پیش‌بینی تغییرات مسیر جریان و مورفولوژی رودخانه گرگانرود با تأکید بر سیل‌خیزی

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 4، دوره 11، شماره 3 - شماره پیاپی 43، مهر 1401، صفحه 67-84   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.74999.1166

نویسندگان

حمیدرضا معصومی^{* 1}؛ علیرضا حبیبی²؛ محمدرضا پارسامهر³

¹استادیار گروه زمین‌شناسی، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران

²محقق پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

³محقق مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

چکیده

در سال‌های اخیر، وقوع چندین مورد سیل مخرب در دشت جنوب شرقی دریای خزر، ناشی از طغیان آب گرگانرود، موجب تلفات و خسارات فراوانی شده است. پیش‌بینی شرایط آینده مورفولوژیک رودخانه و محیط­های پیرامون آن از عوامل ضروری در برنامه‌ریزی و آمایش دشت­های ساحلی است. در این پژوهش از تصاویر ماهواره‌ای لندست 5، 7 و 8 سال‌های، 2002،1987 و 2018، همراه با بررسی­های میدانی، مطالعات نرم‌افزاری و مدل تلفیقی زنجیره مارکوف و سلول­های خودکار به‌عنوان ابزار تحقیق بهره گرفته شد. صحت مدل‌سازی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تصادفی مورد تأیید قرار گرفت. همچنین نحوه عکس‌العمل کانال رود در زمان وقوع رخداد سیلاب براساس تصویر ماهواره‌ای سوم آوریل 2019 موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، بیشترین احتمال تغییرات در منطقه مطالعه در واحدهای رودخانه، دشت و تأسیسات ساخت انسان پیرامون دریاچه سد وشمگیر وجود دارد. همچنین شیب هیدرولیکی بسیار کم گرگانرود در نواحی پایین‌دست سد وشمگیر، موجب عدم تخلیه سریع سیلاب و ایجاد جریان دبی معکوس و طغیان آب به اراضی پیرامون آن است. این پدیده موجب تداخل سیلاب گرگانرود و سرشاخه‌های قره‌سو در محدوده بین سلاق یلقی و آق‌قلا می‌شود. لذا افزایش تراز ارتفاع کرانه‌های بین سرشاخه­های گرگانرود و قره‌سو می‌تواند از تداخل جریان در آن‌ها جلوگیری نموده و سبب کاهش مخاطره سیل‌گیری اراضی پیرامون قره‌سو شود. با توجه به طغیان آب و انتقال سیلاب از طریق کانال‌های متروک گرگانرود در اراضی شمال آق‌قلا تا سیمین شهر، احداث کانال اضطراری تخلیه سیلاب از مسیر کانال‌های متروک، می‌تواند یک راهکار دائمی برای کنترل سیل در این مناطق باشد.

کلیدواژه‌ها

سیلاب؛ تصاویر ماهواره‌ای؛ مدل سلول‌های خودکار؛ مطالعات سنجش‌ازدور؛ گرگانرود

مراجع

بیت الهی، علی؛ 1398. گزارش سیل گلستان، 28-12-1397. مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی. ص 42. http://sapla.ir/Pdfs/HazardReportsPdfs/

قاسمی، محمدرضا؛ محمدخانی، حسین؛ یدالهی، عطا؛ 1386. چینه‌شناسی و زمین‌شناسی کواترنری دشت هیرکان (دشت گرگان). بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین. تهران. https://civilica.com/doc/40131

کاردان، نازیلا؛ حسن‌زاده، یوسف؛ ارزنلو، ابوالفضل؛ 1396. شبیه‌سازی دوبعدی جریان‌های سیلابی شهری با مدل (CCHE2D) مطالعه موردی: شهر آق‌قلا. دریا فنون. سال چهارم. 25-36.

 http://ijmt.iranjournals.ir/article_30604.html

گنجی، کامران؛ قره چلو، سعید؛ احمدی، احمد؛ 1400. تعیین عوامل مؤثر بر سیل‌خیزی رودخانه گرگانرود و ریز پهنه‌بندی خطر سیلاب شهرستان آق‌قلا با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی AHP. جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 40. DOI: https://dx.doi.org/10.22067/geoeh.2020.67016.0

مزیدی، مریم؛ خوش روش، مجتبی؛ 1395. تأثیر تغییر اقلیم بر فراوانی سیل در حوضه گرگانرود با استفاده از آنالیز مرتبه اول هیدرولوژیک بارش-رواناب. پژوهش‌های کاربردی علوم آب. 2(2) 35-44.

 https://www.virascience.com/paper/

مصفایی، جمال؛ غریب رضا، محمدرضا؛ گرشاسبی، پرویز؛ صالح پور جم، امین؛ 1399. نشریه فنی: گزارش بازدید سیل و آب‌گرفتگی‌های نوروز 1398 استان گلستان. پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری. ص 34.

معصومی، حمیدرضا؛ حبیبی، علیرضا، غریب رضا، محمدرضا؛ 1400. پیش‌بینی‌ مورفولوژی‌ رودخانه‌ها‌ و‌ سیلاب‌ منطقه ‌دشتیاری ‌برای 2030. مهندسی و مدیریت آبخیز. جلد 13. شماره 3. 838-849.

 10.22092/IJWMSE.2021.352118.1842

معصومی، حمیدرضا؛ حبیبی، علیرضا، قدرتی، علیرضا؛ 1400. مورفولوژی و فرآیندهای مؤثر در تغییرات مسیر جریان رودخانه سفیدرود برای پیش‌بینی افق 2030. جغرافیا و مخاطرات محیطی. دوره 10. شماره1. 81-97.  10.22067/GEOEH.2021.68445.1012

یوسفی، عبدالرضا؛ 1384. فیزیوگرافی حوضه‌های آبخیز استان گلستان. انتشارات امور آب استان گلستان. ص 73.

 

Medel, I. D., Stubblefield, A. P., Sheam C., 2020. Sedimentation and erosion patterns within anabranching channels in a lowland river restoration project. International Journal of River Basin Management, DOI: 10.1080/15715124.2020.1809435

Mirzaeizadeh, V, Niknwzhad, M., Ouladi, J., 2015. Evaluating non-parametric supervised classification algorithms in land cover map using LandSat-8 Images. Journal of RS and GIS for natural resources, Vol. 6, No. 3, 29-44. https:// girs.iaubushehr.ac.ir/ article_516794. html? lang=en

Mondal S, Sharma N, Kappas M, Garg P K., 2020. Cellular automata (CA) contiguity filters impacts on CA Markov modelling of land use land cover change predictions results. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XLIII, B3, 1585–1591. https://www.int-arch-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/XLIII-B3-2020

Morais ES, Rocha P C, and Hooke., J. 2016. Spatiotemporal variations in channel changes caused by cumulative factors in a meandering river: The lower Peixe River, Brazil, Geomorphology, 273:348-360.  10.1016/j.geomorph.2016.07.026

Muller M R., Middleton J., 1994. A Markov model of land-use change dynamics in the Niagara Region, Ontario, and Canada. Landscape Ecology, 9, 151-157. https:// link.springer.com/ article/10.1007/BF00124382

Pal M, Mather P M., 2005. Support vector machines for classification in remote sensing. International Journal of Remote Sensing, 26 (5), 1007-1011. doi.org/ 10.1080/ 014311605 12331314083

Sang L, Zhang C, Yang J, Zhu D, Yun W., 2011. Simulation of land use spatial pattern of towns and villages based on CA–Markov model. Mathematical and Computer Modelling, 10, 883-848. DOI: 2002022/j.mcm.10200220028.

Subedi P, Subedi K, Thapa B., 2013. Application of a Hybrid Cellular Automation Markov (CA-Markov) Model in Land-Use Change Prediction: A Case Study of Saddle Creek Drainage Basin, Florida. Applied Ecology and Environmental Sciences, 16, 126-132. DOI: 10.12691/aees-1-6-5

Zhang F, Tiyip T, Feng ZD, Kung H-T, Johnson V C, Ding JL, Tashpolat N, Sawut M, Gui DW., 2015. Spatio-temporal patterns of land use/cover changes over the past 20 years in the middle reaches of the Tarim River, Xinjiang, China. Land Degradation and Development, 26,284- 29. https:// onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ldr.2206