الگوی زهکشی

ساختمان زمین شناسی و چینه شناسی در توازن و تعادل شبکه آبها مؤثر است. در واقع بین تمام عواملی که تعیین کننده ویژگی شبکه آبها می باشند، سنگ شناسی و زمین ساخت از اهمیت فراوان تری برخوردار است؛ به نحوی که این عوامل بخشی از تحول شبکه آب های جاری را در کنترل می گیرند. از دیدگاه فرسایش، آبراهه ها در مسیریابی خود همیشه نقاط ضعیف تر ،سست تر و پست تر را انتخاب می کنند. از اینرو، گسل ها، درزه ها و شکستگی ها بهترین محل برای انطباق و تکامل آبراهه ها بشمار می روند. به دلیل گسترش وسیع آبراهه ها و فراوانی طاقدیس های کوچک در بخش شمالشرقی البرز ، در این پژوهش نحوه تکامل آبراهه ها و اثر بخشی ژئومرفولوژی طاقدیس های این منطقه در تیپ و الگوی زهکشی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای دستیابی به این هدف از نرم افزار Geomatica به عنوان ابزار اصلی تحقیق جهت تجزیه وتحلیل متغیر های مؤثر استفاده شده است. علاوه بر این از تصاویر سنجنده های TM و ETM و نیز تصاویر رادار به عنوان ابزار مشاهده غیر مستقیم و همچنین تجزیه و تحلیل رقومی داده ها بهره گیری شده است. از مقایسه نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل رقومی داده های بدست آمده با نقشه زمین شناسی، ملاحظه می شود که در بخش شمالشرقی البرز، تنگ های ایجاد شده با آبراهه هایی که به طور عرضی طاقدیس های کوچک را قطع کرده اند ، انطباق داشته و حاصل عملکرد دینامیکی آنها می باشد. نتایج نشان می دهندکه بخش عمده ای از این عوارض ژئومرفیک با گذشت زمان و همچنین تأثیر فرسایش شدید حاکم بر البرز شمالی و شمالشرقی تقریبا تسطیح شده اند؛ به گونه ای که دره های عرضی حفر شده، در تصاویر ماهواره ای تقریبا قابل رؤیت نیستند و لیکن در یک مقایسه تحلیلی با نقشه زمین شناسی، داده های میدانی و نیز استفاده از تکنیک بازسازی ساختمانی، وجود چنین دره هایی با قدمت زیادآشکار گشته و نشانگر نحوه عملکرد شبکه های عرضی در این سیستم می باشد.

مخروط آتشفشانی تفتان در جنوب شرق ایران و در شمال غرب شهر خاش واقع شده است. با توجه به این که هم اکنون از قله این آتشفشان بخار آب و گازهای گوگردی خارج می شود، ولی وجود دره های عمیق و شکل نامنظم شبکه آبراهه ها در دامنه های این مخروط، نشانگر عملکرد درازمدت فرسایش و تکامل شبکه زهکشی در این مخروط می باشد. هدف این تحقیق، بررسی تاثیر مورفومتری و لیتولوژی در تکامل و الگوی زهکشی در دامنه های این مخروط آتشفشانی بوده است. برای دستیابی به این هدف، متغیر های مؤثر از جمله، سنگ شناسی، شیب و جهت دامنه در محیط نرم افزاریILWIS به عنوان ابزار اصلی تحقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که به جز نواحی مخروط افکنه ای و پادگان های، نسبت تراکم زهکشی از سازندهای قدیم به جدید کاهش و از شیب های زیاد به کم افزایش می یابد. تراکم زهکشی در دامنه های با جهات شرق و جنوب شرق، بیشتر از دیگر جهات است. هر چند الگوی زهکشی کلی در تمامی مخروط های آتشفشانی به صورت واگراست و تفتان نیز از این قاعده مستثنی نیست ولی مقایسه مستقل هر شبکه در پهلوهای این مخروط نشانگر آن است که در گدازه های جدید تر الگوی موازی و در نمونه های قدیمی تر الگوی شبکه درختی حاکم است. با این وجود بی نظمی هایی نیز دیده می شود. مقایسه مخروط افکنه های جدید و قدیمی که در نتیجه فرسایش مخروط آتشفشانی در دامنه های آن تشکیل شده است در تصاویر ماهواره ای، تفاوت زیادی را در الگوی زهکشی نشان می دهند. به طور کلی بررسی شبکه زهکشی در مخروط آتشفشانی تفتان نشان می دهد که با وجود صحت کلی نظریه محققینی مانند پارکر در زمینه ارتباط تراکم و الگوی زهکشی با گذشت زمان و شیب در این مخروط، پیچیدگی هایی در خصوصیات آبراهه ها به ویژه الگوی زهکشی آن دیده می شود. این موضوع تا حدودی به پیچیدگی ذاتی زمان تشکیل مخروط آتشفشانی و درهم ریختگی لیتولوژیکی آن مربوط می شود.

در این تحقیق، به منظور تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها، چهار مخروط افکنه در زاگرس چین خورده بررسی شده است. تفکیک بخش های فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی با استفاده از شاخص های ساده ی ژئومورفولوژیکی مانندالگوی زهکشی، مورفولوژی سطح مخروط و شاخص تضاریس، رنگ مخروط ها در تصاویر ماهواره ای ،حداکثر عمق برش مخروط ها و شاخص های هوازدگی مانند میزان هوازدگی آبرفت ها، حفره دار شدن قلوه سنگ های آهکی انجام شده است. جهت تعیین ناهمواری و حداکثرعمق برش سطح مخروط ها، با استفاده از دوربین نقشه برداری دو مقطع از سطح هر مخروط افکنه تهیه شد. تفکیک بخش های قدیمی و جدید مخروط-افکنه ها براساس تن (رنگ) تصاویر و همچنین تعیین الگوی زهکشی کانال ها در مخروط های جدید و قدیمی براساس تصاویر ماهواره ای کویک برد انجام شد. بررسی شاخص های هوازدگی سطح مخروط ها نیز بر اساس مطالعات میدانی انجام گرفت. نتیجه ی این تحقیق نشان می دهد که مخروط های قدیمی یا غیرفعال اغلب دارای الگوی زهکشی همگرا یا شبکه درختی هستند درحالی که مخروط های جدید اغلب دارای الگوی زهکشی واگرا، شاخه شاخه و متقاطع هستند. بخش های غیرفعال مخروط ها، دارای تن رنگ تیره تری نسبت به مخروط های جدید در تصاویر ماهواره ای می باشند. مورفولوژی سطح مخروط های قدیمی (به علت غلبه ی فرسایش قهقرایی و توسعه ی بدلندها به-سمت بالادست) ناهموارتر و دارای تضاریس بیشتری نسبت به مخروط های جدید هستند. به طور کلی حداکثر میزان برش در مخروط های قدیمی بیش از مخروط های جدید است. شاخص های هوازدگی مانند حفرات در ذرات آهکی نیز در مخروط های قدیمی وجدید کاملاً با هم متفاوت است به-طوری که بخش های غیرفعال دارای هوازدگی و انحلال بیشتر و بنابراین دارای خاک ضخیم تری نسبت به مخروط های جدید هستند. تحقیق حاضر نشان می دهد که شاخص های ژئومورفولوژی ابزارمناسبی جهت تفکیک مناطق فعال و غیرفعال مخروط افکنه ها از نظر سیل خیزی می باشند. با این وجود به علت تاثیر عواملی مانند تکتونیک، تغییرات اقلیمی، لیتولوژی حوضه-های بالادست مخروط ها و مساحت مخروط ها نمی توان از تمامی شاخص ها در هر مخروط استفاده نمود.

تاقدیس نسار در غرب کشور و در جنوب استان کرمانشاه واقع شده است. الگوی شبکه زهکشی در هر منطقه تحت تاثیر عوامل متعددی شکل می گیرد که این الگو در تاقدیس نسار علی رغم وسعت کم آن دارای آنومالی شدید است و این امر منعکس کننده لیتولوژی متفاوت، تاثیرات تکتونیک و تغییرات شیب در تاقدیس است. هدف از این پژوهش شناخت عوامل مؤثر و میزان تأثیر هر یک از این عوامل در آنومالی الگوی شبکه زهکشی تاقدیس نسار است. در این تحقیق، ابتدا با توجه به نوع الگوی زهکشی ، تاقدیس به شش زیرحوضه تقسیم گردید. سپس لیتولوژی، تکتونیک و شیب توپوگرافی به عنوان متغیرهای اصلی ارزیابی و تحلیل شدند. نتایج بررسی حاکی از آن است که لیتولوژی عامل اصلی آنومالی الگوی زهکشی در تاقدیس نسار است. الگوی موازی در سازندهای سخت (آهکی) و نواحی پرشیب شکل گرفته و الگوی درختی (دندریتی) در سازندهای سست (گورپی- پابده) و نواحی کم شیب تر تکامل یافته است. ویژگی های مورفومتری شبکه زهکشی تا حدودی متاثر از جنس سازندها و میزان شیب هستند. وقوع زمین لغزه و دخالت تکتونیک، از دیگر عوامل تاثیر گذار در نوع الگوی زهکشی تاقدیس هستند. تکتونیک با حذف سازند آسماری و رخنمون سازندهای گورپی و پابده نقش اصلی را در شکل گیری الگوی درختی در زیر حوضه-های 4 و5 ایفا می کند، اما در زیر حوضه های دیگر تاثیر کمی به صورت جابه جایی و قطع شدگی آبراهه توسط گسل ها دارد.

تاقدیس دنه خشک در استان کرمانشاه نمونه ای تیپیک از یک تاقدیس در حال رشد در زون ساختمانی زاگر س چین خورده است. هدف این تحقیق بررسی نقش تکتونیک در ویژگیهای سطوح مثلثی شکل، تراکم و الگوی زهکشی در تاقدیس مذکور است. ابعاد سطوح مثلثی شکل با استفاده از تصویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی تعیین شد. شبکه های زهکشی به کمک نقشه های توپو گرافی 50000/1 و تصویر ماهواره ای کویک برد تعیین گردید و سپس وارد نرم افزار ILWIS گردید. درجه بندی آبراهه ها به روش استراهلر انجام و طول آبراهه ها با درجات مختلف تعیین گردید. شیب ساختمانی لایه ها در جبهه کوهستان با استفاده از دستگاه شیب سنج محاسبه شد. بر اساس شیبهای ساختمانی اندازه گیری شده و عرض پهلوی تاقدیس در بخشهای مختلف، تاقدیس مورد مطالعه به 8 زون تکتونیکی تقسیم شد. میانگین شیب ساختمانی، میانگین طول قاعده سطوح مثلثی، میانگین مساحت سطوح مثلثی و تراکم زهکشی آبراهه های درجه 1 در زونهای تکتونیکی محاسبه گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد رابطه مستقیم معنی داری بین میانگین شیب لایه ها و میانگین طول قاعده مثلثها با ضریب همبستگی مناسب(92%) وجود دارد به طوریکه با افزایش میانگین شیب لایه ها، میانگین طول قاعده مثلثها نیز افزایش می یابد. همچنین با افزایش میانگین شیب لایه ها، میانگین مساحت سطوح مثلثی شکل نیز افزایش می یابد. مطالعه حاضر نشان می دهد که سطوح مثلثی شکل در زونهای با شیب ساختمانی تند (زونهای 3، 4 و 5 ) تشکیل شده اند. نتیجه این تحقیق نشان می دهد با کاهش عرض پهلوی تاقدیس، تراکم زهکشی آبراهه های درجه 1 افزایش می یابد به طوری که بیشترین تراکم زهکشی آبراهه های درجه 1 (39/3 کیلومتر در کیلومتر مربع) مربوط به زون 8 است که کمترین عرض را دارد. بررسی ها نشان می دهد که سر شاخه آبراهه ها در دو انتهای شمال غربی و جنوب شرقی تاقدیس مورد مطالعه دارای انحراف به سمت مرکز تاقدیس است که این امر بیانگر رشد طولی تاقدیس به سمت شمال غرب و جنوب شرق است. به طور کلی نتیجه تحقیق حاضر بیانگر آن است که پارامتر هایی مانند سطوح مثلثی شکل، تراکم زهکشهای درجه 1 و الگوی زهکشی شاخصهای مناسبی برای تعیین تکتونیکهای فعال و تفاوتهای محلی آن در تاقدیس مورد مطالعه می باشند.

الگوی شبکه زهکشی از بارزترین لندفرم های سطح زمین محسوب می گردد که تحت تاثیر فرآیندهای دامنه ای شکل می گیرند و گسترش مکانی این عارضه به میزان عملکرد این فرآیندها بستگی دارد. هدف از این پژوهش قابلیت سنجی داده های فرکانس پایین راداری در استخراج الگوی زهکشی دامنه ها در نواحی فشرده جنگلی می باشد، بدین منظور به ارزیابی مقایسه ای مدل های رقومی ارتفاعیASTER،SRTM و مدل رقومی ارتفاعی حاصل از داده های فرکانس پایین راداریPALSAR در استخراج شبکه های زهکشی پرداخته شده است. ابتدا مدل های رقومی ارتفاعی در محیطArchydro اصلاح و شبکه های زهکشی در محیطArcGIS10.2 استخراج گردید. جهت استخراج شبکه های زهکشی از آستانه های سلولی ۱۰۰، ۵۰۰، ۱۰۰۰ و ۲۰۰۰ استفاده گردید. طبق نتایج مدل رقومی ارتفاعی داده های فرکانس پایین راداریPALSAR با آستانه سلولی ۱۰۰ با استخراج ۸۰۲۵۳۲۶ متر آبراهه بهترین دقت را نسبت به مدل های رقومی و آستانه های سلولی دیگر داشته است. نتایج بررسی تراکم زهکشی نیز نشان داد که در مدل رقومی ارتفاعی حاصل از داده های راداریPALSAR ۷۱/ ۱۰۲۶ کیلومتر مربع (۸۳/۷۰ درصد) از منطقه مطالعاتی در طبقه تراکم خیلی زیاد ( بیش از ۸) قرار گرفته است که این موضوع بیانگر کارایی بالاتر مدل رقومی ارتفاعی حاصل از داده های فرکانس پایین راداریPALSAR در استخراج شبکه های زهکشی می باشد. نتایج بررسی تراکم زهکشی استخراج شده در مناطق جنگلی فشرده نشان داد که از کل مساحت ۰۶/۷۱۷ کیلومتر مربع جنگل های فشرده در منطقه، بر اساس نتایج حاصل از مدل رقومی ارتفاعی فرکانس پایین راداری، ۶۲/۷۳ درصد (۹۷/۵۲۰ کیلومتر مربع) از مساحت جنگل های فشرده در کلاس تراکم زهکشی بسیار بالا (بالاتر از ۸) قرار گرفته است در حالی این مساحت در مدل رقومیASTER، تنها ۰۳۳/۰ درصد (۲۴۰/۰ کیلومتر مربع) و در مدل رقومی ارتفاعیSRTM، ۶۷۲/۰ درصد (۸۲۷/۴ کیلومتر مربع) می باشد که این موضوع نشانگر توانایی داده های فرکانس پایین راداری در نفوذ از مناطق جنگلی و استخراج شبکه های زهکشی زیر جنگل با دقت بالا می باشد.<br /> <em> </em>