فهرست مطالب

فصلنامه پژوهش های فرسایش محیطی
پیاپی 4 (زمستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/11/18
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مجتبی یمانی، سعید رحیمی هرآبادی، سعید گودرزی مهر صفحات 7-21
    سیستم های ساحلی بسیار پویا و فعال هستند و تغییر و تحول در آنها به دلیل برخورد دو محیط دینامیک خشکی و دریا، نسبتا سریع روی می دهد. از آنجا که خطوط ساحلی شواهد ژئومرفولوژیکی تغییرات دوره ای را ثبت می کنند، بنابراین، اثرات سودمندی را در مدیریت محیطی سواحل به دست می دهند. داده های سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای در دوره های مختلف به عنوان یکی از منابع معتبر و نسبتا دقیق برای بررسی و تفسیر تغییرات خطوط ساحلی و اندازه گیری های کمی محسوب می شود. در این تحقیق با بهره گیری از تصاویر ماهواره ای TM-5 مربوط به سال های 2010 و 1986 میلادی، در بازه زمانی 24 ساله و با استفاده از روش طبقه بندی MLC (حداکثراحتمال)، BEC و MDC (حداقل فاصله) تغییرات دوره ای در سواحل شرق تنگه هرمز مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت و در ادامه با اندازه گیری های کمی، مقادیر جابه جایی خطوط ساحلی از نظر تعداد پیکسل، درصد تغییرات، مساحت سطح تغییریافته، جهت تغییرات و جابجایی خط ساحلی محدوده مورد مطالعه، در فاصله زمانی 24 ساله مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت و به منظور ارزیابی دقیق تر، برای بررسی در مقیاسی بزرگتر سه بازه نمونه مورد بررسی تفصیلی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که اولا روش BEC در میان روش های مورد مطالعه برای طبقه بندی تصاویر و نهایتا change detection خط ساحلی بسیار کارآمدتر است. ثانیا در فاصله زمانی 24 ساله، تغییرات خط ساحلی در پاره ای نقاط به ویژه در مصب رود ها که حجم رسوب گذاری بیشتر است، نسبتا بالا است. به طوری که حداکثر پیشروی خط ساحلی حدود 770 متر در نزدیکی مصب رود گز اندازه گیری شده است.
    کلیدواژگان: خطوط ساحلی، فرسایش، ساحل شرقی تنگه هرمز، سنجش از راه دور، لندست
  • حمیدرضا مرادی، نوشین تقوی، نادر بهرامی فر صفحات 21-31
    رودخانه ها مهمترین و متداول ترین منابع تامین آب آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی به شمار می آیند و به علت این که از بسترها و مناطق مختلفی می گذرند و در ارتباط مستقیم با محیط پیرامون خود هستند نوسانات کیفی زیادی دارند. از طرفی بهره برداری بیش از حد خاک، استفاده مداوم از منابع آب سطحی و زیر زمینی و استفاده از مواد شیمیایی در کشاورزی (کودها و آفت کش ها) اثرات منفی معنی داری بر محیط زیست دارد. همچنین منابع آب بر اثر عوامل انسانی نظیرکاربری های مختلف اراضی دچار تغییرات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می شود. این تغییرات عموما منفی بوده و بهره برداری از منابع آبی را به شدت محدود می کند. این مقاله به بررسی تاثیر کاربری های مختلف اراضی بر کیفیت منابع آب سطحی می پردازد.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، کاربری اراضی نیترات، حوزه آبخیز سیاهرود
  • خه بات خسروی، عطا صفری، محمود حبیب نژاد روشن، نظام الدین محمودی صفحات 32-52
    در این تحقیق که در حوضه آبخیز بابلرود انجام پذیرفت، 7 مدل MPSIAC، EPM، فورنیه، داگلاس، کرک بای، ژئومرفولوژی و هیدروفیزیکی که در بیشتر تحقیقات پیشین به صورت یکجا بررسی و مقایسه نشده است، با هدف تعیین مناسب ترین مدل برای برآورد فرسایش و رسوب مورد بررسی قرار گرفتند. سپس از خروجی هر مدل یک نقشه پهنه-بندی شدت فرسایش در محیطGIS تهیه گردید. مقادیر رسوب برآورد شده و مشاهده ای (آمار 43 ساله ایستگاه قران تالار) با استفاده از معیارهای آماری اختلاف مطلق و نسبی و همچنین ضریب همبستگی با یکدیگر مقایسه شدند. در زیرحوضه های آذر رود و اراضی پست مدل MPSIAC، در زیرحوضه های کارسنگ و اسکلیم مدل ژئومرفولوژی و در زیرحوضه بابلک مدل EPM دارای دقت و کارایی قابل ملاحظه ای نسبت به سایر مدل ها می باشند. بطورکلی با بررسی نتایج و با توجه به مقدار رسوب مشاهده ای در کل حوضه، مدل MPSIAC با اختلاف نسبی 932/7 درصد (896/76659 تن در سال) و ضریب همبستگی 86/0 مناسب ترین مدل برای تخمین میزان فرسایش و تولید رسوب در حوضه آبخیز بابلرود شناخته شد.
    کلیدواژگان: فرسایش و رسوب، روش های تجربی، مقادیر مشاهده ای، اختلاف نسبی، حوضه آبخیز بابلرود
  • مصطفی مرادی، دیبا غنچه پور، احمد نوحه گر، وفا محمحودی نژاد صفحات 53-67
    پژوهش حاضر به منظور مقایسه دو مدل EPM و MPSIAC در برآورد فرسایش و رسوب در حوزه آبخیز پوراحمدی واقع در استان هرمزگان انجام شد. بخشی از اطلاعات مورد نیاز این پژوهش در زمینه ویژگی های طبیعی حوزه آبخیز مذکور، از طریق مطالعات جامع آبخیزداری این حوزه آبخیز تامین گردید. بخشی دیگر نیز از طریق پردازش تصاویر رقومی و تهیه نقشه های مورد نیاز با استفاده از توانایی های مشترک RS و GIS بدست آمد. با محاسبه فاکتورهای مورد نیاز در دو مدل EPM و MPSIAC میزان فرسایش با استفاده از این دو مدل برآورد گردید. در مدل MPSIAC، میزان فرسایش ویژه (M3/KM2/y) 72/1903 و رسوب ویژه (M3/KM2/y) 03/ 616 برآورد گردید. این در حالی است که میزان فرسایش ویژه و رسوب ویژه کل حوزه آبخیز در مدل EPM، به ترتیب (M3/KM2/y) 5/1093 و (M3/KM2/y) 8/1015برآورد شد. نتایج نشان داد که در بعضی از زیرحوزه ها مدل EPM و MPSIAC با هم انطباق خوبی دارند ولی نتایج مدل EPM در مناطق با فرسایش بالا نسبت به مدل MPSIAC از اطمینان کمتری برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: سنجش ازدور، مدل EPM، مدل MPSIAC، حوزه آبخیز پور احمدی، سیستم اطلاعات جغرافیایی
  • مهناز جهادی طرقی، سید رضا حسین زاده صفحات 68-85
    سیلاب سال 1380 حوضه رودخانه مادرسو در جنوب شرق دریای خزر یکی از شدیدترین و مهم ترین سیلابهای موثر بر چشم انداز طبیعی داخل کشور در دهه اخیر بوده است. در مقاله حاضر از روش های تحقیق توصیفی- تحلیلی، تاریخی و علی استفاده شده، ابزارهای مورد استفاده در این تحقیق، عکس های هوایی قبل از سیلاب، تصاویر ماهواره ای IRS وQuick Bird بعد از سیلاب، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی محدوده، اندازه گیری های به دست آمده از میدان بوسیلهGPS و تصویرهای برداشته شده، و معادلات هیدرولیکی بوده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در اثنای این سیلاب، میزان توان و سرعت جریان در تمام آبراهه های فرعی و سراسر کانال اصلی بیش از میزان توان بحرانی و سرعت لازم برای غلبه بر تنش برشی بستر بوده و به همین دلیل قادر بوده حجم زیادی از رسوبات درشت دانه را با خود حمل و موجب شکل زایی وسیعی از جمله تعریض و تعمیق قابل توجه کانال اصلی، تغییر مقاطع عرضی کانال های فرعی، تغییر در الگوی کانال ها و خلق چشم اندازهای تراکمی جدید مانند مخروط های افکنه گردد. تغییرات ناشی از سیلاب مرداد ماه سال 1380 نیز باعث عملکرد شدیدتر سیلابهای بعدی یعنی سیلابهای مرداد ماه سالهای 1381 و 1384 حوضه (علیرغم دبی کمترآنها) و برجا گذاشتن آثار ژئومورفیک شدیدتر شده است.
    کلیدواژگان: سیلابهای بزرگ، اثرات ژئومورفیکی، واکنش سیستم های رودخانه ای، ناپایداری ژئومورفیکی، رودخانه مادرسو
  • رضا اسماعیلی صفحات 86-107
    در شرایط محیطی مختلف، رودخانه ها دارای پیچیدگی وتنوع زیادی هستند و علوم مختلف از جمله هیدرولوژی، ژئومورفولوژی، هیدرولیک، اکولوژی و غیره به فراخور نیاز خود، آن را مورد بحث و بررسی قرار می دهند. ژئومورفولوژی رودخانه ای با مطالعه فرآیندها و اشکال رودخانه ای و بررسی تکامل چشم اندازهای رودخانه ای نقش مهمی را در شناسایی ویژگی ها و رفتارکانال رود دارد تا بدین وسیله رودخانه با دقت بیشتری مورد ارزیابی قرار گیرد و خسارت وارده به طرح های مهندسی رودخانه و ویرانی محیطی ناشی از آن به حداقل برسد. در این مطالعه براساس روش استیل رود ابتدا انواع استیل رود تعیین گردید. سپس با سه درجه آزادی مورفولوژی کانال، پلانفرم کانال و ویژگی بستر رود، ظرفیت تعدیل و زمین شاخص های مرتبط برای هر درجه آزادی در هر استیل رود تعیین گردید. در مرحله بعد تکامل رود با استفاده از روش های ارگودیکی برای ارزیابی اینکه ایا تغییرات ژئومورفیک برگشت ناپذیر رخ داده است، تفسیرگردید و پتانسیل بازیافت ژئومورفیک هر بازه با ارزیابی ارتباط بازه ها و تفسیر عوامل محدودکننده و فشار تعیین گردید. در حوضه لاویج رود هشت استیل رود شناسایی شدند. بیشتر سرآبهای پرشیب شرایط تقریبا دست نخورده ای داشته واستیل های رود گلوگاه، نسبتا محدود با سینوزیته کم و دشت سیلابی ناپیوسته و پرانرژی با بستر گراولی پتانسیل بازیافت بالایی داشته اند. استیل های رود پرشده-فروسایی شده، نسبتا محدود با کنترل سنگ بستر و دشت سیلابی ناپیوسته و محدود با دشت سیلابی اتفاقی و کوچک پتانسیل بازیافت متوسط داشته اند. استیل رود محدود با کرانه لغزشی هم پتانسیل بازیافت ضعیف داشته و شرایط آنها روبه زوال است. نتایج نشان می دهد که استیل های رود این حوضه به ترتیب 65، 28 و 7 درصد پتانسیل بازیافت بالا، متوسط و پایین دارند. با توجه به شرایط ژئومورفیک و پتانسیل بازیافت رود اولویت مدیریتی هر استیل رود پیشنهاد گردید.
    کلیدواژگان: رود، شرایط ژئومورفیک، پتانسیل بازیافت ژئومورفیک، روش ارگودیکی، زمین شاخص، لاویج رود، مدیریت رود، ژئومرفولوژی رودخانه ای، استیل
  • نادیا کمالی، حسن احمدی، احمد صادقی پور، پریا کمالی صفحات 108-123
    هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر برخی از عوامل محیطی بر میزان فرسایش، تعیین مهمترین آنها و شناخت روابط حاکم بین میزان فرسایش در واحد های کاری و عوامل محیطی (خصوصیات خاک، شیب، جهت، ارتفاع، مقاومت سنگ، رخساره و درصد پوشش گیاهی) می باشد. به منظور تهیه نقشه واحدهای کاری به روش ژئومرفولوژی ابتدا شیب، جهت، طبقات ارتفاعی، سنگ شناسی و رخساره های ژئومرفولوژی تهیه و از تلفیق آنها نقشه واحدهای کاری تهیه شد. سپس نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک در 10 پلات همراه با تعیین درصد تاج پوشش گیاهی در هر واحدکاری صورت گرفت. اندازه پلاتهای نمونه برداری با توجه به نوع و پراکنش گونه های گیاهی به روش حداقل سطح تعیین شد. به منظور بررسی خصوصیات خاک منطقه، در هر واحد کاری 5 پروفیل حفر گردیده و از عمق 50-0 سانتی متری نمونه برداری صورت گرفت سپس ویژگی هایی خاکشناسی شامل بافت، درصد آهک، درصد ماده آلی، درصد سنگ سنگریزه، اسیدیته و هدایت اکتریکی اندازه گیری شد. میزان فرسایش آبی در هر واحد کاری به روش E.P.M تعیین گردید. برای تجزیه و تحلیل داده ها از روش آنالیز مولفه های اصلی (PCA) استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که از میان عوامل محیطی مورد بررسی به ترتیب ماده آلی، رخساره فرسایشی، درصد پوشش گیاهی و درصد آهک به عنوان مولفه اصلی اول 993/33 درصد و درصد سیلت، جنس سنگ و درصد رس به عنوان مولفه اصلی دوم 295/17 درصد و در مجموع از میان عوامل مورد بررسی 288/51 درصد از میزان تغییرات فرسایش در حوزه آبخیز ورکش طالقان را توجیه می کنند.
    کلیدواژگان: طالقان، واحدکاری، روش E، P، M، خصوصیات خاک، آنالیز مولفه های اصلی
|
  • Pages 7-21
    One of the sensitive systems in geomorphology is the coastal system in which rapid change is noted due to the collision of the two dynamic environments of sea and land. Coastal lines can record evidence of geomorphological alterations. Due to various reasons such as environment changes، global warming، and issues regarding human activities، studies and quantitative measurements from periodic changes are beneficial for the environmental management of shores. Remote sensing data and satellite images are considered to be reliable، concise sources for investigation and interpretation of the coastal line and for performing quantitative measurements. In this study we have used the TM-5 satellite images from 1986 and 2010، in a 24-year schedule to monitor the costal changes of Eastern Hormoz، based on the maximum likelihood method. Then، by using quantitative measurements، we analyzed coastal line changes according to pixel points، percentage of changes and amount of changed area. In addition، we investigated the trend in changes in the width and coastal line for a two-year period. In order to evaluate in a wider spectrum، we studied four sectional samplings. The results of this study revealed that in the 24-year this area has undergone considerable coast line changes، such that the changes reached to 2. 8 kilometers in some areas، which may represent the fact that the hot line of water in 1986 progressed more toward the beach when compared to the 2010 data. In consideration of the coastal line changes and the 2010∕1986 ratio، the level of changed area is 29،320،200 m2، and the percent change is 5،6% of the investigated coastal line which was prone to periodical changes.
    Keywords: Coastal zone, East Coastal plain of Hormoz. Strait, Erosion
  • Pages 21-31
    Rivers are one of the most important، common supplies for drinking water، agriculture and industry. The water passes through different regions and by direct contact with the surrounding environment large fluctuations in water quality occur. Excessive exploitation of soil، continuous use of surface and underground water resources، and use of agricultural chemicals (fertilizers and pesticides) cause significant negative effects on the environment. Various uses for land by humans causes changes to the physical، chemical and biological components of water resources. These changes are generally negative، restricting water resource usage. This article examines the impact of different land uses on surface water quality.
    Keywords: Water quality, Land use, Nitrate, Siahrood Watershed
  • Pages 32-52
    In this study undertaken in Babolroud Basin، seven models that included MPSIAC، EPM، Fournier، Douglas، Kirkby، Geomorphology and Hydrophysical were evaluated to determine the best model for estimation of soil erosion and sediment yield. These models have not been previously compared together. The zoning soil erosion intensity map was prepared from each model by using GIS. The estimated sediment yield was compared with the observed data (43 years of data from Ghorantalar Station) by using the statistical evaluation criteria such as relative and absolute difference، and correlation coefficient. Results showed that the MPSIAC model in the Lowland and Azar sub-basins، the Geomorphology model in the Karsang and Esklim Sub-basins، and the EPM model in the Babolak Sub-basin were more precise and efficient than the other models. By investigating the observed sediment data in Babolroud Basin، the MPSIAC model was used with a relative difference of 7. 932% (76659. 896 ton/y) and correlation coefficient of 0. 86، which was the most appropriate model to estimate soil erosion rate and sediment yield in this basin.
    Keywords: Erosion, sediment, Empirical models, Observed values, Relative difference, Babolroud watershed
  • Pages 53-67
    This study used the MPSIAC and EPM models as a comparison to estimate erosion and sediment in the Poorahmadi Watershed Basin. Required data regarding the natural characteristics of studying the watershed basin was provided from comprehensive studies of this in addition to digital image processing and preparation ofthe required maps using the joint capabilities of RS and GIS. By using the required factors، the amount of erosion was calculated in both the MPSIAC and EPM models. In the MPSIAC model، erosion was calculated to be 1903. 72 m3/km2/y، whereas sediment was calculated as 616. 03 m³/km²/y. However، the rate of erosion in the EPM model was estimated to be 1093. 5 m³/km²/y and for sediment، it was 1015. 8 m³/km²/y. The results showed that in some sub-basins there was good correlation between the MPSIAC and EPMmodels،however in areas with high erosion the EPM model has less certainty than the MPSIAC model.
    Keywords: Remote sensing, EPM Model, MPSIAC Model, Poorahmadi Catchment, Geogaphic Information System
  • Pages 68-85
    In the Summer of 2001، an intense thunderstorm in the southeastern Caspian Sea triggered a catastrophic flood in the Madarsoo Basin. Methods that included high-resolution aerial photographs، interpretation of satellite images، multi-date mapping، hydraulic calculations and field observations enabled documentation of the geomorphic impact of this flood on the Madarsoo River and its tributaries. Geomorphologic effects of this catastrophic flooding included the uprooting of trees up to 2 m in diameter from the main river channels; locally as much as 80% of the tree crown cover was removed from the riparian zones. Uprooting of the trees exposed the underlying flood plain to macro turbulent scour، leading to extensive removal of flood plain sediments that had accumulated over centuries. Other hydro-geomorphic impacts of this flood have been drainage network modifications، the creation of new alluvial fans، and a new meandering pattern and gully development، all of which have been documented. Subsequent to the mentioned flood، two other extreme floods have also affected this basin in August of 2002 and 2005. In addition to causing further landform modifications، these floods wiped out the infrastructure which had been reconstructed after 2001. All three floods were of the same conditions based on their time، climatic and triggering characteristics. The peak flood was estimated to be 700m3/s in August 2002 and 1060 m3/s in August 2005. The occurrences of the two above mentioned catastrophic floods and related processes were the result of triggering variables and the formation new dynamic environments by the main event (August 2001 flood)، which prolonged the required time for recovery of the stream channels. Geomorphic instabilities lead to consecutive crises in this new environment. This condition accelerated geomorphic hazards in combination with the effects of the recent climate.
    Keywords: Large flood events, Geomorphic impacts, Fluvial system responses, Geomorphic instability, Madarsoo River
  • Pages 86-107
    Rivers have a complicated، various condition in the diverse environment as studied by hydrology، geomorphology، hydraulics، ecology and engineering. River geomorphology studies the river process and landforms and examines the evolution of the river''s landscape، which can play an important role in identifying river channel characteristics and behavior. Designs with river engineering enable precise examinations of rivers leading to declines in property damage. In this study we initially determined the type of river style. Then، with three degrees of freedom، the channel morphology، plan form، river bed characteristics، capacity for adjustment، and relevant geoindicators for each degree of freedom for each river style were determined. Next، we interpreted the river''s evolution by using ergodic reason to assess whether irreversible geomorphic change occurred. The geomorphic recovery potential of each reach was determined by assessing the connectivity of the reaches and interpreting limiting factors and pressures. In the LavijRud catchment eight river styleswere identified. More steep headwaters have intact condition and gorges، low sinuosity planform with discontinuous floodplain and high energy with gravel bed river styles have a high river recovery potential. Cut-fill، bedrock controlled with discontinuous floodplain and confined with occasional pocket floodplain river styles have moderate river recovery potential. Confined with slump bank river style have a low river recovery potential and their conditions are degraded. Results show that river styles in this catchment also have respectively 65% high، 28% moderate and 7% low river recovery potential. Management prioritization of each river style observed the river''s geomorphic conditions and recovery potential.
    Keywords: River style, Geomorphic condition, Potential of river recovery, Ergodic, Geoindicator, LavijRud, River management, Fluvial geomorphology
  • Pages 108-123
    The purpose of the current study is to investigate the effects of some environmental factors on erosion value, to determine the most important governing factors and the relation between erosion of working units and environmental factors (soil characteristics, slope, aspect, elevation, lithology, geomorphology faces and vegetation cover percentage). We used the geomorphology method to prepare a working units map. This map was derived by overlaying slope, aspect, elevation, lithology andgeomorphology face maps.In order to study plant cover, random-systematic sampling in each working unit was conducted in ten plots.Regarding the species type and distribution, the area of each plot was determined based on the minimal area method. Canopy cover of species was determined in each plot. Furthermore, five profiles were sampled within the working units to study soil characteristics at depths of 0-50 cm. Subsequently, the texture, percent of lime, organic matter, gravel, pH and EC were measured. Erosion value was determined in each working unit by the E.P.M. method.Statistical analysis was performed using Principal Components Analysis (PCA) through the PC-ORD4 software program.The results showed that among environmental factors, the vegetation cover, lime percentage, face and organic matter were the first set of factors that determined the change in erosion value by 33.99%.The second set of factors that included loam,stone resistance and clay percentage play contributed to the change by 17.295%. These two sets of factors altogether explain 51.288% of the erosion value variation in VarkeshBasin.
    Keywords: Varkesh Basin, Working unit, E.P.M, Soil properties, Principal Components Analysis