پهنه‌بندی توسعۀ کارست‌سطحی در توده آهکی بیستون با استفاده از مدل منطق‌فازی

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش تحقیقات حفاظت‌ خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع‌طبیعی خراسان‌رضوی-سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مشهد

2 گروه برنامه‌ریزی محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران

3 دانش‌آموخته دکتری بیابان‌زدایی، دانشکده‌کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه هرمزگان، ایران

چکیده

چکیده
توده آهکی بیستون در شمال و شمال شرقی استان کرمانشاه و در واحد ساختمانی زاگرس مرتفع قرار دارد. با توجه به گستردگی، خلوص و ضخامت سازند آهکی بیستون، تراکم بالای گسل ها، درزه و شکاف، اختلاف ارتفاع بالا و همچنین وجود شرایط اقلیمی مناسب، لندفرم های کارستی توسعه یافته ای در این توده شکل گرفته است.
در مجموع نه عامل لیتولوژی، فاصله از گسل، ارتفاع، بارش، دما، خاک، کاربری ( پوشش گیاهی)، شیب و جهت شیب به عنوان متغیرهای مستقل در فرایند کارست زایی و توسعه آن و همچنین شکل‌گیری ژئومورفولوژی کارست در منطقه مورد بررسی دخیل می باشند. از آنجایی که ژئومورفولوژی کارست بر میزان شارژ و ویژگی‌های کمی و کیفی آبخوان‌های کارستی و بررسی میزان آسیب پذیری آنها، تاثیر بسزایی دارد، تهیه نقشه توسعه یافتگی سطحی کارست و میزان تأثیر عوامل مختلف در نفوذپذیری سازندها، لازم و ضروری می باشد. از مدل منطق فازی ( عملگر گاما) به منظور تحقق این هدف، استفاده شده است. براساس نتایج حاصله، توده بیستون به لحاظ پهنه بندی توسعه کارست سطحی به چهار منطقه فاقد کارست، کارست با توسعه کم، کارست با توسعه متوسط و مناطق توسعه یافته کارستی تقسیم گردید. ارزیابی نقشه پهنه‌بندی حاصله با فروچاله ها و پولیه های کارستی، حاکی از دقت بالا و کارایی مطلوب این مدل در ارزیابی توسعه کارست سطحی می‌باشد. همچنین، تلفیق لایه های اطلاعاتی، نقش موثر سنگ شناسی )سازند بیستون( را در فرایند توسعه یافتگی کارست نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Zoning surface karst development by using fuzzy logic model in Bisotun limestone mass

نویسندگان [English]

  • Ali Dastranj 1
  • Ahmad Nohegar 2
  • javad rafiee 3
1 Hormozgan university
2 University of Tehran
3 hirmozgan
چکیده [English]

Abstract
Zoning surface karst development by using Fuzzy logic model in Bisotun limestone mass
Bisotun Limestone mass situated in the north and northeast Kermanshah Province and high Zagros structural unit. Due to the span, purity and Bisotun limestone formation thick, high density faults, joints and cracks, high altitude differences and is also suitable climatic conditions, developed karst landforms in this mass is formed.Zoning surface karst development by using Fuzzy logic model in Bisotun limestone mass
Bisotun Limestone mass situated in the north and northeast Kermanshah Province and high Zagros structural unit. Due to the span, purity and Bisotun limestone formation thick, high density faults, joints and cracks, high altitude differences and is also suitable climatic conditions, developed karst landforms in this mass is formed. Nine elements of lithology, faults, elevation, rainfall, temperature, use land (vegetation), slope and aspect as independent variables in the process of karst formation and development and also geomorphology karst formation are involved in the study area. Mapping of surface karst development and the effects of different factors in permeability formations, Is necessary. The fuzzy logic model (gamma function) In order to achieve this goal, is used. Based on the results, Bisotun mass in terms of zoning surface karst development were divided four four non Karst region, Karst with the development of low, medium developed and developed regions. Evaluation zoning map with sinkholes and karst Polje, showed high precision and high efficiency of this model to evaluate the development of karst surface.

Key words: zoning, development of karst, fuzzy logic, Bisotun

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zoning
  • development of karst
  • Fuzzy logic
  • Bisotun
  1. افراسیابیان، احمد. 1377. اهمیت مطالعات و تحقیات منابع آب کارست در ایران، مقالات دومین سمپوزیوم بین المللی، ایران، شیراز.
  2. باقری سید شکری، سجاد؛ یمانی، مجتبی؛ جعفربیگلو،  کریمی، حاجی و مقیمی. 1392. ارزیابی ویژگی‌های هیدرودینامیکی آبخوان‌های کارستی با استفاده از آنالیز سری‌های زمانی (مطالعه موردی آبخوان‌های کارستی گیلانغرب و خورین در استان کرمانشاه). مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمّی، 2(3): 1-16.‎
  3. بهرامی، شهرام؛ زنگنه اسدی، محمدعلی، رهبر، حمزه. 1392. بررسی نقش ژئومورفولوژی در ویژگی‌های هیدرولوژیکی و شیمیایی چشمه‌های حوضه آبخیز کنگیر. مجله جغرافیا و آمایش شهری- منطقۀ ای. دوره 3 شماره 7، صفحه 84-71.
  4. حیدری ساربان، وکیل، بهشتی جاوید، ابراهیم؛ فتحی، محمدحسین. 1394. مقایسه دو مدل منطق فازی و (AHP) در ارزیابی و پهنه بندی تناسب زمین برای توسعۀ فیزیکی شهر با تاکید بر پارامترهای طبیعی(مطالعه موردی: شهرسرعین) مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، سال 26 شماره 4.
  5. دشتی برمکی، مجید، رضایی، محسن، اشجاری، جواد. 1394. پتانسیل‌یابی منابع آب کارست کوه‌های دوان و شاپور براساس تصمیم‌گیری. نشریه  پژوهش آب ایران. دوره 9، شماره 1.
  6. زروش، واعظی، کریمی، حاجی. 1393. ارزیابی پتانسیل توسعۀ کارست در تاقدیس کبیرکوه استان ایلام با استفاده از تلفیق فازی و روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و سنجش از دور و GIS. مجله پژوهش‌های ژئومورفولوژی کمی، 3(3): 144-157.‎
  7. سازمان زمین­شناسی، نقشه زمین­شناسی 1:100000 کامیاران، میانراهان.
  8. سازمان زمین­شناسی، نقشه زمین­شناسی 1:250000 کرمانشاه
  9. سازمان منابع آب کشور (تماب)، داده­های ایستگاه‌های باران­سنجی و تبخیرسنجی، ایستگاه‌های جلوگیره علیا، روانسر، گوهرچقا، ورله، کلاوه، ارسینج، سنقر، نجوبران
  10. سازمان منابع آب کشور (تماب)، داده­های ایستگاه‌های سینوپتیک روانسر.
  11. سازمان نقشه‌برداری کل کشور، مدل ارتفاع رقومی (DEM) توده پرآو- بیستون

12. عباسی، محمد؛ باقری سیدشکری، سجاد، جعفری اقدم، مریم. 1394. پهنه بندی تحول کارست با استفاده از مدل آنتروپی نمونه موردی: تاقدیس نوا زاگرس شمال باختری، نشریه علوم زمین (زمین شناسی مهندسی و محیط زیست)، سال 24، شماره 94، ص 168-161.

  1. نصیری، بهروز، یارمرادی، زهرا، عیاس‌نژاد، جواد. 1396. مکانیابی دفن زباله در شهر ماکو به روش فازی و بولین. مجله آمایش جغرافیایی فضا. 7(24)، 98-87.

14. ناجی دومیرانی، صادق؛ فخرابادی پور، فرزانه؛ ساسان پور، فرزانه. 1397. تحلیل پهنه‌های مناسب توسعه اکوتوریسم با استفاده از تلفیق مدل FUZZY – AHP مطالعه موردی: بخش ماهان. مجله آمایش جغرافیایی فضا. 8(29): 106-91.

  1. مقصودی، مهران، اخوان، ‌هانیه، مهدیان ماهفروزی، مجتبی، عشورنژاد، غدیر.1394. پهنه‌بندی شدت انحلال سنگ‌هایکربناته در زاگرس جنوبی (مطالعه موردی: حوضه سیف آباد لاغر). پژوهش‌های جغرافیای طبیعی (پژوهش‌های جغرافیایی). دوره 47، شماره 1. ص 124-105.

16. ملکی، امجد، شوهانی، داود. 1388.  پهنه بندی و تحول کارست استان کرمانشاه با استفاده از GIS، مجموعه مقالات کنفرانس بررسی منابع آب استان کرمانشاه، انتشارات چشمه هنر و دانش،.

17. ملکی، امجد، محمودی، فرج‌اله.1380. تحول کارست و نقش آن در منابع آب زیرزمینی در ناهمواری‌های بیستون- پرآو )کرمانشاه(، پژوهش‌های جغرافیایی، شماره 40، ص 106-93.

  1. مومنی، منصور. 1389. مباحث نوین تحقیق در عملیات، انتشارات دانشگاه تهران.

19. میرعربی، علی، جمالی، مریم، محمودی سیوند، سیامک، نیرومند، محمدعلی. 1389. پهنه‌بندی و تعیین میزان توسعۀ یافتگی کارست حوضه بختگان به روش تحلیل سلسله مراتبی A.H.P، نخستین کنفرانس پژوهشهای کاربردی منابع آب ایران.

20. یمانی، مجتبی، شمسی‌پور، علی‌اکبر، جعفری‌اقدم، مریم، باقری سیدشکری، سجاد. 1392. بررسی عوامل موثر در توسعۀ یافتگی و پهنه‌بندی کارست حوضه چله با استفاده از منطق فازی و AHP، استان کرمانشاه پژوهش‌های علوم زمین، سال 22، شماره 88، ص 57 تا 66.

  1. یوسفی‌راد، مصطفی، پهنه بندی توسعۀ یافتگی واحدهای سنگ شناختی به روش AHP. 1388. مجله علوم پایه دانشگاه آزاد اسلامی، جلد 19، شماره 73.

22. یوسفی سنگانی، کیوان، محمدزاده، حسین، اکبری، مرتضی. 1393. ارزیابی پتانسیل آب زیرزمینی با روش تلفیق فازی و مدل تحلیل سلسله‏ مراتبی  مطالعه موردی: شمال خاوری رشته‏ کوه‌های هزارمسجد، استان خراسان رضوی، نشریه منابع آب و توسعۀ، شماره 4،ص 127 تا 141.

  1. Carter B.G. 1996. Geomorphic information system for geoscientists (modeling for GIS) per admen publication USA. Chapter 9.
  2. Elbeih, S.F. 2015. An overview of integrated remote sensing and GIS for groundwater mapping in Egypt. Ain Shams Engineering Journal, 6(1): 1-15.
  3. Ford, D., and Williams, P.D. 2007. Karst hydrogeology and geomorphology. John Wiley & Sons.
  4. Huggett, R. 2003. Environmental change: the evolving ecosphere. Rutledge.
  5. Konkul, J., Rojborwornwittaya, W., and Chotpantarat, S. 2014. Hydro geologic characteristics and groundwater potentiality mapping using potential surface analysis in the Huay Sai area, Phetchaburi province, Thailand. Geosciences Journal, 18(1): 89-103.
  6. Monroe, W.H. 1970. A glossary of karst terminology (No. 1899-K). US Govt. Print. Off.,
  7. Oikonomidis, D., Dimogianni, S., Kazakis, N., and Voudouris, K. 2015. A GIS/Remote Sensing-based methodology for groundwater potentiality assessment in Tirnavos area, Greece. Journal of Hydrology, 525: 197-208.
  8. PulidoCalvo I., and Gutiérrez Estrada J.C. 2009. Improved irrigation water demand forecasting using a soft-computinghybrid model. Bio systems Engineering 102(2): 202-218.
  9. Rahmati, O., Pourghasemi, H.R., and Melesse, A.M. 2016. Application of GIS-based data driven random forest and maximum entropy models for groundwater potential mapping: a case study at Mehran Region, Iran. Catena, 137: 360-372.
  10. Senanayake, I.P., Dissanayake, D.M.D.O.K., Mayadunna, B.B., and Weerasekera, W.L. 2016. An approach to delineate groundwater recharge potential sites in Ambalantota, Sri Lanka using GIS techniques. Geoscience Frontiers, 7(1): 115-124.
  11. Mallast, U., Gloaguen, R., Geyer, S., Rodger, T., and Siebert, C. 2011. Derivation of groundwater flow-paths based on semi-automatic extraction of lineaments from remote sensing data. Hydrol. Earth Syst. Sci., 15: 2665–2678.
  12. Van Alphen, B.J., and Stoorvogel, J.J. 2000. A functional approach to soil characterization in support of precision agriculture. Soil Science Society of America Journal, 64(5): 1706-1713.
  13. VanBeynen, P.E. (Ed.). 2011. Karst management. Springer Science & Business Media.
  14. Weishampel, J.F., Hightower, J.N., Chase, A.F., Chase, D.Z., and Patrick R.A. 2010. Detection and morphologic analysis of potential below-canopy cave openings in the karst landscape around the Maya polity of Caracul using airborne Lid AR. Journal of Cave and Karst Studies, 73 (3):187–196.
  15. White, W.B. 1988. Geomorphology and hydrology of karst terrains (Vol. 464). New York: Oxford university press.