حوضه ی آبریز

تکامل حوضه های زهکشی ارتباطی تنگاتنگ با عوامل زمین شناسی و ژئومورفیک دارد. لذا بررسی ارتباط بین عوامل ساختاری گسل ها و تکامل حوضه های زهکشی در مطالعات هیدرولوژی و هیدروژئولوژی شایان توجه است. حوضه ی زهکشی سراوان حوضه ای کاملاً کشیده که در امتداد گسل سراوان گسترش یافته است. در این تحقیق روش بررسی شاخص های مورفومتریک و زمین شناسی در تکامل حوضه ی زهکشی به کار گرفته شده است. واضح است که مورفولوژی کنونی منعکس کننده ی تأثیر فرایندهای فرسایشی و زمین شناسی به ویژه در کواترنری بوده است. این حوضه واقع در جنوب شرق ایران و در فلیش های این ناحیه توسعه یافته است. زهکشی این حوضه به رودخانه ی ماشکید می پیوندد و نهایتاً به سمت پاکستان هدایت می شود. عوامل و پارامترهای مختلفی مثل توپوگرافی، لیتولوژی و ساختاری در تشکیل و توسعه ی حوضه های آبریز مؤثرند. یکی از عوامل مهم در توسعه ی این حوضه ی زهکشی، تکامل و فعالیّت گسل تراستی سراوان بوده است. گسل سراوان با روند N135-145در حاشیه ی شمالی آبرفت های کواترنری این حوضه قرار دارد. شیب این گسل تقریباً هم جهت با لایه بندی فلیش ها و 45 تا 60 درجه به سمت شمال شرق است. حوضه ی آبریز سراوان یک حوضه ی کشیده با نسبت طول به عرض 07/5 است. نقشه ها و پروفیل های عرضی تهیه شده یک کج شدگی و ناتقارنی واضحی را در حوضه نشان می دهد. شاخص مورفومتریک کج شدگی حوضه (T) حداکثر 72/0 و در بخش آبرفتی حوضه حداکثر 83/0 است. شاخص ناتقارنی AF نیز برابر 28/62 و در بخش آبرفتی این مقدار برابر 74/78 است. ناتقارنی آشکار حوضه و موقعیت گسل در حاشیه ی شمالی حوضه با وجود میانگین شاخصSmf برابر 42/1، نشان می دهد که گسل سراوان یک گسل نسبتاً فعال بوده است. این گسل در طیّ فرایند تکاملی خود توانسته است بر تشکیل و ریخت سازی حوضه ی آبریز سراوان نقش بازی کند. گسل های جوان تر شمالی- جنوبی با ساز و کار امتداد لغز راست گرد (مثل گسل گُشت) موجب انحنای مختصر در روند کلی آبرفت ها در طول حوضه ی آبریز شده اند.

منطقه ی مورد مطالعه در کپه داغ مرکزی، شمال بجنورد و شیروان، بین روستاهای کاکلی- راز قرار دارد. هدف از این پژوهش تفکیک مناطق فعال از مناطق با فعالیت کمتر می باشد. در این پژوهش برای ارزیابی میزان فعالیت تکتونیکی شاخص های طول- شیب رودخانه(SL) ، نسبت عرض کف دره به ارتفاع دره(Vf) ، فاکتور عدم تقارن توپوگرافی (T)و انتگرال هیپسومتریک (Hi) محاسبه گردید. گسل ها و شکستگی های منطقه با استفاده از باندVNIR تصویر ASTER استخراج گردید و شاخص-های مورفومتریک با استفاده از GIS و Global mapper محاسبه شد. بیشترین مقدار شاخص SL مربوط به پهنه های شمالی می باشد، افزایش شاخص SL در پهنه های شمالی مربوط به گسل ها و شکستگی هایی است که مسیر آبراهه ی اصلی را قطع می-کند، محاسبه ی شاخص Vf نشان می دهد که بیشترین نرخ بالاآمدگی مربوط به پهنه های شمالی می باشد، وجود دره های V شکل در آن منطقه نیز گویای این مطلب می باشد. محاسبه ی شاخص T در این پژوهش نشان می دهد که رودخانه های موازی با روند چین ها کج شدگی به سمت جنوب را نشان می دهند. بیشترین مقدار شاخص انتگرال هیپسومتریک مربوط به حوضه ی شمالی (شیرین رود) می باشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بیشترین مقدار فعالیت تکتونیکی مربوط به قسمت شمالی منطقه ی مورد مطالعه می باشد، و قسمت شمالی کپه داغ مرکزی فعال تر از قسمت جنوبی آن می باشد.

شاخص های مورفومتریک برای تعیین سطح فعالیت های تکتونیکی مفید هستند و در پروژه های تحقیقاتی از این شاخص ها برای به دست آوردن جزئیات تکتونیک فعال استفاده می شود. در این پژوهش، برای ارزیابی میزان فعالیت تکتونیکی شاخص های ریخت زمین ساختی، نظیر فاکتور عدم تقارن AF، طول- شیب رودخانهSL ، نسبت عرض کف دره به ارتفاع دره Vf، فاکتور عدم تقارن توپوگرافی T و شاخص شکل حوضه Bs محاسبه گردید. هدف از این پژوهش تفکیک مناطق فعال تکتونیکی از مناطق با فعالیت کم تر می باشد. برای محاسبه شاخص های مورفومتریک از نقشه های توپوگرافی و عکس های هوایی در محیط GIS و Global mapper استف اده شد. میزان ش اخص AF حوضه ی اصلی 17.20 به دست آمد که نشان دهنده ی کج شدگی زیاد آن است. به نظر می رسد وجود گسل های تراستی و چین های مرتبط با آن ها در راستای موازی حوضه، باعث کج شدگی آن شده است. نتایج نشان می دهد بیشترین میزان شاخص AF، مربوط به زیر حوضه های شرقی و غربی می باشد. بالاترین میزان شاخص SL مربوط به محل های تقاطع گسل ها و شکستگی های مزدوجی است که مسیر آبراهه ی اصلی را قطع می کند. شاخص Vf محاسبه شده نشان می دهد که اکثر دره ها به خصوص در شمال منطقه، اغلبV  شکل و عمیق بوده و مرتبط با بالاآمدگی  تکتونیکی می باشد. نکته جالب این تحقیق این است که مقدار شاخص Vf بر خلاف انتظار در محل هایی که شاخص SL افزایش پیدا کرده، زیاد است که نش ان دهنده U شکل بودن دره ها در این محل هاست. به نظر می رسد علت این امر فرسایش بالای سنگ ها به علت تقاطع گسل های مزدوج، اختلاف فرسایشی سنگ ها و نیز عملکرد گسل های امتدادلغز باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که فعالیت تکتونیکی در منطقه بالا است.

از دیدگاه زمین ساختی، زون زمین شناسی زاگرس یک منطقه ی فعال تکتونیکی بوده و شواهد ژئومورفیک حرکات نو زمین ساختی در این منطقه قابل شناسایی و ردیابی است. حوضه های غرب استان کرمانشاه در زون زاگرس واقع شده و به نظر می رسد به علت قرارگیری گسل زاگرس مرتفع، گسل ذهاب-کرند و گسل قصر شیرین-گیلانغرب در این محدوده ، این حوضه ها از نظر تکتونیکی فعال باشند؛ بنابراین مطالعه ی تکتونیک فعال این محدوده با استفاده از پارامترهای ژئومورفیک و مورفومتریک می تواند منجر به شناخت جامع از وضعیت تکتونیک فعال این حوضه ها گردد؛ بنابراین هدف این پژوهش، ارزیابی وضعیت تکتونیک فعال حوضه های غرب استان کرمانشاه است. بر این اساس ابتدا محدوده ی حوضه های موردمطالعه، شبکه ی زهکشی آن ها و ویژگی های مورفومتری و توپوگرافی بر اساس DEM سی متر منطقه، استخراج گردید. در ادامه بر اساس شاخص های ژئومورفیک (AF، Hi،SL، BS) و شاخص های مورفومتری (Dd،R، Rr، Hd) وضعیت فعالیت تکتونیکی حوضه های موردمطالعه ارزیابی شده و نتایج حاصل از آن ها بر اساس ویژگی های لیتولوژیکی و ساختاری حوضه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که محدوده ی غرب استان کرمانشاه بر اساس نتایج پارامترهای مورفومتریک و ژئومورفیک از نظر تکتونیکی فعال بوده، اما میزان این فعالیت با توجه به شرایط لیتولوژیکی و ساختاری حوضه ها از شدت و ضعف برخوردار است. در این میان، پارامترهای مورفومتریک به علت استانداردسازی قادر به بازتاب شرایط لیتولوژیکی و ساختاری حوضه ها در طبقه بندی نهایی فعالیت تکتونیکی بوده و به نظر می رسد پارامترهای مورفومتریک در حوضه های با تنوع لیتولوژیکی بالا، کارایی بهتری برای ارزیابی وضعیت تکتونیک فعال دارند.

مطالعه و بررسی فرآیند رسوب زایی به عنوان یکی از معضلات اساسی و مطرح در مدیریت حوضه های آبریز، بدون شناخت ماهیت پیچیده و عوامل مؤثر در وقوع آن امکان پذیر نیست. در تحقیق حاضر با هدف بررسی این عوامل در حوضه ی آبریز لیقوان چای، ابتدا دبی رسوب معلق، برای روزهایی بدون داده برداری با استفاده از مدل سازی رابطه ی بین دبی جریان و دبی معلق رسوب در برنامه ریزی ژنتیک برآورد شد. سپس برازش توابع رگرسیونی بین پارامترهای دبی متوسط جریان و بارش با دبی رسوب معلق در محیط برنامه ی SPSS و مدل سازی در برنامه ریزی ژنتیک در بازه ی زمانی فصلی انجام گرفت. نتایج نشان داد که بین متغیر دبی متوسط جریان و دبی رسوب معلق اثر معنی دار همراه با همبستگی بالای 90 % وجود داشته و بین متغیر بارش و دبی رسوب معلق اثر معنی دار همراه با همبستگی پایین نسبت به دبی متوسط جریان برقرار است. بالاترین میزان همبستگی بین بارش و دبی رسوب معلق در فصل بهار و پایین ترین میزان این همبستگی برای فصول پاییز و زمستان بوده است. در برنامه ریزی ژنتیک از 3 تیپ مدل استفاده شد و با توجه ب ه معیارهای ارزیابی، مدل دوم (دبی متوسط جریان و دبی رسوب معلق) دق یق ترین مدل نسبت به مدل های اول (بارش و دبی رسوب) و سوم (دبی متوسط جریان و بارش با دبی رسوب معلق) شناسایی شد. در بیشتر موارد وارد کردن متغیر بارش همراه با دبی متوسط جریان در مدل، از دقت آن کاسته است.