اولويت‌ بندي عوامل موثر برگسترش واريزه‌ها و تهيه نقشه حساسيت آن با استفاده از مدل‌ هاي تراكم سطح و DSI (مطالعه موردي: دره هراز، پلور- بايجان)

مقدمه و هدف: واريزه‌ها يكي از پديده‌هاي مهم حركت‌هاي دامنه‌اي در مناطق كوهستاني هستند. شرايط اقليمي خشن و فراهم بودن ساختارهاي تكتونيكي و زمين شناسي در ارتفاعات كوهستاني البرز مركزي سبب شده است تا به اندازه قابل توجهي، واريزه‌ها در دامنه‌ها تشكيل شوند. مطالعه اين فرآيند با تكيه بر دو الگوي فرصت و تهديد، اهميت ويژه‌اي دارد. از اين رو، پژوهش حاضر سعي دارد حساسيت وقوع جريان‌هاي واريزه‌اي دره هراز در محدوده پلور تا بايجان را واكاوي كرده و با ارائه شاخصي مناسب جهت اولويت بندي عوامل موثر در تشكيل و گسترش واريزه‌ها، به پهنه بندي دقيق‌تر آن دست يابد. مواد و روش‌ها: در اين راستا، تاثير شش لايه اطلاعاتي شامل ليتولوژي، ارتفاع، شيب، جهت دامنه، فاصله از گسل، پوشش گياهي و كاربري زمين بر رخداد و گسترش واريزه‌ها مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا با استفاده از نقشه زمين شناسي دماوند، با مقياس 1:100000 و تصاوير گوگل‌ارث موقعيت واريزه‌ها در منطقه شناسايي و نقشه پراكنش آن پس از برداشت ميداني و ثبت نقاط به وسيله دستگاه GPS تهيه و به محيط GIS منتقل شد. نقشه‌هاي عوامل مستقل و تاثيرگذار برگسترش واريزه‌ها شامل ليتولوژي و فاصله از گسل از نقشه زمين شناسي دماوند و ارتفاع، شيب و جهت دامنه با استفاده از مدل رقومي ارتفاعي ASTER تهيه شد. نقشه پوشش گياهي و كاربري زمين از نقشه پوشش سراسري ايران با پردازش تصاويرSentinel  در پلتفرم  Google Earth Engine Cloudتهيه گرديد. در مرحله بعد، نقشه پراكنش واريزه‌ها با هريك از نقشه‌هاي عوامل موثر قطع داده شد و وزن هر طبقه از متغيرها بر اساس مدل تراكم سطح بدست آمد و نقشه پهنه‌بندي گسترش واريزه‌ها در پنج طبقه حساسيت خيلي زياد، زياد، متوسط، كم و خيلي كم تهيه گرديد. همچنين براي اولويت‌بندي عوامل موثر و تهيه نقشه دقيق‌تر، از ميانگين وزن موثر شاخص حساسيت واريزه‌ها (DSI) استفاده شده است. يافته‌ها: تحليل عوامل موثر بر گسترش واريزه هاي منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل تراكم سطح نشان مي دهد كه واحدهاي سنگي ملافير (بازالت‌هاي هوازده) بيشترين وزن را در بين تمام واحدهاي سنگي و كل عوامل موثر در گسترش واريزه‌هاي منطقه به خود اختصاص داده است. پس از آن، به ترتيب سنگ آهك بيوژنيك، پادگانه‌هاي آبرفتي و سازند لار از وزن و اهميت بيشتري دارند. بررسي عامل ارتفاع نشان مي‌دهد كه از 2100 متر به بالا بر فراواني واريزه‌ها افزوده شده و طبقه ارتفاعي 2400 تا 2700 متر از حساسيت بيشتري برخوردار است. از نظر عامل شيب، بيشتر واريزه‌هاي منطقه در شيب بين 10 تا 40 درجه مشاهده شده‌اند و بيشترين پوشش واريزه‌اي مربوط به طبقه شيب 20 تا 30 درجه مي‌باشد. محاسبه تراكم سطح واريزه‌ها در جهت‌هاي مختلف نشان مي‌دهد كه دامنه‌هاي شمال غربي و شمالي بيشترين وزن و حساسيت را به خود اختصاص دادند. فرآيند يخبندان و ذوب برف در تخريب سنگ‌ها و ايجاد بيشتر واريزه ها در اين دامنه ها مشهود است. بررسي فاصله از گسل نيز نشان داد فراواني واريزه‌ها تا فاصله 1000 متري قابل توجه است و بيشترين وزن اين لايه بر اساس تراكم سطح، مربوط به طبقه صفر تا 500 متري از گسل‌ها مي‌باشد. گسل‌ها علاوه بر انتقال تنش‌هاي لرزه‌اي باعث نفوذ آب ناشي از ذوب برف به درون سنگ‌ها شده و در تخريب سنگ‌ها و ايجاد واريزه موثرند. از نظر پوشش گياهي و كاربري، زمين‌هاي مرتع بيشترين ميزان حساسيت واريزه‌ها را دارند. همچنين نتايج حاصل از تحليل آماري تراكم سطح و تهيه نقشه پهنه بندي منطقه نشان داد كه 5، 21/15، 29/78، 29/53 و 14/54 درصد از مساحت منطقه به ترتيب داراي حساسيت خيلي زياد، زياد، متوسط، كم و خيلي كم براي گسترش واريزه‌ها هستند. بر اساس مدل شاخص حساسيت واريزه (DSI)، كاربري زمين، جنس سنگ و شيب به ترتيب با ميانگين وزن موثر 21/04، 20/12 و 18/72 بالاترين اولويت را داشته و عامل‌هاي اصلي كنترل كننده گسترش واريزه ها در منطقه هستند. عامل‌هاي ارتفاع، جهت دامنه و فاصله از گسل به ترتيب با ميانگين وزن موثر 13/76، 12/92 و 10/67 در اولويت‌هاي بعدي قرار دارند. نتيجه‌گيري: در پژوهش حاضر با استفاده از مدل تراكم سطح، پراكنش واريزه‌ها در طبقات مختلفي از متغيرهاي مستقل مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت و اهميت هر طبقه از پارامترهاي موثر در گسترش واريزه‌ها بر اساس وزن دهي لايه‌ها نسبت به هم تعيين شد. براي ارزيابي كارآمدي نتايج مدل تراكم سطح و صحت سنجي عملكرد آن، نقشه پهنه بندي گسترش واريزه‌ها با استفاده از مدل شاخص حساسيت واريزه نيز تهيه شد. ارزيابي دقت مدل ها با استفاده از رابطه احتمال تجربي (P) نشان داد كه مدل ‌هاي تراكم سطح و DSI به ترتيب با احتمال 0/79 و 0/80 براي پهنه بندي حساسيت واريزه‌ها در منطقه مناسب هستند. طبقات حساسيت زياد تا خيلي زياد گسترش واريزه حدود 26 درصد از سطح منطقه را پوشش داده كه از يك منظر توان محيطي به حساب مي‌آيد، به طوري‌كه با تشكيل ذخيره‌ حجمي به عنوان يك كانسار رسوبي جهت مصرف در سازه‌هاي مهندسي قابل بهره‌برداري هستند و از منظر ديگر خطر بالقوه در زمينه‌هاي كشاورزي، مناطق مسكوني و سازه‌هاي هيدروليك محسوب مي شوند.