اولویت بندی عوامل موثر برگسترش واریزه ها و تهیه نقشه حساسیت آن با استفاده از مدل های تراکم سطح و DSI (مطالعه موردی: دره هراز، پلور- بایجان)

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: واریزه ها یکی از پدیده های مهم حرکت های دامنه ای در مناطق کوهستانی هستند. شرایط اقلیمی خشن و فراهم بودن ساختارهای تکتونیکی و زمین شناسی در ارتفاعات کوهستانی البرز مرکزی سبب شده است تا به اندازه قابل توجهی، واریزه ها در دامنه ها تشکیل شوند. مطالعه این فرآیند با تکیه بر دو الگوی فرصت و تهدید، اهمیت ویژه ای دارد. از این رو، پژوهش حاضر سعی دارد حساسیت وقوع جریان های واریزه ای دره هراز در محدوده پلور تا بایجان را واکاوی کرده و با ارائه شاخصی مناسب جهت اولویت بندی عوامل موثر در تشکیل و گسترش واریزه ها، به پهنه بندی دقیق تر آن دست یابد. مواد و روش ها: در این راستا، تاثیر شش لایه اطلاعاتی شامل لیتولوژی، ارتفاع، شیب، جهت دامنه، فاصله از گسل، پوشش گیاهی و کاربری زمین بر رخداد و گسترش واریزه ها مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با استفاده از نقشه زمین شناسی دماوند، با مقیاس ۱:۱۰۰۰۰۰ و تصاویر گوگل ارث موقعیت واریزه ها در منطقه شناسایی و نقشه پراکنش آن پس از برداشت میدانی و ثبت نقاط به وسیله دستگاه GPS تهیه و به محیط GIS منتقل شد. نقشه های عوامل مستقل و تاثیرگذار برگسترش واریزه ها شامل لیتولوژی و فاصله از گسل از نقشه زمین شناسی دماوند و ارتفاع، شیب و جهت دامنه با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی ASTER تهیه شد. نقشه پوشش گیاهی و کاربری زمین از نقشه پوشش سراسری ایران با پردازش تصاویرSentinel  در پلتفرم  Google Earth Engine Cloudتهیه گردید. در مرحله بعد، نقشه پراکنش واریزه ها با هریک از نقشه های عوامل موثر قطع داده شد و وزن هر طبقه از متغیرها بر اساس مدل تراکم سطح بدست آمد و نقشه پهنه بندی گسترش واریزه ها در پنج طبقه حساسیت خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم تهیه گردید. همچنین برای اولویت بندی عوامل موثر و تهیه نقشه دقیق تر، از میانگین وزن موثر شاخص حساسیت واریزه ها (DSI) استفاده شده است. یافته ها: تحلیل عوامل موثر بر گسترش واریزه های منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل تراکم سطح نشان می دهد که واحدهای سنگی ملافیر (بازالت های هوازده) بیشترین وزن را در بین تمام واحدهای سنگی و کل عوامل موثر در گسترش واریزه های منطقه به خود اختصاص داده است. پس از آن، به ترتیب سنگ آهک بیوژنیک، پادگانه های آبرفتی و سازند لار از وزن و اهمیت بیشتری دارند. بررسی عامل ارتفاع نشان می دهد که از ۲۱۰۰ متر به بالا بر فراوانی واریزه ها افزوده شده و طبقه ارتفاعی ۲۴۰۰ تا ۲۷۰۰ متر از حساسیت بیشتری برخوردار است. از نظر عامل شیب، بیشتر واریزه های منطقه در شیب بین ۱۰ تا ۴۰ درجه مشاهده شده اند و بیشترین پوشش واریزه ای مربوط به طبقه شیب ۲۰ تا ۳۰ درجه می باشد. محاسبه تراکم سطح واریزه ها در جهت های مختلف نشان می دهد که دامنه های شمال غربی و شمالی بیشترین وزن و حساسیت را به خود اختصاص دادند. فرآیند یخبندان و ذوب برف در تخریب سنگ ها و ایجاد بیشتر واریزه ها در این دامنه ها مشهود است. بررسی فاصله از گسل نیز نشان داد فراوانی واریزه ها تا فاصله ۱۰۰۰ متری قابل توجه است و بیشترین وزن این لایه بر اساس تراکم سطح، مربوط به طبقه صفر تا ۵۰۰ متری از گسل ها می باشد. گسل ها علاوه بر انتقال تنش های لرزه ای باعث نفوذ آب ناشی از ذوب برف به درون سنگ ها شده و در تخریب سنگ ها و ایجاد واریزه موثرند. از نظر پوشش گیاهی و کاربری، زمین های مرتع بیشترین میزان حساسیت واریزه ها را دارند. همچنین نتایج حاصل از تحلیل آماری تراکم سطح و تهیه نقشه پهنه بندی منطقه نشان داد که ۵، ۲۱/۱۵، ۲۹/۷۸، ۲۹/۵۳ و ۱۴/۵۴ درصد از مساحت منطقه به ترتیب دارای حساسیت خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم برای گسترش واریزه ها هستند. بر اساس مدل شاخص حساسیت واریزه (DSI)، کاربری زمین، جنس سنگ و شیب به ترتیب با میانگین وزن موثر ۲۱/۰۴، ۲۰/۱۲ و ۱۸/۷۲ بالاترین اولویت را داشته و عامل های اصلی کنترل کننده گسترش واریزه ها در منطقه هستند. عامل های ارتفاع، جهت دامنه و فاصله از گسل به ترتیب با میانگین وزن موثر ۱۳/۷۶، ۱۲/۹۲ و ۱۰/۶۷ در اولویت های بعدی قرار دارند. نتیجه گیری: در پژوهش حاضر با استفاده از مدل تراکم سطح، پراکنش واریزه ها در طبقات مختلفی از متغیرهای مستقل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و اهمیت هر طبقه از پارامترهای موثر در گسترش واریزه ها بر اساس وزن دهی لایه ها نسبت به هم تعیین شد. برای ارزیابی کارآمدی نتایج مدل تراکم سطح و صحت سنجی عملکرد آن، نقشه پهنه بندی گسترش واریزه ها با استفاده از مدل شاخص حساسیت واریزه نیز تهیه شد. ارزیابی دقت مدل­ها با استفاده از رابطه احتمال تجربی (P) نشان داد که مدل­ های تراکم سطح و DSI به ترتیب با احتمال ۰/۷۹ و ۰/۸۰ برای پهنه ­بندی حساسیت واریزه ها در منطقه مناسب هستند. طبقات حساسیت زیاد تا خیلی زیاد گسترش واریزه حدود ۲۶ درصد از سطح منطقه را پوشش داده که از یک منظر توان محیطی به حساب می آید، به طوری که با تشکیل ذخیره حجمی به عنوان یک کانسار رسوبی جهت مصرف در سازه های مهندسی قابل بهره برداری هستند و از منظر دیگر خطر بالقوه در زمینه های کشاورزی، مناطق مسکونی و سازه های هیدرولیک محسوب می شوند.

کلیدواژه ها:

Debris flow ، debris susceptibility index ، density area ، Haraz. ،  تراکم سطح ، جریان های واریزه ای ، شاخص حساسیت واریزه ، هراز