mohammadmahdi hosseinzadeh
-
سیل یکی از بزرگ ترین تهدیدها برای امنیت اجتماعی و توسعه پایدار جامعه است. سیل ها می توانند ویرانی های گسترده ای ایجاد کنند که منجر به تلفات جانی و خسارات به اموال شخصی و زیرساخت های حیاتی و بهداشت عمومی شود. هدف این پژوهش پهنه بندی و برآورد خطر سیلاب رودخانه دینور با استفاده از روش استاندارد استرالیا است. در مطالعه حاضر از مدل هیدرودینامیکی یک بعدی HEC-RAS نسخه (6.1) استفاده شده است و از طریق الحاقی HEC-GEORAS در محیط GIS پردازش داده های ژئومتری انجام شد. جهت برآورد دبی پیک لحظه ای با استفاده از نرم افزار Hyfran دبی پیک لحظه ای محاسبه و پهنه سیلاب با دوره بازگشت های مختلف شبیه سازی شده است. سپس در این مرحله پس از مدل سازی و استخراج پارامترهای جریان (سرعت و عمق)، با استفاده از روش استاندارد استرالیا که حاصل ضرب دو پارامتر عمق و سرعت جریان ((D*V ناحیه بندی خطر سیلاب انجام گرفت. با توجه به مورفولوژی رودخانه دینور، به سه بازه تقسیم بندی شد نتایج حاصل از مدل نشان می دهد که در بازه اول پهنه سیلاب گسترش چندانی نداشته است؛ اما در بازه های دوم و سوم سیلاب در دوره بازگشت های 25 و 50 و 100 سال بسیاری از مراکز روستایی ازجمله روستاهای (قوزیوند، حیدرآباد، شهرک بیستون، کاشانتو، نادرآباد) و زمین های زراعی را در برگرفته است و غالب منطقه در پهنه خطر H3 و H4 قرار دارد که ضرورت دارد مدیریت سیل و استراتژی کاهش خطر در اولویت برنامه ریزی ها قرار گیرد.
کلید واژگان: پهنه بندی خطر سیلاب، مدل HEC-RAS، روش استاندارد استرالیا، شبیه سازی هیدرودینامیکی، دبی اوج، راهکارهای مدیریت خطرFloods are among the greatest threats to social security and the sustainable development of society. They can cause widespread devastation, resulting in loss of life and significant damage to personal property and critical public infrastructure. The purpose of this research is to zone and estimate the flood risk of the Dinevar River using the Australian Standard Method.Flood simulation was conducted using the HEC-RAS (version 6.1) one-dimensional hydrodynamic model. Geometric data were processed in GIS using the HEC-GeoRAS extension. The peak discharge for different return periods was calculated using HyfranPlus software and the Gamma distribution. After modeling and extracting flow parameters (velocity and depth), flood risk zoning was performed based on the Australian Standard Method, which uses the product of two parameters: depth and flow velocity (D*V).According to the river's morphology, it was divided into three sections. The results of the model indicate that in the first section, the flood zone did not expand significantly. However, in the second and third sections, the flood covered extensive rural areas and agricultural lands during the return periods of 25, 50, and 100 years. The majority of the region falls within the H3 and H4 risk zones, highlighting the urgent need to prioritize flood management and risk reduction strategies in future planning efforts.
Keywords: Flood Risk Zoning, HEC-RAS Model, Australian Standard Method, Hydrodynamic Simulation, Peak Discharge, Risk Management Strategies -
سابقه و هدف
رودخانه ها برای حفظ زندگی و اکوسیستم ها حیاتی هستند و آب شیرین ضروری برای آبیاری، شرب و صنعت را فراهم می کنند. با این حال، مداخلات انسانی از جمله تغییر در الگوهای کاربری زمین، ساخت و ساز در نزدیکی رودخانه ها، بهره برداری از منابع آب، و مدیریت سیل و طوفان به طور قابل توجهی بر این سیستم های زیست محیطی حیاتی تاثیر گذاشته است. آنها می توانند توزیع مکانی و سرعت فرآیندهای ژئومورفیکی مانند انتقال رسوب، فرسایش و رسوبگذاری را تغییر داده و در نتیجه، تغییرات قابل توجهی در مورفولوژی رودخانه ها ایجاد کنند. در این پژوهش، ارزیابی مورفولوژیکی از بالادست تا میانه رودخانه تالار به عنوان پایلوت با استفاده از شاخص کیفیت مورفولوژیکی (MQI) برای ارزیابی وضعیت مورفولوژیکی انجام شده است.
مواد و روش هارودخانه تالار براساس رویکرد سلسله مراتبی و با توجه به وضعیت فیزیوگرافی به دو واحد چشم انداز، سه بخش و 23 بازه تقسیم بندی گردید. سپس عملکرد ژئومورفولوژیکی فرآیندها و اشکال رودخانه ای، سازه های انسان ساخت و تنظیمات آبراهه ها توسط MQI که شامل 28 پارامتر است، مورد ارزیابی قرار گرفتند.
نتایج و بحث:
نتایج بدست آمده از 28 پارامتر MQI در 23 بازه، نشان می دهد؛ حدود 15% بازه ها دارای وضعیت "خوب"، تقریبا 35% بازه ها دارای وضعیت "متوسط" و بیش از 50% دارای وضعیت "ضعیف" و "خیلی ضعیف" هستند. علاوه بر این، مهمترین تاثیرات مربوط به تغییر کاربری اراضی یعنی توسعه شهری و کشاورزی و همچنین عبور جاده است.
نتیجه گیرینتایج نشان می دهد که بیشتر مسیرهای رودخانه تالار نیازمند اقدامات فوری برای بازسازی و احیاء است. علاوه بر این، اگرچه روش MQI می تواند ابزار مناسب و موثری در تشخیص چالش های هیدرومورفولوژیکی باشد. با این حال، هنوز برای مدیریت یکپارچه و احیاء کافی نیست و باید با سایر شاخص های فشار انسانی مانند کیفیت آب، فشار هیدرولوژیکی و بیولوژیکی ادغام شود.
کلید واژگان: ارزیابی، مورفولوژی، هیدرومورفولوژی، رودخانه تالار، احیاء رودخانهIntroductionAlterations in river systems are inevitable and affect theenvironment. Rivers have played a very important role in creating and maintaining life on theearth since a long time ago. In other words, rivers are vital for sustaining life and ecosystems,providing essential freshwater for irrigation, drinking, and industry. However, humaninterventions including changes in land use patterns, construction near rivers, exploitation ofwater resources, and flood and storm management have significantly impacted on these crucialenvironmental systems. They can actually alter the spatial distribution and velocity ofgeomorphological processes such as sediment transport, erosion, and deposition, consequentlyleading to significant changes in river morphology. Therefore, assessing their morphologicalquality is important for their management and restoration. In this study, morphologicalassessment from the upstream to the midstream of the Talar River as a pilot has been conductedusing the Morphological Quality Index (MQI) to evaluate the morphological status.
Material and MethodsFirst, Talar River was divided into two landscape units, three segmentsand 23 reaches based on the hierarchical approach and according to the physiographiccondition. Then, geomorphological functionality, artificial structure and Indicators of channeladjustment have been assessed by MQI which includes 28 parameters.
Results and DiscussionThe results obtained from 28 MQI parameters in 23 reaches showedthat about 15% of the reaches have a "good" condition; almost 35% have a "moderate"condition, and more than 50% have "poor" and "very poor" conditions. Based on the assessmentalong the Talar river, the areas that are in the urban area due to the large amount of agriculture,urban development and road crossing have poor and very poor morphological quality class, andthe areas that are in the forest area are natural and have good morphological quality. Also, theresults of the assessment indicate that the average quality class of the investigated reaches is in"moderate" conditions.
ConclusionThe results show that most reaches of Talar River requires urgent measures for itsrestoration. In addition, although the MQI method can be appropriate and effective tool indiagnosing hydromorphological challenges. However, it is not still enough for an integratedmanagement and restoration, and it should be integrated with other indices regarding humanpressures i.e. water quality, hydrological and biological pressures.
Keywords: Evaluation, Morphology, Hydromorphology, Talar River, River Restoration -
مقدمه
فناوری نوظهور و به سرعت در حال تکامل سیستم های هوایی بدون سرنشین (UAS) با به دست آوردن داده های جغرافیایی دقیق مکانی، امکانات جدیدی را برای تحقیق در ژئومورفولوژی ارائه می دهد. ارتفاع پایین پرواز به محققان اجازه می دهد تا تصاویری را در سطوح بالایی از جزئیات به دست آورند که این جزئیات برای تجزیه و تحلیل دقیق اشکال ژئومورفیک رودخانه ای ضروری است. تصاویر منطقه ای گرفته شده در ارتفاع کم با استفاده از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین تولید مدل های رقومی ارتفاعی با وضوح بالا را فراهم می کند. این داده ها برای نقشه برداری دقیق و تجزیه و تحلیل مورفومتریک لندفرم های رودخانه، و تشخیص تغییرات توپوگرافی کوتاه مدت به دلیل فرسایش و رسوب رودخانه مفید هستند. از اوایل دهه 2010، استفاده از پهپادهای مجهز به دوربین RGB به طور گسترده در ژئومورفولوژی مورد استفاده قرار گرفت. قابلیت عکسبرداری هوایی در ارتفاع پایین و متعاقب آن فتوگرامتری تکنیک های ساختار حرکتی (structure from motion-sfm) را افزایش داده است. تکنیک های ساختار حرکتی (sfm) به لطف تشخیص خودکار نقاط اتصال متعدد، تراز خودکار بسیاری از تصاویر (صدها تا هزاران) را امکان پذیر می کند و سپس ابر نقطه متراکم و DEM های شطرنجی تولید می کند. تصاویر مشتق شده از پهپاد، تصاویر هوایی معمولی و تصاویر زمینی معمولا پلتفرم هایی برای مدل های سه بعدی توسط SfM هستند.
مواد و روش هاحوضه آبخیز واز در دامنه شمالی سلسله جبال البرز و در جنوب شهر چمستان واقع شده است که از نظر تقسیمات سیاسی، این حوضه در شهرستان نور از استان مازندران قرار دارد. ابتدا با استفاده از روش کتابخانه ای مقالات علمی داخلی و خارجی مطالعه شد تا پیشینه و روش های مختلف استفاده از پهپاد در مطالعات رودخانه ای بررسی شود و چارچوب مطالعاتی تهیه گردد. پس از تصویربرداری، پردازش آن در نرم افزار متاشیپ (Metashape 1.5.5) انجام و تصویر ارتوفتو و مدل ارتفاعی رقومی (DEM) با دقت سانتی متر جهت تهیه مقاطع عرضی و بررسی خصوصیات مورفومتریک و هیدرولوژیک رودخانه استخراج شد.
نتایج و بحث:
تغییرات عرضی کانال در 2 بازه از رودخانه واز مورد بررسی قرار گرفت. اولین مرحله از تجریه و تحلیل شامل ساخت مدل ارتفاعی براساس خروجی از تصاویر بدست آمده به وسیله پهپاد در محیط نرم افزار متاشیپ با اندازه پیکس 6/4 سانتی متر است. با استفاده از اندازه گیری مقاطع عرضی کانال در دبی لبالبی و دبی لبه کانال، داده هایی شامل عرض و عمق کانال فعال، مساحت مقطع عرضی، عمق متوسط، شعاع هیدرولیک و نسبت پهنا به عمق کانال رود را می توان بدست آورد. این مقادیر می توانند با داده های هیدرولیک ترکیب شده تا با استفاده از آن سرعت جریان، دبی، قدرت رود، تنش برشی و سایر پارامترهایی که برای کمی کردن فرایندهای کانال مهم هستند محاسبه شوند. در مقایسه آماری دو بازه در دبی لبه کانال پارامترهای مساحت مقطع عرضی، شعاع هیدرولیک، سرعت جریان، حداکثر و میانگین عمق کانال، نسبت عرض به عمق، عرض کانال مستعد سیلاب، نسبت عمق کانال، دبی و عدد فرود کاهش مقدار این پارامترها در پایین دست نسبت به بالادست شده است اما دو پارامتر تنش برشی و قدرت مخصوص رود افزایش خصوصیات کانال در پایین دست نسبت به بالادست است. در دبی لبالبی کانال، تمامی پارامترها به جز قدرت مخصوص رود مقادیر در بازه دو نسبت به بازه یک کاهشی است اما در پارامتر قدرت مخصوص رود افزایش در پایین دست نسبت به بالادست وجود داشته است. در ادامه پژوهش تغییرات مقاطع عرضی در دو بازه مورد بررسی قرار گرفت. در بالادست به واسطه برداشت شن و ماسه، ایجاد جاده در عرض کانال و ایجاد کانال فرعی، در ترکیب و جنس کرانه راست رودخانه و در پایین دست به واسطه ساخت سیل بند تغییرات ایجاد شده در رژیم جریان و رسوب رودخانه مشاهده شده است.
نتیجه گیریداده های بدست آمده از پهپاد به دلیل دقت بالای هندسی و قدرت تفکیک بالا امکان استخراج داده های مورفومتری و هیدرولوژیک مرتبط با کانال و نیمرخ های عرضی را فراهم می کند. این داده ها با توجه به دقت بالا می توانند جایگزین مناسبی برای کارهای میدانی از قبیل نقشه برداری با انواع دوربین ها باشد. تصاویر ارتوفتو تهیه شده با استفاده از پهباد امکان شناسایی عوارض و لندفرم های ژئومورفیک رودخانه را با دقت مناسب فراهم نموده است. براساس مقایسه داده های بدست آمده در دو بازه از رودخانه واز مشخص گردید که مقاطع مختلف در بالا دست و پایین دست یکسان نیستند و تغییرات در ویژگی های مورفومتریک باعث تغییر ویژگی های هیدرولیک از جمله سرعت جریان، تنش برشی و قدرت مخصوص رود شده است. این تفاوت باعث تنوع اشکال ژئومورفیک در بازه های مورد مطالعه شده است.
کلید واژگان: تصاویر پهپاد، تکنیک Sfm، تغییرات مورفومتری، رودخانه وازIntroductionThe newly emerging and rapidly evolving technology of Unmanned Aerial Systems (UASs), covering a wide range of devices and enabling photogrammetric applications from user-driven platform, presents new possibilities for research in geomorphology by obtaining spatially accurate geographic data. The low-level altitude of flight allows researchers to obtain imagery at high levels of detail, which is necessary for a detailed analysis of even fine fluvial forms of the dynamic river channels or landslides. After the early 2010s, the use of UAVs equipped with an RGB camera has become widely applied in geomorphology. It has expanded the capability of low-altitude aerial photo shootings and subsequent SfM photogrammetry. The basic principle of SfM photogrammetry is the same as the conventional photogrammetry, but SfM enables automatic alignment of many (hundreds to thousands) images thanks to automated detection of numerous tie-points, and then produces dense point cloud and rasterized DEMs, as well as orthorectified mosaic images. One of the advantages of SfM photogrammetry is its flexibility across camera platforms. conventional aerial images, and ground-based images are commonly used platforms to 3D models by SfM.
Materials and MethodsThe Vaz watershed is located in the northern slope of the Alborz Mountain range and in the south of Chamestan city, which in terms of political divisions, this basin is located in Noor city of Mazandaran province. First, using the library method, international and domaestic scientific literature was studied in order to examine the background and different methods of using UAVs in river studies and to prepare a study framework. After imaging, it was processed in Metashape software (Metashape 1.5.5) and orthophoto image and digital elevation model (DEM) were extracted in centimeters in order to prepare cross-sections and check the morphometric and hydrological characteristics of the river.
Results and DiscussionThe lateral changes of the Vaz River were studied across 2 different sections of the river. The first level of analysis included building an elevation model based on imagery provided by UAVs and processed in Metashape software, with a pixel resolution size of 4.6 centimeters. Through measuring cross sections of the channel at different flows at the edges and bankfull discharge of the channel, data was acquired. This data included active depth and width of the channel, cross sectional areas, average depth, hydraulic radius and width to depth ratio. These data could be combined with hydraulic data to calculate flow velocity, discharge, stream power, shear stress and other parameters which enable the quantification of river processes. In the statistical comparison of 2 reach at channel edge discharge, some parameters such as cross-sectional area, hydraulic radius, flow velocity, maximum and average channel depth, width-to-depth ratio, channel width susceptible to flooding, channel depth ratio, discharge and Froude number, decrease at the downstream section comparing to the upstream section. However, shear stress and specific stream power of the river increase in the downstream. At the bankfull discharge of the channel, all parameters except specific stream power of the river decrease comparing to the 1st section. The specific stream power increases at the 2nd section. Afterwards the research investigated the change in cross sections across the 2 sections. At the upstream, sand mining, road construction across the channel and construction of a secondary channel had changed the composition and material of the right banks of the river. At the downstream, dam construction, had changed the flow and sedimentation regime of the river.
ConclusionThe data acquired from UAVs enables extraction of relevant morphometric and hydrological data regarding the channel and its transverse sections, due to geometric precision and high resolution. The high precision of this data provides an appropriate alternative for field works such as mapping and surveying with different cameras. Orthophoto images prepared using UAVs have enabled the more accurate identification of geomorphic features and landforms. According to data acquired from the 2 different sections of River Vaz, it was demonstrated that upstream and downstream sections are not similar and variation in morphometric characteristics causes difference in hydraulic characteristics such as flow velocity, shear stress and specific stream power. These varieties have led to different geomorphic forms at the studied sections.
Keywords: UAV Imagery, SFM Technic, Morphometric Changes, Vaz River -
River ecosystems face numerous human pressures that can lead to certain impacts on the environment. However, there is limited information available regarding the prevalence, spatial patterns, mutual impacts, and simultaneous occurrences of these pressures. In this study, we aimed to identify and assess various types of human pressures at different scales within the Talar River catchment. In this regard, a total of 43 sites within the Talar River catchment were selected for investigation. We employed a comprehensive approach by selecting 30 key indicators that represent major human pressures on river ecosystems. These indicators were combined to create a pressure index. The findings revealed that 93% of the studied sites experienced land use pressure, indicating significant human modification in those areas. Additionally, 69% of the sites were subjected to connectivity pressure, 88% to morphological pressure, 86% to water quality pressure, and 41% finally exhibited hydrological pressure. Importantly, our analysis also revealed complex interactions between multiple human pressures. Approximately 8.4% of the sites were affected by two distinct human pressures, while 2.3% experienced three overlapping pressures. Moreover, an overwhelming majority (92%) of the sites were impacted by combinations of more than three human pressures, emphasizing the cumulative impacts of all pressures. These findings underscore the need for comprehensive and systematic consideration of multiple factors when undertaking integrated river basin management and restoration efforts. In other words, effective management and restoration strategies should account for the different scales within the catchment and address the specific combinations of human pressures present.
Keywords: anthropogenic pressures, cumulative pressures, Integrated river basin management, Restoration, river assessment -
نشریه هیدروژیومورفولوژی، پیاپی 37 (زمستان 1402)، صص 139 -157
هدف این پژوهش، بررسی عوامل موثر بر تغییرات هیدرولوژی رودخانه طالقان رود پرداخته شده است. در این پژوهش از روش های توصیفی-تحلیلی استفاده شده است. مهم ترین داده های تحقیق شامل تصاویر ماهواره لندست 5 و 8، مدل رقومی ارتفاعی 30 متر SRTM، اطلاعات اقلیمی ایستگاه سینوپتیک طالقان و اطلاعات سه ایستگاه هیدرومتری منطقه بوده است. همچنین مهم ترین ابزارهای مورد استفاده در تحقیق ArcGIS، ENVI و SPSS بوده است. با توجه به موضوع مورد مطالعه، این تحقیق در چند مرحله انجام شده است که در مرحله اول به ارزیابی روند تغییرات کاربری اراضی، در مرحله دوم به ارزیابی تغییرات عناصر اقلیمی و در مرحله سوم با استفاده از شاخص های IHA به ارزیابی تغییرات هیدرولوژیکی رودخانه طالقان پرداخته شده است. نتایج این تحقیق نشان داده است که در طی سال های 1379 تا 1396، میانگین دمای منطقه دارای روند افزایشی و سطح پوشیده از برف منطقه دارای روند کاهشی بوده است. همچنین تحت تاثیر روند افزایشی جمعیت، کاربری نواحی انسان ساخت دارای روند افزایشی و کاربری باغات و مراتع دارای روند کاهشی بوده است. همچنین مجموع نتایج این تحقیق نشان داده است که تحت تاثیر تغییرات اقلیم و تغییرات کاربری اراضی، دبی رودخانه طالقان از نظر تمامی شاخص های IHA، دارای روند کاهشی معناداری بوده است. همچنین در بین ایستگاه های منطقه، ایستگاه گلینک که در پایین-دست سایر ایستگاه ها قرار دارد، با تغییرات بیش تری مواجه شده است.
کلید واژگان: تغییرات هیدرولوژیکی، دبی، کاربری اراضی، IHA، طالقان رودHydrogeomorphology, Volume:10 Issue: 37, 2023, PP 139 -157Considering the importance of the subject, in this research, the factors affecting the hydrological changes of the Taleghan River have been investigated. Descriptive-analytical methods have been used in this research. The most important data of the research included Landsat 5 and 8 satellite images, the SRTM 30-meter height digital model, Taleghan synoptic station climate information, and regional discharge information. Also, the most important tools used in the research were ArcGIS, ENVI, and SPSS. According to the subject of the study, this research has been done in several stages. In the first stage, the evaluation of land use changes, in the second stage, the evaluation of changes in climatic elements, and in the third stage, using IHA indicators, has been paid to evaluate the hydrological changes of the Taleghan River. The results of this research have shown that during the years 2000-2017, the average temperature of the region has increased and the area covered by snow has decreased. Also, under the influence of population growth, the use of artificial areas has increased and the use of gardens and pastures has decreased. Also, the total results of this research have shown that the discharge of the Taleghan River under the influence of natural and human changes, in terms of all IHA indicators, has had a significant decreasing trend. Also, among the stations in the region, the Glink station, which is located downstream of other stations, has faced more changes, which can be considered as the result of human activities and climate changes.
Keywords: Hydrological Changes, Discharge, Land use, IHA, Taleghan river -
سیل به عنوان یکی از مخرب ترین و مهم ترین بلایای طبیعی می باشد که براساس آمارهای سالیانه خسارات زیاد جانی و مالی را به خود اختصاص می دهد. یکی از اقدامات کلیدی، شناخت مناطق دارای پتانسیل وقوع سیلاب می باشد. در این پژوهش احتمال وقوع سیلاب رودخانه نکارود واقع در استان مازندران با استفاده از تحلیل تصمیم گیری چند معیاره (MCDA) مطالعه شده است. باتوجه به روش، از 4 معیار اصلی شامل ارتفاع، شیب، فاصله از رودخانه و کاربری اراضی در این پژوهش استفاده شده است. پس از آماده سازی معیارها، هرمعیار به صورت نزولی در 9 کلاس ارزش گذاری و با توجه به تاثیر هر معیار در احتمال وقوع سیلاب طبقه بندی شدند. سپس شاخص وزن نرمال شده (NWI) محاسبه شد و نقشه نهایی پهنه بندی پتانسیل خطر وقوع سیلاب با تلفیق معیارها به روش وزن دهی خطی (WLC) در 5 طبقه تهیه گردیده است. نتایج بدست آمده، نشان می دهد که، حدود 982.58 کیلومتر مربع (51.42 درصد) از دو طرف رودخانه نکارود دارای پتانسیل احتمال خطر زیاد و خیلی زیاد وقوع سیلاب است. قسمت ورودی شهر نکا و محدوده هایی که دارای کاربری مسکونی و زراعی هستند، به دلیل تراکم بالای شبکه آبراهه و همینطور شب 6 تا 10 درجه دارای بیشترین میزان خطر می باشند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که تحلیل تصمیم گیری چند معیاره ، روشی سریع و کم هزینه برای استفاده در تهیه نقشه های پهنه بندی احتمال وقوع سیلاب در حوضه های فاقد اطلاعات هیدرومتری می باشند.
کلید واژگان: سیل، تحلیل تصمیم گیری چند معیاره، پهنه بندی خطر، نکارود، مخاطرات طبیعیIntroductionA flood is a natural disaster caused by heavy rainfall, which causes casualties and damage to infrastructure and crops. Trend of floods in the world increasing due to climate change, changing rainfall patterns, rising sea levels in the future, and in addition, population growth and urban development and human settlements near river have caused floods to become a threat to humans. One of the most important and necessary tasks in catchments is to prepare flood risk maps and analyze them. In recent decades, researchers have been using remote sensing techniques and geographic information systems to obtain flood risk maps in an area. Due to the numerous floods that have occurred in the Neka river catchment, it is necessary to conduct a study entitled zoning of flood sensitivity in Neka river catchment for more effective management in this area.
Materials and methodsStudy area: Neka river catchment area with an area of 1922 Km2 is part of Mazandaran province in terms of political divisions. This basin is between 53º 17´ 54 º44´ east and 36 º 28 ´to 36 º 42´ of north latitude. The highest point of the basin is 3500 m (Shahkuh peak) and the height of the lowest point of the basin in the Ablo station is about 50 m and at the connection to the Caspian Sea is -27 meters. The seven sub-basins of this basin are Laksha, Golord, Burma, Metkazin, Kiasar, Alarez and Sorkh Griyeh. Geologically, the basin is mostly of calcareous and marl formations. In the south and southwest of Neka River, the rock material is mostly clay and calcareous marl, which makes this basin has a high erosion potential To study the flood zoning of the area using a multi-criteria decision model, 1: 25000 maps of the surveying organization and a digital elevation model with a resolution of 12.5 meters (Alos Palsar) were extracted. In order to study the flood risk in Neka river, 4 criteria of height, distance from the river, land use and slope have been used. In the present study, modeling and preparation of flood risk zoning map in 4 stage including descending valuation, normalization of each class, normalized index weight and integration of criteria has been done by the following linear weighting method. Performing linear weighting operations depends on the weighted average of a number of selected parameters in the opinion of the expert. According to the weight assigned to each criterion based on the expert opinion, each of the criteria was multiplied by the assigned weight and at the end the criteria were added together and the final zoning map was obtained.
Results and DiscussionIn this study, using a multi-criteria decision-making system model, a flood risk zoning map in the Neka river catchment was prepared. According to the weight assigned to each criterion based on expert opinion, the final risk probability map has a value between 0.02 to 0.2, which is ultimately divided into 5 classes in terms of flood risk. Value range 0.02 to 0.06 component of very low risk zone, range 0.08 to 0.11 component of low-risk zone, range 0.11 to 0.13 component of medium-risk zone, range 0.13 to 0.16 component of high-risk zone, and finally domain 0.16 to 0.20 components of the area with very high risk potential have been obtained. According to the final divisions in the flood risk zoning map of the catchment area, a safe area means areas where the probability of flooding is very low and close to zero, and in contrast, the area with a high and very high risk potential for flooding has the probability of high-risk floods. According to the final flood risk zoning map, about 982 Km2 (51%) has high and very high vulnerability, as well as about 510 Km2 (26.69%) has medium vulnerability in Neka catchment area.
ConclusionThe results obtained from the model indicates that the highest risk of flooding points are located in the western parts of the Neka catchment area and the end of the catchment area that reach the city of Neka. According to the research findings, the most important factors in increasing the risk of floods were the slope in this area and the distance from the drainage network. According to the results of the model, a large area of the basin is a component of high risk zone, that means the Neka river watershed has a high potential for floods. Evidence and documented reports show that the Neka river Basin has experienced several floods in the last two decades. The major part of the occurrence of floods is due to the natural conditions of the basin, thus it is necessary to reduce flood damage by changing the locations of various land uses based on flood vulnerability maps. Using multi-criteria decision making method can be used to prepare flood risk zoning maps in basins that do not have hydrometric data; It is also a more cost-effective method in terms of time. One of the important issues in the final result of this model is due to the weight of the layers, which should be used by experts, who are familiar with the region and this method and adapt to field evidence.
Keywords: Flood, Multi-criteria decision making system(MCDA), Hazard zoning, Nekarod, Natural disaster -
پیشینه و هدف
فرسایش کناره ای رودخانه یکی از فرآیندهای ژیومورفیک است که بواسطه عوامل طبیعی و انسانی ایجاد می شود. این پدیده به عنوان یکی از انواع فرسایش آبی می تواند اثرات ژیومورفیک متعددی در رودخانه ایجاد نماید. افزایش فرسایش رودخانه همچنین باعث بی ثباتی رود و در نتیجه تغییر نوع جریان، تغییرات الگوی رودخانه و تغییر مسیر رودخانه می شود. تاکنون روش های متعددی از ارزیابی سریع ژیومورفیک برای بررسی فرسایش کرانه رود به کار گرفته شده است که یکی از رایج ترین و پرکاربرد در این ارزیابی ها، شاخص ناپایداری کانال (CSI) است. هدف مطالعه ما شناخت قابلیت کاربرد شاخص پایداری کانال برای شناخت کرانه های حساس به فرسایش و ناپایدار در رودخانه قلعه رودخان فومن در گیلان بوده است.
مواد و روش هارودخانه قلعه رودخان در غرب استان گیلان و در شهرستان فومن واقع شده است. این رودخانه از ارتفاعات شمال شرق آبادی سوته سرچشمه می گیرد و بعد از طی 40 کیلومتر از منطقه قلعه رودخان به دریای خزر می ریزد. مساحت حوضه 76/347 کیلومترمربع است. با هدف مطالعه فرسایش کناره ای و پایداری کناره رودخانه قلعه رودخان بخشی از مسیر رودخانه به طول تقریبی 5 کیلومتر در نزدیکی شهر فومن انتخاب گردید. در این محدوه 8 بازه مطالعاتی بر اساس شرایط رودخانه (تفاوت الگو و مورفومتری) و حساسیت آن به فرسایش کناره ای مشخص شد. سپس نقشه برداری از مقاطع، مورفومتری کانال، دانه سنجی رسوبات کرانه، وضعیت تراکم و چسبندگی رسوبات و بررسی ویژگی های پوشش گیاهی کرانه و دشت سیلابی برای هر بازه انجام گرفت. در هشت بازه با استفاده از شاخص پایداری کانال رود، وضعیت فرسایش کناره ای مورد بررسی قرار گرفت. در این مدل متغیرهای اندازه رسوبات بستر، حفاظت بستر یا کرانه، درجه فروسایی، درجه محدودیت کانال، فرسایش کرانه رود، درصد حرکات توده ای، پوشش گیاهی درختی در ریپارین، وجود اشکال رسوبی و مرحله تکاملی کانال امتیاز دهی شدند.
یافته ها و بحث:
بر اساس یافته های شاخص پایداری کانال (CSI) در کرانه چپ و راست رودخانه قلعه رودخان نشان داد که مقادیر شاخص ها بین 5/18 تا 5/25 متغیر بوده است. بر اساس این مقادیر بازه های یک، دو، سه و چهار از نظر پایداری کانال در وضعیت بسیار ناپایدار (ناپایداری بسیارزیاد) و بازه های پنج، شش، هفت و هشت در وضعیت ناپایداری متوسط قرار دارند. بر پایه روش امتیاز نسبی جنس رسوبات بستر، حفاظت کرانه و پوشش گیاهی ریپارین مهم ترین عوامل موثر بر پایداری کانال بوده اند. بر اساس نمودار پاکس ویسکر پلات وضعیت سه متغیر درجه فروسایی کانال، شواهد موجود مبنی بر فرسایش کرانه، درصد ناپایداری و وجود اشکال رسوبی در بازه های مختلف متفاوت بوده و در نتیجه این عوامل باعث تفاوت حساسیت کرانه رودخانه قلعه رودخان فومن نسبت به ناپایداری شده است.
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان می دهد که سه متغیر جنس رسوبات بستر، حفاظت کرانه و پوشش گیاهی ریپارین که در تمامی بازه ها یکسان بوده و از عوامل مهم تاثیرگذار در ثبات و پایداری کانال رودخانه به حساب می آیند. بر اساس یافته های فوق درصد حرکات توده ای کرانه، وجود اشکال رسوبی درون کانال، فروسایی بستر و مدل تکاملی رود از عوامل متغیر در هر بازه به شمار می روند که باعث تفاوت و تغییر وضعیت شدت فرسایش کناره ای و کانال رودخانه می شوند.
کلید واژگان: پایداری کانال، رودخانه، فرسایش کنارهای، فومن، قلعه رودخانJournal of Sustainable Development of Geographical Environment, Volume:5 Issue: 8, 2023, PP 139 -153Background and purposeBank erosion is one of the geomorphic processes caused by natural and human factors. This phenomenon, as one of the types of water erosion, can create several geomorphic effects in the river. The increase in river erosion also causes the instability of the river and as a result changes the type of flow, changes the pattern of the river and changes the course of the river. So far, several methods of rapid geomorphic assessment have been used to investigate river bank erosion, and one of the most common and widely used in these assessments is the Channel Instability Index (CSI). The aim of our study was to know the applicability of the channel stability index to identify erosion-sensitive and unstable banks in the Qaleh Rudkhan Fooman river in Gilan.
Material and methodologyQaleh Rudkhan river is located in the west of Gilan province in Fooman city. This river originates from the northeast heights of Sote village and flows into the Caspian Sea after traveling 40 kilometers from the Qaleh Rudkhan area. The area of the basin is 347.76 Km2. With the aim of studying the bank erosion and stability of the river bank of Qaleh Rudkhan, a part of the river path with a length of approximately 5 km was selected in near the city of Fooman. In this area, 8 reaches were determined based on river conditions (pattern and morphometric differences) and its sensitivity to bank erosion. Then, mapping of cross_sections, Channel morphometry, grain measurement of the bank sediments, state of compaction and stickiness of sediments, and examination of the vegetation characteristics of the bank and flood plain were carried out for each reaches. In eight reaches, using the channel stability index, the streambank erosion situation was investigated. In this model , the primary bed material ,bed/bank protection, degree of incision, degree of constriction, streambank erosion, streambank instability (percentage of mass movements), established riparian woody- vegetative cover, occurrence of bank accretion and stage of channel evolution model are scored.
Findings and discussionBased on the findings of the channel stability index (CSI) on the left and right banks of Qaleh Rudkhan river, it showed that the index values ranged from 18.5 to 25.5. Based on these values, reaches one, two, three and four are in a very unstable state (high instability) in terms of channel stability, and reaches five, six, seven and eight are in a medium instability state. Based on the relative score method of bed sediments, bank protection and riparian vegetation are the most important factors affecting channel stability. Based on Pox-Whisker Plot diagram, the status of three variables of degree of incision, the available evidence of bank erosion, percentage of mass movements and occurrence of bank accretion are different in different reaches and as a result of these factors, the sensitivity of the river bank of Qaleh Rudkhan to instability is different.
ConclusionThe results of this research show that the three variables of the primary bed material, bank protection and established riparian woody- vegetative cover are the same in all reaches and are considered important factors affecting the stability and river channel stability. Based on the above findings streambank instability, occurrence of bank accretion, degree of incision and stage of channel evolution model are variable factors in each reaches, which cause differences and changes in the intensity of river bank erosion and river channel.
Keywords: Channel stability index, river, streambank erosion, Fooman city, Qaleh Rudkhan -
به طور طبیعی، فرسایش کرانه مشکلی جدی برای هر سیستم رودخانه ای است. این پدیده از منابع اصلی تولید رسوب در جریان رودخانه ها به شمار می رود که به تغییر کانال و رسوب گذاری در رودخانه های آبرفتی منجر می شود. هدف این پژوهش، بررسی فرسایش کناره رودخانه مرگ ماهیدشت در استان کرمانشاه است. برای پایداری بستر و کناره، از روش تنش برشی نزدیک کرانه (NBS) راسگن استفاده شد؛ بدین صورت که ابتدا برای اجرای محاسبات، اطلاعات رقومی برداشت شده به محیطGIS منتقل شد و از طریق الحاقی HEC-GEORAS ، پردازش داده های ژیومتری انجام و اطلاعات به مدل عددیHEC_RAS منتقل شد. سپس تمام محاسبات مقاطع برای اجرای مدل پایداری بستر و کناره (NBS) در محیط نرم افزار HEC-RAS انجام شد. با توجه به مورفولوژی، رودخانه مرگ به چهار بازه تقسیم و روش (NBS) برای 44 مقطع انتخابی محاسبه شد. نتایج حاصل از مدل نشان داد که با توجه به شاخص نسبت حداکثر عمق نزدیک کناره به متوسط عمق دبی لبالبی، میزان فرسایش پذیری در بازه اول زیاد و شدید بود. در بازه دوم، غالب قوس ها فرسایش پذیری زیادی داشت و در بازه سوم، اغلب مقاطع در گروه فرسایش پذیری متوسط قرار داشت. در بازه چهارم با توجه به الگوی سینوسی رودخانه و شیب کم، میزان فرسایش کم بود. در تمام بازه های رودخانه مرگ، بیشترین فراوانی فرسایش کم، متوسط و زیاد بود و غالب فرسایش در ساحل سمت چپ تمرکز داشت. افزایش شیب، کاهش پوشش گیاهی، افزایش الگوی پیچان رودی بودن و تغییر کاربری و تبدیل زمین های اطراف رودخانه به کاربری کشاورزی، علت افزایش فرسایش در این بازه ها بود.
کلید واژگان: پایداری بستر، تنش برشی نزدیک کرانه (NBS)، رودخانه مرگIntroductionThe U. S. Environmental Protection Agency lists sediment as the most common pollutant in rivers, streams, lakes, and reservoirs defined bank erosion as a natural geomorphic process or disturbance that occurs during or soon after floods. By producing sediment load, it causes pollution and reduces the quality of drinking water. In addition to that channel enlargement, bank instability, degradation of physical habitat and numerous other geomorphic responses accelerate the process of bank erosion Bank degradation is the result of a process that combines the erosive power of water and the effect of gravity. Bank erosion is one component of the natural disturbance regime of river systems and is integral to long-term geomorphic evolution of fluvial systems and ecological sustainability. Bank erosion is, therefore, a desirable attribute of rivers. In this study, Near bank stress (NBS) Rosgen shore for a part of Mereg Mahidasht river has been investigated. Mereg River Due to its location at high altitudes, high length and variable width, its meandering pattern and flood nature have been prominent features of this river. To suffer from general and localized erosion during floods and to reduce possible damages in the future by examining the erodible points
MethodologyIn order to conduct erosion studies, first a digital model of the altitude of the region, a 1: 1000 map of the region that covers the river and part of the flood plain has been used. The first stage was preparation of input data in ArcGIS using the HECGeoRAS extension. HEC-GeoRAS helps in creation of the data needed for the HEC-RAS model and the transfer of data between ArcGIS and HEC-RAS. The next stage was done within HEC-RAS (5.0.3) using the river geometry prepared in the previous stage. The final stage consists of analyzing the results from the HEC-RAS model within ArcMap. Three input parameters must be specified: stream geometry, flow data, and the model plan to create the flood and inundation maps of the Mereg river in HEC-RAS. In order to create the river geometry for HEC-RAS, elevation data were needed. High resolution digital elevation model was obtained from 1:1000 topographic map that was prepared by Navandish Water Processors Consulting Engineers Company Company. The HEC-GeoRAS extension was used to set up the necessary features that would be needed for the HEC-RAS model (i.e., stream centerline, bank lines, cross sections, etc.). In addition to elevations, Manning’s roughness coefficient values were applied to each cross sections using Cowan method. 44 sections of different river sections were selected and measurements were performed in HEC-RAS environment. And then , for bank stability from the Near bank stress (NBS) Rosgen NBS method is used. Two Rosgen methods have been used: (ii) Ratio of radius of curvature to bank-full width & (iii) Ratio of near-bank maximum depth to bank-full mean depth
ResultsAccording to the morphology and meandering pattern of the Mereg River, the total reach is 28 km and It is divided into four reach.
First reach: To study method of Near bank stress. In the first reach, 12 cross sections have been selected. In the first part, the river has a radius of curvature of 1.39. Bank Erosion of the Mereg River was low to severe in the first period.
Second reach: the average slope of the Merege River channel was 0.34%. The value of the radius of curvature is 1.64, which is considered as a meandering river. In this reach, 12 cross section have been selected to measure the degree of erodibility. Most arches were highly erodible.
Third reach: The slope of the canal in this part is 0.2%. The Mereg River has a radius of curvature of 1.7 and has a meandering pattern. And the rate of erosion of the shore in this section is estimated to medium or less.
Fourth reach: The number of cross section studied in the fourth reach is 5 and this reach of the river has a radius of curvature of 1.2 and has a straight pattern. The rate of bank erosion has been low and medium.Discussion & ConclusionsComparison of the two methods used to analyze the erosion of the Mereg River shows that the risk of erosion in all arches in the range of the river has been high erosion. And the reason is the intensification of hydraulic stress in these reaches. In the second and third reaches, the average bank erosion is calculated as medium to high. The reason for this is the reduction of the slope, which according to the longitudinal profile of the Mereg River, the average slope was 0.23%. In addition, there is a decrease in vegetation, an increase in the pattern of river winding and change of use and conversion of lands around the river to agricultural use in these periods.
Comparison of the results obtained from different methods of estimating the risk of erosion with field observations showed that Ratio of near-bank maximum depth to bank-full mean depth in the river Mereg Mahidasht was closer to reality and It is suitable for checking the degree of erodibility of the bank.Keywords: bank stability, Near bank stress (NBS), Mereg River -
تغییرات الگوی رودخانه، یکی از مهم ترین مسایل مهندسی رودخانه است که فعالیت ها و سازه های عمرانی را در حاشیه رودخانه ها تحت تاثیر قرار می دهد. هدف از انجام این پژوهش بررسی روند تغییرات مورفولوژیکی رودخانه نکارود برای یک دوره 35ساله بین سال های 1364 تا 1399 از شهر نکا تا محل اتصال رودخانه به دریای خزر است. در پژوهش حاضر رودخانه نکا به طول 39 کیلومتر در بخش جلگه ساحلی از شهر نکا تا ساحل دریای خزر موردمطالعه قرار گرفته است. به منظور بررسی تغییرات مسیر رودخانه در سه مقطع زمانی، از سه شاخص مورفومتری، مورفولوژی و مورفودینامیک با استفاده از روش ترانسکت استفاده شده است. در پایان تغییرات کرانه چپ و راست کانال در دوره آماری موردمطالعه، در نرم افزار SPSS مورد آزمون آماری قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی نشان می دهد که مقادیر ضریب خمیدگی، زاویه مرکزی، زوایای قوس ها در طول رودخانه از بالادست به طرف پایین دست کاهش یافته است. با توجه به بررسی های انجام شده مشخص شد که رودخانه نکا رود طی 35 سال از نظر شاخص های مورد بررسی اعم از مورفولوژی ، مورفومتری و مورفودینامیک تغییرات محدودی داشته است. تغییرات بستر رودخانه نکارود طی سال 1385 تا 1399 کاهشی بوده است. دلایل این شرایط، وجود کشت زیاد در اطراف رودخانه و حفاظت از کرانه رودخانه، ایجاد بندهای ذخیره و انحراف آب در بخش دوم یعنی در بخش میانی جلگه و سدسازی بر روی این رودخانه (سد گلورد و سایر سدها) بوده است.
کلید واژگان: مورفولوژی رودخانه، ضریب خمیدگی، پیچانرودی، نکارود، تغییرات الگوIntroductionChanges in river pattern is one of the most important issues of river engineering that affects the activities and construction structures along rivers.Changes in the parameters of the meandering can be due to changes by humans, changes in the hydrological regime of the river, ecological changes or due to geomorphology of the region.Knowledge and understanding of the morphological changes of meandering patterns and the natural dynamics of river systems are very important for the purposes of planning, urban planning, dam construction, erosion and sedimentation, road construction and protection and reconstruction of river channels.By studying the amount of changes in river parameters, especially the length and width of the channel in a region, the future of the meandering patterns and rivers can be predicted.Channel form is a good initial guide to determine the morphology and channel form changes in alluvial rivers.In fact, the most obvious feature of a river is its planform or geometric form.A river plan is called a planform, which shows the characteristics of a channel and a floodplain in an alluvial river.The term river pattern describes the planimetric (two-dimensional) shape of rivers.In the new classifications, channel patterns are classified into straight, meandering, braided, and anastomosing.The purpose of this study is to investigate the trend of morphological changes in the Nekaroud River from the city of Neka to where the river joins the Caspian Sea for a period of 35 years between 1364 to 1399.
MethodologyNeka river originates from Alborz mountains in the southern part of Gorgan city and passes through the southern part of Behshahr and flows into the Caspian Sea.The area of Neka Basin is 1902 km.The Neka River is 130 km long in the mountains and 39 km long in the coastal plains.In this study, the Neka River with a length of 39 km in the coastal plain from Neka to the Caspian Sea has been studied.At first, Nekaroud was divided into three parts: upper, middle and lower part and the changes were studied separately and together.With this method, the amount of displacement, change of dimensions and pattern of bends were determined.Using the method of historical changes, the river route map related to different periods based on aerial photographs of 1985 (National Geographical Organization of Iran) and satellite images (from Google Earth) of 2006 and 1399 has been digitized in GIS software.In order to study the changes of the river in three time periods, from three indicators including morphometry which includes (channel length, arc radius, central angle, wave amplitude, wavelength), morphology which includes (different models of lateral migration including retraction, new meander,migration, confined migration, cutoff, growth, meandering change, double heading) and morphodynamics (transect method) have been used.Finally, the changes of the left and right sides of the channel in the studied statistical period were statistically tested in SPSS software.
Results and discussionThe results of the study of satellite images and aerial photographs show that the values of the curvature coefficient, the central angle, the angles of the arcs along the river have decreased from the upstream to the downstream.Based on these morphometric characteristics, the river is classified into three parts including the developed meandering pattern, the undeveloped meandering pattern and the almost meandering pattern in the third reach.Although the morphometric values of the channel show that the Neka River has changed,however, the statistical test in the section with a developed meandering pattern showed that no significant changes were observed in the right bank during two different periods.There were no significant changes in the left bank of the river during 2006 and 2016.The study of Yemani and Hosseinzadeh (2013) on the Talar River and Yemani et al. (2014) on the Babol River had similar results. In these studies, similar to the Nekarud River, at the beginning of the river's entry into the coastal plain, i.e., the alluvial fan section (the first part of the Nekarud), there is more instability and changes are still taking place during large floods; However, in the second and third periods, due to human intervention and protection, the channel deepened and finally, the main river was divided into several branches in order to transfer water to the rice agricultural lands, which caused the degree of instability and changes in the channel pattern in the four The last decade is at a minimum.
ConclusionAccording to the studies, it was found that the Nekarood River has had limited changes in terms of morphology, morphometry and morphodynamics during 35 years.Changes in the bed of the Nekaroud River during 2006 to 1399 have been decreasing. The reasons for these conditions are the existence of large-scale cultivation around the river and the protection of the river bank, the creation of storage dams and water diversion in the middle part of the coastal plain and the construction of dams on this river (Golord Dam and other dams).With the construction of these dams, many changes were made in hydrological parameters such as flow velocity and discharge. Also, the amount of erosion and the amount and method of sedimentation have changed.
Keywords: River morphology, Curvature coefficient, Meandering, Nekarud, Pattern changes -
تغییرات کانال رودخانه ، فرآیند های طبیعی رودخانه و بخشی از عملکرد سیستماتیک رودخانه ها هستند که باعث تخریب زمین های کشاورزی اطراف رودخانه و خسارت به تاسیسات انسانی و راه ها می شود. هدف از انجام این پژوهش بررسی فرسایش کناره رودخانه با استفاده از شاخص فرسایش بالقوه کرانه رود اکلاهما-اوزاراک است. حوضه آبخیز قلعه رودخان در غرب استان گیلان و در شهرستان فومن واقع شده است. این رودخانه از دامنه های شمالی کوه های طالش سرچشمه گرفته و بعد از خروج از کوهستان در منطقه فومن وارد جلگه گیلان شده و در نهایت به دریای خزر می ریزد. به منظور بررسی فرسایش کناره رودخانه بخشی از رودخانه به طول تقریبی 5 کیلومتر در نزدیکی فومن مشخص شده و در 8 بازه پارامتر های موجود در شاخص فرسایش بالقوه کرانه رود مورد بررسی قرار گرفتند. در این روش هشت عامل ارتفاع کرانه رود، زاویه کرانه، درصدی از کرانه رود که شیب بیش از 80 درجه دارند، شواهد حرکات توده ای، رسوبات منفصل، حفاظت کناره رود، پوشش گیاهی حاشیه رود و انحنای رود امتیاز دهی شدند. با توجه به نتایج امتیاز نسبی، پوشش گیاهی ریپارین و حفاظت از کرانه موثرترین عوامل در ناپایداری کرانه های چپ و راست در رودخانه قلعه رودخان بوده است. به طورکلی می توان گفت درکرانه های رودخانه قلعه رودخان وضعیت ناپایداری غلبه داشته که این مسیله ناشی از دخل و تصرف انسان در این بخش از رودخانه می باشد.
کلید واژگان: رودخانه قلعه رودخان، شاخص فرسایش بالقوه کرانه رود، فرسایش کناره رودخانه ای، فومن، گیلانRiver canal changes are natural river processes and part of the systematic functioning of rivers that cause the destruction of agricultural land around the river and damage to human facilities and roads. The purpose of this study is to investigate riverbank erosion using Oklahoma Ozark streambank erosion potential index (OSEP). Qaleh Rudkhan watershed is located in the west of Gilan province in Fooman city. This river originates from the northern slopes of the Talesh Mountains and after leaving the mountains in the Fooman region, enters the Gilan Plain and finally flows into the Caspian Sea. In order to investigate the erosion of the river bank, a part of the river with an approximate length of 5 km near Fooman was identified and in 8 reaches, the parameters in the Oklahoma Ozark streambank erosion potential index (OSEP) were examined. In this method, eight factors of bank height, bank angle, percentage of bank height with a bank angle greater than 80 degrees, evidence of recent mass wasting, unconsolidated material, streambank protection, riparian woody-vegetation cover and stream curvature are scored. According to the results of relative score, streambank Protection and Riparian Woody-Vegetation Cover have been the most effective factors in the instability of the left and right shores in Qaleh Rudkhan river. In general, it can be said that instability has prevailed in the banks of Qaleh Rudkhan river, which is due to human intrusion and occupation in this part of the river.
Keywords: Qaleh Rudkhan river, streambank erosion potential index (OSEP), streambank erosion, Fooman city, Gilan province -
پیشینه و هدف
میزان هدر رفت سالانه خاک در دنیا حدود 75 میلیارد تن است. در ایران هم فرسایش خاک یکی از مهمترین مشکلات زیستمحیطی است که در حوضههای آبخیز ایران میزان فرسایش خاک بین سالهای 1951 تا 2002 به میزان800 درصد بیشتر شده است. کاهش قابلتوجه عملکرد حوضههای آبخیز ایران به دلیل حجم زیاد فرسایش، بیانگر ضرورت روزافزون پایش و پیگیری این پدیده مخرب میباشد. دندروژیومورفولوژی تکنیکی است که در توصیف و تعیین فرایندهای ژیومورفولوژی بسیار موفق عمل کرده است. دندروژیومورفولوژی یک روش بسیار انعطافپذیر برای ارزیابی فرسایش خاک است و بهعنوان یک منبع داده برای تشخیص قابلیت اطمینان دادههای بهدستآمده از تکنیکهای برآورد مستقیم استفاده شود. هدف این تحقیق بررسی وضعیت فرسایش سطحی در حوضه آبخیز نچی با استفاده از تکنیک دندروژیومورفولوژی بر روی ریشههای برونزده درخت بلوط بهعنوان گونه غالب منطقه میباشد. با توجه به محدود بودن این قبیل مطالعات در ایران و وضعیت بسیار شکننده منطقه موردمطالعه و خطر پرشدن مخزن دریاچه زریوار که ازلحاظ محیط زیستی بسیار حایز اهمیت است، ضرورت دارد وضعیت فرسایش سطحی و هدر رفت خاک و انتقال رسوب موردمطالعه قرار گیرد.
مواد و روشها:
برای دستیابی به اهداف پژوهش، پس از جمعآوری و تهیه اطلاعات اولیه شامل اطلاعات نوشتاری، دادههای آماری، نقشهها و تصاویر، پیمایش مقدماتی از منطقه انجام و سایتهای نمونهبرداری انتخاب شد. نمونهها طبق برنامه تهیه شده، بر اساس وضعیت حوضه (با توجه به وضعیت کاربری حوضه موردمطالعه و جهت دامنه، واحدهای کاری موردنظر در محلهای دارای ریشه برونزد یافته انتخاب شد). بر این اساس نمونههای مختلف در دو کاربری متفاوت جنگل و کشاورزی و در جهتهای غربی، شرقی و جنوبی برداشت شد. قابلذکر است که کلیه نمونه از گونهی درختی بلوط که اکثریت مطلق در منطقه موردمطالعه است، تهیه گردید. در نهایت از بین نمونههای برداشتشده، 64 نمونه که قابلیت تحلیل آناتومی حلقههای رشد، داشتند انتخاب گردید. دیسکهای برداشتشده از ریشهها برای آشکارسازی حلقههای رویشی دیسکها از دو روش براقسازی و برش سطوح استفاده شد. با استفاده از دستگاه سمباده، با گریدهای مختلف بهتدریج صیقلی گردید تا مرز حلقههای رشد واضح شود. سپس دیسکها در آزمایشگاه جهت تعیین اولین سال برونزد ریشه و مشخص کردن پهنای حلقههای رویشی با استفاده از دستگاه لین-تب 5 مجهز به میکروسکوپ بینوکولار و نرمافزار تخصصی گاهشناسی تی-سپ با دقت 01/0 میلیمتر اندازهگیری شد.
یافتهها و بحث:
نتایج این پژوهش نشان داد در حوضه آبخیز نچی فرسایش سطحی خاک در کاربری کشاورزی (میانگین نرخ فرسایش 2.43 میلیمتر در سال) نسبت به کاربری جنگل (میانگین نرخ فرسایش 6/0 میلیمتر در سال) حدود 4 برابر است. نتایج آزمونهای آماری نیز نشان داد که در حوضه موردمطالعه نوع کاربری بر میانگین نرخ فرسایش سطحی سالانه تاثیرگذار است. همچنین در این مطالعه مشخص شد که جهتهای مختلف جغرافیایی بر میانگین نرخ فرسایش سطحی سالانه حوضه آبخیز نچی تاثیرگذار نیست. مقایسه مقادیر فرسایش در کاربری کشاورزی و جنگل اهمیت نقش حفاظتی و مهم پوششهای طبیعی در حفظ خاک و جلوگیری از فرسایش و هدر رفت آن را نشان میدهد. مطالعات مختلف در دنیا و ایران نشان داده است در دهههای اخیر تغییرات کاربری رشد فزایندهای داشته است که این تغییرات، زمینه افزایش رواناب و اثرگذاری در میزان هدر رفت خاک دارد، مقایسه فرسایش در ناحیه کشاورزی با ناحیه جنگلی، نشان از نقش حفاظتی و مهم پوششهای طبیعی و جنگلی در حفظ خاک و جلوگیری از فرسایش و هدر رفت این ماده ارزشمند دارد.
نتیجهگیری:
نتایج این تحقیق ضرورت توجه بیشتر به مطالعات قابلیت اصلاح و تغییر کاربری اراضی در این مناطق را بیشازپیش آشکار میکند. تغییر کاربری و اثرات منفی ناشی از دخالت انسانی، نهتنها در خود حوضه، بلکه در محل خارج از وقوع فرسایش بهصورت انباشت بر روی اراضی مرغوب کشاورزی، مراتع، منابع ذخیره آب و کانالهای آبیاری شده است. همچنین ایجاد آلودگی توسط رسوبات و فلزات سنگین و مواد شیمیایی همراه آن، بالاخص تهدید اکوسیستم بسیار شکننده دریاچه زریوار امروزه بیش از هر زمان دیگری مشهود است. پیشنهاد میشود در کارهای آتی برای اعتبارسنجی نرخ فرسایش بهدستآمده، از یک روش دیگر موازی با این روش استفاده شود. همچنین پیشنهاد میگردد در مطالعات آتی برای بررسی دقیق تر تاثیر جهت های دامنه بر فرسایش خاک، از دامنههای شمالی نیز نمونهبرداری صورت گیرد.
کلید واژگان: حوضه نچی، دندروژئومورفولوژی، فرسایش خاک و سطح، کاربری اراضیJournal of Sustainable Development of Geographical Environment, Volume:4 Issue: 7, 2023, PP 158 -172Background and purposeThe annual loss of soil in the world is about 75 billion tons. In Iran, soil erosion is one of the most important environmental problems, and in Iran's catchments, soil erosion increased by 800% between 1951 and 2002. The significant decrease in the performance of Iran's catchments due to a large amount of erosion indicates the increasing necessity of monitoring and following up on this destructive phenomenon. Dendrogeomorphology is a technique that has been very successful in describing and determining geomorphological processes. Dendrogeomorphology is a very flexible method to assess soil erosion and can be used as a data source to determine the reliability of data obtained from direct estimation techniques. The purpose of this research is to investigate the state of sheet erosion in the Nachi watershed using the dendrogeomorphology technique on the oak tree's protruding roots as the region's dominant species. Considering the limited nature of such studies in Iran and the very fragile situation of the studied area, and the risk of filling up the reservoir of Zrebar Lake, which is very important from the point of view of the environment, it is necessary to study the situation of sheet erosion and soil wastage and sediment trans.
Materials and methodsIn order to achieve the research objectives, after collecting and preparing the primary information, including written information, statistical data, maps, and pictures, a preliminary area survey was carried out, and sampling sites were selected. The samples were prepared according to the program, based on the status of the catchment (according to the land use of the catchment and the direction of the range, the desired work units were selected in places with exposed roots). Based on this, different samples were taken in two different forests, agriculture uses, and western, eastern, and southern directions. All the samples were prepared from the oak tree species, which is the absolute majority in the study area. Finally, 64 samples were selected from the collected samples that could analyze the growth rings' anatomy. Discs harvested from the roots were used to reveal the vegetative rings of the discs by polishing and cutting the surfaces. Using a sanding machine, it was gradually polished with different grades to clear the growth ring border. Then, the disks were measured in the laboratory to determine the first year of root emergence and to determine the width of vegetative rings using a Lin-Tab 5 device equipped with a binocular microscope and specialized T-Sap chronology software with an accuracy of 0.01 mm.
Findings and discussionThis research showed that in the Nachi catchment, surface soil erosion in agricultural use (average erosion rate 2.43 mm per year) compared to forest use (average erosion rate 0.6 mm per year) is about 4 times. The results of the statistical tests also showed that the type of land use affects the average annual surface erosion rate in the studied basin. Also, this study found that different geographical directions do not affect the average annual surface erosion rate of the Nachi catchment. Comparing erosion values in agricultural and forest use shows the importance of natural covers' protective and important role in preserving the soil and preventing its erosion and wastage. Various studies in the world and Iran have shown that in recent decades, there has been an increasing increase in land use changes, that these changes have the basis of increasing runoff and affecting the amount of soil loss, comparing erosion in the agricultural area with the forest area, showing the protective and important role of the covers. Natural and forests have a valuable role in preserving the soil and preventing erosion and wastage of soil.
ConclusionThe results of this research reveal the necessity of paying more attention to studies on the possibility of modification and change of land use in these areas. The change in land use and the negative effects caused by human interference are not only in the basin itself but also in places outside the occurrence of erosion in the form of accumulation on high-quality agricultural lands, pastures, water storage sources, and irrigated canals. Also, the creation of pollution by sediments and heavy metals and accompanying chemicals, especially the threat to the very fragile ecosystem of Zrebar Lake, is more evident today than ever before. It is suggested to use another method parallel to this method in future works to validate the obtained erosion rate. In future studies, sampling should also be done from the northern slopes for a more detailed investigation of the effect of the slope directions on soil erosion.
Keywords: Nachi Catchment, Dendrogeomorphology, Soil, sheet erosion, Land use -
رودخانه ها در طول زمان با تغییرات مورفولوژیکی و اکولوژیکی زیادی مواجه اند و این در برنامه ریزی های محیطی و عمرانی حایز اهمیت است. طالقانرود در استان البرز ازجمله رودخانه هایی است که طی سالهای اخیر به دلایلی مانند سدسازی، تغییرات کاربری اراضی در اثر توسعه کشاورزی، ساخت وسازها، گردشگری و برداشت شن و ماسه، تغییرات زیادی داشته است؛ بنابراین پژوهش حاضر به بررسی تغییرات طبیعی و انسانی موثر در وضعیت هیدرومورفولوژیکی طالقان رود و اقدامات مدیریتی مقتضی میپردازد. داده های مورداستفاده در تحقیق شامل اطلاعات کتابخانهای، اطلاعات به دست آمده از تصاویر گوگل ارث و بازدیدهای میدانی و همچنین مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متر است. ابزارهای تحقیق شامل نرمافزارهای ArcGIS و گوگل ارث و همچنین مدلهای RQI و MQI بوده است. این تحقیق در دو مرحله کلی انجامشده است. در مرحله اول با استفاده از روش RQI شرایط محیطی در بازه های موردمطالعه ارزیابی شد. در مرحله دوم نیز با استفاده از مدل MQI، وضعیت دینامیک رودخانه بررسی گردید. نتایج به دست آمده از روش RQI نشان میدهد که بازه های 1 تا 6 که در بالادست سد قرار دارند، دارای وضعیت فقیر بوده و ازنظر مدیریتی نیازمند بازسازی سیستم های پوشش گیاهی است و بازههای 7 و 8 نیز در محدوده سد طالقان و پاییندست، دارای وضعیتی متوسط هستند که لازم است تا اقدامات حفاظتی در مورد آنها اجرا شود. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی وضعیت مورفولوژیکی رودخانه بیانگر آن است که مناطق بالادست؛ یعنی بازههای 1 تا 5 به علت ضعیف شدن فرایندهای فرسایشی ناشی از تغییرات سطح اساس، دارای وضعیت پویایی مورفولوژیکی خیلی ضعیف و بازه 6 که در محدوده ورودی سد قرار دارد ازنظر شاخص MQI دارای وضعیت دینامیک ضعیف است. بازه های 7 و 8 به دلیل تغییرات کمتر، دارای بالاترین ضریب هستند و ازنظر دینامیک ژیومورفولوژی، پویایی بیشتری نسبت به سایر بازهها دارند.
کلید واژگان: شرایط اکولوژی، شرایط مورفولوژی، RQI، MQI، طالقان رودRivers face many morphological and ecological changes over time, and these changes are important in environmental and development planning. The Taleghan River in Alborz Province is one of the rivers associated with many morphological and ecological changes in recent years, and for this reason, this issue has been addressed in this study. The data used in the research included library information, information obtained from Google Earth images, information obtained from field visits, as well as the 12.5 SRTM digital elevation model. Research tools also included ArcGIS and Google Earth software, as well as RQI (description and assessment of environmental conditions in riverine areas) and MQI (morphological quality index) models. This research has been carried out in two general stages. In the first stage, the environmental conditions of the studied periods have been evaluated using the RQI method, and in the second stage, the river dynamics of the periods has been investigated using the MQI model. The results obtained from RQI method have shown that intervals 1, 2, 3, 4, 5 and 6 with 46, 67, 69, 64, 44 and 43 points, respectively, have a poor status and intervals 7 and 8 They also have an average position with 74 and 76 points, respectively. Also, the results of the evaluation of the dynamic condition of the river have shown that intervals 1, 2, 3, 4 and 5 with coefficients of 0.188, 0.156, 0.156, 0.117 and 0.242, respectively. Very poor morphological dynamics, interval 6 with a coefficient of 0.453 in terms of MQI index has a weak dynamic state and also intervals 7 and 8 with a coefficient of 0.477, have the highest coefficient and in terms of geomorphological dynamics have more dynamics than the other intervals.
Keywords: Ecological conditions, morphological conditions, RQI, MQI, Taleghan River -
مجله پژوهش های دانش زمین، پیاپی 49 (بهار 1401)، صص 150 -171
بررسی نقش انسان در تغییرات محیطی همواره یکی از موضوعات مهم مطالعات محیطی بوده است. جاده به عنوان یکی از مظاهر دخالت انسان در محیط و به خصوص در سیستم های رودخانه ای، سازه ای ناگزیر جهت حمل و نقل و ارتباطات بشری است. اثرات پل بر سیستم رودخانه از جنبه های مختلف (مورفومتریک، ژیومورفولوژی، هیدرولوژی و...) مورد توجه است. در بررسی اثر پل در روستای جوربند (واقع در حوضه واز، استان مازندران شهرستان چمستان) جهت دستیابی به داده های دقیق از روش فتوگرامتری برد کوتاه با استفاده از پهپاد استفاده شد. پس از تهیه لایه رقومی ارتفاعی و نقشه ارتوفتوی محدوده، بررسی و مقایسه ضریب تغییرات در پارامترهای مختلف (پروفیل طولی، مقطع عرضی، بیشترین عمق، میانگین عمق مقطع، عرض کانال، نسبت عرض به عمق، سرعت جریان، قدرت جریان، عدد فرود، تنش برشی، شاخص سینوسیته، شاخص تقارن و شاخص بریس) انجام شد. نتایج نشان داد که تمام پارامترها در بالادست و پایین دست پل با هم تفاوت دارند این درحالی ست که از نظر محیطی شرایط بالادست و پایین دست در وضعیت یکسانی از نظر کاربری، زمین شناسی و هیدرولوژی قرار دارند. ضریب تغییرات پارامترهای مختلف در بالادست برابر با 79/36 درصد و در پایین دست برابر با 42/43 درصد است. پارامتر شیب، تنش برشی و قدرت رود در بالادست و پایین دست پل بیشترین تغییرات را نشان می دهد. پژوهش فوق نشان داد که ساخت سازه ای مانند پل در مسیر جریان رود سبب تغییرات عمده در محیط رودخانه ای می شود که برآورد میزان این تغییرات می تواند گام موثری در امر مدیریت اکوسیستم رودخانه و سازه های انسانی باشد.
کلید واژگان: پل، تغییرات انسانی، رودخانه، جوربند، فتوگرامتری برد کوتاهIntroductionHumans alter river systems directly and indirectly. Construction of bridge and culvert is one of the anthropogenic interventions which take place. Road-stream crossing (RSC) is essential to be installed on the river lines for roadway transportation, while incorrect and structurally poor RSCs often negatively influence the geomorphology and ecology of river systems. Culvert and bridges can increase stream flow velocity, shear stress, turbulence of flow, degradation and aggradation, development of deep scours, channel braiding and downstream bank erosion. Jones et al., 2000; Wemple et al., 2001 & Blanton and Marcus, 2009, previously worked on the impact of roads on fluvial geomorphology with changing floodplain’s form and function. The difficult issue in survey study is gathering, up-to-date and easy to use data with high accuracy, therefore short-rang photogrammetry was used in this research.
Method and MaterialsIn this investigation, the effect of bridge on river system was analyzed in Jurband village in Mazandaran province. Documentary references, remote sensing (UAV) and survey are 3 methods used. Longitudinal and cross-section profiles were drawn on digital elevation model. The model was generated from UAV with high resolution (pixel size: 4.6 cm). Longitudinal profile was obtained from survey along 400m from upstream to downstream and 8 cross-section sites were selected for detailed study in upstream (U) and downstream (D) of river channel (on bridge section, 25m, 50m, 100m, 200m).
ResultsThe channel slope is smooth rend. After bridge cross section, the channel bed has collapsed at a rate of 8m gradually. In investigated reaches, all of cross sections had no change in width index except in 25U section. According to coefficient of variation index, parameters were 18.47% upstream and 2.8% in downstream. Maximum depth was in bridge cross section (1.40m) and in 200D (1.18m). The minimum amount of depth maximum and mean was in 25D (respectively 0.74m and 0.37m). There was a significant difference in W/d ratio in upstream to downstream, about 22m decrease in downstream. Cross-section area varies from 25D (65.7m) to bridge section (79.26m). The significant difference of bank-full area was 42% in all selected reaches. According to information, amount of flow velocity altered from 38.1 m/s in bridge cross-section to 18.4 m/s in 25D cross-section. Also, the maximum and minimum rate of Froude number and power stream were obtained at 25D and bridge cross-section respectively. Sinuosity index (SI) of cross-sections were equal with 1 except in 200U (1.30) , 50D (1.20) and 200D (1.10).
DiscussionBased on The principle of flow continuity, it can be stated that the amount of discharge was the same in reaches and variation in channel parameters is due to bridge construction. Because of scour in upstream over the time, altitude differences has changed in river bed and bank side between 3-4 m. After bridge construction, degradation in upstream has stopped due to local bed level foundation but sedimentation and widening of channel has increased about 2-3 meter lower than bank side. Nevertheless, degradation and scouring has increased in downstream and bed collapsing has occurred up to 8m after bridge section.
Keywords: Bridge, Anthropogenic changes, river, Jurband, short-range photogrammetry -
تغییرات مجرای رودخانه، فرسایش کنارهای و رسوب گذاری کناره ای، فرآیندهای طبیعی رودخانه های آبرفتی هستند که باعث تخریب زمین های کشاورزی اطراف و خسارت به تاسیسات انسانی اطراف رودخانه می شود. در پژوهش حاضر از مدل CAESAR جهت ارزیابی تغییرات رودخانه کلیبرچای به منظور اندازه گیری میزان تغییرات 3 کیلومتر از مجرای اصلی رودخانه استفاده شده است. CAESAR یک مدل اتومای سلولی از تکامل سیستم رودخانه است. برای مدلسازی، دادههای ورودی مانند توپوگرافی (DEM)، دبی روزانه سال 1391 و اندازه رسوبات تهیه و سپس تغییرات مجرا شبیه سازی شد. تغییرات کانال در قبل و بعد از شبیه سازی با ترسیم نیمرخ های هر کدام از مقاطع و بررسی نقاط حساس به فرسایش و رسوبگذاری شناسایی شدند. 6 مقطع از بازه مورد مطالعه انتخاب شدند. با مقایسه ای که بین نیمرخ های عرضی صورت گرفت، تغییرات در هندسه کانال قابل مشاهده بود. تغییرات در عرض کانال و شکل کانال در همه مقاطع دیده شد و تنها عمق متوسط کانال در مقاطع 1 و 2 و 6 و 4 تغییر پیدا کردند. و مقاطع 1 و 2 و 3 که در قسمت اولیه کانال اصلی قرار داشتند، تحت تاثیر فرسایش قرار گرفتند. و بعد از طی کردن مسافتی، حالت رسوبگذاری در مقاطع 4 و 5 و 6 مشاهده شد.
کلید واژگان: فرسایش و رسوبگذاری، سزار (CAESAR)، رودخانه کلیبرچایRiver channel changes, bank erosion and sedimentation are the natural processes of the alluvial rivers that destroy the agricultural land and damage to human installations around the river. In the present study, the CAESAR model was used to assess the changes of the Kaleibar Chai River in order to measure the variation of 3 km of its main channel.CAESAR is a cellular automata model for river system evolution. CAESAR is a cellular model that uses a regular mesh of grid cells to represent the river catchment studied. Every cell has properties of elevation, water discharge and depth, vegetation cover, depth to bedrock and grain size. It is based upon the cellular automaton concept, whereby the repeated iteration of a series of rules on each of these cells determines the behaviour of the whole system. CAESAR has a set of rules for a hydrological model, hydraulic model (flow routing), fluvial erosion and deposition and slope erosion and deposition. For every model iteration, cell properties (e.g. elevation) are updated according to the rules, and the interaction between an individual cell and its neighbours. For example, the amount of fluvial erosion in a cell may depend upon the depth of water in the cell and the slope between that cell and its neighbours.For modeling, the input data such as topography (DEM), daily discharge (year 2012) and sediment grain size were prepared and then channel modifications were simulated. Channel changes were identified before and after the simulation by plotting profiles of each cross-sections and were analyzed sensitive to erosion and sedimentation.Six cross-sections were selected before and after simulation. Results showed that the channel geometry has changed. The width and depth and form of the channel have changed. And only the mean depth of the channels was changed in sections 1, 2, 6 and 4. The erosion was dominated in the cross- sections 1, 2, and 3 (the initial part of the main channel). Then the sedimentation was dominated in the cross- sections 4, 5 and 6.
Keywords: Erosion, sedimentation, CAESAR, Kaleibar Chai River -
در شرایط محیطی مختلف رودخانه ها پیچیدگی و تنوع زیادی دارند و عوامل مختلف طبیعی و انسانی بر رودخانه ها تاثیرگذار بوده و شرایط هیدرومورفولوژیکی آن ها را تغییر می دهد. در واقع تخریب هیدرومورفولوژیکی به علت مداخلات انسان و درنتیجه تعدیل کانال رودخانه، یکی از مهم ترین انواع و علل تغییرات رودخانه است. روش های متعددی برای بررسی هیدروژیومورفولوژی رودخانه ها ابداع شده است. یکی از این روش ها، شاخص کیفیت مورفولوژیکی است که به عنوان پروتکل جدیدی برای ارزیابی کیفیت مورفولوژیکی جریان رودخانه ارایه شده است؛ بنابراین هدف از نوشتار پیش رو طبقه بندی کیفیت مورفولوژیکی رودخانه با استفاده از شاخص کیفیت مورفولوژیکی در رودخانه حاجی عرب واقع در غرب شهرستان بویین زهرا است. این مطالعه شامل دو مرحله اصلی و سه مرحله فرعی است که روی هشت بازه اعمال شده است. در مرحله اول موقعیت عمومی منطقه بررسی شد و در مرحله دوم با استفاده از شاخص های مختلف کیفیت مورفولوژیکی رود ارزیابی شد است. با استفاده از برداشت های میدانی (نقشه برداری و نمونه برداری رسوب) و تصاویر ماهواره ای شاخص های مختلفی ازجمله شاخص عملکردی، شاخص مصنوعی و شاخص تعدیلی بر روی این رودخانه اعمال شده است. نتایج حاصله بیانگر این است که مقدار شاخص کیفیت مورفولوژیکی در بازه های مورد مطالعه بین 82/0% تا 74/0% است که در این میان حداکثر مقدار در بازه های 1، 2، 3، 6 با امتیاز 82/0 و حداقل مقدار در بازه 8 با امتیاز 74/0 است. درمجموع، از نظر کیفیت، رودخانه حاجی عرب در طبقه خوب قرار می گیرد و شرایط مناسبی دارد. شاخص مصنوعی در این رودخانه صفر است که نتیجه عدم دخالت انسان در رودخانه است؛ بنابراین پیشنهاد می شود که از این رودخانه با کیفیت مورفولوژیکی خوب با مدیریت درست و به جا حفاظت شود.
کلید واژگان: هیدرومورفولوژی، شاخص کیفیت مورفولوژیکی، مدیریت رودخانه، رودخانه حاجی عربRivers have a lot of complexity and diversity in different environmental conditions, and various natural and human factors affect rivers and change their hydromorphological conditions. In fact, hydromorphological degradation is one of the most important types and causes of river changes which happens due to human interventions and consequently the adjustment of the river channel. Several methods have been developed to study the hydrogeomorphology of rivers. One of these methods is the morphological quality index, which has been proposed as a new protocol to assess the morphological quality of river flow. The present study aims to classify hydromorphological quality of the Haji-Arab River (which is located in the west of Bouin-Zahra city) by Morphological Quality Index (MQI). In this study, two main phases and three sub-phases are used for each phase and applied to eight spans. Various indicators such as: functionality index, artificiality index and adjustment index have been applied on this river. The results show that the amount of MQI in the studied intervals was between 0.82 to 0.74%. Among these, the maximum value was in the spans of 1,2,3,6 with a score of 0.82, while the minimum value was in the span of 8 with a score of 0.74. In terms of quality, Haji-Arab River is on a good class and has good conditions. The functionality index in this river was zero, which was the result of non-intervention of human in the river. Therefore, it is suggested to protect Haji-Arab River appropriately by proper management.
Keywords: Hydro Geomorphology, Morphological Quality Index, River management, Haji-Arab River -
سیل متداول ترین مخاطره طبیعی است که تکرار وقوع آن در حال افزایش و خطرات مرتبط با آن در حوضه های شهری و روستایی از اهمیت جهانی برخوردار است. هدف این پژوهش پهنه بندی مخاطره سیلاب رودخانه دینور در استان کرمانشاه است؛ بنابراین جهت شبیه سازی سیلاب از مدل عددی HEC_RAS استفاده شد و از طریق الحاقی HEC-GEORAS در محیط GIS و پردازش داده های ژیومتری به کار گرفته شد. با استفاده از نرم افزار SMADA، دوره بازگشت دبی پیک لحظه ای محاسبه شد و پهنه سیلاب با دوره بازگشت های مختلف 2 و 3، 5،10، 25،50، 100 و 200 سال منطقه شبیه سازی شده است و با کمک مدل رقومی عمق آب و لایه کاربری اراضی، میزان خسارت با استفاده از معادله تابع عمق و خسارت در دوره بازگشت های 25 سال، 50 و 100 سال محاسبه شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که پهنه گسترش سیلاب در دوره بازگشت 25 سال 34/40 کیلومترمربع و در دوره بازگشت 50 سال 51/43 و در دوره بازگشت 100 سال، 28/44 کیلومترمربع را تحت مخاطره قرار داده است. از نظر خسارت، سیل با دوره بازگشت 25 سال یک سیل مبنا در نظر گرفته شده است که خسارت قابل توجهی را نشان می دهد که تمام مزارع زراعی را تحت پوشش قرار می دهد، ولی سیل در دوره بازگشت های کمتر قسمت هایی از مزارع را تحت تاثیر قرار می دهد اما قابل کنترل است؛ درحالی که سیل های 25 و 50 و 100 ساله بسیاری از مراکز روستایی و مزارع را کامل تحت مخاطره قرار داده است با توجه به نتایج میزان خسارت سیلاب 100 ساله نسبت به 25 ساله، در حدود 70 درصد و نسبت به 50 ساله به طور متوسط 85 درصد بیشتر بوده است که لزوم کنترل سیلاب جهت مدیریت پایدار ضرورت دارد.
کلید واژگان: پهنه بندی سیلاب، رودخانه دینور، مدل عددی HEC-RASFloods are the most common natural hazards, the recurrence of which is increasing and the associated risks in urban and rural areas are of global importance, although their importance is not well understood for developing countries. The aim of this study was to zoning the flood risk of Dinevar River in Kermanshah province. Therefore, the HEC_RAS numerical model was used to simulate the flood and was used through the HEC-GEORAS. Using SMADA software, the peak flow rate was calculated and the flood zone with different return periods of 2 years, 10 years, 25, 50, 100 and 200 years is simulated area and with the help of digital depth model Water and land use layer, the amount of damage was calculated using the equation of depth function and damage in the return period of 25 years, 50 and 100 years. The results of this study show that the area of flood expansion zone in the return period of 25 years is 40.34 square kilometers, in the return period of 50 years is 43.51 and in the return period of 100 years, 44.28 square kilometers is endangered in terms of damage. 25 years is considered a baseline flood that shows significant damage, covering all farms, but floods affect parts of farms at lower returns. But it is controllable, while 25-, 50-, and 100-year-old floods have completely endangered many rural centers and farms. 50 years has been an average of 85% more, which requires flood control for sustainable management.
Keywords: Flood zonation, Dinevar river, HEC-RAS Numerical model -
مفهوم کیفیت زندگی شهری در فرایند توسعه شهرها حلقهای مفقوده در همه وجوه زندگی شهری است. یکی از راه حلهای تصمیمگیران و مدیران شهری جهت توسعه و ارتقاء کیفیت زندگی شهروندان در هر منطقه، بکارگیری رویکرد بازآفرینی شهری است. منطقه 15 با شش ناحیه درمحدوده قانونی شهر و یک ناحیه در حریم استحفاظی بعنوان محدوده مطالعاتی این پژوهش جهت بررسی میزان سطح کیفیت زندگی ساکنان از جنبههای(اجتماعیفرهنگی،اقتصادی، کالبدی زیست محیطی،مدیریتی)انتخاب شده است.جمعآوری دادهها از روشپرسشنامهای، تهیه نقشهها در محیط Gis و انجام تحلیل آماری دادهها از طریق نرم افزار (Spss و Pls)صورت گرفته است. جامعه آماری پژوهش شهروندان منطقه مطالعاتی میباشد. حجم نمونه با استفاده از مدل کوکران تعداد 384 پرسشنامه تکمیل ودادهها از روشهای تحلیل مسیر، تحلیل عاملی، تی، تک نمونهای، وهمبستگی کانونی مورد آزمون قرارگرفتند. طبق یافتههای تحقیق بیشترین تاثیراز شاخصهای بازآفرینی، بعد کالبدی با میانگین شاخص 11/3 و در شاخصهای کیفیت زندگی نیز بعد کالبدی با میانگین شاخص 90/2 میباشد. در تحلیل تاثیرات مولفههای بازآفرینی بر مولفههای کیفیت زندگی بیشترین تاثیر در بازآفرینی با بعدکالبدی مولفههای" دسترسی به خدمات" با 44/0 = β ، و"ساختمانها" با 25/0 = β و "شبکه اتصالات جادهای و دسترسی بزرگراه شهری" با 17/0 = β ، به ترتیب رتبه اول تا سوم بوده است. لذا فقط دربخش کالبدی منطقه یکسری اقدامات توسعه انجام گرفته است ولی منجر به بهبود وارتقاء سطح کیفیت زندگی شهروندان در حد مطلوب نگردیده و همین موجبات نارضایتی ساکنان را بوجود آورده است.
کلید واژگان: بازآفرینی، فضاهای شهری، کیفیت زندگی، منطقه پانزده، تهرانThe concept of urban life quality in the process of urban development is a missing link in all aspe cts of urban life. One of the solutions of decision makers and urban managers to develop citizens life quality is to use urban regeneration approach.The Region 15 with 7 areas has been selected as a case study to assess the residents quality of life in (social and cultural, economical, physical, environmental, managerial). Data were collected through a questionnaire method, and statistical analysis was performed through software (Spss and Pls).The statistical population is the citizens of study area., and was completed 384 questionnaires. Then all collected data were tested by path analysis, factor analysis, t-test single sample, and focal correlation. According to the research findings, the most impact of regeneration indices is the physical dimension with an average index of 3.11 and also, in lifes’ quality indices is the physical dimension with an average index of 2.90. In analyzing the effects of regeneration components on quality of life components, the most effect of regeneration with physical dimension consist components "access to services" with β = 0.44, and "buildings" with β = 0.25, and "access to urban highway and urban connections roads" with β = 0.17, ranked first to third, respectively. Therefore, only a number of development measures have been done in the physical part of this region, but it has not led to the improvement and promotion of citizens ‘life’ quality to the desired level, and this has caused dissatisfaction among residents.
Keywords: Regeneration, Urban Spaces, LifeQuality, Region 15, Tehran -
رودخانه ها سیستم های طبیعی پیچیده ای هستند لذا طبقه بندی رودخانه می تواند درک بهتری از مطالعه ی فرآیندها و اشکال رودخانه را فراهم آورد. در این پژوهش برای ارزیابی طبقه بندی الگوی جریان در رودخانه ی کلیبرچای از مدل راسگن در سطح 1 ،2، 3 استفاده شده است. بدین منظور یک بازه ی 3 کیلومتری مابین دو روستای پیغام و قشلاق تعیین گردید و سپس 8 مقطع عرضی در این بازه انتخاب شد. جهت شبیه سازی رودخانه و استخراج پارامترهای مورد نیاز از نقشههای زمین شناسی، توپوگرافی، کاربری اراضی استفاده گردید. پس از بازه بندی مسیر رودخانه با تکیه بر بازدیدهای میدانی و نقشه های توپوگرافی طبقه بندی سطح 1 و 2 که بر اساس متغیرهای شیب، ضریب انحنا، عرض دبی لبالبی، متوسط عمق دبی لبالبی، عرض دشت سیلابی و جنس مصالح بستر است، در 8 مقطع مورد نظر در رودخانه ی کلیبرچای انجام گرفت. بر پایه ی تحلیل های صورت گرفته مورفولوژی آبراهه کلیبرچای در بازه های 1، 3، 4، 5 از نوعB ، در بازه های 2، 6، 7، 8 از نوع C میباشد. نتایج ارزیابی شرایط پایداری در سطح سوم طبقه بندی راسگن نیز نشان داد، بازه ی 2 و 6 هر دو از گروه تیپ C، در وضیعت خوب و پایدار قرار گرفتند، بازههای 1 و 4 از گروه تیپB و 8 از گروه تیپ C، به در وضعیت متوسط ناپایداری محدود و بازه ی 3 و 5 از گروه تیپ B، 7 از گروه تیپ C در وضیعت ضعیف و ناپایدار قرار گرفتند. بنابراین سیستم طبقه بندی راسگن در ارتباط با شناخت مورفولوژیک رودخانه کلیبرچای و سیستم های فلویال مشابه مناسب ارزیابی شده است.
کلید واژگان: مدل راسگن، طبقه بندی رودخانه، پایداری کانال، رودخانه ی کلیبرچایIntroductionOne of the methods used in river surveys is river classification. The main aim of the classification of the river is simplify the processes of hydrology and sedimentation, and ultimately predict river behavior. So far, rivers have been categorized from different perspectives and the basics of these categories are including topography, slope, flow discharge, river age, and pattern in the plan. The first classification Recognized by Davis in 1899. Davis classified the rivers according to their evolution and modification into three groups of young, mature, and old. Leopold and Welman (1957) divided the form of alluvial rivers based on the sinuosity coefficient and the ratio of width to Depth into three straight, meandering and braided groups. A descriptive classification by Shumm (1963) presented based on two factors of river stability and sediment transport. The objectives of this research are to identify the factors affecting the bank erosion of the Kaleybarchai River, identifying the damages incurred in the construction and banks of the river, runoff and preventing possible floods. In this research, the river classification system is based on the Rosgen method, which is presented by the American researcher Rosgen (1994) to the river engineering community. The Rosgen method is the most complete and comprehensive method provided so far and includes many of the features of previous systems. Rivers are living beings that constantly change their beds and banks, and this causes the river to undergo major changes over time. In addition, human activities, such as the utilization of riverine material and river modification, will cause the river to be moved.
MethodologyTo evaluate the classification of the flow pattern in the Kaleybarchai River, the Rosgen model has been used at levels I, II, III. A reach of 3 km between the two villages of Pazhagh and Gheshlag was determined, and then 8 cross sections were selected in this reach. To simulate the river and extract the required parameters from geological maps, topography, land use and ARC GIS software was used. After determining the river reaches, based on field observations and topographic maps, classification in level I and level II were carried out in 8 cross-sections at the Kaleybarchai River, which are based on the slope, curvature coefficient, bankfull width, mean flood plain depth, flood plain width and bed material.
ResultsAfter crossing the river route with field observations and then analyzing data and general calculations, 8 cross sections from the entire river course were extracted in all of the studied river and all the parameters required for classification and geometrical identification of the channel wrer calculated.In order to obtain the average size of channel material, 16 samples were taken at river in different reaches and were analzed in the laboratory (Table 2). According to the obtained data, the highest percentage of particles along the river were average sand with 26.6% and cobble up to 14.7%, which were evaluated for the Rosgen classification, according to the results, the total of river is in groups B and C.To determine the channel type at level I, after obtaining the slope of the Kaleybarchai River in the study area, four sections of the river were in type B and four sections in type C.
Discussion and conclusionBased on morphological indices, sediment content and flow conditions, two different types of channels including B and C were identified in the study area and evaluated level according to the Rosgen in level I, II and III. Morphological study of type B in relation to the evaluation of the correspondence and efficiency of the Rosgen model showed that their dominant morphology consisted of narrow valleys with relatively low widths and moderate slopes and relatively stable banks. Type C has meandering and high sinuosity, valleys with floodplain and point bars in low slope. The high instability of the river bed in the reaches of 3, 5, 7, is a threat to the agriculture land land and surrounding buildings. Due to the fact that the braided rivers are not stable and the flow and position of the sedimentary islands and the width of this rivers are constantly changing, it is necessary to manage and organize the operations in this section with regard to the morphological variables and Flow conditions. The results of the Kaleybarchai River assessment based on the Rasgen classification system at level I, II and III showed that the Rosgen system present good the patterns of the channel in the Kaleybarchai River and, consequently, the effective parameters in the classification and separation of the channels. In this way, there are differences in the quantities and the parameters due to the specific conditions of the factors affecting in the locality.
Keywords: Rosgen model, River classification, Channel stability, Kaleybarchai River -
سیل رایج ترین مخاطره ی طبیعی است که باعث آسیب بسیار زیاد به محیط زیست، ساخت و سازها و تلفات هر ساله در سراسر جهان شده است. عواملی از قبیل قدرت سیل، بزرگای سیل، تکرار مدت جریان، تغییرات در مقاطع عرضی رودخانه از جمله فاکتورهای کنترل کننده سیل می باشند. در این پژوهش به تعیین حریم کمی رودخانه گاماسیاب در استان کرمانشاه پرداخته شده است با کمک مدل DLSRS که اولین مدل ریاضی، محاسبه حریم کمی رودخانه ها مطابق ضوابط و مقررات جاری کشور است انجام شده است و با استفاده از پنج شاخص دبی با دوره بازگشت 25 ساله، موقعیت رودخانه، پایداری بستر و کناره، رژیم جریان، تنش اجتماعی حریم کمی رودخانه ی گاماسیاب در 130 مقطع برای ساحل چپ و راست محاسبه شده است. نتایج حاصل از مدل نشان می دهد میزان حریم به دست آمده در بخش های مختلف به طور متوسط 3 تا 13 متر بوده است که در بخش اول بیشترین میزان حریم به دست آمده و بخش یازدهم از رودخانه ی گاماسیاب کمترین حریم را تعیین شده است و همچنین نتایج حاکی از آن است که این مدل برای تمامی رودخانه های کشور مناسب نبوده است و برای رودخانه هایی که دارای تنوع رتبه رود هستند مناسب تر است و برای رودخانه گاماسیاب که دارای رتبه ی 5 است، تعیین حریم رودخانه با این مدل منطبق بر واقعیت نخواهد بود؛ همچنین تعیین حریم با این روش برای رودخانه هایی که زمین های حاشیه رودخانه به صورت بایر و فاقد مالکیت باشند ارزیابی مناسب تری داشته است.کلید واژگان: حریم کمی، سیلاب، DLSRS، رودخانه ی گاماسیابFlood is a common natural disaster that causes immense damage to the natural environment, construction and casualties worldwide every year. The control factors of the flood are power, magnitude, and frequency, duration of the flow and changes of cross-sections. In this research, the quantitative fringe of Gamasiyab River (located in the Kermanshah province) has been investigated using DLSRS model. The DLSRS is the first mathematical model for calculation of quantitative fringe according to the rules and regulations of the country. First, the cross-sections were extracted by the HEC-GeoRAS extension in GIS software. Then the quantitative fringe of Gamasiyab River has been calculated for 130 cross-sections by five indexes including discharge (25 years return period), location of the river, stability of the bed and bank, flow regime and social tension. The results of the model show that the quantitative fringe was 3 to 13 meters on average in different reaches so that the highest value of the fringe in the Gamasiab River was in the reach 1 and the lowest was in the reach 11. Also results show that this model was not suitable for all of the rivers in the country and it is suitable for the rivers that have different stream orders. Therefore the results of this model will not be acceptable for the Gamasiyab River (the stream order of this river is 5th). This model is suitable for the rivers which have bare and non- proprietary riparian.Keywords: Quantitative fringe, Flood, DLSRS, Gamasiyab River
-
نهشته های رودخانهای آرشیوهای مهمی از تکامل و توالی های رسوبی کواترنریاند که واکنش شبکه های زهکشی را نسبت به تغییرات محیطی منعکس میکنند. در این پژوهش، رسوبات دیرینه رودخانه سقز در یک پروفیل با استفاده از آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی بررسی شد. شناخت ویژگی های رسوبشناسی این پروفیل بر اساس جنس، رنگ، و موقعیت قرارگیری لایه ها امکانپذیر شد. از هر یک از نهشته های رسوبی پروفیل نمونهبرداری شد. از بیست نمونه برداشتشده مقاطع نازک تهیه شد و مطالعات کانیشناسی، دانهشماری، منشایابی فیزیکی رسوبات، و تشخیص نوع سیمان کربناتی انجام گرفت. آنالیز ایزوتوپ اکسیژن هم در ده نمونه برای بررسی شرایط اقلیمی نهشته ها استفاده شد. بررسی های کانیشناسی در مورد سنگ منشا رسوبات آواری نشان داد که ماهیت نهشته ها شامل نهشته آبرفتی متاثر از پدوژنیک، نهشته آبرفتی درشتدانه، و نهشته دشت سیلابی است. یافته های دانهشماری نشان داد که، به لحاظ خرده های آذرین، در نمونه ها دانه های ولکانیکی فراوانی بیشتری دارد. مقادیر δ18O کربناتهای سیمانی رسوبات کنگلومرایی از 34/9- تا 18/8- در هزار بر حسب pdbمتغیر است. میانگین و انحرافمعیار این مقادیر هم بهترتیب 81/8 و 4/0 بهدست آمد. دمای هوا در هنگام تشکیل کربناتهای سیمانی 9/7 درجه سانتیگراد بود که حدود 5/5 درجه نسبت به زمان حاضر سردتر است.کلید واژگان: دیرینه محیط، رودخانه سقز، کربنات پدوژنیک، نهشته دشت سیلابیIntroductionThe importance of Quaternary period in morpho-climatic interpretations is due to severe and consecutive climate changes, erosional processes and their environmental and socio-economic consequences. In the study of Quaternary nature and statues, chronology of erosional processes and river sediments provides an appropriate framework to determine the environmental, tectonic, climate and anthropogenic changes. Rivers, as one of the features in terrestrial landscape, are sensitive to changes that regulate their forms against a wide range of internal and external forces over time. River sediments are significant and long, although disconnected, archives of earth landscapes evolution as well as many Quaternary sedimentary sequences that reflect the reactions of drainage systems to changes in sea level and past environments.
Material andMethodsSaqqez River basin with an area of 865 square KMs is located in northwest margin of Sanandaj-Sirjan zone. From a morphological point, middle parts of the study basin are largely constituted of Cretaceous clastic and volcanic rocks. They have a mild topography accompanied by low-lying hills and flat erosion levels. In this study, the physical and chemical analyses have been used to investigate the characteristics of Paleo-sediments of Saqqez river basin. First, a profile was selected as a study profile; recognition of the sedimentary characteristics of this profile was possible in field research based on genus, color and position of layers. Buried paleosol, carbonate layer, fluvial sediment (conglomerate), unconsolidated sediment, flood-plain deposit, exhumed paleosol, and recent sediments are the most important layers in the profile. Samples were taken from each of sedimentary deposits and 20 samples were collected finally. Thin sections were prepared from the samples for the analyses of mineralogy, point counting, physically tracing of sediments and recognizing the type of the carbonate cement. In laboratory, the thin sections were investigated using polarizing microscope in two modes of Plain Polarized Light (PPL) and Cross Polarized light (XPL) for the purpose of determining the samples shape and type of sediments. Point counting of the samples was done through visual method and microscopic interpretation. Carbonated samples were chemically staining using Alizarin Red-S solution to distinguish between the types of carbonates. Isotopic compositions of oxygen were measured in isotopic laboratory of Geoscience School of Ottawa University (Canada). Generally, 10 samples were used to oxygen isotope analysis. Isotopic compositions of the samples have been reported according to common scale of δ as part per thousand. The measurements analyses precision has been reported according to vpdb standard as ±0.1 per thousand.Results And DiscussionPhysical investigations about the components of sediments and identifying the source rock of clastic sediments revealed that sediments nature are including fluvial sediments affected by pedogenic (sandy carbonate mudstones, sandy mudstones, sandy gravely sediments, conglomerates and micro conglomerates), coarse-grained fluvial deposits (unconsolidated sediment), and flood-plain deposits (silty sand and gravely muddy sand). Volcanic, metamorphic (Schist) and sedimentary (Shale) rock fragments are formed as the main components of sandy carbonate mudstone. Clastic grains of the volcanic and metamorphic rock fragments, such as slit, are the major components of sandy mudstone. Given the sandy gravely sediments, the main components are coarse rock particles including a variety of volcanic and metamorphic rock fragments (such as different types of schist and slit). The sandy parts are made up of Quartz and Feldspar. The conglomerates are mainly composed of rock fragments and monocrystalline Quartzes. The results of point counting phase show that with the igneous fragments in the samples the frequency of volcanic grains are much higher; also in the metamorphic fragments the frequency of Schist is too higher in comparison with other metamorphic fragments. Chemically staining of carbonate samples using Alizarin Red-S revealed that calcite composition for carbonated matrix in the samples of the study profile is the Sparite carbonate. The crystals of Sparite calcite have usually fine zoning that is resulted from small changes in the amount of iron and manganese.ConclusionA glance at dispersion of the lithological units across Saqqez River basin indicates that rock unit of Schist is located either near main channels of rivers or downstream the basin where river terraces (conglomerates) is formed. Accordingly, the hydrological and topographical conditions of the basin are organized in a way that the transport of schist rock fragments to downstream might have occurred via the main channels, thus, increase the frequency of Schist; as it is proved in the present study by the point counting of conglomerate rock fragments. Using the zoning pattern in the calcite in a sequence and a regional scale it would be possible to create the cement stratification which, in turn, contributes to reconstruction of the basin hydrology in a major scale. Sparite calcite indicates a more negative amount of O18 than the string calcite which reflects its deposition in a higher temperature. Therefore, Sparite cement of the study profiles from Saqqez River could be indicative of the hot and humid weather at the time of their formation. Also, the results of oxygen isotope analysis prove this claim. The amounts of carbonates δO18carb has varied from -8.9 to -8.18 which shows the minor changes of these values. Given the low values of δO18carb in the analyzed samples, vaporization has relatively taken lower amounts of O16; thus, most probably the study profile carbonates have experienced a wet condition in Saqqez River.Keywords: paleo, environment, Saqqez River, pedogenic carbonate, flood, plain deposit -
افزایش روزافزون برداشت از منابع آب زیرزمینی، علی الخصوص از حوضه هایی که با رسوبات تحکیم نیافته آبرفتی یا نهشته های کم عمق دریایی انباشته شده اند منجر به فرونشست سطح زمین و یا به عبارتی نشست عمومی زمین میگردد. جلگه میناب نیز همانند بسیاری از مناطق کشور در دو دهه اخیر مواجه با خشکسالی بوده که این امر منجر به برداشت بیشتر از آبهای زیرزمینی و افت آب زیرزمینی را به دنبال داشته ک نتیجه این امر نشست عمومی زمین و بروز چند سطح فرونشستی و چاله های فرونشینی بوده است. برای بررسی پدیده فرونشینی ابتدا وضعیت خشکسالی منطقه مطالعه شد سپس مشخصات رسوبات سفره های آبدار و سنگ کف، نحوه بهره برداری از آبهای زیرزمینی منطقه در دوره مورد مطالعه مورد توجه قرار گرفت. همچنین با مطالعات دقیق میدانی اشکال مختلف فرونشست در منطقه شناسایی و در نهایت اطلاعات جمع آوری شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای بررسی خشکسالی در این مطالعه از ایستگاه باران سنجی شیخ آباد (با طول دوره آماری 27 سال) و با استفاده از داده های بارندگی، روش دهکها و شاخص بارش استاندارد استفاده گردیده که نمایانگر کاهش ریزشهای جوی در منطقه میباشد بطوریکه در دو دهه اخیر بارش خیلی کمتر از نرمال بوده که معرف خشکسالی شدید در منطقه میباشد. اغلب نقاط دشت از سطح زمین تا عمق چند متری از آبرفتهای جدید تشکیل یافتهاند، این رسوبات اغلب دانه درشت بوده و به تدریج به طرف دریا به رسوبات دانه ریز ماسهای سیلتی و رسی دارای آب شور تبدیل میشوند بطور کلی میتوان گفت که با افزایش عمق، رسوبات دانه ریزتر شده و املاح آنها افزایش یافته و شورتر میشوند. تمامی چاه ها در این ناحیه بر روی رسوبات شسته شده سیلتی قرارگرفته و دارای بیشترین تراکم در حواشی رودخانه میناب می باشند. بعلت خشکسالی های دو دهه اخیر و خشک شدن کانال آبرسانی از سد میناب، حفر چاه ها بطور فزایندهای افزایش یافته و از 607 حلقه چاه حفر شده، 164 حلقه در سال 1380 حفر گردیده است. عوامل بنیادی در رابطه با وقوع فرونشینی وجود آبرفت پوشش به ضخامت متغیر تا حداکثر 150 متر که به طور عمده از خاکهای دانه ریز سیلتی رسی و سیلتی ماسهای تشکیل شده و افزایش افت سطح آب زیرزمینی (5 تا 17 متر) در نتیجه برداشت بیرویه ناشی از خشکسالی در طی دو دهه گذشته میباشد.
کلید واژگان: آب زیرزمینی، خشکسالی، پدیده فرونشینی، دشت میناب، فرونشستExtraction of water from underground sources is on the increase, especially from basins stored by non-strengthened alluvium, sediments and from shallow areas of the sea. This results in sinking on the surface and leads to ground subsidence. In recent years, the Minab Plain, like many areas of Iran has faced drought, which has led to more uptake of subterranean water; this lowers the underground water level and results in sinking which appears on the surface as a sinkhole following subsidence. A field study of this sinking phenomenon involves the following procedure: Firstly, the analysis of the drought occurrences in the area including features of water table, sediment and bedrock. Secondly, the consideration of exploitation of the subsurface water; and finally, identification of the different forms of subsidence in the area from the information acquired above. Statistics from the Sheikh Abad rain-gauge station (covering a period of 27 years) were used for this investigation. Data on precipitation are presented with the decimal method and the standard precipitation index, an index that shows any decrease of climatic rainfall in the area. This data shows that in recent decades there has been less than normal rainfall and that the area has undergone a period of intense drought. In most parts of the plain new alluvium was formed at a depth of 2-3 meters from the surface, the sediment of which often constitutes large grains, which gradually changed to form finer sediment in the form of sand, silt and clay containing salt-water. Therefore, it can be said that with increasing depth, the sediments become tinier (smaller) with an increase in salinity. All of the wells in this area have settled on washed silt sediment and have a high density around the rivers of the Minab area. Because of recent droughts and the drying up of the water supply canals of Minab dam, the digging of wells has increased from 164 in 2002 to a current figure of 607 dug wells. Critical factors related to occurrences of subsidence, are that the existing alluvium covering with the varying thickness up to 150 meters has formed small-grain, silt clay-silt loam soil, which has increased surface subsidence following extraction of underground water over the past two decades. -
حاشیه نشینی شهری یا اسکان غیر رسمی یکی از مسائل مرکب شهری و اجتماعی در اغلب کشورها محسوب می شود. حاشیه نشینی شهری از دو جنبه قابل بررسی است که نخستین آن زائیده عدم تعادل و بیمه بیماری داخلی شهرها است و نوع دوم ناشی از هجوم عناصر غیر شهری در اثر تحولات اجتماعی است. منطقه مورد مطالعه، شهر بندرعباس مرکز استان هرمزگان با وسعتی حدود 5/5323 هکتار در شمال تنگه هرمز واقع شده است. جمعیت شهر بندرعباس براساس آمار سال 1385، 379301 نفر می باشد. محله مورد مطالعه، محله نای بند است که در قسمت غربی (جنوب شرقی) شهر بندرعباس قرار دارد. محله نای بند به وسیله بلوار امام خمینی(ره) به دو قسمت شمالی و جنوبی تقسیم می شود که در قسمت غرب نای بند جنوبی، محله خواجه عطا قرار گرفته است. بلوار شهید چمران، این محله را از محله خواجه عطا جدا می کند. به منظور شناخت ویژگی های اقتصادی- اجتماعی و کالبدی محله نای بند، ویژگی های جمعیت شناختی و ویژگی های واحدهای سکونتی خانوارهای محله، مورد بررسی و پیمایش میدانی قرار گرفت و در ادامه همبستگی وضعیت اقتصادی و اجتماعی خانوار با شاخص های کالبدی محله بررسی شدند که نتایج حاصل از این مطالعه، شامل موارد ذیل می باشد. از بررسی های مرتبط با همبستگی این نتیجه حاصل شد که اکثر شاخص های کالبدی در ارتباط با وضعیت کالبدی در محله نای بند دارای همبستگی مستقیم و معنادار مثبتی هستند که بر مبنای آن می توان به قضاوت هایی در آن راستا دست یافت. مثلا می توان گفت که با بهبود اوضاع اقتصادی خانوار می توان انتظار داشت که محلات حاشیه نشین به لحاظ کالبدی به یک پایداری نسبی دست یابند. اما در ارتباط با مطالعات همبستگی در مسائل اجتماعی و ارتباط آن با مسائل کالبدی، معلوم شد که اختلافات فاحشی در همبستگی مسائل اجتماعی با مسائل کالبدی می تواند وجود داشته باشد و همان طور که تحلیل شد، در نای بند به نوعی عدم همسویی گرایش یافته و تعارض هایی را به نمایش می گذارد.
کلید واژگان: حاشیه نشینی، محله نای بند، بندر عباس، اسکان غی، ر رسمی، شهرSuburbia or informal resident in many of countries and world societies is a urban composite and social discussions. Two types of urban suburbia can be distinguish, the first derived from imbalance and cities internal disease, and other derived from rural elements invasion (Shokohi,1355). Study area is Bandar Abbas city, which has the total area of 5323/5 ha and located in north of Hormoz Strait. In1385, Bandar Abbas city has population of 379301 people. Case study is Nayband sector, which is located western (eastern south) of the Bandar Abbas city. Nayband sector divided to southern and northern parts by Emam Khomeini BLV. Khaje Ata sector located west of the southern Nayband. Southern Nayband separated from Khaje Ata sector by Shahid Chamran BLV. In order to recognition of Economical – Social and Skeletal properties of the Nayband sector, we studied of demographic and families units properties and then studied correlation of family economical and social conditions with skeletal indices of sector. Results showed that: Correlation many of skeletal indices with skeletal state in Nayband sector are direct and positive significant, and according to this can decision making. For example, with improve of family economical condition, can expect to which suburbia sectors attained to relative stable. Correlation studies between of social and skeletal discussions showed that great difference exist between this discussions and Nayband tendency to without homolateral.Keywords: Suburbia, Nayband sector, Bandar Abbas, Informal resident, City -
استفاده از داده های زمین شناسی با توجه به پیشرفت های اخیر در هیدرولوژی دیرینه سیلاب، به عنوان مکملی برای نگرش های هیدرولوژیکی متداول مورد نیاز است. به علت وجود ابهامات در استفاده صرف از آمار کاربردی در مطالعات سیل، استفاده از داده های زمین شناسی مانند رسوب شناسی، چینه نگاری و ترکیب آنها با علوم دیگر مانند ژیومورفولوژی و هیدرولیک مورد توجه قرار گرفته است. این داده ها اطلاعاتی را از رودخانه های بدون ایستگاه هیدرومتری فراهم می نمایند. همچنین می توان با استفاده از این داده ها اطلاعات طولانی تری را از ایستگاه های هیدرومتری کسب نمود. مهمترین روش هایی که در این نگرش مورد توجه هستند عبارتند از: روش رژیم جریان رود، شاخص های دیرینه تراز، روش توانش جریان رود و روش های بوتانیکی (گیاهی).
کلید واژگان: هیدرولوژی دیرینه سیلاب، شاخص های دیرینه تراز (PSI)، توانش رود، روش های بوتانیکیThe application of geological data in view of the recent advances in Paleoflood hydrology is essential as a complement to conventional hydrological approaches. The utilization of geological data such as sedimentology, stratigraphy and their combination with other sciences, such as geomorphology and hydrology, have been particularly considered due to the existence of ambiguities in the mere use of applied statistics in flood studies. These data provide information from rivers without a hydrometric station. It is also possible to obtain longer information from hydrometric stations by using these data. The most important methods that are considered in this approach are: river flow regime method, Paleolithic Standard Indexes, river flow potentiality method, and botanical methods.
Keywords: hydrology of paleoflood, Paleolithic Standard Indexes (PSI), river potentiality, botanical methods -
افزایش جمعیت و استفاده غیر منطقی منابع به ویژه پوشش جنگلی اثرات زیانباری را برای بشر در برد اشته است. در مناطق شمالی ایران نیز به دلیل تخریب پوشش جنگلی شاهد وقوع مخاطرات طبیعی متعددی در سال های اخیر بوده ایم. محدوده مورد مطالعه در شمال رشته کوه های البرز در استان مازندران و در محدوده شهرستان های چالوس ، نوشهر ، نور و آمل قرار دارد . در این بررسی از داده های اخذ شده توسط سنجنده های TM و ETM+ ماهواره لندست که در فصل تابستان سال های 1988 و 2000 تهیه شده اند استفاده گردیده است . در این تحقیق ابتدا از اصول سنجش از دور و تکنیک های پردازش رقومی تصاویر استفاده شدو سپس در ادامه با استفاده از شاخص های NDVI و تبدیلات Tasseld cap تجزیه و تحلیل شد و در ادامه فرایند آشکار سازی تغییرات انجام گرفت. در نهایت با استفاده از تحلیل های فوق ، روند کلی تغییرات پوشش ، تغییرات موضوعی هر یک و پوشش جنگلی منطقه مورد بررسی قرار گرفت. بررسی انجام شده نشان داد که محدوده دارای پوشش جنگلی منطقه در طی دو دوره 2719 کیلومتر مربع (کل 5121 کیلومترمربع) می باشد و در طی دو دوره بیشترین تغییرات مساحت در مناطق جنگلی نیمه انبوه صورت گرفته است و از نظر توزیع مکانی مساحت اراضی جنگلی نیز حدود 32 درصد تغییرات مکانی را تجربه نموده اند. در ضمن بررسی تغییرات رخ داده درتوزیع جغرافیایی تراکم پوشش گیاهی نیز نمایانگر بروز تغییرات افزایشی در توزیع جغرافیایی مقادیر تراکم در منطقه مورد مطالعه است که به طور متوسط حدود 2/3 درصد محاسبه شده است .
کلید واژگان: تغییرات پوشش جنگلی، دامنه شمالی البرز، NDVI (شاخص تفاضلی نرمال شده)، داده های ماهواره ای TM و ETM+Population increase and the illogical use of the natural resources of special forest cover have led to natural hazards. The study area is located in the northern Alborz in Chalos, Noshar, Noor and Amol cities and in Mazandaran Provice. In this study, we used the digital numbers from the landsat satellite TM and ETM+ data for two different dates (summer of 1988 and 2000). First of all, remote sensing images and the processing techniques were used in this study. Then, the images were analyzed using the NDVI index and Tasseled Cap transformations and, finally, the change detection process was studied. This research was analyzed using the trend of total land cover changes, thematic changes in each one and the forest cover area. The findings revealed that the forest cover area that, at the two different dates, it comprised 2719 Km² (total 5121 Km²) and the greatest changes in area had taken place between the two periods in the semi-crowded forest region. Local changes occurred in about 32 percent of the distribution of forest area. Investigations also mentioned show that there are vast changes in the spatial distribution of quantity accumulation, estimated on average at about 3.2 percent.
-
پهنه بندی حرکات توده ای یکی از روش هایی است که به کمک آن مناطق بحرانی را به لحاظ پایداری شیب می توان مشخص کرد و از نقشه پهنه بندی به دست آمده در برنامه ریزی های توسعه پایدار استفاده کرد (کرم، 1381، ص 25). مسیر سنندج - دهگلان یکی از مسیرهای ارتباطی اصلی و پر تردد استان کردستان به حساب می آید که سیستم حمل و نقل این مسیر در منطقه کوهستانی از نظر حرکات توده ای دچار تهدید می شود. این مسیر در محدوده کوهستانی به دلیل داشتن شیب زیاد دامنه ها و ارتفاع زیاد منطقه و همچنین مکان گزینی نا مناسب جاده و به واسطه آن ناپایدار سازی دامنه ها دارای وضعیتی نا مناسب است. تحقیق حاضر بر آن است که عوامل و عناصر موثر را در ایجاد این حرکات با استفاده از روش سلسله مراتبی (AHP) مشخص کرده و بر اساس تاثیر هر کدام از این عوامل و عناصر به وزن دهی آنها پرداخته و در نهایت نقشه پهنه بندی نقاط حساس به حرکات را مشخص نماید، که این نقشه پهنه بندی بر اساس ترکیبی از لایه های هیپسومتری، شیب، جهت شیب، پوشش گیاهی، تیپ خاک، لیتولوژی، فاصله از گسل، فاصله از جاده، فاصله از روستا، تراکم شبکه زهکشی، درجه حرارت، بارندگی و همچنین واحدهای اراضی و کاربری اراضی می باشد. بر این اساس محدوده به چهار طبقه ریسک تقسیم گردید. نقشه به دست آمده به چهار طبقه با ریسک خیلی زیاد با 7/8 کیلومتر مربع، زیاد با 9/28 کیلومتر مربع، متوسط با 3/41 کیلومتر مربع و پهنه کم با 5/6 کیلومتر مربع تقسیم بندی گردید.
کلید واژگان: حرکات توده ای، مسیر سنندج - دهگلان، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی AHP، GISMass movements zoning is one of the methods that can help to identify critical areas in terms of slope stability and to use the zoning map obtained in sustainable development planning (Karam, 2002, p. 25). The Sanandaj-Dehgolan route is considered as one of the main routes and of highest traffic in the Kurdistan province, whose transportation system in the mountainous area is threatened by mass movements. This road in the mountainous section has an unsuitable situation due to high slope of hillsides and high altitude of the area as well as the inappropriate location of the road and the consequent unsustainability of the slopes. The present study aims to determine the effective factors and elements in creating these movements using the Analytic Hierarchy Process (AHP) and, based on the effect of each of these factors and elements, weigh them, and ultimately map the zoning of points sensitive to movements, and this zoning map is based on a combination of hypsometric layers, slope, slope direction, vegetation, soil type, lithology, distance from fault, distance from the road, distance from the village, drainage network density, temperature, precipitation, as well as land units and land use. Accordingly, the range was divided into four risk classes. The map was divided into four classes including very high (8.7 km2), high (28.9 km2), average (41.3 km2) and low (6.5 km2) areas of risk.
Keywords: mass movements, Sanandaj-Dehgolan road, Analytical Hierarchy Process (AHP), GIS
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.