آشکارسازی تغییرات مورفولوژی رودخانه با استفاده از عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای چند زمانه (مطالعه موردی بخشی از رودخانه قزل‌اوزن از روستای پیرچم تا روستای گیلوان)

جریان‌های سیلابی سبب فرسایش و ترسیب مواد رسوبی در رودخانه‌ها می‌گردند و هریک از این عوامل باعث تغییر شکل در مورفولوژی رودخانه می‌شود. این تغییر شکل سالانه به فعالیت‌های ساکنان حاشیه رودخانه و تاسیسات مجاور آن صدماتی وارد نموده و در مسیر رودخانه نیز مشکلاتی به همراه می‌آورد. از این لحاظ تشخیص فرسایش‌پذیری و پهنه‌بندی آن در یک رودخانه از مواردی است که جهت مدیریت و کنترل فرسایش رودخانه‌ای مورد استفاده خواهد بود. در این تحقیق ضمن بررسی شرایط و عوامل موثر در فرسایش و رسوب‌گذاری بازه‌ای از رودخانه‌ی قزل‌اوزن، حدفاصل روستای پیرچم تا روستای گیلوان، به طول حدود 15 کیلومتر، ابتدا اطلاعات مختلف هیدرولیکی، خاکشناسی، فیزیوگرافی، توپوگرافی و زمین‌شناسی بازه‌ی موردپژوهش جمع‌آوری شد و سپس توسط تصاویر ماهواره‌‌‌های irs و landsat و نیز عکس‌های هوایی در دوره‌ی زمانی 1347 تا 1389، پلان و الگوی جابجایی رودخانه در محیط gis بررسی شد. در این بررسی پس از تقسیم‌بندی محدوده‌ی مورد پژوهش به 10 بازه‌ی مختلف، موقعیت مکانی خطوط ساحلی طرفین رودخانه و عرض جابجایی رودخانه در مقاطع زمانی مختلف، و مناطق بحرانی تخریب یا رسوب‌گذاری شده در هر بازه مشخص شدند. به‌موازات آن با استفاده از اطلاعاتی نظیر ظرفیت جذب رطوبت خاک، پوشش گیاهی و بافت خاک حاشیه رودخانه‌ی مورد پژوهش و همچنین خصوصیات هیدرولیکی جریان‌های اتفاق افتاده، عوامل موثر بر فرسایش در بازه‌های مختلف رودخانه‌ی قزل‌اوزن، مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفتند. بررسی تغییرات شکل رودخانه و مشخصه‌های هندسی آن نشان داد رودخانه قزل‌اوزن در 9.95 کیلومتر از محدوده‌ی مورد پژوهش حالت سینوسی و پیچان‌رودی دارد، و تقریباً 85 درصد پیچان‌رودها در محدوده ضریب پیچشی 1.06 تا 1.5 قرار دارند. تعداد پیچان‌رودهای بازه‌ی موردپژوهش، از 19 پیچان‌رود در سال 1347 به 15پیچان‌رود در سال 1389 کاهش‌یافته است. با توجه به معیار زاویه مرکزی قوس‌ها، بیشترین فراوانی زاویه مرکزی در این بازه (40%) در دسته 15885 درجه‌ای قرار گرفت که مربوط به حالت پیچان‌رودی توسعه‌یافته است و بیشترین مقدار زاویه در سال 1347 حدود 139 درجه و در سال 1389 حدود 182 درجه می‌باشد و لذا این محدوده از رودخانه قزل‌اوزن، یک رودخانه مئاندری جوان و پویا است. نتایج نشان داد ناپایدارترین بازه قزل‌اوزن در ناحیه چندشاخگی آن‌که در بازه شماره 5 قرار دارد، دیده می‌شود. از اینرو کاهش شیب و کم شدن توان هیدرولیکی رودخانه سبب ایجاد پدیده چندشاخگی در این بازه شده است. متوسط شعاع حلقه‌های پیچان‌رودی در سال 1389 بیشتر بود و این امر ناشی از فرسایش‌پذیری کناره رودخانه که غالباً آبرفتی و مارنی است می‌باشد و حاکی از توسعه شعاعی حلقه‌های پیچان‌رود است. با مقایسه‌ خط مرکزی‌ رودخانه‌ در سال‌های‌ 1347 و 1389 نیز ملاحظه‌ گردید که‌ حالات مختلف‌ فرسایش ساحلی‌ و میان‌بری‌ در حلقه‌های‌ مئاندر وجود دارد. لذا با توجه به ارزیابی های میدانی از عوامل هیدرولیکی‌ مرتبط با ناپایداری کناره‌ها در طول مسیر رودخانه، می‌توان به فرسایش پنجه دیواره‌ها، که ناشی از سرعت زیاد جریان در پای این دیواره‌ها و ریزش آن، و وقوع فرسایش خندقی در بالای دیواره‌ها به‌واسطه زهکشی نامناسب زمین‌های کشاورزی مشرف ‌به رودخانه می‌باشد، اشاره نمود.

Detection of River Morphological Changes Using Aerial Photographs and Multi- Time Satellite Imagery (Case Study of Part of the Ghezel_Ouzan River from Pircham Village to Gilvan Village)

Floods cause erosion and sequestration of sedimentary material in rivers, and each of these factors causes deformation in river morphology. This change in shape annually damages the activities of the residents of the riverbank and its adjacent facilities, and it also presents problems along the river. In this regard, erodibility detection and zoning in a river is one of the issues that will be used to manage and control river erosion. This study was done on a 15 km downstream reach of GhezelOzan River in north of IRAN. This part of the river in terms of geomorphology, is an alluvial river with fine to coarse bed material and due to geometric, hydraulic, geological and bed and side material conditions. Then the IRS and Landsat satellites images as well as aerial photos from 1968 to 2010, the plan and pattern of river displacement in GIS environment were investigated. In this study, after dividing the study area into 10 different intervals, the location of the riverbanks and river displacement widths at different time points, and the critical or degraded or deposited critical areas in each interval were determined. In addition, using factors such as soil moisture uptake capacity, vegetation cover and soil texture of the studied river margin as well as the hydraulic properties of the flows occurring, the factors affecting erosion at different intervals of the studied river were analyzed. Investigations of river deformation and geometrical characteristics of the river showed that the GhezelOzan River at 9.95 km was in the range of sinusoidal and meandering coefficient, and approximately 85% of the windings were in the range of meandering coefficient of 1.06 to 1.5. The number of Meander in the study period has decreased from 19 Meander in 1968 to 15 Meander in 2010.According to the criteria of the central angle arches, the most frequent central angle within this range (40%) were ranked in categories relating to meander developed 15885, And the highest angle in 1968 is about 139 degrees and in 2010 is about 182 degrees and so this area is from the GhezelOzan River, a young and dynamic Meander river. The results showed that the most unstable reach in the multithickness region is in the 5th reach. Decreasing the slope and decreasing the hydraulic power of the river have caused a multifaceted phenomenon in this area. The average radius of Meander was higher in 2010, due to the erosion of the riverbank, which is often alluvial and marl, indicating the radial development of Meander. Comparing the central line of the river in 1968 and 2010, it was also observed that there are different states of coastal erosion and shortening in the meander rings. Hydraulic factors associated with the instability of the banks along the river can be the erosion of the under of the walls due to the high velocity of flow at the bottom of these walls and its fall, and the occurrence of gully erosion over the walls due to inadequate drainage of farmland.