کاربرد مدل Order Matrix در تحلیل تعادل آبراهه‌ها و سازندهای زمین‌شناسی حوضه سیمره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده منابع طبیعی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران

2 دانشکده اقتصاد و مدیریت دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران

چکیده

شبکه آبراهه‌ها به‌واسطه ویژگی پویای آن و تحت تأثیر پارامترها و متغیرهای مختلفی چون زمین‌شناسی، تکتونیک، هیدرولوژی، اقلیم و پوشش گیاهی، همواره از نظر فرم و الگو در معرض تغییر و تحول قرار دارند. تکنیک Order Matrix یک روش را عرضه می‌کند که درجه‌ی بی‌نظمی شبکه‌های رودخانه‌ای را بررسی نموده و پیچیدگی شبکه‌ آبراهه‌ها را مستقل از اندازه آن‌ها، به صورت کمی ارائه و تحلیل می‌کند. در این پژوهش با هدف بررسی تعادل بین فرم‌‌ها و الگوی شبکه آبراهه‌ها و سازندهای حوضه سیمره، از مدل Order Matrix استفاده شده‌است. در مرحله اول پژوهش با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست سال 2017، نقشه‌های زمین‌شناسی، نقشه‌های توپوگرافی و DEM منطقه مورد مطالعه، مرز و شبکه‌های آبراهه‌های حوضه استخراج و در محیط نرم افزار ArcGIS10.5 پردازش و مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج مدل Order Matrix نابرابری و ناتعادلی در دو سمت حوضه را نشان می‌دهد. به دلیل عملکرد متفاوت سازندهای زمین‌شناسی، در سمت راست یک الگوی زهکشی تکامل نیافته و تقریبا موازی شکل گرفته است، در حالی که در سمت چپ الگوی آبراهه‌ها به سمت نزدیک شدن به یک الگوی درختی می‌باشند. همچنین نظم سلسله مراتبی درحوضه کم بوده که نشان‌دهنده فعالیت‌های تکتونیکی می‌باشد. وضعیت تکتونیکی و یکسان نبودن مقاومت سنگ‌ها در حوضه سیمره عامل اصلی ایجاد نابرابری و ناتعادلی در سطح منطقه بوده و در نتیجه باعث طولانی‌تر شدن زمان تأخیر شده و نوعی بی‌نظمی و عدم هماهنگی بین فرم و فرآیندهای حوضه ایجاد نموده است.

کلیدواژه‌ها


Abbasi, A., 2007. Order MatrixAnalysis of Stream Network in Geomorphology, Proceedings of the 2st Century Geography Conference, Islamic Azad University of Najafabad, p. 593-584.
Asghari Saraskanrood, P., Zinnali, B., 2015. Investigation of the meander pattern of the Garmichai River in East Azarbaijan province using geomorphology and fractal analysis. Geographical Researches Quarterly Journal, 4(119), 78-64.
Avsin, N., Vandenberghe, J., van Balen, R., Kıyak, N.G., Ozturk, T., 2019. Tectonic and climatic controls on Quaternary fluvial processes and river terrace formation in a Mediterranean setting, the Göksu River, southern Turkey. Quaternary Research 91(2), 533–547.
Azizian, A., Shokoohi, A. 2013. An Investigation on the Effects of DEM Resolution and Stream Delineation Thresholds on the Performance of the Kinematic-wave-based GIUH Model. Hydraulic Journal 8(3), 1-18.
Bahrami, S., 2015. Quantitative analysis of hierarchical anomaly of drainage network and its relationship with tectonics. Geography and Environmental Planning 26(1), 15-34.
Bartolini, C., 2012. Is the morphogenetic role of tectonicsoveremphasized at times? Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata 53(4), 459–470.
Biswas, S.S., 2016. Analysis of GIS Based Morphometric Parameters and Hydrological Changes in Parbati River Basin, Himachal Pradesh. India, Journal of Geography Natural Disasters 6(2), 1-8.
Burbank Douglas, W., Anderson, Robert, S., 2012. Tectonic Geomorphology.Second Edition, Wiley-Blackwell, p. 454.
Carke, J., Aher, P.D., Adinarayana, A., Gorantivar, J., 2015. Prioritization of Watersheds Using Multicriteria Evalution Through Fuzzy Analytical Hierarchy Process. Agricultural Engineering Int: CIGR Journal 15(1), 11-18.
Elamizadeh, H., Abbasi, A.R., 2018. Geomorphic Analysis of Micro- Stream Order Matrixof Dry Lake of Urmia Lake. Quantitative Geomorphological Research 6(4), 159-147.
Fatahi, M.E., Kamiab, S.A., 2018. Adaptation of the geomorphological properties of the Basin and the multifractal characteristics of the Stream. Water Resources Research 19(5), 326-311.
Gao, H., Li, Z., Liu, F., Wu, Y., Li, P., Zhao, X., Jia, H., 2020. Terrace formation and river valley development along the lower Taohe River in central China. Geomorphology 348, 106885.
Gupta, V.K., Mesa, O.J., 2014. Horton laws for hydraulic–geometric variables and their scaling exponents in self-similar Tokunaga river networks, Nonlin. Processes Geophysics 21, 1007-1025.
Hosseinzadeh, S.R., Sepehr, A., Rashidi, M., Zarei, H., Khanebad, M., 2016. Study of geomorphological changes of Karun River bed and its causes from 1954 to 2011. Quantitive Geomorphological Reasearch 5(1), 59-43.
Jafarzadeh Khatibani, K., Moeini, A., Ahmadi, H., 2016. Investigation of the relationship between soil and geological variables with drainage density, Journal of Soil and Water Conservation 6(1), 107-100.
Kabanov, P., Gouwy, S.A., 2017. The Devonian Horn River Group and the basal Imperial Formation of the central Mackenzie Plain, N.W.T., Canada: multiproxy stratigraphic framework of a black shale basin. Canadian Journal of Earth Sciences 54(4), 409–429.
Karami, F., Rajabi, M., Abazari, K., 2018. Analysis of drainage network anomalies and their relation to neotectonics in North Tabriz catchments. Quantitative Geomorphological Research 7(1), 47-37.
Kycl, P., Rapprich, V., Verner, K., Novotny, J., Hroch, T., Misurec, J., Goslar, T., 2017. Tectonic control of complex slope failures in the Ameka River Valley (Lower Gibe Area, central Ethiopia): Implications for landslide formation. Geomorphology 288, 175–187.
Meixner, T., Williams, Z.C., Pelletier, J.D., 2019. Self-affine fractal spatial and temporal variability of the San Pedro River, Southern Arizona, American Geophysical Union, p. 1-20.
Mohammadi, M., Ekhtesasi, M., Talebi, A., 2019. The Application of fractal dimension and morphometric properties of drainage networks in the analysis of formation sensibility in arid areas (Case Study, Yazd-Ardakan Basin). Desert Ecosystem Engineering Journal 9 (4), 374-391.
Ortega-Becerril, J.A., Garzón, G., Tejero, R., 2018. Controls on strath terrace formation and evolution: The lower Guadiana River, Pulo do Lobo, Portugal. Geomorphology 319, 62–77.
Piri, Z., Rezaei Moghaddam, M.H., Ashouri, M., 2014. Investigating the Impact of Dam Construction on Route and River Pattern Change Using GIS and Remote Sensing (Case Study: Ahar River). Geography and Environmental Planning 56(4), 68-57.
Plint, A.G., Krawetz, J.R., Buckley, R.A., Vannelli, K.M., Walaszczyk, I., 2017. Tectonic, eustatic and climatic controls on marginal‐marine sedimentation across a flexural depocentre: Paddy Member of Peace River Formation (Late Albian), Western Canada Foreland Basin. The Depositional Record 4(1), 4–58.
Rozo, G.A., Nogueira, C., Soto, C., 2014. Remote sensing-based analysis of the planform changes in the Upper Amazon River. Journal of Arid Environments 19, 425-439.
Sepehr, A., Khosravi, A., Abdollahzadeh, Z., 2016. Fractal behavior and its relationship with hydromorphometric characteristics of the northern slope catchments. Hydrogeomorphology 9, 1-20.
Soltani, S.H., Ghahroodi Tali, M.H., Sadogh, H.H., 2019. Application of Remote Sensing and Fractal Mathematical Model to Investigation of the Behavior and Changes of Geomorphological Landscapes of Aras River. Quantitative Geomorphology Research 7(4), 92-72.
Sowpamilk, M., 2014. Implication of fractal dimension on properties of rivers and river basins. International Journal of Civil Engineering and Technology 5(12), 155-164.
Tunas, I., Anwar, N., Lasminto, U., 2016. Fractal Characteristic Analysis of Watershed as Variable of Synthetic Unit Hydrograph Model. The Open Civil Engineering Journal 10(1), 706-718. 
Yang, H., Shi, C.H., 2017. The Fractal Characteristics of Drainage Networks and Erosion Evolution Stagesof Ten Kongduis in the Upper Reaches of the Yellow River, China. Journal of Resources and Ecology 8(2), 165-173.
Yu, F., Serena, C., Kyungrock, P., Gavan, M.G., Suresh, P., Rao, C., Montanari, A., Jawitz, J.W., 2018. Globally Universal Fractal Pattern of Human Settlements in River Networks. American Geophysical Union, p. 1-20.
Zhou, Z., Zhihui, N., Lichun, W., Liang, Z., 2017. Fractal research of transverse sections of a long river channel below a dam. Environment Earth Scince 76, 1-11.