فایل بررسی ژئومورفولوژیکی حوضه آبخیز گشت رودخان با تاکید بر مخاطرات محیطی

جزئیات و دریافت

چکیده

امروزه یکی از عوامل مهم در بروز خسارت های ناشی از مخاطرات محیطی عدم شناخت کامل و علمی در مناطق مختلف است. حوضه های آبریز ایران بویژه در حوضه های آبریزدریای خزر بدلیل تغییر کاربری و تخریب جنگل خطرات فراوان به ویژه سیل، فرسایش ولغزش می باشد. لذا مطالعات بنیادین درحوضه های آبریز امری ضروری است که می تواند  باعث کاهش عوارض ناشی از مخاطرات محیطی گردد.

حوضه آبريز گشت رودخان جزء حوضه­هاي غرب استان گيلان مي باشد که از طرف شمال با حوضه آبريزماسوله رودخان، از طرف جنوب به حوضه قلعه رودخان ، از طرف مشرق به حوضه ی چوبرو سیاهمزگی و از مغرب باحوضه هاي استان زنجان منتهي مي كردد.

در این تحقیق با استفاده از مطالعات میدانی و پرس و جوهای صورت گرفته با اهالی و با استفاده از روش­روش توصیفی و تحلیلی و با بهره گیری از اطلاعات موجود کتابخانه­ای و داده های اسنادی تاثیر عواملی چون زمین شناسی، اقلیم، توپوگرافی، شیب، ژئومورفولوژی و پوشش گیاهی و از میان عوامل انسانی نوع معیشت و فعالیت­های عمرانی در ارتباط با مخاطرات محیطی حوضه آبریز گشت رودخان مطالعه شده است ازبين عوامل محیطی مختلف كه حوضه آبريز گشت رودخان را محيطي نا پايدارنموده يا موجب ثبات وتعادل مكاني آن گردیده مي­توان مخا طراتی از جمله سیل، لغزش، انواع فرسایش، بهمن، یخچال ،آتش سوزی را بیان نمود که می­توان خطر سیل را یکی از بزرگترین مخاطرات  در این حوضه دانست.

واژگان کلیدی :

        مخاطرات محیطی، ژئومورفولوژیکی، حوضه آبخیز، گشت رودخان فومن

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                     صفحه

چکیده............................................. 1

مقدمه............................................. 2

فصل اول:  کلیات تحقیق

1-1 بیان مسئله.................................... 4

1-2 سوال تحقیق.................................... 5

1-3 اهداف تحقیق................................... 5

1-4 فرضیه تحقیق................................... 5

1-5 روش تحقيق..................................... 5

1-6 روش گردآوري اطلاعات ........................... 5

1-7 ابزار گردآوری اطلاعات.......................... 5

1-8 روش تجزیه و تحلیل اطلاعات...................... 6

1-9  سوابق تحقیق.................................. 6

1-10 محدودیتهای تحقیق............................. 8

1-11 قلمرو تحقیق.................................. 8

1-12 واژه ها و مفاهیم............................. 9

فصل دوم:  مباني نظري تحقيق

2 -1 ژئومورفولوژي ............................... 11

2-2 نگرش سیستمی در ژئومورفولوژی.................. 11

2 – 3 پدیده های  ژئومورفولوژي.................... 12

2 -3-1 خط الراسها ............................... 12

2 -3- 2 دامنه.................................... 12

 2 -3-2-1 انواع دامنه ها ........................ 12

2 -3-2-2 بريدگي شيب يا تغيير ناگهاني شيب دامنه ها 13

2 -3-2-3 پرتگاه ها............................... 13

2 -3-2-4 فرسايش دامنه ها......................... 14

2 -3-3 مخروط افكنه .............................. 15

2- 4 مورفومتری (ریخت سنجی)....................... 16

2-5 سیستم فرسایش رودخانه ای ..................... 16

2 -5-1 مئاندر.................................... 16

2 -5-2 كانيون.................................... 17

2 -5-3  دره رود.................................. 17

2-6 برنامه ریزی ژئومورفیک........................ 17

2- 7 طبیعی ...................................... 18

2-7-1 خطر و احتمال خطر .......................... 18

2-7-2 خطرهای محیطی .............................. 19

2-7-2-1 خطرات طبیعی اقلیمی ...................... 19

2-7-2-1 -1 هیدرولوژیکی .......................... 19

2-7-2-1 -2 زمین شناسی ........................... 19

2-7-2-1 -3 بیولوژیک ............................. 20

2-7-2-1 -4 تکنولوژیک ............................ 20

2-7-2-1 -5 زلزله ................................ 21

2-7-2-1 -6 زمین لغزش ............................ 21

2-7-2-1-7 بهمن برف .............................. 22

2-7-2-1-8 خشکسالی ............................... 23

2-8 مخاطرات رودخانه ای  ......................... 23

2-9 دلایل سیل .................................... 24

2-9 -1 دلایل طبیعی ............................... 24

2-9 -2 دلیل انسانی .............................. 25

2-10 انواع سیل .................................. 25

2-10-1 سیل ناگهانی .............................. 25

2-10-2 سیل رودخانه ای............................ 25

2-10-3 سیل ساحلی ................................ 26

2-11 مشخصات سیل ................................. 26

2-11-1 پیش بینی سیل های رودخانه ای............... 26

فصل سوم: مواد و روشها

3-1 مواد......................................... 28

3-2 روش.......................................... 32

3-2-1 روش SPI..................................... 33

فصل چهارم: یافته های تحقیق

4-1 موقعیت....................................... 35

4-2 بررسي توپوگرافي حوضه گشت رودخان.............. 35

4-3 زمين شناسي حوضه ............................. 38

4-4  خاكهاي حوضه ی گشت رودخان.................... 41

4-5 پوشش گياهي حوضه گشت رودخان................... 44

4-6  فيزيوگرافي حوضه آبريز گشت رودخان ........... 49

4-6 -1 حوضه آبريز................................ 49

4-6 -2 خصوصيات ژئومتري حوضه...................... 51

4-6-2-1 مساحت حوضه آبخيز......................... 51

4-6-2-2 محيط حوضه................................ 51

4-6-2-3 شبكه رودخانه............................. 51

4-6-2-4 تراكم شبكه رودخانه حوضه گشت رودخان....... 52

4-6-2-5 رده بندي رودخانه......................... 52

4-6-2-6 نسبت انشعاب.............................. 53

4-6-2-7 طول آبراهه اصلي.......................... 53

4-6-2-8 شكل حوضه................................. 54

4-6-2-8-1 ضريب فشردگي (گراويليوس) ............... 54

4-6-2-8-2 نسبت دايره اي ......................... 54

4-6-2-8-3 ضريب گردي (ميلر) حوضه ................. 55

4-6-2- 9 روش مستطيل معادل ....................... 55

4-6-2-10 ارتفاع حوضه............................. 56

4-6-2-11 شيب حوضه................................ 59

4-6-2-11-1 شيب ناخالص رودخانه اصلي............... 59

4-6-2-11-2 شيب اراضي حوضه........................ 59

4-6-2-12 زمان تمركز.............................. 59

4-6-2-12-1 روش كرپيچ ............................ 60

4-6-2-12-2 روش تمركز به روش كاليفرنيا............ 60

4-7 ويژگيهاي اقليمي حوضه  گشت رودخان............. 61

4-7 -1 بررسي شبكه ايستگاههاي هواشناسي ........... 61

4-7-2 بررسي داده‏هاي بارش......................... 62

4-7-2- 1 عوامل موثر در ايجاد بارش................ 62

4-7 -3 انتخاب پايه زماني مشترك .................. 63

4-7 -4 بازسازي داده‏هاي كمبود .................... 63

4-7 -5 روشهاي غير گرافيكي روش آزمون همگني (ران تست) 63

4-7 -6 تواتر طبيعي بارندگيهاي سالانه.............. 65

 4-7 -7 شاخص بارندگي يا نمايه بارندگي............ 67

 4-7 -8 انحراف معيار بارندگي حوضه ............... 69

 4-7 -9 ضريب تغييرات ............................ 69

4-7 -10 بارندگي ماهيانه ......................... 70

4-7 -10-1رژيم بارندگي............................ 71

4-7 -10-2 توزيع فصلي بارش........................ 71

4-7 -11 احتمال وقوع بارندگی در حوضه گشت رودخان... 72

4-7 -12 فرسايندگي باران در حوضه.................. 73

4-7 -13 برف ..................................... 75

4-7 -14 دما...................................... 75

4-7 -15 روند تغييرات ميانگين ماهانه دما ......... 76

4-7 -16 تغييرات روزانه و فصلي دما ............... 78

4-7 -17 رژيم فصلي دما در حوضه ................... 78

4-7 -18 تعداد روزهاي يخبندان .................... 79

 4-7 -19 رطوبت .................................. 80

4-7 -20 تبخير ................................... 81

4-7 -21 تبخير و تعرق پتانسيل به روش ترنت وايت ... 82

4-7 -22 ساعات آفتابي و مقدار ابرناكي ............ 85

4-7 -23 باد ..................................... 86

4-7 -24 طبقه بندي اقليمي ........................ 88

4-7 -24-1 روش دمارتن اصلاح شده ................... 88

 4-7 -24-2 روش ترنت وايت ........................ 89

4-7 -24-3 سيستم طبقه بندي آمبرژه ................ 91

4-7 -24-4 منحني آمبروترميك ...................... 92

4-8 هيدرولوژي حوضه ی گشت رودخان.................. 93

4-8-1 بررسي آبدهي فصلي حوضه ی گشت رودخان......... 93

4-8-2 تداوم جريان رودخانه اي .................... 95

4-8-3 حجم آب جاري شده............................ 95

4-8-4 ارتفاع آب جاري شده......................... 96

4-8-5 توزيع گامبل (cumble)........................ 97

4-8-6 آب نمود يا هيدروگراف طبيعي حوضه آبريز گشت رودخان   98

4-8-7 تعيين ضريب رواناب و نگهداشت سطحي.......... 100

4-8-8 برآورد ميزان فرسايش خاك و توليد رسوب به روش فورنيه 102

4-9 مخاطرات طبيعي حوضه گشت رودخان............... 103

4-9-1زمين شناسي................................. 104

4-9-2 گسل ...................................... 104

4 -9-3 شيب ..................................... 107

4-9-4 پوشش گياهي................................ 107

4-9-5 توپوگرافي................................. 108

4-9-6 شبكه آبها................................. 110

4-9-7 ژئو مورفولوژی............................. 111

4-9-8 فيزيوگرافي................................ 112

4-9-9 فرسايش.................................... 112

4-9-9-1 فرسايش سطحي............................. 113

4-9-9-2 فرسايش شياري............................ 114

4-9-9-3 فرسايش خندقي............................ 114

4-9-9-4  فرسايش آبراهه اي( کنار رودخانه ای ).... 115

4-9-9-5 فرسايش توده اي ......................... 116

4-9-9-6 فرسايش سيلابي............................ 117

4-9-9-7 فرسايش مكانيكي يا فرسايش ناشي از عمليات شخم و شيار   118

4-9-9-8 فرسايش  یخچالی ......................... 118

4-9-9-9 بهمن برف ............................... 119

4-9-10 سيل...................................... 119

4-9-11  لغزش.................................... 121

4-9-12 آتش سوزی................................. 124

4-9-13 خشکسالی.................................. 124

4-9-13-1  روش SPI................................ 125

فصل پنجم: نتیجه گیری و آزمون فرضیه 

5 - 1 نتيجه گيري................................ 128

5-2 پاسخ به فرضیه............................... 131

5-3 پیشنهادات................................... 131

منابع و مآخذ.................................... 133

فهرست جداول

عنوان                                                                                                     صفحه

جدول 3 -1 مشخصات ايستگاههاي محدود مورد مطالعه.... 28

جدول 3-2 بارندگی سالانه حوضه گشت رودخان........... 29

جدول 3 – 3 توزيع فصلي بارش و درصد آن به كل سال... 29

جدول 3 – 4 داده هاي درجه حرارت حوضه آبريز گشت رودخان 30

جدول 3 – 5 ميانگين رطوبت‏نسبي هر حوضه گشت رودخان.. 30

جدول 3 – 6 ميانگين تبخير از طشت در ايستگاه گشت رودخان    30

جدول 3 – 7 تعداد روزهاي يخبندان برحسب ماههاي سال در حوضه گشت رودخان................................................. 30

جدول 3 – 8 آمار برف ماهيانه حوضه گشت رودخان...... 31

جدول 3-9 تغییرات ماهيانه  دبي ايستگاه نظر آلات.... 31

جدول3-10 برآورد دبي‏حداكثر لحظه‏اي روش توزيع‏گامبل دردوره برگشت2 تا100ساله درايستگاه نظر آلات...................... 31

جدول 3–11 برآورد ارتفاع متوسط رواناب‏ماهانه حوضه گشت رودخان ايستگاه نظرآلات

 به mm.......................................... 31

جدول 3– 12 برآوردحجم جريان‏ماهانه حوضه‏ گشت رودخان ايستگاه‏ نظر آلات................................................. 31

جدول 3– 13حداقل فصلي دبي ايستگاه نظر آلات......... 32

جدول 3– 14حداکثر فصلي دبي ايستگاه نظر آلات........ 32

جدول 3– 15 میانگین فصلي دبي ايستگاه نظر آلات...... 32

جدول 3-16 معیار طبقه بندی SPI..................... 33

جدول 4– 1 طبقات ارتفاعي حوضه گشت رودخان (فومن)... 36

جدول 4-2 خصوصيات عمومي حوضه اصلي گشت رودخان...... 52

جدول 4-3 تعداد رتبه حوضه گشت رودخان.............. 53

جدول 4- 4 طبقات ارتفاعی حوضه گشت رودخان.......... 57

جدول 4-5 مشخصات ايستگاههاي محدود مورد مطالعه..... 62

جدول 4-6 كنترل كيفيت آمار بارندگي در ايستگاه قلعه رودخان 64

جدول 4– 7 تعيين تعداددنباله‏هاي مجازدرروش‏آزمون توالي(ران تست) درحوضه گشت رودخان................................ 65

جدول 4– 8 بارش سالانه و ميانگين متحرك 3 و 5 ساله در ايستگاه قلعه رودخان........................................... 66

جدول 4– 9  بررسي تر سالي و خشكسالي در ايستگاه قلعه رودخان    68

جدول 4– 10 برآورد متوسط بارندگي حوضه آبريز گشت رودخان    70

جدول 4– 11 توزيع فصلي بارش و درصد آن به كل سال... 71

جدول 4– 12 احتمال وقوع بارندگي سالانه و دوره برگشت به روش ويبول (Weibull)......................................... 72

جدول 4-13 فرسايندگي باران در ماههاي مختلف سال در حوضه گشت رودخان به روش فورنيه.................................... 74

جدول 4–14 آمار برف ماهيانه حوضه گشت رودخان....... 75

جدول 4– 15 داده هاي درجه حرارت حوضه آبريز گشت رودخان 76

جدول 4– 16 روند تغييرات ماهيانه دما، انحراف معيار و ضريب تغييرات حوضه گشت رودخان.................................. 77

جدول 4– 17 رژيم فصلي و درصد فصل درجه حرارت حوضه آبريز گشت رودخان................................................. 79

جدول 4 – 18 تعداد روزهاي يخبندان برحسب ماههاي سال در حوضه گشت رودخان........................................... 80

جدول 4– 19 ميانگين رطوبت‏نسبي هر حوضه گشت رودخان.. 81

جدول 4–20 ميانگين تبخير از طشت در ايستگاه گشت رودخان 81

جدول 4– 21 مقادير تبخير و تعرق ماهانه حوضه آبريز گشت رودخان به روش ترنت وايت........................................ 83

جدول 4– 22 ابرناكي ماهيانه حوضه گشت رودخان....... 85

جدول 4– 23 ساعات آفتابي حوضه گشت رودخان.......... 86

جدول 4– 24 درصد سرعت باد ايستگاه قلعه رودخان در جهات مختلف جغرافيايي................................................. 87

جدول 4– 25 متوسط ماهيانه سرعت باد در ايستگاه قلعه رودخان 87

جدول 4-26 مقادير ضريب خشكي و نوع اقليم به روش دمارتن اصلاح شده 89

جدول 4– 27 مقدار ماهانه نمايي باران موثر در حوضه آبريز گشت رودخان................................................. 90

جدول 4 – 28 میانگین فصلي دبي ايستگاه نظر آلات..... 93

جدول 4– 29 حداکثر فصلي دبي ايستگاه نظر آلات....... 94

جدول 4– 30 حداقل فصلي دبي ايستگاه نظر آلات........ 94

جدول 4– 31 برآوردحجم جريان‏ماهانه حوضه‏ گشت رودخان ايستگاه‏ نظر آلات................................................. 96

جدول4–32 برآورد ارتفاع متوسط رواناب‏ماهانه حوضه گشت رودخان ايستگاه نظرآلات به mm.................................... 97

جدول4– 33 برآورد دبي‏حداكثر لحظه‏اي روش توزيع‏گامبل دردوره برگشت2 تا100ساله درايستگاه

نظر آلات.......................................... 98

جدول 4– 34 تغییرات ماهيانه  دبي ايستگاه نظر آلات.. 99

جدول 4– 35 برآورد ضريب روان آب (هرز آب) ماهانه و سالانه حوضه گشت رودخان.......................................... 105

جدول 4– 36 برآورد ضريب نگهداشت ماهانه و سالانه حوضه آبريز گشت رودخان................................................ 102

جدول 4-37 معیار طبقه بندی SPI ................... 125

جدول 4-38 معیار طبقه بندی SPI در حوضه گشت رودخان. 126

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                                      صفحه

نمودار 4-1 آلتی متریک حوضه گشت رودخان............ 58

نمودار 4-2 هیپسو متریک حوضه گشت رودخان........... 58

نمودار 4– 3 تغييرات سال‏به‏سال بارندگي وميانگين‏متحرك3 و5 ساله‏حوضه گشت رودخان....................................... 67

نمودار 4 – 4 پراكندگي بارش ماهانه در حوضه گشت رودخان 70

نمودار 4– 5 توزيع فصلي بارش و درصد آن به كل سال در حوضه آبريز گشت رودخان........................................... 72

نمودار 4– 6 منحني فرسايندگي باران در حوضه آبريز گشت رودخان   74

نمودار 4– 7  برف ماهيانه حوضه گشت رودخان......... 75

نمودار 4– 8 رژيم حرارتي حوضه آبريز گشت رودخان.... 76

نمودار 4– 9 ضريب تغييرات ماهانه دما و انحراف معيار حوضه آبريز گشت رودخان........................................... 77

نمودار 4– 10 تغييرات درجه حرارت حوضه آبريز گشت رودخان    78

نمودار 4–11 رژيم فصلي و درصد فصلي متوسط دما حوضه گشت رودخان  79

نمودار 4– 12 روزهاي يخبندان برحسب ماههاي سال در حوضه گشت رودخان................................................. 80

نمودار 4– 13  ميانگين رطوبت نسبي حوضه گشت رودخان. 81

نمودار 4– 14 مقايسه دما و تبخير و تعرق اصلاح شده به روش ترنت ويت................................................. 84

نمودار  4– 15 مقايسه تبخير و تعرق اصلاح شده (ETO) و اصلاح نشده (ETP)................................................. 84

نمودار 4– 16 درصد ابرناكي حوضه گشت رودخان........ 85

نمودار 4–17متوسط ماهيانه ساعات آفتابي حوضه گشت رودخان    86

نمودار  4-18 مقايسه بارندگي و تبخير و تعرق پتانسيل در سيستم ترنت وايت............................................. 90

نمودار 4–19منحني آمبروتروميك حوضه گشت رودخان..... 92

نمودار 4 –20 توزیع میانگین فصلی جریان آب  ایستگاه نظر آلات 93

نمودار 4 –21 حداکثر فصلي جريان آب ايستگاه نظر آلات 94

نمودار 4–22 توزيع حداقل فصلي جريان آب ايستگاه نظر آلات.   95

نمودار 4 – 23 خطي ميانگين دبي ماهيانه ايستگاههاي حوضه گشت رودخان ايستگاه نظر آلات.................................. 99

نمودار4 - 5 حداقل دبي ماهيانه ايستگاه نظر آلات... 100

نمودار 4 – 6 حداکثر دبي ماهيانه ايستگاه نظر آلات. 100

فهرست تصاویر

عنوان                                                                                                      صفحه

شکل 4-1 گلباد حوضه گشت رودخان.................... 88

شكل 4– 2 اقليم نماي آمبرژه حوضه گشت رودخان....... 91

عکس 4 -3 نمایی از گسل  درمنطقه اسکم رودبار...... 105

عکس 4-4 نمایی دیگر از گسل  درمنطقه تنگوره....... 105

عکس 4-5 نمایی از شیب ارتفاعات  منطقه............ 107

عکس 4 - 6 نمایی از پوشش درحوضه گشت رودخان....... 108

عکس 4- 7 نمایی از  محله سیاه کش در جنوب حوضه.... 109

عکس 4- 8 نمایی از توپوگرافی و اراضی کشاورزی درمنطقه دارباغ   109

عکس 4– 9  شبکه آبهای حوضه گشت رودخان............ 111

عکس 4– 10  نمایی از رودخانه حوضه گشت رودخان..... 111

عکس 4 – 11 نمایی از فرسایش سطحی................. 113

عکس 4 -  12 نمایی دیگر  از فرسایش آبی........... 113

عکس 4- 13 نمایی دیگر  از فرسایش گالی در منطقه تلیه گنشگاه    114

عکس 4-14 نمایی دیگر  از فرسایش شیاری د رمنطقه سیاه کش    115

عکس 4-15 نمایی  از فرسایش کنار رودخانه ای در گشت رودخان  116

عکس 4– 16 فرسایش کنار رودخانه ای در زهکشی اصلی حوضه گشت رودخان 116

عکس 4 – 17 حرکت توده ای در منطقه کیش رودبار..... 117

عکس 4– 18 وجود سنگهای بزرگ در بستر رودخانه به دلیل سیلابی بودن 118

عکس 4 – 19 نمایی از نقاط بهمن گیر در منطقه تنگوره 119

عکس 4– 20 نمایی از رودخانه گشت رودخان  پس از سیل و تخریب پل ارتباطی................................................ 121

عکس 4-21 وجود سنگهای بزرگ در روی تراست قدیمی رودخانه اصلی    121

عکس 4– 22 لغزش دامنه‎ای در اثر تخریب جنگل – حجم زیاد خاکهای رسی و بارش زیاد....................................... 122

عکس 4 – 23 لغزش دامنه‎ای در مسیر راه ارتباطی سیاه کش 123

عکس 4–24 لغزش دامنه‎ای بسیار بزرگ بدلیل عملیات عمرانی در منطقه دار باغ............................................. 123

عکس 4– 25 آتش سوزی جنگل های استان گیلان  (عکس از اینترنت) 124

عکس 4-26 نمایی از  خشک شدن باغات چای در منطقه دارباغ 125

فهرست نقشه ها

عنوان                                                                                                     صفحه

نقشه 4-1 توپوگرافي حوضه گشت رودخان............... 37

نقشه 4-2 زمين شناسي حوضه گشت رودخان.............. 40

نقشه 4-3 خاک حوضه گشت رودخان..................... 43

نقشه 4-4 کاربری اراضی و پوشش گیاهی حوضه گشت رودخان 48

نقشه 4-5 حوضه آبريز گشت رودخان................... 50

نقشه 4-6 گسلهاي حوضه ي گشت رودخان............... 106