نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری

چکیده یکی از راهکارهای مهم در مدیریت منابع آب کارست، تهیۀ نقشۀ آسیب­پذیری آبخوان­های کارستی است. هدف از تهیۀ نقشۀ آسیب‌پذیری، فراهم شدن امکان شناسایی منابع آب زیرزمینی در معرض خطر آلوده شدن است. آبخوان کارستی گیلانغرب به عنوان بخشی از زون زاگرس چین­خوردۀ تغذیه کنندۀ سراب گیلانغرب می­باشد. در این پژوهش به منظور ارزیابی آسیب­پذیری آبخوان کارستی گیلانغرب از روش EPIK متشکل از چهار لایۀ E (اپی­کارست)، P (پوشش محافظ)، I (نفوذ) و K (شبکۀ کارست) و روش KDI مبتنی بر لایۀ کاربری اراضی استفاده شده است. پس از اجرای مدل و تهیۀ نقشۀ آسیب­پذیری، مقدار شاخص EPIK بین 12 تا 26 محاسبه شد. توزیع فضایی طبقه­های نقشۀ نهایی آسیب­پذیری حاصل از مدل EPIK نشان می­دهد که 24/14، 56/14، 17/47 و 03/24 درصد از مساحت منطقۀ مورد مطالعه به ترتیب در پهنۀ آسیب­پذیری کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرار می­گیرد. مطابق این نقشه حدود 71 درصد از منطقۀ مورد مطالعه، دارای آسیب­پذیری زیاد و خیلی زیاد می­باشد که نشانگر آسیب­پذیری بالای این آبخوان می­باشد. مطابق نتایج روش KDI، 54/7، 49/9، 9/2، 89/77 و 18/2 درصد از منطقۀ مورد مطالعه به ترتیب دارای تأثیرپذیری زیاد، متوسط، کم، خیلی کم و سالم (دست نخورده) است که بیانگر آسیب­پذیری کم آبخوان کارستی گیلانغرب می­باشد. طبق روش EPIK، طبقه با آسیب­پذیری کم منطبق بر دشت­های حاشیۀ ارتفاعات و سازندهای شیلی است که نقش خیلی کمی در آسیب­پذیری آبخوان کارستی دارد. اما همین دشت­های حاشیه­ای طبق روش KDI، بیشترین آسیب­پذیری را دارند چرا که بیشتر تحت دخل و تصرف انسانی قرار گرفته­اند. با ترکیب نتایج این دو روش می­توان دریافت که آبخوان گیلان­غرب دارای حساسیت بالایی نسبت به آلودگی است اما عدم گسترش فعالیت­های انسانی در حوضۀ آبگیر این آبخوان منجر به سالم ماندن منابع آب آن از آلودگی شده است.

چکیده این پژوهش سعی بر آن دارد تا با تعیین خطواره­های سازندهای زمین­شناسی منتهی به خلیج فارس و تبیین سهم نسبی هر سازند، نقش و اهمیت سازندهای کارستی را در نفوذ جریان­های سطحی و تغذیه منابع آب زیرزمینی منطقه به نمایش بگذارد. بدین منظور، نزدیک­ترین زیرحوضه­ها از چهار حوضۀ رودخانه­های مند، حله، کَل-مهران و زهره به سواحل خلیج فارس جهت استخراج خطواره­ها، ترسیم نمودارهای گلسرخی و تحلیل آن­ها با استفاده از نرم­افزارهای ENVI^® 5.3، PCI Geomatica، GIS10.3.1  
و Rock works 2016 انتخاب گردید. در ابتدا فراوانی، تراکم، تقاطع، جهت، اندازه و شدت خطواره­ها در سازندهای منطقه تعیین گردید، سپس با تبیین و تعریف شاخص خطوارگی، اهمیت و تأثیر هر سازند در تغذیۀ بالقوۀ منابع آب زیرزمینی تعیین گردید. نتایج نشان می­دهد بیشترین درصد فراوانی، درصد تقاطع و درصد طولی خطواره به سازند آسماری-جهرم و بیشترین درصد شدت خطواره به سازند ایلام-سروک اختصاص دارد؛ مقدار عددی شدت خطواره در سازندهای کارستی، سه برابر سازندهای غیرکارستی است. به طور کلی بررسی وضعیت خطوارگی نشان می­دهد که خطواره­ها اساساً در سازندهای کارستی ایجاد شده­اند به طوری که مقدار عددی شاخص خطوارگی در سازندهای کارستی، 72/7 است در حالی که این مقدار در سازندهای غیر کارستی 3/2 است و اختلاف بیش از سه برابری را نشان می­دهد. همچنین، جهت­یافتگی خطواره­ها بر اساس فراوانی و طول آن­ها در کل محدودۀ مورد مطالعه راستای شمال شرق-جنوب غرب دارد که دلیل آن را می­توان تعداد بسیار زیاد خطواره­های کارستی با این جهت­یافتگی و تأثیر آن بر درصد نسبی کل خطواره­های منطقه دانست، امتداد بخش جنوب غربی این راستا به سواحل خلیج فارس منتهی می­شود.

چکیده مناطق تغذیه، میزان و توزیـع فضـایی تغذیـه در آبخوان‌های کارستی، به عواملی چون ژئومورفولـوژی کارسـت و میـزان توسـعۀ آن، اقلـیم، شیب، پوشش گیاهی، خاک و عوامل زمین‌شناسی بستگی دارد. آبخوان کارستی آژوان-بیستون در استان کرمانشاه، نقش اصلی را در گسترش مدنیت و تأمین آب موردنیاز جوامع انسانی دارد. هدف این تحقیق، مدل‌سازی مناطق تغذیۀ آبخوان آژوان-بیستون در استان کرمانشاه با استفاده از مدلKARSTLOP است. نقشۀ توزیع فضایی فروچاله‌ها و پولیه‌ها در هر یک از توده‌های موردبررسی، با استفاده از بازدید میدانی، تفسیر بصری و تحلیل مدل رقومی ارتفاع با استفاده از مدل‌های منحنی بسته، ترسیم گردید. سپس به‌منظور تهیۀ نقشۀ پهنه‌بندی توسعۀ ‌کارست ‌سطحی، از مدل منطق فازی و عملگر گاما استفاده شد و درنهایت به‌منظور مدل‌سازی مناطق تغذیه از مدلKARSTLOP استفاده شد. نتایج پهنه‌بندی تغذیه نشان می‌دهد که میزان تغذیۀ سالانۀ به‌دست‌آمده برای آبخوان کارستی بیستون بین 36 تا 83 درصد می‌باشد. بیشترین میزان تغذیه در نواحی با بیش از 78 درصد تغذیه، منطبق بر سطح هموار پولیه‌ها که دارای فروچاله می‌باشند، رخ‌داده و کمترین میزان تغذیه 36 تا 40 درصد و 40 تا 45 درصد نیز در دشت‌های آبرفتی روی می‌دهد. نتایج کلی، بیانگر نقش اصلی ژئومورفولوژی کارست کوه بیستون در توزیع مکانی میزان تغذیه در آبخوان است. نتایج پهنه‌بندی تغذیه با نتایج حاصل از پهنه‌بندی توسعۀ کارست سطحی، کاملاً منطبق است.

چکیده در توسعه منابع آبی موجود، عوامل متعددی تأثیرگذار می‌باشد که از جمله این عوامل می‌توان به نقش عوامل ساختاری نظیر گسل‌ها، درز و شکاف‌ها و عوامل ژئومورفولوژیک همچون زبری توپوگرافیکی منطقه اشاره کرد. این پژوهش به بررسی تأثیر این عوامل در وضعیت منابع آب کارستی و در نهایت رخداد چشمه‌ها در منطقه البرز میانی می‌پردازد. عوامل مذکور در قالب لایه‌های اطلاعاتی مؤثر بر ذخیره آب زیرزمینی در سامانه‌های سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش‌ازدور تهیه، سپس لایه‌های مذکور با لایه چشمه‌ها مورد تلاقی قرار رفت و از نظر آماری (همبستگی چند متغیره و تحلیل عاملی) مورد تجزیه‌وتحلیل قرارگرفته و ارتباط آن‌ها با یکدیگر مشخص شد. نتایج بیانگر ارتباط نزدیک بین فراوانی چشمه‌ها و مقدار آبدهی سالانة آنها با شاخص های ژئومرفومتری انحنای دامنه و شاخص موقعیت توپوگرافیک است. با توجه به نتایج به دست آمده از همبستگی پیرسون، متغیرهای ارتفاع، تراکم خطواره و تراکم زهکشی در سطح 99% معنی‌دار می‌باشند. بر همین اساس آبدهی چشمه‌ها با تراکم زهکشی رابطه مستقیم و با ارتفاع و تراکم خطواره رابطة عکس دارد. همچنین با توجه به انجام تحلیل عاملی 17 متغیر مؤثر بر بروز و دبی چشمه‌ها، شش عامل دارای مقدار ویژه بزرگ‌تر از 1 هستند و در تحلیل باقی ‌مانند. این شش عامل می‌توانند تقریباً 73.5 درصد از تغییرپذیری (واریانس) متغیرها را توضیح دهند. این روابط نشانگر نقش بارز عوامل مذکور در استعدادیابی منابع آبی در مناطق کارستی می‌باشد.

چکیده استفاده از شاخص­های ژئومورفومتری در تفکیک ناهمواری­های سطح زمین کاربرد گسترده­ای را طی دهۀ گذشته در علم ژئومورفولوژی داشته است. در این تحقیق از روش پرسپترون چند لایۀ شبکۀ عصبی مصنوعی برای طبقه‌بندی ناهمواری­های کارستی استفاده شد. ابتدا با استفاده از نقشۀ مدل رقومی ارتفاع، شاخص­های ژئومورفومتری تهیه شد و سپس این شاخص­ها به­عنوان نرون­های لایۀ ورودی در شبکۀ عصبی مصنوعی استفاده شد. علاوه بر این از نمودار­های جعبه­ای برای تحلیل ارتباط ناهمواری­های کارستی همچون دولین، تپه، دشت کارستی، درۀ کارستی و پرتگاه با شاخص­های ژئومورفومتری استفاده شد. نتایج طبقه­بندی نشان داد که ناهمواری‌های منطقۀ مورد مطالعه به­ترتیب شامل 34، 9/6، 07/1، 5/48 و 51/9 درصد دره، دشت، دولین، پرتگاه و تپه می­باشد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که مدل بهینۀ شبکۀ عصبی مصنوعی برای طبقه­بندی ناهمواری‌ها، مدل 1-9-12 با ضریب یادگیری 1/0 و ضریب تبیین 18/87 درصد بود و دقت روش ابداعی برای طبقه­بندی ناهمواری­های کارستی 58/90 درصد می­باشد. همچنین تحلیل­ها نماینده این است که تغییرات شاخص‌های ژئومورفومتری در ناهمواری‌های تپه، پرتگاه و دره­کارستی بسیار نمایان بوده ولی در دشت و دولین کمی دارای همپوشانی هستند.

چکیده ارزیابی فراوانی چشمه‌ها به موضوعی مهم برای برنامه­ریزی استفاده از زمین، به خصوص شناسایی منابع آب زیرزمینی و حفاظت از محیط‌زیست تبدیل شده است. بدین منظور جهت تولید نقشۀ فراوانی چشمه­های حوزۀ آبخیز بجنورد، از روش رگرسیون لجستیک باینری (به منظور وجود و عدم وجود چشمه)، تکنیک­های سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) استفاده گردید. در این منطقه تعداد 359 چشمه شناسایی شد و 14 عامل مؤثر در وجود چشمه شامل تراکم خطواره، فاصله از خطواره، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، شاخص پوشش گیاهی (NDVI)، انحنای پروفیل، انحنای مماسی، نسبت سطح، برآیند بردار، بارندگی، ارتفاع، زمین­شناسی، جهت­های جغرافیایی و شیب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ضرایب عوامل مؤثر توسط رگرسیون لجستیک از 300 چشمه که به صورت تصادفی انتخاب‌شده بودند، به دست آمد. از 59 چشمۀ دیگر برای مرحلۀ اعتبار­سنجی استفاده شد. در نهایت نقشۀ فراوانی چشمه­­ها به چهار طبقۀ احتمالاتی خیلی کم، کم، متوسط و زیاد تقسیم گردید. نتایج نشان داد که وجود بیش از 80 درصد از چشمه­ها به درستی پیش­بینی گردید. همچنین دقت مدل با استفاده از منحنی ROC، 6/86 درصد تخمین زده شد که نشان­دهندۀ دقت بالای مدل در تحلیل فراوانی چشمه­ها در منطقۀ مورد مطالعه است. در پایان عوامل تراکم زهکشی، شاخص پوشش گیاهی، برآیند بردار، بیش‌ترین ضریب و عوامل شیب، ارتفاع و نسبت سطح کمترین معنی­داری را در بروز چشمه­ها داشته­اند. با توجه به نتایج این تحقیق، می­توان از این روش برای شناسایی منابع آب زیرزمینی در مناطق کارستی استفاده کرد و در بهبود مدیریت جامع حوزه­های آبخیز کارستی، نقش مهمی ایفا نماید.