بر اساس نقشه های توپوگرافی ۱:۲۵۰۰۰، نقشه های زمین شناسی ۱:۱۰۰۰۰۰ و۱:۲۵۰۰۰۰، داده های تصاویر ماهواره لندست با سنجنده ETM وGoogle Earth انجام شده و برای ترسیم نقشه ها و تصاویر، نرم افزارهای, Arc map, Arc view, Google Earth  QGIS مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج این پژوهش نشان داده است که تحت تأثیر فعالیت گسل ها، مخروط افکنه ها به صورت باهادا چشم انداز غالب ژئومورفیک این منطقه را تشکیل می دهند. فعالیت گسل مایع لغز معکوس با عبور از رأس اکثر مخروط افکنه ها سبب تغییر موقعیت آبراهه اصلی مخروط افکنه ها به قسمت حاشیه ای و کناری آن ها، تغییر موقعیت رسوب گذاری در نتیجه سبب تقطیع بعضی از مخروط افکنه ها به صورت سه سطحی عرضی و دوسطحی طولی و عرضی شده است. فعالیت گسل درونه با عبور از قسمت فوقانی، تحتانی و قاعده مخروط افکنه ها به صورت ایجاد بالا آمدگی، پشته های فشاری، طاقدیس فشاری مشهود است. از آثار دیگر این گسل می توان به جابجایی چپ گرد بعضی از آبراهه های فرعی سطح مخروط افکنه ها و تشکیل مخروط افکنه ها تک سطحی، دوسطحی عرضی و طولی (تودرتو) توسط آبراهه های فرعی در قاعده مخروط افکنه ها و پای طاقدیس های فشاری و همچنین تغییر نقطه تقطیع آبراهه های اصلی مخروط افکنه ها و ایجاد مخروط افکنه ها تقطیع شده به صورت دوسطحی طولی (تودرتو) و عرضی در پایین دست گسل درونه اشاره کرد. در اثر فعالیت و ارتباط متقابل هر دو گسل سطوح اکثر مخروط افکنه های واقع در بین این دو گسل توسط آبراهه های فرعی به صورت عمیق و نیمه عمیق حفر شده و به شدت فرسایش پیدا کرده اند و همچنین آبراهه اصلی اکثر مخروط افکنه ها بستر خود را عمیقاً حفر کرده که منجر به ایجاد پادگانه های آبرفتی در مسیر خود شده اند از دیگر آثار متقابل فعالیت هر دو گسل می توان به هم پیوستن آبراهه های اصلی و فرعی مخروط افکنه ها و به تبع آن تشکیل آبراهه های واحد و ایجاد مخروط افکنه های دو سطحی عرضی و طولی (تودرتو) در پایین دست گسل درونه نام برد.

فرایندها و فرم های ژئومورفولوژیکی سطح مخروط افکنه ها دارای تفاوت های زیادی هستند. این تفاوت ها می تواند ناشی از تغییرات سن سطوح مخروط افکنه ها باشد. هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر لندفرم ها و فرایندها بر تراکم و تاج پوشش گیاهی در سطح مخروط افکنه جنوب شرق گنبد نمکی شاه غیب لارستان است. مخروط افکنه مذکور از سه سطح فسیل، قدیمی و جدید تشکیل شده است. تصاویر هوایی از سطوح مخروط با استفاده از پهباد مدل (Phantom 4 pro) انجام شد. بر اساس تصاویر مذکور، تراکم و تاج پوشش گیاهی و همچنین مدل ارتفاعی رقوی (DEM) با دقت 10 سانتیمتر از 9 منطقه در بالادست، میان دست و پایین دست سطوح فسیل، قدیمی و جدید به دست آمد. نتایج نشان می دهد که میانگین تاج پوشش گیاهی در سطح فسیل (44/10 درصد) بیش تر از سطوح قدیمی و جدید است. با این وجود، میانگین تراکم پوشش گیاهی در سطح جدید (91/13 درصد) بیش تر از سطوح قدیمی و فسیل است. در سطوح فسیل و قدیمی، میانگین تراکم و تاج پوشش گیاهی در کانال ها بیش تر از میاناب ها است. در سطح جدید، پشته ها دارای تراکم و تاج پوشش گیاهی بیش تری نسبت به فرورفتگی ها هستند. همچنین تاج پوشش گیاهی در میان دست سطوح مختلف مخروط ها بیش تر از بالادست و پایین دست آن ها است در حالی که تراکم پوشش گیاهی در میان دست سطوح مختلف مخروط ها کمتر از بالادست و پایین دست آن ها است. به طور کلی نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که فرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی در میزان رطوبت و پایداری سطوح مخروط افکنه تاثیرگذار بوده و این موضوع در تراکم و تاج پوشش گیاهی در بخش های مختلف مخروط افکنه مورد مطالعه تاثیرگذار است.

مخروط افکنه ها مکان های ایده آلی برای بررسی تأثیر فرآیندهای ژئومورفیک و شکل زمین بر ویژگی های خاک هستند. این پژوهش، به منظور بررسی فرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی سطح مخروط افکنه بر ویژگی های فیزیکی و شیمیایی نهشته های سطح مخروط افکنه جنوب شرق گنبد نمکی شاه غیب انجام شده است. مخروط افکنه مذکور از سه سطح خیلی قدیمی، قدیمی و جدید تشکیل شده است. تعداد 72 نمونه نهشته به طور هدفمند در میاناب ها و کانال های منطقه موردمطالعه برداشت شد. پارامترهای فسفر، پتاسیم، سدیم قابل جذب، کربنات کلسیم، رطوبت اشباع خاک، ظرفیت نگهداری آب در خاک، بافت خاک و کربن آلی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد در سطوح خیلی قدیمی و قدیمی مخروط افکنه، سدیم، پتاسیم، EC، آهک، فسفر، نگهداشت آب در خاک، سیلت و رس در میاناب ها بیش تر از کانال ها است. در کانال ها، مواد آلی، pH خاک، رطوبت اشباع خاک و شن بیش تر می باشد. همچنین مقدار عناصر سدیم، پتاسیم و EC در سطح جدید نسبت به سطح خیلی قدیمی و قدیمی بیش تر می باشد. مقادیر pH، فسفر و رطوبت اشباع در سطح قدیمی نسبت به سطح جدید و خیلی قدیمی بیش تر است. مقدار عناصر آهک، نگهداشت آب در خاک و سیلت در سطح خیلی قدیمی بیش ترین مقدار را دارند. ضریب همبستگی بین عناصر اندازه گیری شده نهشته ها نشان داد که بین مقدار رس و پارامترهای سدیم، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم و پتاسیم رابطه مثبت و معنی داری وجود دارد. به طورکلی نتایج نشان می دهد که فرایندهای ژئومورفولوژی مانند برش در کانال ها و هوازدگی در سطح میاناب ها بر مقادیر پارامترهای فیزیکوشیمیایی نهشته های سطح مخروط افکنه منطقه موردمطالعه مؤثر می باشد.

اشکال و فرایندهای ژئومورفولوژی از مهم ترین عوامل موثر در تشکیل و کیفیت مصالح ساختمانی به ویژه سنگدانه ها هستند. هدف این تحقیق بررسی نقش اشکال و فرایند های ژئومورفولوژی در تشکیل و کیفیت مصالح ساختمانی به ویژه سنگدانه ها در حوضه ی قلعه شاهین می باشد. حوضه ی قلعه شاهین با مساحت 8/169کیلومترمربع، بخش بالادست حوضه الوند در استان کرمانشاه و بخشی از زون ساختمانی زاگرس چین خورده محسوب می شود. جهت دست یابی به هدف این تحقیق، ابتدا لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی منطقه براساس تصاویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی شناسایی گردید. نتیجه این تحقیق نشان می دهد که لندفرم هایی مانند واریزه ها و مخروط افکنه ها ی جدید و قدیم دارای مقادیر زیادی رسوب و سنگ هوازده و خرد شده هستند که می توانند به عنوان مصالح ساختمانی استفاده شوند. جهت بررسی کیفیت سنگدانه ها، تعداد 14 نمونه از سنگدانه ها واقع در مخروط افکنه ها و واریزه ها برداشت شد و آزمایش ارزش ضربه ای آنها براساس الک شماره 8 انجام گردید. نتایج آزمایش ارزش ضربه ای نشان می دهد که میانگین مقاومت به ضربه در واریزه ها، مخروط افکنه های جدید و مخروط افکنه های قدیمی به ترتیب 835/9، 8 و 47/9 درصد می باشد که نشان دهنده کیفیت خوب تمامی نمونه ها در لندفرم های مورد مطالعه است. بررسی این تحقیق نشان می دهد که با وجود کیفیت مناسب سنگدانه های واقع در واریزه ها و مخروط افکنه ها، مخروط افکنه های قدیمی به علت قرار گرفتن در معرض هوازدگی طولانی مدت، دارای سنگدانه های با کیفیت نسبتاً کمتری هستند در حالی که در مخروط افکنه های جدید با هوازدگی کمتر و رسوبات تازه تر، کیفیت سنگدانه ها نسبتاً بهتر است. به طور کلی نتیجه این تحقیق بیانگر آن است که بررسی اشکال و فرایندهای ژئومورفولوژی نقش مهمی در شناسایی و تعیین کیفیت مصالح ساختمانی به ویژه سنگدانه ها ایفا می نماید.

مقدمه مخروط افکنه ها به عنوان یکی از عوارض ژئومورفیکی مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند که نتیجه ی عملکرد جریانهای شدید آب در گذشته و حال می باشند و از این نظر می توان آن را در زمره مواریث اقلیمی کواترنر در نظر گرفت. دریو در سال 1873 میلادی واژه مخروط افکنه را برای نخستین بار مورد استفاده قرار داد. سپس بررسی ها در مورد مخروط افکنه ها، از سوی سازمان زمین شناسی امریکا در نیمه دوم قرن نوزدهم انجام گرفت. در ابتدای دهه 1960تحقیقات در زمینه مخروط افکنه و بررسی فرآیندهای کنترل کننده گسترش مخروط افکنه ها جنبه تحلیل های کمی به خود گرفت. بطور کلی مخروط افکنه ها در بسیاری از نقاط جهان بدلیل داشتن شرایط مناسب، موقعیت خوبی برای استقرار سکونتگاهها و مراکز استقرار انسانی، از دوره های پیش از تاریخ تاکنون فراهم کرده اند. این مورد یعنی توسعه ی استقرار گاهها بر روی مخروط افکنه ها، محدود به دوره ی پیش از تاریخ و تاریخی نیست، بلکه در حال حاضر نیز بسیاری از مراکز جمعیتی و کاربری های مختلف فعالیت های انسانی، برروی مخروط افکنه ها شکل گرفته اند. در کشور ایران که بسیاری از سکونتگاه های شهری وروستایی و فعالیت های مربوطه در سطوح مخروط افکنه استقرار یافتند، ضرورت مطالعه و شناخت مخروط افکنه ها بیشتر احساس می شود به ویژه در دامنه جنوبی البرز واقع دراستان سمنان که مخروط افکنه های گوناگون، متعدد و متفاوت وجود دارد اهمیت و ارزش این گونه بررسی ها آشکارتر است. از این رو، در این تحقیق سعی شده است با انتخاب تعداد زیادی از حوضه های آبی و مخروط افکنه های وابسته به آنها در دامنه ی جنوبی البرز در استان سمنان، ارتباط کمی بین 10 ویژگی هندسی حوضه های آبی با ابعاد مخروط افکنه های وابسته به آنها مورد بررسی قرار گیرد. مواد و روش ها قلمرو مکانی این تحقیق مخروط افکنه های دامنه ی جنوبی البرز واقع در استان سمنان می باشد. محدوده ی مورد مطالعه از 34 درجه و 13 دقیقه تا 37 درجه و 20 دقیقه عرض شمالی و از 51 درجه و 51 دقیقه تا 57 درجه و 3 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار گرفته است. منطقه مورد مطالعه متشکل از تعداد زیادی مخروط افکنه مجاور هم می باشد که تعداد 44 مخروط افکنه ی قابل شناسایی در دامنه های جنوبی البرز به همراه 44 حوضه آبی آنها انتخاب شده است. در این تحقیق، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی که جزو مدلهای چند معیاره تصمیم گیری است برای بررسی تاثیر ویژگی های هندسی آبخیز ها و اولویت بندی عوامل موثر استفاده گردید. جهت دستیابی به هدف مورد نظر محدوده مخروط افکنه ها با استفاده از عکس های هوایی 1:25000 همراه با بازدید های میدانی تعیین شد. فرآیند تحلیل سلسه مراتبی از پرکاربردترین مدل هایی تصمیم گیری چند شاخصه است که توسط فردی عراقی الاصل به نام توماس ال ساعتی در دهه 1980 پیشنهاد شد. در این روش ابتدا به منظور تعیین ارجحیت عوامل مختلف و تبدیل آنها به مقادیر کمی از قضاوت های شفاهی (نظر کارشناسی) استفاده می شود. در این تحقیق برای تعیین درستی وزن دهی به هر عامل و به منظور انجام مقایسه از روش همبستگی استفاده شده است. ضریب همبستگی ابزاری آماری، برای تعیین نوع و درجه رابطه ی یک متغیر کمی با متغیر کمی دیگر است. این روش، یکی از معیارهای مورد استفاده در تعیین همبستگی دو متغیر است. ضریب همبستگی شدت رابطه و همچنین نوع رابطه (مستقیم یا معکوس) را نشان می دهد. این ضریب بین ۱ تا ۱- است و در صورت عدم وجود رابطه بین دو متغیر، برابر صفر است. نتایج و بحث روابط بین مخروط افکنه ها و ویژگی هندسی آبخیز ها به لحاظ تاثیر آنها بر رفتار هیدرولوژیکی آن، در مطالعات مربوط به مخروط افکنه ها مورد توجه می باشد. علت اصلی توجه به موضوع این است که ویژگی های هندسی حوضه ها در تعیین ابعاد مخروط افکنه ها و تحول آنها نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. نتایج حاصل از بررسی روابط بین مساحت مخروط-افکنه های دامنه جنوبی البرز در استان سمنان با ویژگی های هندسی حوضه های آبی آنها نشان می دهد که که وزن معیارهای 10 گانه مساحت، شیب، ضریب شکل، ارتفاع، محیط، طول حوضه، تراکم زه کشی، طول کل آبراهه،شیب آبراهه اصلی و طول حوضه به ترتیب 337/0، 190/0، 134/0، 091/0، 075/0، 055/0، 043/0، 032/0، 024/0، 018/0، است. بنابراین نتیجه گرفته می شودکه اثر مساحت حوضه در تشکیل مخروط افکنه بیش از سایر ویژگی های هندسی حوضه های آبی بوده است، و طول حوضه، دارای کمترین تاثیر در تشکیل و گسترش مخروط افکنه های این منطقه را داشته است. نتیجه گیری نتایج نشان می دهد همبستگی بین ویژگی های حوضه ها و مخروط افکنه ها در منطقه مورد مطالعه دارای تفاوت چشمگیری می باشند، به طوری که برخی از همبستگی ها بالا و برخی بسیار پایین هستند. عوامل موثر به ترتیب شامل مساحت، طول کل آبراهه، محیط حوضه، طول آبراهه اصلی، طول حوضه، ارتفاع حوضه، شیب آبراهه اصلی، شیب حوضه، ضریب شکل و در نهایت تراکم زه کشی با ضرایب 969/0، 935/0، 927/0، 913/0، 891/0، 465/0، 299/0، 197/0، 176/0 و 061/0 در تشکیل مخروط افکنه های منطقه مورد مطالعه دارای اهمیت می باشند. در این روش مساحت حوضه بیشترین تاثیر را در ابعاد مخروط افکنه های این منطقه داشت است.

شکل گیری، توسعه و فرگشت مخروط  افکنه ها تحت تأثیر پارامترهای متعددی است که بر حسب مطالعات قبلی عبارت اند از: عوامل هندسی حوضه ها، شرایط اقلیمی و تغییرات آن، تکتونیک، لیتولوژی، تغییرات سطح اساس و تغییرات کاربری زمین. در هر منطقه ای یکی از این عوامل کنترل کننده مورفولوژی، رسوب شناسی و ابعاد این عارضه ها هستند. هرچند نحوه ی قرارگیری دامنه ی  حوضه ی  آبریز در برابر توده های هوای مرطوب می تواند بر ابعاد مخروط افکنه اثرگذار باشد، اما تاکنون کم تر موردتوجه محققین قرار گرفته است. این پژوهش به دنبال بررسی اثرات جهات جغرافیایی بر ابعاد مخروط افکنه های پایین دست در کوه شیرکوه در بخش مرکزی فلات ایران با آب وهوای خشک است. برای این منظور 24 مخروط افکنه در دامنه های شرقی با جهت شمالی و جنوبی، دامنه های غربی و دامنه های شمالی مشخص و در GIS ترسیم شدند. عوامل هندسی آن ها شامل مساحت، طول، عرض مرکز و عرض قاعده ی مخروط به همراه عوامل هندسی حوضه های بالادست شامل مساحت، محیط، ضریب گراویلیوس، ضریب  شکل، طول حوضه، متوسط ارتفاع، متوسط شیب و تراکم زهکشی محاسبه و در نرم افزار SPSS همبستگی و سپس رگرسیون آن ها ارزیابی گردید. یافته ها نشان می دهد که در دامنه های شرقی با جهت شمالی و  دامنه های شمالی همبستگی بین عوامل هندسی حوضه ها با ابعاد مخروط-افکنه ها بسیار پایین است، اما در دامنه های شرقی با جهت جنوبی و دامنه های غربی مقادیر همبستگی بالا و در بسیاری موارد به بیش از 0.99 درصد می رسد. محاسبات رگرسیون چندمتغیره نشان داد که در جهات جغرافیایی مختلف عوامل اثرگذار حوضه بر ابعاد مخروط افکنه ها یکسان نیست. برای نمونه ، دو عامل شیب و ارتفاع حوضه در جهات مختلف، اثرگذاری متفاوتی داشته اند؛ در دامنه های شرقی با جهت شمالی این دو عامل، بیش تر مساحت و طول مخروط را تحت تأثیر قرار داده اند، اما در همین دامنه ها با جهت جنوبی، شیب و ارتفاع، تأثیری در ابعاد مخروط افکنه ها نداشته اند.

مخروط افکنه ها از عوارض متنوع ژئومورفولوژیکی است که به دلیل تخلخل زیاد از جنبه ی تشکیل و تغذیه ی طبیعی سفره های آب زیرزمینی اهمیت فراوانی دارند و گسترش تمدن ها و مناطق مسکونی را در حاشیه ی خود با بهره برداری از این منابع آبی به وسیله ی حفر قنات و چاه به دنبال داشته است. از سوی دیگر برداشت بی رویه از این سفره های آب زیرزمینی، باعث افت شدید سطح آب زیرزمینی شده است. تغذیه ی مصنوعی آبخوان ها به روش پخش سیلاب راهکاری است که با آن می توان سطح ایستابی آب زیرزمینی را افزایش و روند افت سطح آن را کاهش داد. در این پژوهش با تلفیق سیستم اطلاعات جغرافیایی و مدل فازی، مناسب ترین عرصه های تغذیه ی مصنوعی در دشت سبزاب و گتوند شناسایی و میزان انطباق آنها با مخروطه افکنه ها مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا نقشه ی عوامل مؤثر در تغذیه ی مصنوعی شامل- شیب، نفوذپذیری، هدایت الکتریکی، ضخامت آبرفت، قابلیت انتقال، تراکم زهکشی - در محیط GIS آماده سازی و با استفاده از تابع عضویت خطی فازی شده و با استفاده از عملگرهای اشتراک، جمع، ضرب و گاما با همدیگر تلفیق و نقشه ی نهایی تهیه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد، اراضی منطقه در چهار طبقه تناسب بالا تا نامناسب از جهت تغذیه ی مصنوعی به روش پخش سیلاب هستند و مناطق با تناسب بالا غالباً در پایین دست سازند زمین شناسی کنگلومرای بختیاری بوده و سطح مخروط افکنه دارای انطباق متوسط 83 درصدی در عملگرهای مختلف فازی با طبقات تناسب بالا جهت تغذیه ی مصنوعی می باشد که نشان دهنده ی اهمیت این لندفرم ژئومورفولوژی از جهت تغذیه ی مصنوعی سفره ی آب زیرزمینی می باشد.

سیل یکی از مهم ترین مخاطراتی است که در مخروط افکنه ها ایجاد می شود و تحلیل آن با پیچیدگی های زیادی همراه است. از طرفی دیگر تعداد زیادی از شهرها و روستاهای ایران بر روی مخروط افکنه ها واقع شده اند و بالقوه در خطر وقوع سیلاب قرار دارند. در این تحقیق خطر سیل در مخروط افکنه های شمال ایذه در استان خوزستان مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا سیستم حوضه – مخروط افکنه در محدوده ی مورد مطالعه مشخص شد و کار در سه گام اصلی به انجام رسید. گام اول، شناسایی قسمت های فعال مخروط افکنه ها با استفاده از شاخص های ژئومورفولوژیکی، گام دوم، تحلیل مقدار و مدت بارندگی، تخمین رواناب، دبی اوج و زمان رسیدن به دبی اوج سیلاب و گام سوم، رتبه بندی مناطق خطر با روش تصمیم گیری چند شاخصه ی تاپسیس. تحلیل نهایی بر اساس چهار متغیر مساحت مخروط افکنه ی فعال، مساحت روستاهای مستقر در مخروط های فعال، دبی اوج سیل و مدت زمان رسیدن به دبی اوج سیلاب. تقریباً نود درصد مخروط افکنه های منطقه حالت تحمیلی داشته و رأس توپوگرافیک با نقطه ی تقاطع یکسان داشته است. مخروط افکنه های 2 و 5 با ضریب نزدیکی 1 و 448/0 به ترتیب در رتبه ها اول و دوم خطر سیلاب در منطقه قرار گرفتند. دو متغیر مساحت مخروط افکنه و مساحت روستاهای واقع بر آن ها هفتادوهفت درصد وزن تأثیرگذاری را در رتبه بندی خطر سیلاب داشته اند.

با توجه به خشکی ایران تامین آب با سیستمهای پیچیده ای روبرو بوده است و حفظ پایداری این سیستمهای زیستی، مدیریتی جامع می طلبد. ایرانیان از سیستم های متنوع انتقال و استحصال آب استفاده می کرده اند که در زمان خود منحصر به فرد بوده و به فکر استفاده بهینه از فنون بهره برداری از آبهای زیرزمینی و ترویج آموزش بیشتر در این زمینه بوده اند. برخی از این روش ها کاملا بومی بوده و مشابه آن در دیگر قسمتها مشاهده نشده است. یکی از این روشها احداث آبروانه می باشد که در روستای نوده انقلاب چند نمونه از آن مورد استفاده قرار گرفته است. این پژوهش بنا دارد با روش مطالعه توصیفی- موردی و مقایسه ای و با استفاده از اسناد و نقشه های مختلف و نیز نرم افزارهای جغرافیایی همچون GIS، آبروانه را از حیث روش احداث، خصوصیات، مزایا و معایب آن بررسی و معرفی نماید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که روش احداث آبروانه بر خلاف قنات از بالادست بوده و مهمترین استفاده از آبروانه انتقال آب از رودخانه کنار مخروط افکنه بر روی سطح آن می باشد. مزایایی آبروانه عبارتند از: تبخیر کمتر، نفوذ کمتر آب به زمین، هدر رفت کمتر آب، هزینه کمتر برای انتقال آب نسبت به روشهای دیگر، عدم آلودگی زیست محیطی و رونق کشاورزی و دامپروری. این روش با حفر چاههای عمیق و خشکسالی کم کم از یاد رفته است و یکی از ابتکارات بشری دارد به دست فراموشی سپرده می شود.

مخروط افکنه ها به واسطه ویژگی های ژئومورفولوژیکی جزء محدوده با خطر سیلاب محسوب می شوند و فعالیت های انسانی در این محدوده ها عاملی بر تشدید ناپایداری جریانها است. در این پژوهش با روش کاربردی - تجربی به بررسی و جانمایی فعالیت های انسانی در فضای جغرافیایی پردیسان در محدوده سیلاب پرداختیم. جهت رسیدن به این هدف از مدل هیدرولیکی HEC-RAS-6 بعنوان ابزار کار و از تصاویر میدانی و ماهواره ای، گزارش ها، نقشه های کاربری اراضی و توپوگرافی بعنوان مواد در این پژوهش استفاده شده است. با جانمایی پدیده ها و اجرای مدل با دوره بازگشت 100 ساله مشخص گردید؛ حوضه های 15p و 14p و 9p، 7p، 2p بیشترین حجم جریان را وارد منطقه می کنندکه نیاز به توجه بیشتری در مباحث توسعه شهری دارد. سیلاب در محدوده خطوط ریلی و ارتباطی، بخش شرقی کانال اصلی و همچنین زمین های کشاورزی دارای نرخ آسیب پذیری بالایی است. همچنین تعبیه خاکریزها بعنوان محدود اقداماتی است که اثر مثبتی در کنترل سیلاب در منطقه داشته است. در بحث تعبیه سازه هایی مثل پل ها، شرایط با جریان سیلاب100 ساله مطابقت دارد و در برخی سازه ها مثل کانال اصلی به سبب عدم مطابقت حجم سیلاب با ابعاد کانال، قابلیت عبور کل جریان را نداشته و از حاشیه شرقی خود طغیان می کند. علاوه بر این مسیر انتخابی کانال نیز بدرستی انتخاب نشده است. همچنین اکثر بندهای احداثی در بالادست پردیسان بخاطر شرایط زمین شناسی و حجم سیلاب، انباشته از مواد آواری و در واقع فاقد عملکرد مناسب است. در مجموع علیرغم تازه تأسیس بودن شهرک پردیسان، طراحی شهری و متعاقب آن مطالعه و اصلاح مسیر با ویژگی های جغرافیایی منطقه همخوانی نداشته و چشم انداز ناپایداری بر فضای جغرافیایی محدوده حاکم گردیده است. جهت توسعه آتی شهر پیشنهاد می شود اصلاح و نظارت مسیر سیلاب در بالادست جهت حفظ پایداری محیطی صورت گیرد.

مخروط افکنه ها از جمله مناطق مستعد وقوع مخاطرات ژئومورفولوژیکی هستند. یکی از این مخاطرات روانگرایی می باشد که هدف اصلی این پژوهش بررسی این پدیده در سطح مخروط افکنه لیلان واقع در شمال غرب ایران بوده است. جهت تهیه نقشه پتانسیل خطر وقوع روانگرایی از مدل ترکیبی FUZZY-VIKOR و تکنیک GIS استفاده شده است. پارامترهای مورد استفاده در این تحقیق عبارت بودند از: شیب، عمق آب زیرزمینی، نوع خاک و لرزه خیزی. لایه های اطلاعاتی هر یک از این پارامترها در محیط نرم افزار ArcGIS تهیه شدند. در ادامه جهت استانداردسازی لایه ها از مدل فازی استفاده گردید. در پایان وزن دهی پارامترها با روش ویکور انجام شد. نتایج وزن دهی پارامترها با روش ویکور نشان داد که دو پارامتر خاک و عمق آب زیرزمینی به ترتیب با وزن 442/0، 236/0 بیشترین ضریب اهمیت را کسب کرده اند که نشان دهنده اهمیت این پارامترها در خطر وقوع روانگرایی در سطح منطقه می باشد. نقشه نهایی با هم پوشانی لایه ها و ضرب وزن نهایی معیارها در هر لایه در 5 طبقه از پتانسیل خیلی کم تا خیلی زیاد تهیه گردید. نتایج بررسی مساحت هر یک از طبقات خطر نشان داد که 28/0 درصد از مساحت منطقه در طبقه خیلی زیاد و 70 درصد نیز در طبقه زیاد از نظر خطر وقوع روانگرایی قرار دارد. به طور عمده مناطق با پتانسیل خطر بالا در قسمت های پایین دست منطقه قرار دارند. این مناطق از نظر عمق آب زیرزمینی، بافت خاک و شیب مستعد وقوع خطر روانگرایی می باشند.

رودخانه ها نسبت به حرکات تکتونیکی حساس هستند و رابطه نزدیکی بین لندفرم های رودخانه ای و حرکات تکتونیکی وجود دارد. شاخص های ژئومورفیک به عنوان ابزاری برای مشخص کردن ساختارهای جدید و فعال این حرکات به کار می روند. به علت وجود شواهد تکتونیکی فعال در منطقه اسکوچای، مانند دگرشیبی ها، وجود گسل، تراس های رودخانه ای و غیره به محاسبه شاخص های مربوط به اندازه گیری میزان تکتونیک فعال منطقه پرداخته شده است. در این پژوهش شاخص های زیر برای حوضه اسکوچای مورد استفاده قرار گرفته اند. شاخص شیب طولی رودخانه n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">SL)، شاخص عدم تقارن آبراهه n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">AF)، شاخص نسبت عرض کف بستر دره به ارتفاع آن n style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">VF)، شاخص شکل حوضهn style="font-family: Times New Roman;">) Sn style="font-family: Times New Roman;">(n style="font-family: Times New Roman;">B و شاخص های n style="font-family: Times New Roman;">AF (وسعت مخروط افکنه) و n style="font-family: Times New Roman;">SF مخروط افکنه که رابطه بین وسعت مخروط و وسعت حوضه و شیب مخروط و شیب حوضه را بیان کرده و تأثیر تکتونیک در شکل گیری مخروط ها (شیب و وسعت آنها)را بیان می کند، بر روی حوضه محاسبه شد. تمامی این شاخص ها از نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی منطقه استخراج و سپس وارد n style="font-family: Times New Roman;">GIS شد و سپس محاسبات مربوط به آنها انجام شد و در طبقاتی با فعالیت تکتونیکی خیلی زیاد، زیاد، متوسط و کم، قرار گرفت. نتایج داده های حاصل از تحلیل های توپوگرافی، شواهد زمین ریخت شناسی حاصل از مشاهدات میدانی و مقادیر بهn style="font-family: Times New Roman;"> دست آمده از شاخص های ژئومورفیک و بررسی شواهد حاکی از فعال بودن نئوتکتونیک در حوضه است و حوضه براساس طبقه بندی n style="font-family: Times New Roman;">LAT در کلاس دو قرار می گیرد که نشان دهنده فعالیت های نئوتکتونیکی بالا در حوضه است و مخروط افکنه حوضه در محیط فعال تکتونیکی تشکیل شده است. مقادیر کمی به دست آمده از شاخص های ژئومورفیک را شواهد ژئومورفولوژیکی منطقه تأیید می کند.