پایان نامه عوامل موثر در وقوع لغزش لایه های زمین در منطقه هشتجین خلخال با رویکرد در برنامه ریزی محیطی

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد(M.A)در جغرافیای طبیعی

        گرایش : اقلیم شناسی در برنامه ریزی محیطی 

چکیده :

حوادث طبیعی مهمترین عامل نگرانی انسان در هر زمانی بوده است . یکی از مهمترین حادثه طبیعی ، لغزش زمین بوده که هر ساله خسارتهای مالی و جانی فراوانی را به ارمغان می آورد که این امر مشکلاتی را در اجرای طرحهای عمرانی ایجاد می کند . این پژوهش جهت بررسی عوامل موثر در ایجاد زمین لغزش و راهکارهای پیشگیری از این حادثه طبیعی در منطقه شمال هشتجین بوده که در برنامه ریزی محیطی ، روستایی و شهری حایز اهمیت می باشد . با تهیه شناسنامه زمین لغزش برای 24 زمین لغزش به مطالعات صحرایی پرداخته و با تهیه نقشه زمین شناسی به مقیاس 1:50000 و نقشه پراکنش زمین لغزش به صورت دستی و تهیه نقشه های توپوگرافی ، جهت شیب ، پوشش گیاهی، تصویر ماهواره ای پژوهش را ادامه داده و داده های آماری را از مرکز تحقیقات کشاورزی و سایت اداره هواشناسی استان تهیه سپس با مطالعات آماری و آنالیز داده ها با استفاده از شبکه بندی و نرم افزار Spss16 با روش رگرسیون به نتایجی دست یافته و عوامل موثر را تجزیه و تحلیل کرده که قابل بحث است . همچنین از نرم افزار Excel برای تهیه نمودارها و برای تهیه بعضی نقشه ها از سیستم اطلاعات جغرافیایی با نرم افزار ArcGIS و   ArcMap،  از نرم افزار Ocr Tools جهت اسکن شناسنامه های زمین لغزش استفاده شده است. در پایان نقشه پهنه بندی با  روش آماری تهیه و راهکارهای پیشگیری از خطرات احتمالی از زمین لغزش را بررسی کرده و پیشنهادات در پایان پژوهش ارایه گردیده است .

واژه های کلیدی : زمین لغزش ، حرکت دامنه ای ، GIS، پهنه بندی ، رگرسیون ، هشتجین

مقدمه

ایران با توپوگرافی عمدتاً کوهستانی، مکان فعالیت های زمین‌ساختی و لرزه‌خیزی زیاد و شرایط متنوع زمین‌شناسی و اقلیمی، عمده شرایط طبیعی ویژه را برای ایجاد طیف وسیعی از زمین لغزش‌ها را داراست(نقشه 1-1).

 زمین‌لغزش در ایران بعنوان یکی از بلایای طبیعی، سالیانه خسارات جانی و مالی فراوانی به کشور وارد می سازد. اگر برای بلایای طبیعی دیگر احتمال وقوع هر از چندگاهی قائل شویم، پتانسیل وقوع پدیده لغزش در کشور را باید هر لحظه در نظر گرفت. بر اساس یک برآورد اولیه، سالیانه 500 میلیارد ریال خسارت های مالی از طریق زمین لغزش ها بر کشور تحمیل می شود و این در صورتی است که از بین رفتن منابع طبیعی غیرقابل بازگشت به حساب آورده نشوند(کمک پناه 1373). این پدیده همه ساله در اکثر مناطق کشور موجب وارد شدن خسارت های اقتصادی به راه‌های ارتباطی، خطوط آهن، خطوط انتقال نیرو ، کانال های آبیاری و آبرسانی، تأسیسات معدنی، تأسیسات استخراج، پالایش نفت و گاز، شبکه شریان های حیاتی داخل شهرها، کارخانه ها و مراکز صنعتی، سدها و دریاچه های مصنوعی و طبیعی، جنگل ها و مراتع و منابع طبیعی، مزارع و مناطق مسکونی و روستاها شده  یا آنها را مورد تهدید قرار می دهد. (آبخیزداری ایران 1386)

فصل اول

کلیات :

- مبانی نظری پژوهش

- جایگاه جغرافیایی منطقه پژوهش

- تحلیل داده های توپوگرافی

الف – مبانی نظری پژوهش(فرایند پژوهش) :

- مقدمه :

بشر در بسیاری از میدان های فعالیتی خود، بخصوص مسائل عمرانی، اقتصادی ، اجتماعی و منابع طبیعی با مشکل ناپایداری دامنه‎ها مواجه می‎باشد. وقتی پایداری شیبی از بین برود، ممکن است انواع مختلف حرکات توده ای اتفاق بیافتد.

زمین‎لغزش‎ ها و حرکات دیگر دامنه‎ای توجه انسان را به اندازه سایر پدیده‎های طبیعی غیر ‎قابل کنترل مانند زلزله، آتشفشان  و یا سیل  به خود جلب کرده است، چرا که جان و مال او را تهدید کرده و خسارات جبران‎ناپذیری را به سازه‎ها، تأسیسات و منابع طبیعی وارد می‎نماید. وقوع زمین‎لغزش‎ها ممکن است تحت‎ تأثیر فعالیت‎های انسانی مانند جنگل ‎زدائی و اجرای ساخت‎و‎سازهای غیر‎اصولی باشد .

از آنچه که در بالا گفته شد، می‎توان نتیجه گرفت که مطالعه پدیده لغزش هم از نظر تئوری و هم عملی مهم می‎باشد. چنانکه یک ارزیابی کلی خسارات و زمین‎لغزش در دنیا نشان می‎دهد که تلفات جانی و مالی وارده از آنها از سایر بلایای طبیعی بیشتر می‎باشد .

طرح و بیان مسئله :

چنانکه گفته شد زمین‌لغزش در ایران بعنوان یکی از بلایای طبیعی، سالیانه خسارات جانی و مالی فراوانی به کشور وارد می سازد(نقشه 1-1).

شکل(1-1):پراکندگی زمین لغزش ایران(آبخیزداری ایران 1386)

هر ساله حوادث طبیعی به خصوص زمین‎لغزش و حرکت های دامنه‎ای در روستاهای شمال هشتجن علاوه بر وارد آوردن خسارت های مالی فراوان، مشکلات دیگری نظیر نگرانی مردم و مسئولین را بوجود آورده و اجرای برنامه‎های عمرانی را با مشکل مواجه کرده است. این پژوهش به منظور بررسی عوامل مؤثر در زمین‎لغزش‎های منطقه و استفاده از نتایج آن در برنامه‎ریزی های مختلف از قبیل توسعه ساخت و سازها، کشاورزی، فعالیت های اقتصادی، حفظ منابع خاک و زیست محیطی و غیره انجام گرفته است. اکر چه در شمال هشتجین لغزشهای فراوانی وجود دارد و هر ساله به تعداد آنها افزوده می شود ولی در این پژوهش فقط تعداد محدودی لغزش شناسایی و با مطالعات  صحرائی و آماری با استفاده از نرم ‎افزارهای کامپیوتری به روش رگرسیون بررسی گردید . با تهیه نقشه خطر لغزش میزان تاثیر آنها بر ابنیه ها مورد ارزیابی قرار گرفته و با توجه به نوع عوامل موثر در وقوع لغزش های منطقه و خسارت های وارده بر منابع طبیعی و مصنوعی راهکارهای عملی و مناسب جهت کاهش خسارات مستقیم و غیر مستقیم آنها پیشنهاد خواهد شد.در بررسی پدیده زمین لغزش این فرضیه مطرح است که عوامل موثر بخصوص عوامل اقلیمی در این امر در گذشته و حال کدامها هستند و آیا می توانند در آینده نیز در جهت ایجاد زمین لغزش موثر واقع شوند و علل اساسی عدم نا پایداری دامنه ها و زمین لغزش چیست؟سوال دوم این است که وقوع این حرکات چه تاثیری بر ابنیه های منطقه داشته و چگونه برنامه ریزی محیطی را تحت تاثیر قرار می دهد ؟ بنابراین بررسی حرکات دامنه ای و زمین لغزه ها ما را در ارزیابی چگونگی استفاده بهینه از اراضی و مناطق مستعد که از امکانات و شرایط بالقوه ای جهت برنامه ریزی توسعه ای برخوردار هستند یاری می دهد و مکان گزینی مناسب را در برنامه ریزی محیطی

تعیین می کند .

تعاریف، مفاهیم

-زمین لغزش:

حرکات توده ای بخشی از سازندهای پوششی دامنه ها ، بر اثر عواملی مانند باران شوئی ، زمین لرزه و نیروی کشش زمین و...را زمین لغزش گویند (جعفری 1379) که بر دو گونه منفرد و پهنه ای تقسیم می شود :

لغزش منفرد: -

زمین لغزش منفرد توده‎ای از خاک و سنگ است که معمولاً تمامی قسمت‎های آن دریک زمان یا محدوده زمانی معین به سمت پایین حرکت کرده و محدوده آن مشخص است .       

- زمین لغزش پهنه ای:

مناطق دارای زمین لغزه‎های کوچک اما پراکنده که وسعت زیادی  از دامنه را تحت تأثیر قرار می‎دهند . تفاوت این حرکت‎های لغزشی  با زمین لغزش های منفرد، مشکل تفکیک محدوده دقیق و مشخص برای آنها می‎باشد .

- سنگ(Rock): به مصالح سنگی سفت و سختی که قبل از حرکت بطور طبیعی در محل خود قرار داشته است، گفته می‎شود که بخشی از سنگکره را تشکیل داده است .

- خاک (Soil): قسمت سطحی پوسته زمین که در اثر عوامل فیزیکی و شیمیایی و حیاتی بوجود می آید که شامل تمام تجمعات سست، سخت نشده و یا با سیمان ضعیف، از ذرّات جامد متشکل از دانه‎های (سنگ یا کانی) نابرجا و برجا، همراه با حباب‎های هوا یا سیالات بین ذره‎ای می‎باشند. (جعفری 1379)  

- لغزش چرخشی:

حرکت نسبتاً آرام بلوک یا بلوک‎های چسبنده خاکی،‌سنگی یا مخلوط آنها درطول یک سطح گسیختگی مشخصاً قوسی شکل را لغزش چرخشی می‎گویند. مشخصه بارز لغزش‎های چرخشی، سطح گسیختگی نسبتاً دورانی و چرخشی آنهاست.

-لغزش انتقالی:

معمولاً لغزش‎های چرخشی در شیب‎هائی رخ داده است که از نهشته‎های رسی، سازندهای شدید آلتره و سنگ یا خاک را در طول سطح گسیختگی مشخصاً صفحه‎ایی شکل، لغزش انتقالی نامیده شده‎اند. لغزش‎های انتقالی در طول سطوح لایه‎بندی، گسله‎ها، ترک‎ها یا شکاف‎هایی که تقریباً موازی سطح زمین هستند رخ می‎دهد.

- حرکت:

حرکت شامل تغییر شکل برشی و جابجایی در امتداد یک یا چند سطح می‎باشد. لغزش‎ها خود می‎توانند به صورت لغزش‎های چرخشی، انتقالی و یا ترکیبی باشند، که تمایز بین آنها در تحلیل پایداری و طراحی روش کنترل، حائر اهمیت است. (جعفری 1379)  

3- اهداف و ضرورت پژوهش:

اهداف اصلی این تحقیق ، بررسی و شناخت علل وقوع زمین‎لغزش و تعیین مناطق آسیب‎پذیر جهت برنامه‎ریزیهای توسعه‎ای بوده که در راستای این اهداف می‎توان به منظورهای زیر نیز دست یافت.

1)تهیه شناسنامه مشخصات برای لغزش‎های مهم و اصلی و همچنین تهیه و ارائه نقشه‎های دقیق‎تر از جمله زمین‎شناسی، ژئومورفولوژی ، تکنونیکی، پراکنش لغزش‎ها، پوشش گیاهی، جهت شیب، زاویه شیب و...

2)شناساندن ضرورت و اهمیت توسعه مطالعات و بررسیهای زمین‎شناسی و ژئومورفولوژیکی در مناطق مستعد جهت برنامه‎ریزی‎های توسعه‎ محیطی.

3)ارائه راه‎حل‎های مناسب برای کنترل و تثبیت مناطق لغزش‎خیز و یا به حداقل رساندن خسارت‎های حاصل از آنها.

4)ارتقاء سطح آگاهی ساکنین منطقه و ترویج اجرایی راه‎حل‎های مناسب جهت کاهش خسارات

) تعیین نقش وقوع لغزش در برنامه ریزی محیطی در این منطقه.    5

    6) شناخت و بررسی مکانیسم خسارات وارده بر ابنیه ها و منابع طبیعی در منطقه.

4-  سوال های پژوهش :

1- انواع زمین لغزش ها کدامند ؟

2- علل اصلی وقوع لغزش ها کدامند ؟ و نقش عوامل اقلیمی چگونه است ؟

3- وقوع لغزشها چه تاثیری برمنابع طبیعی و ابنیه ها ی منطقه داشته است ؟

4- میزان تاثیر لغزش در برنامه ریزی های محیطی چقدر می باشد؟

5- خسارت های اصلی حرکات دامنه ای در این منطقه به چه مناطقی وارد شده و مناطق آسیب پذیر کدامند؟

6- چگونه میتوان از نتایج بدست آمده در جهت کاهش خسارت لغزش ها و برنامه ریزی محیطی استفاده کرد ؟

7- چه عواملی باعث تشدید زمین لغزش می شود و در کدام ساختار زمین شناسی زمین لغزش صورت میگیرد ؟

8- آیا آبهای سطحی ، زیر زمینی و میزان بارندگی ، شیب زمین و جهت آنها  ، پوشش گیاهی ، گسله ها میتوانند بر شدت لغزش تاثیر بگذارند ؟ و اگر میتوانند تا چه اندازه تاثیر دارند ؟  

9- راهکارهای پیشنهادی جهت جلوگیری از ایجاد زمین لغزش چیست ؟ وچگونه میتوان مکان گزینی دقیق کرد ؟ بعبارت دیگر با مطالعه و بررسی دقیق  چگونه میتوان با برنامه ریزی محیطی به ساخت مناطق مسکونی اقدام نمود ؟

5-  فرضیه های پژوهش :

1- انواع حرکات دامنه ای در شمال هشتجین اتفاق افتاده و احتمال وقوع آن در آینده می باشد .

2- عوامل مختلف طبیعی و غیر طبیعی نقش متفاوتی در وقوع لغزش های منطقه دارند .

3- وقوع لغزش ها هر ساله خساراتی را بر ابنیه ها جاده ها و مراتع و زمین های زراعی باغات و غیره وارد می سازد .

4- وقوع لغزش ها در برنامه ریزی محیطی تاثیر می گذارند لذا نیاز مند مدیریت بحران لغزش در منطقه ضروری است و نوع برنامه ریزی محیطی خاصی را می طلبد.

پیشینه و ادبیات پژوهش :

در رابطه با وقوع لغزش در داخل و خارج کشور تحقیقات زیادی صورت گرفته است . اما در منطقه مورد بررسی پژوهش های انجام گرفته کمتر بوده و یا اینکه در زمینه تاثیرات وقوع لغزش بر ابنیه ها و برنامه ریزی محیطی هیچگونه بررسی صورت نگرفته است برخی از مطالعات انجام گرفته به شرح ذیل می باشد :

اطلاعات در خصوص زمین‎شناسی بخش شمال محدوده را می‎توان از نقشه 1:100000 کیوی تهیه شده بوسیله حاجی علیلو و رضایی(1997) توسط سازمان زمین‎شناسی کشور استخراج نمود.

-گزارش زمین‎لغزش استان اردبیل توسط انصاری و بلورچی(1374) به بررسی مقدماتی زمین‎لغزش‎های استان از جمله خلخال و گرمی پرداخته است.(انصاری 1374)

-در سال(1374) گزارش «نگرشی بر برخی از زمین‎لغزش‎های استان اردبیل» توسط نیک‎اندیش تدوین گردید، ولی در این گزارش به بررسی کیفی زمین‎لغزش‎ها پرداخته شده است(نیک اندیش1374).