فرسایش

تحلیل برخی از عوارض و ساختارهای زمین شناسی می تواند برای تبیین تحولات کواترنری مورداستفاده قرار گیرد. تحلیل انواع لغزش ها، وضعیت تراکم و مقایسه آن ها با هم، کلیدی برای شناسایی تکامل لندفرم ها است. پژوهش حاضر با هدف تحلیل مکانی زمین لغزش های رخداده در لیتولوژی های مختلف حوضه معلم کلایه بخشی از حوضه الموت شرق، ب ین طول ه ای جغرافی ایی″00 ′26 °50 تا ″20 ′31 °50 و عرض جغرافیایی ″00 ′22 °36 تا ″00 ′30 °36، بر اساس شرایط توپوگرافیکی، ژئولوژیکی، پوشش گیاهی، وضعیت آبراهه ها، مجاورت سنگ های مختلف منطقه صورت پذیرفت. بر اساس نتایج حاصله سازند کرج، روته، شمشک و رسوبات نئوژن و تخریبی به عنوان فرسایش پذیرترین سازندهای موجود در محدوده ی مورد مطالعه هستند که مهمترین عوامل دخیل در وقوع حرکات دامنه ای در مقیاس میکرو و ماکرو در زیر حوضه ی معلم کلایه می باشند. در سطوح ارضی پایین دست رودخانه ها، لیتولوژی آسیب پذیر وسعت بیشتری دارد. در چنین مناطقی علاوه بر سست تر شدن لیتولوژی در مقاطع وسیع و منقطع، ماده و انرژی جاری در رودخانه نیز افزایش می یابد، در صورتی که به دلیل شیب کمتر دامنه ها، اثرگذاری رودخانه بر حرکات دامنه ای محدودتر می شود. در سطوح ارضی نزدیک به خط الرأس، ماده و انرژی کمتر و لیتولوژی مقاوم تر است؛ ولی به علت شیب بیشتر دامنه ها و دخالت هوازدگی فیزیکی در تخلخل سنگ ها زمینه اثرگذاری رودخانه بر روی وقوع حرکات دامنه ای بیشتر می شود.

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.

حوضه آبریز رودخانه تالار در استان مازندران هرساله شاهد سیلاب های بزرگ با حجم رسوب انتقالی بسیار زیاد می باشد. برای بررسی انتقال رسوب از حوضه ی آبریز مذکور، 11 کیلومتر از رودخانه تالار در پنج بازه مکانی در فواصل 4/22- 7/24، 2/18 -5/20، 5/17- 00/18، 75/16- 5/17 و 5/11 – 75/16 کیلومتر از محدوده شهری از دریا ملاکلا- نجار کلا تا عرب روشن انتخاب شد تا الگوی تغییرات رسوب گذاری و فرسایش در بازه زمانی پنج ساله (1400- 1395) با توجه به قابلیت های مدل HEC-RAS، موردبررسی قرار گرفت. برهمین اساس از آمار بلندمدت ایستگاه هیدرومتری کیاکلا، در شرایط سیلاب با دوره ی بازگشت های 2، 10، 25، 50 و 100 ساله برای حوضه ی آبریز ایستگاه مذکور انتقال رسوب و حجم آورد رسوب تجزیه وتحلیل و بررسی شد. نتایج نشان داد مجموع رسوب ورودی در طول کل شبیه سازی در ابتدای دوره از مجموع رسوب در انتهای دوره شبیه سازی به میزان 9/0 میلیون تن کمتر و رودخانه در اکثر مواقع به صورت فرسایش پذیر است. همچنین متوسط ارتفاع رسوب در بازه مکانی اول (4/22- 7/24) 11 سانتیمتر و میزان رسوب گذاری 6 میلیون تن و رسوب گذاری قابل توجه می باشد. در بازه مکانی دوم (2/18 -5/20) میزان رسوب گذاری تقریباً 1 میلیون تن می باشد. در بازه مکانی سوم نیز نتایج کم وبیش مشابه وجود دارد. در بازه مکانی چهارم شرایط از نظر عمق و حجم فرسایش برای برداشت مناسب نیست. بازه مکانی پنجم (5/11 – 75/16) میزان فرسایش به طور تقریبی 3/8 میلیون تن به دست آمده است. دامنه تغییر ارتفاع فرسایش در بازه مکانی پنجم از 10 الی 20 سانتیمتر متغیر است.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین پدیده های طبیعی در حوضه های آبخیز است. شاخص های بسیاری مانند شیب، بارش، زمین شناسی و سازندها بر تخریب ساختمان خاک و تولید فرسایش نقش دارند. هدف از این مطالعه پهنه بندی فرسایش و بررسی شاخص بیشینه شتاب زمین در کنار شاخص های معرف در فرسایش در حوضه آبخیز تالار است. بدین منظور شاخص های فرسایندگی، فرسایش پذیری، طول شیب، مدیریت پوشش گیاهی و شاخص بیشینه شتاب زمین برای حوضه آبخیز تالار محاسبه گردید. سپس لایه های تولید شده به عنوان لایه های پایه در مدل های پهنه بندی منطق فازی و آنتروپی شانون قرار گرفتند. نتایج مدل فازی با توجه به عامل مهم بیشینه شتاب زمین پهنه بندی دقیقی از فرسایش را ارائه نکرد اما در مدل آنتروپی به دلیل استفاده از نقاط نمونه از زمین و با بررسی شاخص ها مشخص گردید که بیشترین خطر وقوع فرسایش در مکان هایی است که منحنی های شتاب ضرایب بالاتری از شتاب زمین را به خود اختصاص داده اند. نتایج نشان داد محدوده خطر بسیار زیاد در مدل آنتروپی با 5/13درصد از مساحت حوضه شامل رخساره های فرسایشی اعم از سطحی، شیاری، خندقی و کنار رودخانه ای است و به لحاظ بیشینه شتاب زمین نیز در محدوده منحنی های شتاب بالا در سطوحg (6/0- 5/0) قرار دارد. قرارگیری بیشینه شتاب زمین در سطوح بالای خطر g (6/0- 5/0) و وجود گسل های فعال و لرزه خیزی بیشتر در زیرحوضه 1 سبب تخمین بیشتر پهنه های خطر در طبقات زیاد و خیلی زیاد شده است. علاوه بر این شاخص مهم بیشینه شتاب زمین نیز از طریق خردشدن و تضغیف سنگ ها در دامنه ها به صورت غیر مستقیم بر دیگر شاخص ها مانند فرسایش پذیری و طول شیب تاثیر می گذارد و سبب افزایش عوامل فرسایشی و فرسایش پذیری می گردد. این نتایج با ایجاد یک مبنای علمی برای هدف گیری سیاست های کاهش فرسایش و رسوب مهم است.

شناخت روند تغییرات و جابه جایی رودخانه در دهه های گذشته، جهت برنامه ریزی های آینده ضرروی است. با استفاده از امکانات سنجش از دوررودخانه، تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی با حداقل هزینه کرد و در کمترین زمان ممکن می توان به این اهداف رسید. هدف از این پژوهش پهنه بندی تغییرات زمانی و مکانی بستر رودخانه با استفاده از تصاویر ماهواره ای در محیط نرم افزار Arc/Map می باشد. برای بررسی و پایش تغییرات زمانی و مکانی رودخانه بهمنشیر از تصاویر ماهواره ای لندست سال های ۱۹۷۳، ۱۹۸۶و 1999، ۲۰۱۲ و 2024 استفاده شده است. رودخانه به شش بازه مختلف تقسیم و پهنه بندی تغییرات در هفت کلاس رسوب زیاد، رسوب متوسط، رسوب کم، پایدار، فرسایش کم، فرسایش متوسط و فرسایش زیاد صورت گرفت. نتایج نشان داد در تمامی دوره ها به جز بازه زمانی ۲۰۱۲-۱۹۹۹ میزان رسوبگذاری بر میزان فرسایش برتری داشته است. در تمامی دوره ها به جز بازه زمانی ۲۰۱۲-۱۹۹۹ میزان رسوبگذاری بر میزان فرسایش برتری داشته است. بیشترین تغییرات در بازه اول در مقطع زمانی 2012-1999، در بازه دوم، چهارم و پنجم در مقطع زمانی ۱۹۸۶-۱۹۷۳، بازه سوم و پنجم در مقطع زمانی ۲۰۲۴-۲۰۱۲ رخ داده است. با توجه به اینکه در تمامی دوره های زمانی به جز دوره 2012-1999 مورد مطالعه رسوبگذاری بر فرسایش برتری داشته است بدین ترتیب تنها در بازه اول فرسایش بیشتر رسوبگذاری رخ داده است.

هدف پژوهش حاضر، بررسی تغییرات کاربری های مختلف و ارزیابی اثرات تغییرات کاربری ها بر فرسایش خاک، در شهرستان نمین می-باشد. در راستای دستیابی به اهداف این تحقیق، ابتدا نقشه کاربری اراضی با استفاده از روش شی گرا برای دو دوره ی 2002 و 2024، تهیه شده است. در مرحله بعد لایه های اطلاعاتی سایر عوامل مؤثر برای فرسایش خاک شهرستان در محیط GIS تهیه گردید. ارزش گذاری و استانداردسازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی و وزن دهی معیارها، با بهره گیری از روش CRITIC انجام شد. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از الگوریتم چند معیارARAS ، صورت پذیرفت. نتایج این پژوهش نشان داد، بیشترین میزان مساحت در سال 2002 مربوط به مراتع ضعیف و زراعت دیم، به ترتیب با 71/493 و 91/209 کیلومتر مربع و در سال 2024، مربوط به مراتع ضعیف و مراتع دیمی به ترتیب با 62/422 و 93/271 کیلومترمربع می باشد. با توجه به نقشه پهنه بندی فرسایش سال 2002 به ترتیب 05/15 و 46/22 درصد و طبق پهنه بندی فرسایش 2024 به ترتیب 92/15 و 04/25 درصد از مساحت شهرستان در دو طبقه بسیار پرخطر و پرخطر قرار دارند. به طور کلی می توان وجود خاک فرسایش پذیر، وقوع بارندگی های شدید و دخالت عوامل انسانی از طریق تغییر کاربری، تخریب پوشش گیاهی، چرای بیش از حد، احداث جاده، شخم در جهت شیب و آبیاری نامناسب را از جمله عوامل عمده فرسایش و کاهش حاصلخیزی خاک درشهرستان نمین عنوان کرد.