بخشی از مقاله
چکیده
محدوده مسیر سنندج - دهگالن از نظر ساختار زمین شناسی و ژئومورفولوژیکی دارای شرایط مناسب جهت رخداد حرکات توده ای می باشد. در تحقیق حاضر با توجه به ماهیت حرکات توده ای، از مدل رگرسیون لجستیک جهت پهنه بندی احتمال وقوع حرکات توده ای استفاده گردیده است. رخدادهای حرکت توده ای با استفاده از GPS و تصویر ماهواره ای ETM+ و Ikonos استخراج گردیده است. الیه های مربوط به شیب، جهت شیب، ارتفاع، زمین شناسی، فاصله از گسل، تراکم زهکشی و فاصله از جاده، به عنوان متغیرهای مستقل در مدل فوق الذکر به کار گرفته شده است. پس از آزمون معنی دار بودن هر یک از متغیر های مستقل در مدل و همچنین ارزیابی میزان برازش مدل، نقشه پهنه بندی خطر وقوع حرکات توده ای در منطقه مورد مطالعه در پنج رده خطر بسیار پایین، پایین، متوسط، باال و بسیار باال با سطح اراضی به ترتیب 34، 22، 17، 9 و 3 كيلومتر مربع طبقه بندی گردیده است.
واژه های کلیدی: حرکات توده ای، رگرسیون لجستیک، پهنه بندی خطر، سنندج، دهگالن، زمین لغزش.
مقدمه
بررسی حرکات توده ای به عنوان يکي از معضالت جهاني که همه ساله باعث تلفاتی بالغ بر چند هزار نفر و وارد آمدن خسارات سنگين مالي و اقتصادي به مناطق مسکوني ميشود، از اهميت خاصي برخوردار مي باشد؛ خصوصاً که با افزايش جمعيت و اسکان در مناطقي با شیب زیاد که مستعد رويداد حرکات توده ای هستند، آمارهای جهاني تلفات و خسارات مالي ناشي از اين پديده، پيوسته در حال افزايش مي باشد. وقوع زمین لغزش های متعدد و گسترش روزافزون آنها
در بسیاری از نقاط کشور ایران در سال های اخیر و ظهور اثرات مخرب آنها موجب گشته که نظر مسئولین و به ویژه کارشناسان ذیربط به این بالی طبیعی بیش از پیش معطوف گردد ) مهدیفر و منتظرالقائم ، .)1382
بر اساس برآوردهای اولیه در ایران ، ساالنه حدود 500 میلیارد ریال خسارات مالی از طریق وقوع زمین لغزه ها وارد می شود. همچنین بررسی های انجام شده نشان می دهد که تا اوایل سال 1378 وقوع حدود 2590 زمین لغزش در کشور باعث مرگ 162 نفر، تخریب 176 باب خانه و ایجاد
* نویسنده مرتبط
27
پهنه بندی رسیک وقوع حرکات توده ای با استفاده از مدل ...
رسوب دانه ای به حجم 963807 متر مکعب شده است )کرم، .)1380 همچنین طبق بررسی های مقدماتی توسط گروه بررسی زمین لغزش های وزارت جهاد سازندگی تاکنون حدود 15 هزار زمین لغزش در ایران رخ داده است )کرم،.)1385 بر اساس اطالعات حاصل از 4146 زمین لغزش )زمین لغزش هایی که خسارت های آن ها ثبت شده است( خسارت های ایجاد شده شامل 185 کشته و بالغ بر 1893 میلیارد ریال می باشد)کاردان ، .)1383
شناخت نوع و فرآیند شکل گیری، عوامل مؤثر در ایجاد حرکات توده ای و شناخت گستره های دارای زمین لغزش و تعیین میزان خطر آن ها، مهمترین گام هایی است که در راستای جلوگیری از این نوع مخاطره طبیعی باید به آن توجه شود. از این رو در سال های اخیر تحقیقات گسترده ای بر روی شیوه های تهیه نقشه های پهنه بندی خطر زمین لغزش صورت گرفته است. این مطالعات اغلب با استفاده از روش های ابداع شده در سایر کشورها ) مانند روش آماری رگرسیون لجستیک ( انجام و به صورت مقاله و گزارش در ژورنال های مختلف منتشر شده است ) مهدیفر و نیک اندیش ، .)1384
تفسیر و طبقه بندی حرکات توده ای به صورت سیستمی و
اساسی توسط کرودن (Cruden,1991) و وارنز (Varnes,1978)
صورت گرفته است. بنا به تعریف کرودن))1991 حرکات دامنه ای در برگيرنده کليه فرايند هايي است، که منجر به حرکت توده اي از مواد، شامل: سنگ، خاک، يا ترکيبي از آن ها به سمت پايين دامنه مي شود(.(Schor and Gray, 2007 پهنه بندی خطر نیز به مفهوم تقسیم بندی سطح زمین به بخش های مختلف و رده بندی این بخش ها براساس درجه خطر )استعداد ( زمین لغزش به کار می رو(.(Varnes,1984
همه ساله ده ها زمین لغزش در نقاط مختلف کشور رخ مي دهد و مناطق مسکونی، راه ها و تأسیسات بسیاری را مورد تهدید قرار می دهند. مسیر سنندج – دهگالن در استان کردستان یکی از مناطقی است که در آن حرکات توده ای اتفاق می افتد. براساس داده های ثبت شده در بانک اطالعاتی زمین لغزش های کشور، استان کردستان سومین استان از نظر فراوانی وقوع زمین لغزش پس از مازندران و گلستان محسوب می شود. وجود شیب های تند در دامنه های مسلط به جاده با ساختار توپوگرافی خشن و ارتفاع زیاد و همچنین مکان یابی نامناسب جاده به واسطه از بین بردن تکیه گاه دامنه ها و تغییر جهت تنش آنها از عواملی است که باعث ایجاد حرکات توده ای در اطراف این مسیر )در محدوده مورد مطالعه( شده است. تهیه نقشه های پهنه بندی خطر و مناطق مستعد حرکات توده ای گامی اساسی
2- Logistic Regression
در جهت شناخت مناطق ناپایدار در کشور محسوب میگردد و با استفاده از آنها می توان برنامه ریزی های الزم جهت اعمال محدودیت های کاربری اراضی در مناطق مستعد انجام داد و خسارات ناشی از این پدیده را به حداقل رسانید. )میرصانعی و مهدیفر، .)1383
طی سه دهه اخیر، تحقیقات متعددی در مورد پهنه بندی خطر زمین لغزش انجام شده است. با توجه به تعدد روش ها در پهنه بندی خطر زمین لغزش، روش هایی نیز برای طبقه بندی آنها تدوین گردیده است. به عنوان مثال ون وستن (Van westen, 1993) کلیه روش های پهنه بندی را براساس نوع تجزیه و تحلیل در پنج گروه مختلف شامل تجزیه و تحلیل پراکندگی لغزش ها، تجزیه و تحلیل کیفی، تجزیه و تحلیل آماری ، تجزیه و تحلیل تعیینی و تجزیه و تحلیل فراوانی زمین لغزش ها تقسیم بندی نموده است.
روش های آماری با هدف غیر ذهنی نمودن روش های پهنه بندی و ایجاد امکان تهیه مجدد نقشه ها ابداع شده اند. دو نوع روش آماری دو متغیره و چند متغیره در این ارتباط به کار گرفته می شود . در روش آماری چند متغیره، اهمیت نسبی هر یک از عوامل در وقوع زمین لغزش را با استفاده از قطع مجموعه عوامل با زمین لغزش تعیین می سازند. متداول ترین روش آماری چند متغیره، روش رگرسیون چندگانه است. در این تحقیق پهنه بندی ریسک وقوع حرکات توده ای بر اساس روش داده مبنا1 انجام گردیده است. بر اساس این روش، پهنه بندی بر مبنای استفاده از داده های وقوع حرکات توده ای انجام می شود. در این تحقیق با توجه به ماهیت حرکات توده ای از مدل آماری رگرسیون لجستیک2 برای پهنه بندی خطر وقوع حرکات توده ای استفاده گردید.
مواد و روش ها
موقعیت جغرافیایی محدوده مسیر مورد مطالعه: محدودهو مسیر مورد مطالعه در استان کردستان و در طول جغرافیایی
َ 47°2 درجه تا47° درجه و 10 دقیقه شرقی و عرض 35° درجه
َ
وَ15 دقیقه تا35° وَ21 شمالی واقع گردیده است. این مسیر تقریباٌ 50 کیلومتر طول دارد و حدود 25 کیلومتر آن که در منطقه کوهستانی واقع گردیده است، با مشکل وقوع حرکات توده ای مواجه میباشد. بقیه مسیر در منطقۀ دامنه ای و دشتی واقع گردیده است )شکل .)1 به همین علت محدوده کوهستانی در مطالعه
حاضر مورد تأکید قرار گرفته است.
منطقه مورد مطالعه از نظر تقسیمات ساختمانی، در زون سنندج - سیرجان که یکی از ناآرامترین زون های ساختمانی ایران میباشد، واقع گردیده است. از نظر سنگ شناسی، بیشتر
منطقه مورد مطالعه را سازندهای دوره کرتاسه به ویژه آهک و شیل تشکیل میدهند. همچنين وجود تودههای نفوذی به
1- Data Driven
28
محمد مهدی حسین زاده و همکاران
شکل-1 موقعیت محدوده مسیر سنندج – دهگالن در استان و کشور
ویژه آندزیت ها با میان الیه های شیل کنگلومرا و ماسه سنگ و همچنين وجود رسوبات دوره کوارترنر و عهد حاضر در اطراف رودخانه ها و آبراهه های اصلی به ویژه رودخانه صلوآت آباد، از ویژگی های زمین شناسی آن می باشد)نقشه زمین شناسی 1:100000 ، سازمان زمین شناسی کشور (.
داده ها: مهمترین مرحله در پهنه بندی خطر زمین لغزش،شناسایی عوامل موثر در وقوع آن میباشد. با شناخت صحیح عوامل لغزش و اطالع از وجود یا نبود در یک منطقه، می توان به احتمال وقوع آن پدیده پی برد. شناسایی عوامل لغزش می تواند به دو روش صورت گیرد:
تجربه یا قضاوت مهندسی: در این روش، فرد ، با تجربه خود در منطقه مبادرت به تعیین عوامل می کند و از روش تعریف شده ای که دیگران نیز بتوانند طبق آن عمل کنند پیروی نمی نماید. چنان چه در این روش از افراد مجرب استفاده شود، میتواند روش خوبی محسوب گردد.
روش بینا: در این روش با استفاده از نقشه پراکنش زمین لغزش و مقایسه آن با نقشه عواملی که گمان می رود در ایجاد زمین لغزش سهیم بوده اند ، نقش آنها تعیین می گردد. در این مطالعه از روش دوم به منظور تعیین عوامل موثر در مدل پهنه بندی خطر زمین لغزش استفاده شده است. جهت پهنه بندی خطر در منطقه ، عواملی که در سطح منطقه یکنواخت نبوده و دارای ویژگی های متفاوتی بوده اند، به عنوان عوامل مؤثر در این پهنه بندی در نظر گرفته شده اند که عبارتند از زمین شناسی)لیتولوژی(، عوامل ژئومورفولوژیکی )ارتفاع، شیب و جهت شیب(، فاصله از جاده، فاصله از گسل و تراکم شبکه زه کشی. در منطقه مورد مطالعه نقش بارش، خاک و پوشش گیاهی به دلیل همگنی و عدم نوسان
شدید در منطقه از پهنه بندی حذف گردیده است. در ادامه به معرفی هر یک از الیه های اطالعاتی، منابع تهیه داده و نحوه تهیه آن در نرم افزار GIS پرداخته می شود.
2- Digital Elevation Model
پارامترهای مؤثر در حرکات توده ای
- حرکات توده ای: الیه حرکات توده ای به عنوان متغیروابسته در مدل، مهم ترین الیه مورد استفاده در این تحقیق می باشد. این الیه ابتدا به صورت نقطه ای به کمک 1GPS برداشت گردیده است. سپس با کمک این نقاط و استفاده از تصویر ماهواره ای ETM+ و ایکونوس، پهنه های لغزشی استخراج شده است. در نهایت الیه حرکات توده ای به صورت الیه رستری صفر و یک استخراج گردیده است. در شکل2 ، پراکندگی حرکات توده ای در منطقه مورد مطالعه نمایش داده شده است.
زمین شناسی:عامل زمین شناسی به عنوان یکی از پارامترها)متغیر مستقل( در ایجاد حرکات توده ای به شمار می رود. زیرا زمین شناسی و ساختار متنوع آن اغلب باعث اختالف در پایداری و مقاومت سنگ ها و همچنین تنوع جنس خاک
می شود .(Ayalew and Yamagishi, 2005) برای استخراج این
الیه، از نقشه 1:100000 سازمان زمین شناسی کشور استفاده گردیده است. این الیه پس از رقومی سازی و کالس بندی، در مدل مورد استفاده قرار گرفته است )شکل .)3 ذکر این نکته الزم است که منطقه مورد مطالعه فاقد یکپارچگی سنگ شناسی است و ناخالصی و درهم ریختگی شدیدی در میان واحدهای آن وجود دارد که نشان دهنده عملکرد نیروهای تکتونیکی در منطقه است.
فاصله از گسل: وجود گسل ها و خطواره ها به عنوان عاملثانویه و یک متغیر مستقل در ایجاد حرکات توده ای بسیار قابل توجه است. وجود گسل های فراوان در مسیر، نقش مهمی در افزایش زاویه شیب دامنه ها در مسیر سنندج- دهگالن به ویژه در گردنه صلوات آباد داشته است. گسل اصلی منطقه یعنی گسل صلوات آباد در این میان نقش اصلی را در میان گسل های دیگر بر عهده دارد زیرا این گسل باعث ایجاد پرتگاه پله گسلی و بریدگی شیب در دامنه های طول مسیر گشته است. پس از رقومی سازی خطوط گسل ها، الیه رستری فاصله از گسل تولید گردید )شکل .)4
ارتفاع: تغییرات ارتفاعی هر منطقه به عنوان عامل مؤثر در
ایجاد حرکات توده ای محسوب می شوند. این عامل، جهت رواناب ها و میزان تراکم شبکه زهکشی را کنترل می کند و در میزان رطوبت خاک ) به عنوان عامل مؤثر در حرکات توده ای( و میزان شیب دامنه ها تأثیر به سزایی دارد. با استفاده از نقشه توپوگرافی 1:25000 سازمان نقشه برداری کشور و درون یابی آن، الیه رستری مدل رقومی ارتفاع2 تهیه گردیده است )شکل .)5
شیب: وجود شیب در دامنه ها به عنوان اساس حرکاتتوده ای مطرح می باشد. وجود این عامل به صورت بحرانی نقش تآثیرگذار عوامل دیگر در حرکات توده ای را تشدید
1- Global Positioning System1
29
پهنه بندی رسیک وقوع حرکات توده ای با استفاده از مدل ...
