پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

IntroductionGeomorphological indicators are useful tools in evaluating and identifying the effects of relatively sudden or gradual tectonic activities. The behavior of the drainage network is one of the parameters that is very sensitive to tectonic activities and shows the effects of duration and intensity of these factors. Among the geomorphological evidences of active tectonics of drainage networks and their related features such as drainage pattern, drainage density, drainage anomalies, connection method (connecting angle of networks) and direction of networks play an important role in identifying active tectonics and their spatial differences. Many studies have been carried out in the fields of the effect of tectonic factors on the ratio of branches, drainage density, hypsometric integral of river networks, response of drainage networks, and characteristic of hierarchical anomaly, branching index, to investigate the tectonic impact in four drainage basins and related fields. In addition to these parameters, by using the research results of other researchers and the reconstruction of the paleoclimate, it has been tried to analyze the effects of the Quaternary changes by using the mentioned factors as modeling and conceptual techniques.Also, the obtained results indicate that new land construction activity has played a role through successive slope changes on the waterways of Kordan Basin.

شواهد رسوبی به جا مانده در اطراف دریای خزر در بخشها و ترازهای مختلف حاکی از نواسانات بسیار شدید ترازآب در دوره های مختلف زمین شناسی است. دو تراز مطلق دریای خزر که حدوداً در ترازها ی 22- و 24- اندازه گیری شده ا ند در اواخر و نیمه دوم هولوسن در سرتاسر دریای خزر شواهد آن وجود دارد و مورد پذیرش اکثر محققین دریای خزر می باشد. تا کنون گزارش دقیقی از تغییرات تراز آب مطلق در ابتدای هولوسن ارائه نشده است و همچنان تراز آب مطلق آن بدلیل فقدان داده های لازم مورد اتفاق نظر محققین دریای خزر قرار نگرفته است. هدف از این مقاله تمرکز بر روی تراز مطلق ابتدای هولوسن با استفاده از داده های مختلف و تعیین سن مطلق از گمانه نسبتاً عمیق 27.7 متری واقع درسواحل شرقی ایران واقع در گمیشان می باشد. بر اساس نمو نه های تعییین سن کربن 14 گمانه گمیشان نشان می دهد که تراز مطلق آب بین 10590 تا حدودا 8400 سال پیش بطور مستمر ادامه داشته و احتمالا در تراز های مطلق بیشتری نسبت به تراز های نیمه دوم هولوسن قرار داشته است . افزایش تراز آب پس از پسروی شدید تراز آب حداقل در تراز مطلق 50- در حدود 10590 سال پیش شروع شده و تا حدود 8400 سال پیش ادامه داشته است. در چنین شرایطی منطقه کم عمق ساحلی گمیشان محیط ساحلی عمیق را تجربه نموده است.

امروزه فرسایش خاک از معضلات مهم جهان محسوب می شود و به دلیل مدت زمان طولانی تشکیل خاک در ایران اهمیت این معضل در این کشور پررنگ تر جلوه می نمایید . این فرایندهمه ساله باعث تخریب اراضی، کاهش حاصلخیزی خاک وپرشدن مخازن سدها می گردد. بهترین مکان برای کنترل فرسایش، حوضه های آبریز می باشد. توجه به حوضه های آبریز در فرایند فرسایش به خصوص حوضه هایی که رودهای آنها نقش مهمی در تهیه آب آشامیدنی مناطق مسکونی، کشاورزی و پروژه های آمایش رودخانه ای دارند ضروری است. در این تحقیق با استفاده از مدل های هیدرو فیزیکی (CSY) پتانسیل رسوب دهی زیر حوضه های حوضه آبریز رودخانه روئین دردامنه های جنوبی کوه های آلاداغ در شمال خاوری ایران محاسبه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد عواملی چون وسعت، توپوگرافی، فرسایش پذیری، بارش و پوشش گیاهی زیر حوضه های این حوضه بیشترین تأثیر را در پتانسیل رسوب دهی زیر حوضه های این رود دارند همچنین پتانسیل فرسایش و رسوب دهی در تمامی زیر حوضه های این رودخانه یکسان نیست. بر این اساس پتانسیل رسوب دهی برای زیرحوضه روئین 390.05 تن معادل47.84درصد، برای زیرحوضه محمودی 182.04معادل 22.32درصد ، برای زیر حوضه کلات 143.91معادل 17.65درصد و برای زیرحوضه شیرویه 99.27 معادل 12.17درصدبه دست آمد. بنابراین زیرحوضه های روئین ومحمودی نسبت به دو زیر حوضه دیگر به فرایند های فرسایش حساس تر بوده و باید با اجرای طرح های حفاظت از خاک و مدیریت مناسب فرایند فرسایش در آن به درستی مدیریت گردد.

وقوع سیلاب یکی از فاجعه بارترین بلایای طبیعی است که از لحاظ تلفات جانی و مالی مقام اول را در میان دیگر حوادث طبیعی دارا است. پهنه بندی و پیش بینی سیلاب می تواند یکی از مؤثرترین روش های غیر سازه ای در مدیریت سیلاب جهت کاهش خطرات و خسارات ناشی از آن باشد. هدف از این پژوهش پهنه بندی و مقایسه خطر وقوع سیلاب در حوضه آبریز شهر ایذه با استفاده از مدل های تصمیم گیری چند معیاره MCDM) ( می باشد. ابتدا بر اساس عوامل موثر در وقوع سیلاب که شامل: بارش، ، شیب، جهت شیب، سازند های زمین شناسی، فاصله از آبراهه، کاربری اراضی و ارتفاع می باشند در محیط ARC MAP پردازش و رقومی سازی شدند. سپس این پارامترهای طبقه بندی شده و با استفاده از روش وزن دهی سلسله مراتبی (AHP) لایه ها به صورت دو به دو توسط نرم افزار Expert Choice وزن دهی شدند. در مرحله بعد داده های مد نظر به نرم افزار Idrisi منتقل شدند پس از تغییر فرمت آن ها و استاندارد سازی آن ها بر اساس توابع فازی وارد مدل های فازی شدند؛ و در نهایت نقشه های پهنه بندی خطر سیلاب در محدوده حوضه آبریزشهر ایذه با دو روش ویکور و روش خطی وزنی تهیه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که عامل بارش، ارتفاع و شیب بیشترین تاثیر را بر ایجاد سیل در حوضه مورد مطالعه دارند و مناطق شرق و جنوب شرق بیشترین پتانسیل سیل خیزی را دارا هستند، همچنین بر اساس مدل های VEKOR و WLCبه ترتیب 16 و 80/13درصد از منطقه در طبقه با خطر بسیار بالا قرار دارد.لذا انجام اقدامات حفاظتی و آبخیزداری در حوضه آبریز ایذه در جهت کاهش خسارت سیلاب و مدیریت بهینه آن ضروری است

مخروط افکنه ها از جمله لندفرم های تراکمی هستند که مورفومتری آن ها اثر فعالیت گسل ها را منعکس می کند. در این تحقیق 28 مخروط افکنه واقع در امتداد گسل امتداد لغز دهشیر انتخاب شد و ارتباط پارامترهای مورفومتریکی مخروط ها شامل شیب توپوگرافی، طول، عرض، نسبت عرض به طول، زاویه جاروب، و ضریب مخروط گرایی اصلاح شده با فعالیت های تکتونیکی گسل دهشیر ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد بین شیب مخروط ها و پارامترهای زاویه جاروب و نسبت عرض به طول مخروط ها رابطه معکوس معنی داری وجود دارد. این موضوع نشان می دهد که مخروط های با شیب توپوگرافی بیشتر، زاویه جاروب و نسبت عرض به طول کمتری دارند. با افزایش نسبت عرض به طول مخروط ها، زاویه جاروب مخروط ها افزایش می یابد. با این وجود بین دو پارامتر مذکور رابطه آماری معنی داری وجود ندارد. بین دو پارامتر نسبت عرض به طول مخروط ها و ضریب مخروط گرایی اصلاح شده رابطه معکوس معنی داری وجود دارد. این موضوع نشان می دهد که مخروط هایی که نسبت عرض به طول بیشتری دارند، دارای شکل منظم تر و نزدیک تر به مخروط واقعی (ایده آل) هستند. مقایسه داده ها نشان می دهد که میانگین زاویه جاروب و ضریب مخروط گرایی اصلاح شده در گروه مخروط های بزرگ ( به ترتیب 3/100درجه و 1/1)، بالاتر از مخروط های کوچک (به ترتیب 1/83 درجه و 69/0) است. با این وجود، میانگین شیب و نسبت عرض به طول در مخروط های کوچک ( به ترتیب 78/1 درصد و 11/1) بیشتر از مخروط های بزرگ (به ترتیب 3/1 درصد و 73/0) است. بالا بودن مقدار پارامترهای زاویه جاروب، نسبت عرض به طول، و ضریب مخروط گرایی اصلاح شده در منطقه مورد مطالعه را می توان به جابجایی مکرر محل رسوب گذاری در رأس مخروط ها تحت تأثیر حرکات امتداد لغز گسل دهشیر نسبت داد. همچنین وجود رشته های فشاری در امتداد خط گسل نیز نقش مهمی در افزایش مقدار زاویه جاروب و ضریب مخروط گرایی اصلاح شده و بی قوارگی مخروط ها داشته است.

فرآیندهای ژئومورفولوژی با تأثیر در ویژگی رسوبات موجود در مخروط افکنه ها باعث تغییر در پارامترهای مقاومتی خاک، ازجمله چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی می شوند. با توجه به هدف پژوهش حاضر ابتدا از طریق نقشه های زمین شناسی، تصاویر ماهواره ایی و بازدیدهای میدانی، سپس بر اساس شواهد ژئومورفولوژی دو مخروط افکنه حوضه قلعه شاهین و دیره که دارای بخش های قدیمی و جدید می باشد انتخاب گردید. نمونه برداری از سه بخش رأس، میانه و پایین دست بخش های قدیمی و جدید مخروط افکنه ها صورت گرفته است. نتایج بررسی شکل ذرات نشان می دهد از بالادست به سمت پایین دست ذرات متأثر از فرآیند های ژئومورفولوژی به صورت گرد شده، هم بعد، ریزدانه و دارای بافت سطحی صاف هستند. با توجه به آزمایش برش مستقیم میزان زاویه اصطکاک داخلی از ˚38.1 در بالادست تا ˚27.4 در پایین دست مخروط افکنه ها متغیر است. درنتیجه میزان زاویه اصطکاک داخلی از بالادست به سمت پایین دست رو به کاهش خواهد بود. همچنین مطابق با نتایج آزمایش مقاومت تراکمی تک محوری میزان چسبندگی ذرات از kpa45 در بالادست تا kpa150 در پایین دست متغیر است. به طوری که از بالادست به سمت پایین دست، میزان چسبندگی ذرات خاک در مخروط افکنه ها افزایش یافته است

زمین لغزش ها جزو مهم ترین مخاطرات ژئومورفولوژیکی در مناطق کوهستانی به شمار می روند. ارزیابی مکانی و تهیه نقشه های خطر راهکاری اساسی در رابطه با مدیریت ریسک زمین لغزش به شمار می رود. در پژوهش حاضر به ارزیابی مکانی و پهنه بندی خطر زمین لغرش در سطح حوضه آبریز زمکان کرمانشاه پرداخته شده است. در این راستا، از 13 فاکتور موثر بر وقوع زمین لغزش شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، عدد ناهمواری ملتون، تحدب سطح زمین، طول دامنه، عمق دره، رطوبت توپوگرافیک، بارش، سازندهای زمین شناسی، فاصله از آبراهه، فاصله از جاده و پوشش گیاهی استفاده شد. به منظور ترکیب و روی هم گذاری فاکتورهای مذکور از توابع تئوری کاتاستروف در بستر سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده شد. مدل مذکور برای رفع عدم قطعیت های مرتبط با تصمیم گیری و کلاسه بندی داده ها به کار گرفته شد. در مدل مذکور وزن معیارها براساس مکانیسم درونی سیستم تعیین می شود که دارای ماهیت ریاضیاتی است. مدل سازی مبتنی بر توابع تئوری کاتاستروف نشان داد که فاکتورهای شیب با ضریب 3/1، بارش با ضریب 2/1، ارتفاع با ضریب 1/1 و سازندهای زمین شناسی با ضریب 1 مهم ترین متغیرهای مؤثر بر وقوع زمین لغزش در حوضه زمکان هستند. بالغ بر 4/32 درصد مساحت حوضه مطالعاتی در کلاس های با خطرپذیری زیاد و بسیار زیاد قرار گرفت. به دلیل برآیند عوامل موثر مانند ارتفاع، شیب و بارش زیاد و نیز تناوب مارن، آهک رسی و شیل، بخش های مرکزی و جنوبی منطقه از پتانسیل لغزشی بالایی برخوردار می باشند. نتایج بیانگر کارایی مطلوب توابع تئوری کاتاستروف مبتنی بر GIS در تهیه نقشه حساسیت وقوع زمین لغزش است که بر اساس منحنی مشخصه عملکرد سیستم (ROC)، دقت مدل حدود 90 درصد برآورد شده است. در مدل مورد استفاده وزن معیارها بر اساس مکانیسم درونی سیستم تعیین می شود و ضمن قابلیت تکرارپذیری و تعمیم منجر به کاهش عدم قطعیت و نیز ترکیب داده های کمی و کیفی می شود.

منطقه مورد مطالعه در شمال غرب شهرستان صحنه و از نظر زمین شناسی در پهنه زمین درز کوهزایی زاگرس یعنی مرز پهنه سنندج سیرجان و زاگرس مرتفع قرار دارد. در این منطقه واحدهای سنگ شناسی مختلفی از جمله افیولیت ملانژ میانراهان شامل گابرو و بازالت های بالشی و همچنین سنگ های آهکی رخنمون دارند. گسل های فراوانی با سازوکارهای مختلف در این منطقه شکل گرفته اند که از مهمترین آن ها می توان به گسل جوان زاگرس و گسل رورانده زاگرس اشاره کرد. در این پژوهش برای بررسی ریخت زمین ساخت منطقه، شاخص های متعددی از جمله شاخص عدم تقارن حوضه زهکشی (AF)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی (T)، شاخص انتگرال هیپسومتری (HI) و منحنی انتگرال هیپسومتری (Hc) ، شاخص گرادیان طولی آبراهه یا شیب جریان – طول رود (SL)، شاخص نسبت شکل حوضه زهکشی (BS)، شاخص نسبت طول حوضه زهکشی به میانگین عرض آن حوضه (Bl/Bmw) و شاخص دامنه ناهمواری (RA) مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. بررسی زمین ساخت فعال نسبی (IAT) با استفاده از شاخص های فوق نشان می دهد که منطقه از فعالیت نسبی متوسط (اغلب حوضه ها) تا زیاد (حوضه های 1،16،17،18،22،23) برخوردار است. بررسی دقیق شاخص ها این موضوع را نشان می دهد که در حوضه هایی که گسل های راندگی از آن عبور کرده اند، کج شدگی و عدم تقارن حوضه ها رخ داده است. همچنین در جنوب شرق منطقه که گسل صحنه و گسل رورانده زاگرس بهم پیوسته اند شاخص گرادیان طولی رود بیشترین مقدار را نشان می دهد. نکته قابل توجه دیگر این است که در بخش هایی که گسل امتدادلغز صحنه عبور کرده است، جابجایی آبراهه ها رخ داده است که شواهد این جابجایی در عکس های هوایی و یا تصاویر ماهواره ای به خوبی قابل تشخیص و اندازه گیری است. مقدار جابجایی آبراهه ها، در این منطقه بیش از 2.5 کیلومتر برآورد شده است.

سیاست گزاری ها در حوزه مدیریت منابع آبی معمولاً به اتکا داده های اقلیمی و در چارچوب تحلیل های آماری صورت می گیرد، غافل از آنکه این شیوه ها، غالباً بدون پشتوانه های فلسفه محیطی راهگشا نخواهند بود. درک مفهوم هویت اقلیمی در حوزه مدیریت منابع آبی می تواند نگاه سیاست گزاران را دگرگون سازد. اگرچه مفهوم هویت بیشتر در مطالعات اجتماعی بکار می رود ولی بررسی های اخیر ژئومرفولوژیست ها بر این نکته تأکید دارد که سرزمین ها نیز دارای هویت خاصی هستند که همانند جوامع بشری عملکردی براساس این ویژگی ها از خود بروز می دهند و عدم شناخت و بی توجهی به آن، اجرای بسیاری از سیاست ها را با ناکامی روبرو می سازد. بررسی های اخیر مطالعات جغرافیایی نشان می دهد، اگرچه تحلیل داده های یکسان، می تواند با روش های آماری متعددی صورت گیرد ولی همیشه نتایج بدست آمده یکسان نیست و این موضوع می تواند در فهم هویت اقلیمی ما را یاری دهد. این مقاله که حاصل بررسی های داده های بارش ایران در یک دوره زمانی (30 ساله) و براساس تحلیل همسازها و به اتکا تکنیک های شاخص ناهنجاری ، تحلیل خوشه ای ، آزمون ران تست ، آزمون ران چارت و آزمون من – کندال برای سه مؤلفه میانگین بارش، بیشینه بارش 24 ساعته و شدت بارش ایستگاه های منتخب صورت گرفته، حاکی از آن است که: هویت اقلیمی ایران از مبانی فلسفی رخدادهای بی قاعده پیروی کرده که در ژئومرفولوژی تحت عنوان حوادث کاتاستروف از آن یاد می شود و شرط کامیابی در سیاست گزاری های آبی به رسمیت شناختن چنین هویت اقلیمی در ایران است. ذخیره سازی و ایجاد نظام شبکه سراسری که بتواند توانایی وزارت نیرو را در جابجایی آب ناشی از بارش های تصادفی، میسر سازد به عنوان اَبَر سیاست نظام مدیریت آبی می تواند کارساز باشد.

سیلاب از جمله مخاطراتی است که در طی سال های اخیر بارها در استان سیستان و بلوچستان، خصوصا مناطق جنوب شرقی آن رخ داده است. در واقع، این منطقه تحت تاثیر نوع بارش و همچنین وضعیت طبیعی، پتانسیل سیل خیزی بالایی دارد. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به شناسایی مناطق سیل زده جنوب شرق استان سیستان وبلوچستان و تحلیل عوامل موثر در وقوع آن پرداخته شده است. در این تحقیق از تصاویر راداری سنتینل 1 و 2، تصاویر لندست 9 و مدل رقومی ارتفاعی 30 متر، به عنوان مهم ترین داده های تحقیق استفاده شده است. مهم ترین ابزارهای تحقیق، سامانه گوگل ارث انجین و ArcGIS بوده است. همچنین در این تحقیق از مدل منطق فازی جهت شناسایی مناطق آسیب پذیر در برابر مخاطره سیلاب استفاده شده است. این پژوهش در چند مرحله انجام شده است که در مرحله اول، مناطق سیل زده در طی سیلاب اسفند سال 1402 شناسایی شده است و در مراحل دوم و سوم به ترتیب به تحلیل عوامل موثر در وقوع سیلاب منطقه و شناسایی مناطق آسیب پذیر در برابر این مخاطره پرداخته شده است. بر اساس نتایج حاصله، مناطق جنوب شرقی شهرستان دشتیاری، بیش ترین میزان سیل زدگی را داشته است که در بین عوامل موثر (به جزء عوامل اقلیمی)، وضعیت ارتفاعی و شیب بیش ترین اثرگذاری را داشته است. همچنین در این پژوهش، مناطق آسیب پذیر در برابر مخاطره سیلاب شناسایی شده است. بر اساس نتایج حاصله، مناطق جنوبی محدوده مطالعاتی شامل بخش های میانی و جنوبی شهرستان دشتیاری، مناطق شرقی و جنوبی شهرستان چابهار و همچنین مناطق جنوبی شهرستان کنارک، دارای بالاترین پتانسیل سیل خیزی هستند. با توجه به نتایج حاصله، تحت تاثیر وضعیت طبیعی منطقه، بخش زیادی از این منطقه، در معرض مخاطره سیلاب قرار دارد که باید مورد توجه ویژه قرار گیرد.

در این پژوهش تغییرات برف پوش در پهنه شمال غربی در پیوند با سنجه های توپوگرفیکی ارتفاع، شیب و وجه شیب زمین با بهره گیری از فرآورده های برف مادیس ترا و آکوا (MOD10A1 و MYD10A1) در بازه زمانی 2020-2003 مورد واکاوی قرار گرفت. در گام نخست با توجه به نمایه NDSI داده ها بر اساس آستانه 1-1/0 باینری شد. در گام بعدی، برای کاهش اثر ابرناکی از الگوریتم های ادغام داده های ترا و آکوا، فیلترهای مکانی و زمانی استفاده شد. برای الگوی رقومی ارتفاع، از مدل رقومی سطحی (DSM) آژانس فضایی ژاپن استفاده گردید. سپس شمار روزهای برف پوشان (SCDs) به ازای هر پیکسل در شبکه رستری به صورت سالانه محاسبه و نقشه های پهنه ای تهیه و ترسیم شد. در ادامه، پیوند SCDs با ارتفاع و وردش های گستره های برف پوش (SCAs) در طبقات ارتفاعی، شیب و جهت شیب زمین بررسی شد. بر اساس نقشه های پهنه ای SCDs، سال های 2010 و 2018 در فاز کمینه و سال های 2007 و 2017 در فاز بیشینه قرار داشته اند. ارتباط SCDs با مولفه ارتفاع قوی بوده و روند افزایش SCDs از ارتفاع 3700-1300 متر به شدت فزونی می یابد. در عین حال، افزایش شیب زمین و ناپایداری SC بر روی سطوح پرشیب سبب ایجاد ناهنجاری در روند افزایشی SCDs در ارتفاعات 4000-3700 متر شده است. واکاوی SCAs در درجات مختلف شیب، روند کاهشی شدیدی را به پیروی از ارتفاع و کاهش سطوح توپوگرافیکی و محدودیت برف گیرش در اراضی پرشیب نشان داد. کمینه و بیشینه پراکنش SCAs به ترتیب مربوط به سال های 2010 و 2007 بوده است. درصد SCAs در درجات مختلف شیب در اراضی مسطح تا 5/12 درجه روند افزایشی، از شیب 5/12 تا 5/42 درجه روند کاهشی، از شیب 5/42 درجه به بعد روند افزایشی بسیار اندک دارد. دامنه های شمالی و شمال شرقی دارای بیشترین و دامنه های جنوب غربی و غربی دارای کمترین درصد گستره برف پوش هستند