تحلیل نقش باد و آب‌های زیرزمینی بر مکان‌گزینی و استقرار ریگزارهای چاله‌های ساختمانی (مطالعۀ موردی: ریگ صادق‏آباد- بافق)

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ژئومورفولوژی، گروه جغرافیا، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانش ‏آموخته کارشناسی ارشد هیدروژئومورفولوژی، گروه جغرافیا، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

اقلیم خشک و توسعة انواع چاله‏های زمین‏ساختی سبب گسترش ریگزارهای مختلف در ایران مرکزی شده است که در این زمینه می‏توان به ریگ صادق‏آباد در شمال غرب بافق اشاره کرد. برای کشف علت استقرار این پهنة ماسه‏ای، فاکتورهایی از قبیل تکتونیک، مورفولوژی تپه‏های ماسه‏ای، توپوگرافی، سطح آب‏های زیرزمینی، سامانة فشار جوی و رژیم باد با استفاده از داده‏هایی ‏چون نقشه‏های زمین‏شناسی و داده‏های باد ایستگاه سینوپتیک بافق ارزیابی شد. نتایج پژوهش نشان می‏دهد که در طول سال وزش باد از جهات مختلفی برخوردار است؛ به‏طوری‏که تحت تأثیر این امر مورفولوژی غالب ریگ صادق‏آباد به‏صورت تپه‏های ماسه‏ای هرمی ظاهر شده است که این نوع مورفولوژی بیابانی خود نشانه‏ای از تنوع جهت بادهای حاکم بر آن منطقه و تمرکز ماسه‏های روان است. به‏طورکلی، علاوه‏بر نقش رژیم بادی حاکم بر منطقه، بالابودن سطح آب‏های زیرزمینی تحت تأثیر فعالیت گسل‏ها در مجاور ریگ صادق‏آباد بافق نیز در استقرار و تمرکز این تودة ماسه‏ای در پلایای درانجیر مؤثر است؛ به‏گونه‏ای‏که سطح ایستابی آب‏های زیرزمینی در مجاور ریگ صادق‏آباد از عمق کمتری نسبت به مناطق مجاور برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of Wind and Groundwater Contribution to Location and Establishment of Internal Graben (Case Study: Sadegh Abad-Bafgh Rig)

نویسندگان [English]

  • Ali Shahriar 1
  • Kazem Taheri Nezhad 2
1 Assistant Professor of Geomorphology, Department of Geography, University of Yazd, Yazd, Iran
2 MA in Hydro-geomorphology, Department of Geography, University of Yazd, Yazd, Iran
چکیده [English]

Introduction
Wind erosion is one of the most important aspects of land erosion in arid and semi-arid regions. Wind erosion is known as the dominant erosion in these areas and 36 percent of the land surface is arid and semi-arid. Most of these surfaces are almost dry and devoid of vegetation. More than 66% of Iran is covered with arid and semi-arid lands. Due to lack of moisture and reduced vegetation, there is wind erosion, so that there are about 13 million hectares of land covered with sand dunes. The accumulation of sand is controlled by various factors including the amount of sand, sedimentation rate, wind direction, wind speed and obstacles in the sand movement direction. Topography is not only known as an effective factor in the formation and density of sand dunes but also indirectly affects the morphology of sand dunes as well as their impacts on the climate of the area. In Iran, as a country with arid climate, due to the dispersion of different sand dunes, various studies were conducted about the Ergs. Among these studies, researches by Yamani (2002) in the area of Kashan Band-Rig and the role of local low-pressure cell in the establishment of this sandy collection is considerable for understanding the sand development. The researches of Maghsoudi, Yamani, Khoshk-Akhlagh and Shahriar (2013) examined the dispersal of four ergs of Khartooran, Chah Jam, Sargardan and Rige–jen in Dashte- Kavir Desert. 
Materials and Methods
In the southeast of Yazd Province, there is Daranjir graben extended from Kharanagh to Bafgh. Sadegh Abad Rig inside Dranjir is located in the 15 km northwest of Bafgh City. Studying tectonic properties and position of faults by geological maps and studying the underground water with field observations and depth of groundwater illustrated the role of underground water in the establishment of the sand dunes. The region's DEM is also used to determine the topographic position and study the role of topography in formation Daranjir Basin. On the other hand, due to the importance of wind in the transfer and density of the sandy masses, a study on wind regime of the region based on Bafgh synoptic stations data was carried out using Wrplot and Sand Rose Graph software. Since recognizing the morphology of the sand dunes can be a sign of the deposition or displacement of the landforms, it can be seen from the study of the direction of flooding in different periods of time that the dominant morphology of the sand dunes is detected in a field. These studies are about the causes of the wide use of sand mounds in order to determine the role of convergence conditions of local winds in Sadegh Abad Bafgh Rig, using the dynamic data of barley in 2016 in IDV 5.0 software. Convergence of the prevailing surface winds on the construction of the hollow and its effects on the study case were investigated using the synoptic data.
Results and discussion   
With regard to the role of wind regime and tectonics in the establishment of sand dunes, it can be said that the results and research findings are about wind and tectonic activities. The results of the study about atmospheric pressure systems, the wind rose and sand rose show that due to the low-pressure system, the prevailing winds and the transport of sand from different paths are carried out throughout the year. The study of the tectonic conditions of the Darjeer also indicates that these tectonic conditions have an influence on the groundwater and fault activity and have contributed to the creation of local bays and highlands in the desert in Darjeer. On the other hand, the ascension of groundwater adjacent to the earth's surface and increase in the degree of soil moisture has been effective in stabilizing sand dune and development of Sadeq Abad Bagh Rig.
Conclusion 
In this study, the role of dominant wind regime and tectonics on the establishment of Sadegh Abad Bafgh have been examined to understand the effects of tectonic conditions on topographic situation of the flat-hollow Daranjir and its adjacent peaks of mountains. The wind currents of the region created different temperature conditions. This region has played a significant role in creating the atmospheric pressure patterns of this region and development of various local winds and the flow of sand inside the Daranjir Desert. Another tectonic effect in the region is the activity of faults and their role in the transfer of groundwater near to the Earth's surface, concentration of sand in the Sadegh Abad area. Therefore, it can be said that the tectonic has played a direct and indirect role in concentration of sand in the configuration of the Sadegh Abad Rig. In this way, the activity of faults in creation of a difference in the topography in the path of the sand movement in the adjacent Bafgh fault has directly played a role in the concentration and deposition of the sand grains. The tectonics has an effect on the development of groundwater transfer to the adjacent areas. It has increased soil moisture in the adjacent Bafq fault; also the local winds move the sand to the Daranjir and affected the development of sand dune in this part of Daranjir Desert.   

کلیدواژه‌ها [English]

  • Erg establishment
  • Sadegh abad bafq erg
  • Sand dune
  • Unidirectional index
احراری رودی، م. (1396). بررسی نحوة تشکیل تپه‏های ماسه‏ای و تأثیر آن بر مورفولوژی محیط ساحلی دریای عمان، پژوهش‏های ژئومورفولوژی کمی، ۶(3): ۱۶۳-175.

احمدی، ح.؛ فیض‏نیا، س.؛ اختصاصی، م. و قانعی بافقی، م. (1380). منشأیابی تپه‏های ماسه‏ای جنوب بافق، بیابان، 6(۲).

جداری عیوضی، ج. و جوکار سرهنگی، ع. (1380). کارایی واحدهای ژئومورفولوژی در ارزیابی فرسایش و رسوب (مطالعة موردی، حوضة آبخیز بوجان)، پژوهش‏های جغرافیایی، 40: ۷۳-91.

رجایی، ع. (1379). کاربرد ژئومورفولوژی در آمایش سرزمین و مدیریت محیط، نشر قومس.

رفاهی، ح. (1380). فرسایش بادی و کنترل آن، چ ۲، تهران: دانشگاه تهران.

صارمی‏ نائینی، م.؛ احمدی، ح.؛ خلیلی، ع. و اختصاصی، م. (1385). تحلیل مقایسه‏ای بر توزیع مکانی گل‏باد، گل‏طوفان، و گل‏ماسه در مطالعات فرسایش بادی با استفاده از تکنیک GIS (مطالعة موردی: دشت یزد- ارکان)، پایان‏نامة کارشناسی ارشد، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران.

صانعی، ن. و شهریار، ع. (1396). بررسی رژیم بادی مناطق خشک و نقش آن در تعیین مورفولوژی غالب تپه‏های ماسه‏ای (مطالعة موردی: ریگ چاه جم- شاهرود)، چهارمین همایش ملی فرسایش بادی و طوفان‏های گرد و غبار، دانشگاه یزد.

طاهری جوزم، ک. و زارع، ف. (1397). تحلیل مکان‌گزینی، منشاءیابی و مورفولوژی تپه‌های ماسه‌ای (ریگ‌زار دروازه قرآن یزد و صادق آباد بافق)، یزد: انتشارات اندیشمندان یزد.

محمودی، ف. (1383). ژئومورفولوژی اقلیمی، چ ۳، تهران: انتشارات دانشگاه پیام نور.

مددی، ع. و بابا محمدی، م. (1392)، کاربرد مورفولوژی مخروط‏افکنه در منابع آب زیرزمینی شهرستان نمین با تأکید بر بحران آب، دومین همایش ملی تغییر اقلیم و تأثیر آن بر کشاورزی و محیط زیست، مرکز تحقیقات کشاورزی، و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی ارومیه.

معتمد، ا. (1379). ژئومورفولوژی (دیدگاه‏ها)، ج ۳، تهران: سمت.

مقصودی، م.؛ یمانی، م.؛ خوش‏اخلاق، ف. و شهریار، ع. (1392). نقش باد و الگوهای جوی در مکان‏گزینی و جهت ریگزارهای دشت کویر، پژوهش‏های جغرافیای طبیعی، 45(۲): ۲۱-38.

موسوی حرمی، ر. (1389). رسوب‏شناسی، انتشارات به‏نشر، ص 476.

یمانی، م. (1381)، نقش سلول‏های کم‏فشار محلی در استقرار مجموعه‏های ماسه‏ای ایران (مطالعة موردی: بند ریگ کاشان)، مجلة مدرس، 4: ۱۳۳-155.

یمانی، م. (1394). تأثیر همگرای بادها در مورفولوژی و استقرار ریگ‏های پیرامون دشت کویر، فصل‏نامة کواترنری ایران، 2: 99-112.

یمانی، م.؛ ذهاب ناظوری، س. و گورابی، ا. (1390). بررسی مورفومتری و علل استقرار ریگ کرمان از طریق تحلیل ویژگی‏های باد و دانه‏سنجی ذرات ماسه، مجلة مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، 4: ۱۷-33.

Alharthi, A.A. (2002). Geohazard assessment of sand dunes between Jeddah and Al-Lith, western Saudi Arabia, Journal of Environmental Geology, pp 360-369.

Ahmadi, H.; Feyznia, S.; Ekhtesasi, M. and Ghanei Bafghi, M. (2001). The Origin of Sand dunes of South Bafgh, Desert, 6(2).

Ahrari Roudi, M. (2017). A Study on the Formation of Sand dunes and Its Impact on the Morphology of the Coastal Environment of the Oman Sea, Journal of Quantitative Geomorphology, 6(3): 175-163.

Al-Awadhi J.M.; Al-helal, A. and Al-Enezi et al. (2005). Sand drift potential in the desert of Kuwait, Journal of Arid Environment, 425-438.

Bagnold, R.A. (1941). The Physics of Blown Sand and Desert Dunes, Methuen, London.

Coppinger, K.D.; Reiners, W.A.; Burke, I.C. and Olson, R.K. (1991). Net erosion on a sagebrush steppe landscape as determined by cesium 137 distribution, Soil Sci. Soc. Am. J., 55: 254-258.

Ewing, R. and Kocurek, G. (2010). Aeolian dune-field pattern boundary conditions, Geo-morphology, 114: 175-187.

Hoover, R.H.; Gaylord, D.R. and Cooper, C.M. (2018). Dune mobility in the St. Anthony Dune Fiel Idaho, USA: Effects of meteorological Variables and lag time, Journal of Geomorphology, 309: 29-37.

Jedari Eyvazi, J. and Jokar Sarhangi, E. (2001). The Effectiveness of Geomorphological Units in Estimating Erosion and Sediment (Case Study, Bojan Watershed), Geographical Research, 40: 91-73.

Johanna, C.; Speirs, Hamish, A. and David, T. (2008). Meteorological controls on sand transport and dune morphology in a polar-desert: Victoria Valley, Antarctica, Earth Surf. Process. Landforms, 33: 1875-1891.

Madadi, A. and Baba Mohammadi, M. (2014). The application of alluvial fanmorphology in groundwater resources of Namin county with emphasis on water crisis, 2nd National Conference on Climate Change and its Impact on Agriculture and Environment, Agricultural and Natural Resources Research Center of the Province West Azerbaijan, Orumieh.

Maghsoudi, M.; Yamani, M.; Khoshakhlagh, F. and Shahriar, A. (2013). The role of wind and atmospheric patterns in the location and direction of the desert plains, Natural Geography Research, 45: 38-21.

Mahmoudi, F. (2004). Climate geomorphology, Third edition, Payame Noor University Press, Tehran

Moosavi Harami, R. (2010). Sedimentology, Publication to Behnashr, p. 476.

Motamed, A. (2000). Geomorphology (views), Volume 3, Samt Publication, Tehran, Iran.

Pearce, Kim I. and Walker, Ian J. (2018). Frequency and magnitude biases in the Fryberger model,with implications for characterizing geomorphically effective winds, Geomorphology, 68: 39-55.

Rafahi, H. (2001). Wind Erosion and its Control, Second Edition, University of Tehran, p. 320.

Rajai, A. (2000). Application of geomorphology in land management and environmental management, Ghomes Publication, p. 123.

Sanei, N. and Shahriar, A. (2017). An Investigation on Wetlands Influence of Arid Areas and Its Role in Determining the Dominant Morphology of Mild Hills (A Case Study: Jam-Shahroud Rig), Fourth National Conference on Wind Erosion and Dust Storm, Yazd University.

Sarami Naeini, M.; Ahmadi, H.; Khalili, A. and Ekhtesasi, M. (2006). Comparative analysis on the spatial distribution of Wind rose, Storm rose and Sand rose in wind erosion studies using GIS technique (Case study: Yazd-Ardakan Plain), Master's thesis, Faculty of Natural Resources, University of Tehran.

Sauermann, G.; Kroy, K. and Herrmann, H.J. (2001). Continuum saltation model for sand dunes, Phys. Rev., E 64(3): 031305–1–10.

Tsoar, H. (2014). Linear dunes on Earth and Mars – Comparative research, Eighth International Conference on Mars, Pasadena, Calif., pp. 14-18.

Tsoar, H.; Levin, N.; Porat, N.; Maia, L.P.; Herrmann, H.J.; Tatumi, S.H. and Claudino-Sales , V; (2009). The effect of climate change on the mobility and stability of coastal sand dunes in Ceara state (NE Brazil), Quaternary Research, 71: 217-226.

Wang, X.; Dong, Z.; Yan, P.; Zhang, J. and Qian, G. (2005). Wind energy environments and dune field activity in the Chinese deserts, Geomorphology, 65: 33-48.

Wasson, R. and Hyde, R. (1983). Factors determining desert dune type, Nature, 304: 337-339.

Wenhai, Sun and Ning, Huang (2016). Influence of Slope Gradient on the Behavior of Saltating sand Particles in a wind Tunnel, Journal of Catena, 73: 10-23.

Yamani, M. (2002). The role of local low-pressure cells in the establishment of Iranian sand complexes (case study: Kashan's Band-e Rig), Journal of Modarres, Iran, 4: 133-155.

Yamani, M. (2015). The Convergence Effect of Winds on Morphology and Establishment of Pebbles around the Dasht-e Kavir Desert, Journal of Quaternary, Iran, 2: 99-112.

Yamani, M.; Zahab Nazouri, S. and Gourabi, A. (2011). Morphometric Study and Causes of Kerman Rig Establishment by Analyzing Wind Characteristics and Sediment Particle Evaluations, Journal of Geographical Studies in Arid Regions, 4: 33-17.

Zobeck, T.M. (1991). Soil Properties Affecting Wind Erosion, Journal of Soil and Water Conservation, 46(2): 112-118.