تحلیل درجة مخاطرة مخروط‌ افکنه‌های بینالود جنوبی بر پایة مقبولیت شاخص‌های مورفوتکتونیک

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ژئومورفولوژی، دانشکدة منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع طبیعی، مدیریت مناطق بیابانی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این پژوهش، با این فرض که با فعال بودن تکتونیک، درجة مخاطره افزایش می‌یابد، آسیب‌پذیری سکونتگاه‌های توسعه‌یافته بر روی مخروط‌افکنه‌های فعال باجادای بینالود جنوبی تحلیل شده است. در ابتدا، بر پایة شاخص‌های مورفوتکتونیکی ضریب مخروط‌گرایی، شاخص نسبت کف دره به ارتفاع، شاخص عدم تقارن حوضة آبریز و شاخص پیچ‌وخم جبهة کوهستان، درجة تکتونیک مخروط‌افکنه‌های مورد بررسی محاسبه شد. پس از محاسبة تکتونیک، با کمک شاخص مقبولیت و بردار وزن مرکزی، مطلوبیت شاخص مورفوتکتونیکی مشخص شد. این مطلوبیت شاخص وزن و تأثیر بیشتری بر درجة مخاطرة مخروط‌افکنه‌ها و در نتیجه، آسیب‌پذیری سکونتگاه‌های مستقر روی مخروط‌افکنه دارد. در پایان، با طبقه‌بندی مخروط‌افکنه‌ها به سه گروه خطر کم، متوسط و زیاد، درجة مخاطره از حیث سکونتگاه‌های توسعه‌یافته در مخروط‌افکنه‌ها تحلیل شد. نتایج نشان داد که سه مخروط‌افکنة بوژمهران 1، خرو و درود از لحاظ شاخص مقبولیت، بیشترین مقبولیت را برای سه رتبة اول کسب کردند. همچنین، مشخص شد که شاخص‌های مورفوتکتونیکی نسبت کف دره به ارتفاع و سینوسیتة کوهستان بیشترین سهم را در درجة مخاطرة مخروط‌افکنه‌های خرو و درود دارد. نتایج مؤید این مطلب بود که شهر بوژمهران، خرو و درود که بر روی مخروط‌افکنه‌ها‌ توسعه یافته‌اند، آسیب‌پذیری زیادی نسبت به تحولات مخروط‌افکنه‌ای دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analysis of the intensity of Alluvial Fans Hazards in South Binalud Based on Acceptability of Morphotectonic Indices

نویسندگان [English]

  • Adel Sepehr 1
  • Zahra Abdollahzadeh 2
1 Assistant Professor of Geomorphology, Faculty of Natural Resources and Environemnt, Ferdowsi University, Mashhad, Iran
2 MA Student of Desert Management, Ferdowsi University, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Introduction
Alluvial fans are depositional landforms developed on a confined channel emerged from a drainage basin, i.e. between a mountain range and a plain. An alluvial fan is a fan- or cone-shaped deposit of sediments crossed and built up by streams. If a fan is built up by debris flows, it is properly called a debris cone or colluvial fan. These flows come from a single point source at the apex of the fan. They move to occupy the positions on the fan surface over time. The fans are typically found where a canyon draining mountainous terrain enter out onto a flatter plain, and especially along fault-bounded mountain fronts.
Alluvial fans have gentle slope, cone-to fan-shaped landforms created over thousands to millions of years by deposition of eroded sediments at the base of mountain ranges. They are easily recognized in arid, to semi-arid environments such as that of the bajada of southern Binalud. A convergence of neighboring alluvial fans into a single apron of deposits against a slope is called a bajada, or compound alluvial fan. The term active refers to that portion of an alluvial fan where deposition, erosion, and unstable flow paths are possible. If flooding and deposition have occurred on a part of an alluvial fan in the past 100 years, that part of the fan can be considered active. This conclusion can be supported by historic records, photographs, aerial photography, and engineering and geomorphic information. The main objective of this paper is to study the relationship between morphotectonic properties and alluvial fans hazard intensity in the alluvial fans located in the areas of southern Binalud.This is to understand vulnerability of settlements established in these fans. Alluvial fans can be a source of major hazards. Recognizing the type of depositional process (e.g. debris flows, rock avalanches, and sheet floods) in the early stage of urban planning and land development will prevent loss of lives and damages to infrastructure. According to the correlation between active tectonic and hazard intensity, the study has analyzed urban vulnerability of alluvial fans.
 
 
Materials and Methods
To analyze urban vulnerability and hazard intensity of the alluvial fans, the research employed four morphotectonic indices including Vf, AF, Smf and fan conically index, and tectonic degree of each alluvial fan. Then, using acceptability index and central weight vector was measured for utility of each morphotectonic index by weight vector and effectiveness on urban vulnerability. The rank acceptability index describes the share of parameter values granting alternative xi rank r. The most acceptable (best) alternatives are those with high acceptability for the best (smallest) ranks.
The central weight vector is defined as the expected center of gravity of the favorable weight space. The confidence factor is defined as the probability for an alternative to be the preferred one with the preferences expressed by its central weight vector. Ultimately three hazard classes were identified for risks of alluvial fans.
 
Results and Discussion
The results of the study indicated that three alluvial fans involving Bozmehran 1, Kharv and Darroud have been gained most acceptability for the first rank. The results showed that Vf and Smf are main morphotectonic indices to high acceptability for Kharv and Darroud. This status in the Bozmehran1 was approximately equal for all. The vulnerability classification showed that alluvial fan of Bozmehran 1 has high intensity and then population of this region is in face of geomorphological hazards. This condition is also true for Bozmehran 2.
The acceptability analysis for Nishabur city as the main settlement established in the alluvial fan is different. The result showed that Nishabur obtained moderate vulnerability class which refers to ratio of alluvial fan shape in this area. In spite of active tectonic for AF and Vf, shape ratio 1 for this alluvial fan decline the effects of other tectonic indices. In general, landslide and flooding hazards are probable and possible according to the faults and climate conditions in Binalud. Therefore, a risk management is needed to manage the urban areas developed on the alluvial fan located on Binalud.
 
Conclusion
Alluvial fans are flat to gently-sloping masses of loose rock material (largely sand and gravel) that are shaped like an open fan. They are formed at the base of mountains where fast-flowing streams meet relatively-flat surfaces of basin floors or broad valleys. In this research, correlation between tectonic condition and hazard potential has been analyzed on the alluvial fans located in south Binalud using acceptability index. It can also be concluded that the cities of Bozmehran, Kharv and Darroud are highly vulnerable to the hazards.

کلیدواژه‌ها [English]

  • acceptability index
  • central weight vector
  • Morphotectonic
  • vulnerability
بهنیافر، ا. (1384). کاربری زمین و ناپایداری سطوح مخروط‌افکنه‌ای در دامنه‌های جنوبی بینالود (مطالعة موردی: مخروط‌افکنة گرینة نیشابور)، مجلة جغرافیا و توسعة ناحیه‌ای، شمارة 4.

حاجی‌آبادی، ا.؛ قنبرزاده، هـ. و بهنیافر، ا. (1387). ارتباط ناپایداری سطوح مخروط‌افکنه‌ای و عوامل انسانی در دامنه‌های جنوبی بینالود (مطالعة موردی مخروط‌افکنة بوژان نیشابور)، فصلنامة فضای جغرافیایی، سال 8، شمارة 24، ص. 51-71.

حسین‌زاده، س.ر. (1382). تعیین پایداری و ناپایداری سطوح مخروط‌افکنه‌ای در بیابان‌های داخلی ایران، مجلة جغرافیا و توسعة ناحیه‌ای، شمارة 1، ص. 183-208.

رامشت، م.ح. و شاه‌زیدی، س.س. (1387). نقش گسل‌ها در جابه‌جایی کانون‌های واگرایی متواتر و تکامل مخروط‌افکنة درختنگان در کواترنر، مجلة جغرافیا و توسعة ناحیه‌ای، شمارة 10، ص. 1-20.

رجبی، م.و.؛ روستایی، ش. و مقامی مقیم، غ.ر. (1385). تحلیل فعالیت‌های نئوتکتونیکی در دامنه‌های جنوبی ارتفاعات آلاداغ در شمال شرق ایران، مجلة جغرافیا و توسعة ناحیه‌ای، شمارة 8، ص. 177-191.

عنابستانی، ع.ا. و صالحی، ط. (1389). سنجش پایداری سکونتگاه‌ها در مخروط‌افکنه‌ها (مطالعة موردی: دشت جوین)، فصلنامة جغرافیا و مطالعات محیطی، سال 1، شمارة 3، ص. 85-94.

فتاحی، م.؛ رستمی مهربان، س.، طالبیان، م.، بحرودی، ع.، هالینگورث، ج. و والکر، ر. (1390). بررسی فعالیت گسل نیشابور در استان خراسان رضوی، مجلة علوم زمین، سال 20، شمارة 79، ص. 55-60.

مقصودی، م. (1387). بررسی عوامل مؤثر در تحول ژئومورفولوژی مخروط‌افکنه‌ها (مطالعة موردی: مخروط‌افکنة جاجرود)، فصلنامة پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، شمارة 65، ص. 73-92.

مقصودی، م.؛ باقری، س. و مینایی، م. (1388). بررسی نقش تکتونیک در شکل‌گیری و تحول مخروط‌افکنه‌ها (مطالعة موردی: مخروط‌افکنه‌های دامنة طاقدیس قلاجه)، مجلة جغرافیا و توسعة ناحیه‌ای، شمارة 12، ص. 99-124.

مقصودی، م. و محمدنژاد آروق، و. (1390). ژئومورفولوژی مخروط‌افکنه‌ها، چاپ اول، تهران: مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران.

یمانی، م. و مقصودی، م. (1382). نقش تکتونیک و تغییرات اقلیم در تحول مخروط‌افکنه‌ها (مطالعة موردی مخروط‌افکنه‌های چالة سیرجان)، مجلة بیابان، شمارة 45، ص. 137-151.

یمانی، م.؛ مقصودی، م.، قاسمی، م.ر. و محمد‌نژاد، و. (1391). شواهد مورفولوژیکی و مورفومتریکی تأثیر تکتونیک فعال بر مخروط‌افکنه‌های شمال دامغان، فصلنامة پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، سال 44، شمارة 2، ص. 1-18.

 

Annabestani, A.A., and Salehi, T., 2010, Evaluation of settlement Stability in Alluvial fans (Case Study: jovein Plain), Geography & Environmental Studies,No. 3, PP. 85-93.

Aquino, D., Ortiz, I., Timbas, N., Gacusan, R., Montalbo, K., Eco, R. and Lagmay, A., 2013, Alluvial Fan Delineation from SAR and LIDAR-Derived Digital Elevation Models in the Philippines, AGU Fall Meeting Abstract, Vol. 1, PP. 1631.

Behniyafar A., 2005, Landuse and instability surface of alluvial fans in Southern slopes of Binalood (Case Study: Garine Alluvialfan Neyshaboor), Geography & Regional Development, No. 4.

Bull, W.B. and McFadden, L.D., 1977, Tectonic geomorphology north and south of the Garlock Fault, California, in Doehring, D.O. (Ed), Geomorphology in Arid Regions, Proceeding of Eighth Annual Geomorphology Symposium, State University of New York, Binghamton, PP. 115-138.

Burbank, D.W. and Anderson, R.S., 2001, Tectonic Geomorphology, Blackwell Science, USA.

Chorley, R.J., Schumm, S.A. and Sugden, D.E., 1985, Geomorphology, Methuen & Co, New York.

Fattahi M., Rostami mehraban S., Talebian, M., Bahroudi, A., Hollingsworth J. and Walker R., 2011, An Investigation into the Activity of the Neyshabour Fault, Khorasane Province, Iran, Geosciences, No. 79, PP. 55-60.

Gilbert, G.K., 1877, report on the geology of the henry mountains, US Department of the interior, Washington DC.

Hajiabadi A., ghanbarzadeh, H. and Behniyafar, A., 2008, The Relationship between instability surface of alluvial fan and anthropogenic factors in Southern slopes of Binalood (Case Study: Boojan Alluvial fan, Neyshabour), Geographic Space, No. 24, PP. 51-71.

Harvey, A.M., 2002, The role of base-level change in the dissection of alluvial fans: case studies from southeast Spain and Nevada, Geomorphology, Vol. 45, PP. 67-87. 

Hoseinzadeh S.R., 2003, Determination of Stability and instability Surfaces of Alluvial fans in the Iranian Desert, Geography & Regional Development, No. 1, PP. 183-208.

Keller, E.A., 1986, Investigation of active tectonics: use of surficial Earth processes, in Wallace, R.E. (Ed), Active Tectonics, Studies in Geomorphology, Washington DC: National Academy Press.

Liu, J.F., You, Y. and Chen, X.C., 2012, Debris Flow Hazards and its Mitigation Works in Xianbuleng Gully, Jinchuan County, Sichuan Province, China, Applied Mechanics and Materials, Vol. 166, PP. 2769-2773.

Maghsoudi, M., 2008, The Study of effecting factors in Geomorphic Evolution of Alluvial fans (Case Study: Jajroud Alluvial fan), Physical Geography Researches, No. 65, PP. 73-92.

Maghsoudi, M., Bagheri, S. and Minaiy, M., 2009, Study of The Role of Tectonic on Formation and Evolution of Alluvial fans (Case Study: Alluvial fans of Ghalaje Anticline Slopes), Geography & Regional Development, No. 12, PP. 99-124.  

Maghsoudi, M. and Mohammadnejad Aroogh, V., 2011, Geomorphology of Alluvial fans, Tehran: University of Tehran Press.

Marcato, G., Bossi, G., Rivelli, F. and Borgatti, L., 2012, Debris flood hazard documentation and mitigation on the Tilcara alluvial fan (Quebrada de Humahuaca, Jujuy province, North-West Argentina), Natural Hazards and Earth System Science, Vol. 12, PP. 1873-1882.

Rajabi, M.V., Roostayi, Sh. and Maghami moghim, Gh.R., 2006, Analaysis of Neotectonic activities in Southern slopes of Aladagh Heights in Northeast of Iran, Geography & Regional Development, No. 8, PP. 177-191.

Ramesht, M.H. and Shahzeidi, S.S., 2008, The Role of Faults in Relocation Frequent Divergence Centers and Evolution of Derakhtangan Alluvial fan in Quaternary , Geography & Regional Development, No. 10, PP. 1-20.

Santangelo, N., Santo, A., Di crescenzo, G., Foscari, G., Liuzza, V., Sciarrotta, S. and Scorpio, V., 2011, Flood susceptibility assessment in a highly urbanized alluvial fan: the case study of Sala Consilina (southern Italy), Natural Hazards and Earth System Science, Vol. 11, PP. 2765-2780.

Sarvati, M., 1986, Geomorphological Investigations in the Kashmar Region NE/Iran, Germany: University of Wurzburg.

Yamani, M. and Maghsoudi, M., 2003, The Role of Tectonic and Climate Changes in the Evolution of Fans A Case Study: Fans Around Sirjan Playa, Desert Journal, No. 45, PP. 137-151.

Yamani, M., Maghsoudi, M., Ghasemi, M.R. and Mohammadnejad, V., 2012, Morphologic and Morphometric Evidence for Active Tectonic Effects on Alluvial Fans in North Damghan, Physical Geography Researches, No. 2, PP. 1-18.