تعیین معیارهای حذفی در شناسایی مناطق مناسب جهت احداث

مقدمه :

با توجه به اینکه زمان وقوع بارش و جریانات سطحی در اکثر مناطق کشور، به ویژه در مناطق آذرین، با زمان نیاز آبی بخش کشاورزی تطابق ندارد و اغلب این مناطق از نظر بهره برداری و توسعه منابع آب زیرزمینی در گروه مناطق ممنوعه بحرانی قرار دارند، لذا مهار نمودن سیلابها و جریانات زیرسطحی در مناطق مذکور دارای اهمیت زیادی می­باشد (وطنخواه اردکانی،۱۳۸۰).

منطقه مورد مطالعه شامل بخشی از کوههای کرکس واقع در باختر شهر نطنز می­باشد (شکل۱). دامنه شمالى کوههاى کرکس که دشت اردستان-­نطنز را تغذیه می­نماید، عمدتا از سنگهاى آذرین (آندزیتهاى ائوسن فوقانى) با نفوذ­پذیری پائین شکل گرفته است. در سرتاسر دامنه­هاى شمالى کوههاى کرکس آبراهه­هاى متعددى وجود دارد که به علت اقلیم خاص و بارش کم، آبدهى قابل توجهى ندارند و اکثر آنها سیلابى می­باشند. از طرفی مانند سایر مناطق آذرین آبرفت­های موجود دربستر این رودخانه­ها نیز درشت دانه بوده و از تخلخل بالایی برخوردار می­باشد. با توجه به اینکه آبخوان آبرفتى دشت اردستان-نطنز از نظر بهره­بردارى و توسعه منابع آب زیرزمینى در گروه مناطق ممنوعه بحرانى قرار داده شده است و همچنین پائین آمدن کیفیت آب خارج شده از حوضه­های مرتفع کوهستانی پس از ورود به دشت و تماس با سازندهای مارنی-گچی مربوط به الیگومیوسن- میوپلیوسن، لذا احداث سدهای زیرزمینی در آبراهه­های فاقد دبی پایه در منطقه مورد مطالعه جهت مهار نمودن جریانهاى زیرسطحی و توسعه منابع آب زیرزمینی داراى اهمیت زیادى است.

بحث :

از جمله مسائل با اهمیت در تعیین محورهای مناسب جهت احداث سد زیرزمینی انجام بررسیهای ژئوفیزیکی در محدوده محور جهت مشخص نمودن مورفولوژی سنگ بستر رودخانه و همچنین ضخامت آبرفت می­باشد (سلامی، ۱۳۸۵). از آنجائی که انجام این مهم در عرصه­های وسیع نیازمند صرف هزینه و زمان قابل توجهی می­باشد، لذا در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از معیارهای حذفی وسعت مناطق قابل بررسی تا حد امکان کاهش یابد.

معیارهای حذفی مورد نظر در تعیین مناطق مناسب جهت احداث سد زیرزمینی شامل شیب بستر رودخانه، قنوات، مناطق گسلها، مناطق دارای کاربری و لیتولوژی تکیه­گاهها می­باشد (سلامی،۱۳۸۵). معیارهای مذکور به شکل لایه­های اطلاعاتی جداگانه تهیه و به محیط رستری منتقل شده­اند. پیکسل­ها در تمامی لایه­ها دارای اندازه برابر و از ارزش عددی صفر یا یک برخوردار می­باشند. پیکسل­های با ارزش­ عددی صفر منطبق بر مناطق نامناسب و پیکسل­های با ارزش عددی یک منطبق بر مناطق داراى پتانسیل احداث سد زیرزمینى می­باشند. معیارهای مورد نظر به شرح زیر می­باشند:

• شیب

مسفین Mesfin,۱۹۹۹)) در گزارش علمی خود در ارتباط با پروژه­های سد زیرزمینی اجرا شده در اتیوپی شیبهای کمتر از ۵ درصد را به دلایل سرعت کم جریان آب در این مناطق و تشکیل مخازن مناسب زیرسطحی با حجم مناسب جهت احداث سد زیرزمینی مناسب می­داند (Foster,۲۰۰۴) . در این ارتباط پس از دادن بعد ارتفاعی به نقشه­های توپوگرافی منطقه، مدل رقومی ارتفاع تهیه گردید. سپس با اعمال فیلترهای جهتی df/dx و df/dy  مقدار شیب مشخص شده است (شکل۲). پیکسل­های با شیب بیشتر از ۵ درصد دارای ارزش عددی ۰ و پیکسل­های با شیب کمتر از ۵ درصد دارای ارزش عددی ۱ و منطبق بر مناطق داراى پتانسیل جهت احداث سد زیرزمینى می­باشند.

• قنوات

قنوات عمده­ترین منابع آبی موجود در منطقه می­باشد. جهت تهیه نقشه پراکندگی قنوات در منطقه مورد بررسی از نقشه پراکندگی منابع آبی دشت اردستان- نطنز تهیه شده توسط مرکز تحقیقات منابع آب کشور (۱۳۷۹) استفاده گردید.  با این فرض که محور سد زیرزمینی نباید بر کوره قنوات منطبق باشد یک بافر با فاصله ۱۰۰ متر از محور کوره قنوات تعریف گردید. برای مناطق درون محدوده بافر ارزش عددی ۰ و برای مناطق بیرون از بافر ارزش عددی ۱ تعریف گردید (شکل ۳).

·          تکیه­گاههای آبرفتی

پادگانه­های آبرفتی قدیمی مرتفع در کرانه رودخانه­های منطقه با بافت درشت دانه و نفوذپذیری بالا از جمله مناطقی می­باشند که دیواره سد را به دلیل نشت آب از تکیه­گاهها نمی­توان بر روی آنها بنا نهاد. مناطق مذکور با استفاده از عکسهای هوایی منطقه با مقیاس ۱:۲۰۰۰۰ قابل شناسایی می­باشند. در نقشه تهیه شده مناطقی که در برگیرنده پادگانه­های آبرفتی مرتفع و قدیمی می­باشد دارای ارزش عددی ۰ و سایر لیتولوژی­ها دارای ارزش عددی ۱ می­باشند (شکل۴).

·          مناطق دارای کاربری

در نقشه کاربری اراضی که برخی از کلاسهای ژئومورفولوژیکی نیز در آن تعریف گردیده است با استفاده از طبقه­بندی نظارت شده بر روی تصاویر ماهواره­ای سنجنده ETM⁺  و عکس­های هوایی انواع کلاسهای موجود شامل مناطق شهری،  روستاها، رخنمونهای سنگی، باغات و مزارع کشاورزی و نهشته­های آبرفتی موجود در بستر رودخانه­های منطقه مشخص گردیده است (شکل۵). در این نقشه برای نهشته­های آبرفتی موجود در بستر رودخانه ارزش عددی ۱ و برای سایر کلاسها ارزش عددی ۰ در نظر گرفته شده است.

·          گسل

مناطق گسلی موجود در بستر و ساحل رودخانه­ها جزء مناطق نامناسب احداث سدزیرزمینی می­باشند. با توجه به طول موج بلند باند ۷ ماهواره لندست، سنجندهETM+ و تأثیر کمتر پراکنش جوی بر آن، همچنین به دلیل یکنواختی نسبی تن خاکستری سنگ، خاک برهنه و پوشش گیاهی که باعث مغایرت خوب زمینه با سایه­ها می­شود، برای واضح سازی خطواره­ها از این باند استفاده گردید (خدائی و ناصری،۱۳۷۹). مراحل واضح سازی خطواره­ها به شرح زیر است:

۱.    هموارسازی تصویر اولیه با استفاده از فیلتر گوسی پائین گذر Gaussian low pass) (filter: فیلتر گوسی مورد استفاده از یک پنجره (Kernel) ۳*۳ تشکیل شده است که به پیکسل­های نزدیک به پیکسل مرکزی وزن بیشتری اختصاص داده و در عین هموارسازی تصویر، اطلاعات مربوط به حاشیه را نیز حفظ می­کند. لازم به توضیح است که اندازه پنجره به کار رفته جهت تولید این تصویر بر اساس میزان ناهمواریهای تصویر انتخاب می­شود. برای تصاویر ناهموار اندازه پنجره کوچک­تر (۳*۳ پیکسل) و برای تصاویر هموار پنجره­های با ابعاد بزرگ­تر (۹*۹ پیکسل) را توصیه می­کنند.

۲.       واضح سازی روندهای جهتی فوق با استفاده از فیلترهای جهتی(Directional filters) (اشکال۶و۷).

کلید واژه ها: سایر موارد