تحلیل تغییرات مورفولوژیکی رودخانه ناشی از احداث سد طالقان بر پایه تفاضل‌سنجی زمانی داده‌های سنجش‌ازدوری

نویسندگان
1 عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس
2 عضو هیات علمی دانشگاه خوارزمی
چکیده
سدسازی فعالیت عمرانی نسبتاً فراگیر است که در برخی مقاطع زمانی در ایران به‌عنوان یکی از زیرساخت‌های اصلی و محوری توسعه در نظر مدیران برنامه‌ریزی کشور محسوب می‌شد. واقعیت آنکه حاکمیت رژیم خشک و نیمه‌خشک بر ایران و الزامات تأمین منابع آبی، احداث بسیاری از سدها در مناطق بعضاً نامناسب را توجیه‌پذیر ساخت. این نکته نیز پذیرفته است که سدسازی به‌طور طبیعی و تا حدودی جبری تغییراتی در مورفولوژی ناحیه احداثی (سرآب و پایاب) ایجاد می‌نماید، لذا آگاهی از تغییرات مورفولوژیکی رودخانه‌ای در دو حوضه بالادست (سرآب) و پایین‌دست (پایاب) سد در راستای مدیریت منطقه‌ای و کاهش خسارت به سازه‌ها، زیرساخت‌ها و مخزن سد دارای اهمیت فراوان است. بر مبنای این ضرورت، در تحقیق حاضر استخراج تغییرات مورفولوژیکی رودخانه‌ای در حوضه بالادست سد طالقان، بر پایه تفاضل‌سنجی زمانی داده‌های سنجش‌ازدور، هدف‌گذاری شده است. بدین منظور از سه سری عکس‌های هوایی در مقاطع 1334، 13350، 1380 (قبل از احداث سد) برای استخراج و بررسی ویژگی‌های مورفولوژی بهره گرفته‌شده و در مرحله بعد همین ویژگی‌ها از تصاویر پانکروماتیک ماهواره Cartosat-1 مربوط به 1388 سال‌های، 1390، 1394 مجدداً استخراج و علاوه بر آن تغییرات مورفولوژیکی سطح با روش تفاضلی از دو مدل رقومی تولیدی اخذ و تحلیل گردید. یافته‌های تحقیق نشان می‌دهد قریب 58 درصد عرصه موردمطالعه واجد تغییر منفی ارتفاعی بوده که مقادیر حداکثری آن به رقم 31.2 سانتی‌متر می‌رسد. درعین‌حال تغییرات ارتفاعی مثبت با نرخ 1 سانتی‌متر تا حداکثر 12 متر عرصه محدودتری داشته (35 درصد محدوده) که بخش عمده آن در قسمت انتهای بستر رودخانه اصلی و نواحی پشت سد اتفاق افتاده که انباشت رسوب عامل ایجابی آن می‌باشد. همچنین نیم‌رخ‌های طولی تهیه‌شده از مدل‌های رقومی قبل و بعد از احداث سد نشان می‌دهد بستر رود از مصب سد تا 14 کیلومتری علیای آن (روستای جوستان) قبل از احداث در حال عمیق شدن بوده و وضعیت مرفولوژیکی نسبتاً نامنظمی را معرفی می‌نموده، درحالی‌که در بعد از احداث این وضعیت از نظم نسبتاً بهتری برخوردار شده است. همچنین تغییر در فرم نیم‌رخ‌های عرضی از حالت U بسته به حالت مشابه U باز محسوس می‌باشد. نکته دیگر اینکه فعالیت فرسایشی از حالت حفر بستر به فرسایش کناری تغییر کرده و پیچان‌رودهای اولیه در حال گسترش می‌باشد. درمجموع مستند به یافته‌های تحقیق روشن گردید که در این بخش از رودخانه شاهرود، به دلیل تغییر مثبت سطح اساس، موجب بالا آمدن بستر شرایط برای ورود به مرحله تحول‌یافتگی شده است؛ نتیجه ضمن تخریب سازه‌های حاشیه رود، شرایط انتقال رسوبات بیشتر را از دامنه‌های سست مجاور به مخزن سد را فراهم نموده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Al-Ansari, N.A., Rimawi, O., (1997) “The influence of the Mosul dam on the bed sediments and morphology of the River Tigris”. In: Human Impact on Erosion and Sedimentation, Proceedings of Symposium S6 during the 5th Scientific Assembly of the IAHS, Rabat, Morocco, 23 April to 3 May. IAHS Publ. Vol. 245, PP 291–300.
Aalami, Mohammad Taghi and Ahmadian, Mahtab (2008) "The Effect of Shahid Madani Dam Construction (Vannir), dam downstream Morphology ". Third Conference of Iran Water Resources, Oct. 23-25, Tabriz University , Pages 10-1. [In Persian]
Ashoori, Mohammad : Reza Moghaddam, Mohammad Hossein and Piri, Zahra (2013) "Surveying of morphological changes of river bed before and after dam construction using HEC RAS and GIS (Case study:Sataar Khan Aras Dam downstream)", Geographical research, year 45 No. 1, pp. 100-87. [In Persian]
Amsler, L. M., Ramonell C. G. and Toniolo H. A., (2005), “Morphologic Changes in the Parana River Channel in the Light of the Climate Variability During the 20th Century”, Geomorphology, 70: PP 257-278
Bayati Khatibi, Maryam and Karami, Fariba (2009) "Geomorphologic changes caused by construction of Sahand and Molaji dams in the Gharnqoo and Shoor rivers bed and dam lakes domains (located on the eastern slopes of Sahand Mountains)" Natural Geography Research, No. 68, P 13-1. [In Persian]
Brandt, S.A., (2000) Classification of Geomorphological Effects Downstream of Dams, Catena, 40: PP 375-401.
Butler, D., R. and Malanson G. P., (2005) “The Geomorphology Influences of Beaver Dams and Failures of Beaver Dams”, Geomorphology, 71: PP 48-60.
Davis,G.,Nicholas, M. D., Hannigan,T. M., (2003) “Effects of Project Operations on Geomorphic Processes Downstream of Oroville Dam”, Oroville Facilities Relicensing, No. 2100, PP 1-60.
Feyznia, Sadat and Jafari, Mohammad (2002) "Study of Taleghan region soil properties using geological method", Journal of Iran Natural Resources, Vol. 55, No. 3, Pages 326-305. [In Persian]
Gabriel, A.K., R.M. Goldstein and H.A. Zebker. (1989) “Mapping small elevation changes over large areas: differential radar interferometry” Journal of Geophysical Research, 94: PP 9183-9191.
Grant, G.E., Schmidt, J.C., Lewis, S.L., (2003) “Geological Framework for Interpreting Downstream Effects of Dams on Rivers”, Water Science and Application, Copyright 2003 by the American Geophysical :union:, Vol. 7, PP 203-219.
Khodayari, Asghar (2015) "Evaluation of RADAR and Optical Images for urban features change over the western part of Tehranو MSc Thesis, Tarbiat Modarres University. [In Persian]
Lorang, M.S. and Aggett G., (2005) “Potential Sedimentation Impacts Related to Dam Removal”, Geomorphology, 71: PP 61-78
Motavli, Sadr al-Din and Esmaeili, Reza (2012) " Landslide Hazard Zoning using Gamma Fuzzy Operator (A Case Study: Taleghan Watershed)", Journal of Environmental Erosion Research, 2008, No. 8, pp. 20-1. [In Persian]
Pearestani, Mohammad Reza and Shafeqati, Mehdi (2009) "Environmental Impact Assessment of the Dam", Journal of Human Geography, First Year, No. 3, pp. 50-40. [In Persian]
Radoane, M. and Radoano, N., (2005) “Dams, sediment sources and Reservoir Silting in Romania”, Geomorphology, 71: PP 112-125
Rajaei, Abdolhamid (1993) "Application of geomorphology in planning of drainage basin and selection of suitable dam construction site", Geographical Research journal, No. 28. [In Persian]
SharifiKia, Mohammad (2012) "Land subsidence assessment and measuring over the Navigat-Baharman Plain based on D-InSAR technique ", Journal of spatial Planning, Vol. 16, No. 3, pp. 77-55. [In Persian]
SharifiKia, Mohammad; Mozaffari Zohra(2013) "Physical characterize extraction and performance explanation of Bandsar for soil and water management in desert area based on remotely sensing technique ", Journal of Arid Zones Geographical Studies, No. 16, pp. 14-1. [In Persian]
Shirani, Kourosh and Sharifikia, Mohammad (2014) " ASAR and PALSAR sensors assessment for landslide detection, ‎monitoring using D-InSAR Technique in Zagros Mountains" engineering and management of drainage Journal, Volume 6, Number 3, pp. 300 -290. [In Persian]
Saad, M.B.A., (2002) “Nile River Morphology Changes Due to the Construction of High Aswan Dam in Egypt”, Ministry of Water Resources and Irrigation, Egypt, PP 1-14.
Dehghansoroki, Younes and SharifiKia, Mohammad (2012) "Applying of (D-INSAR) technique for land subsidence detection and mapping in Marand Plains", Master's Thesis, Tarbiat Modarres University. [In Persian]
Sait Tahmicioglu, M., Anul, N., Ekmekci, F. and Durmus, N. (2007) “Positive and negative impact of dams on the environment”. International Congress on River Basin Management, Turkey, Chapter 2, PP 759-769.
Yavariasl, Seghe. and SharifiKia, Mohammad. (2012) " Accuracy estimation of DEM output maps provide from RADAR r (ERS.1) and optics (IRS-P5) data in the Lavasanat area, MSc thesis, Tarbiat Modarres University. [In Persian]