رابطه‌ بُعدهاي فركتالي آبراهه با خصوصيات مورفومتري حوضه

زمينه و هدف: رفتار رودخانه، از دو دسته عوامل طبيعي و عوامل انساني تأثير مي پذيرد. عوامل طبيعي مانند وقوع سيل، فرسايش خاك، حركت توده اي و عوامل انساني مانند ساخت و ساز تأسيسات، تغيير كاربري اراضي و برداشت شن و ماسه از بستر، نقش اساسي در رفتار و تشديد تغييرات رودخانه دارد. خطرات جدي و جبران ناپذيري كه جابه جايي ها و تغييرات رودخانه ها ممكن است به دنبال داشته باشد، ضرورت بررسي مورفولوژي آن را در مرحله مطالعات، قبل از هر گونه اقدامي نمايان مي سازد. شبكه آبراهه ها پيوسته مكان خود را براساس زمان، عوامل محيطي و دخالت بشر تغيير مي دهند. مطالعه تغييرات آبراهه ها به منظور ارائه راه كارهاي مديريتي براي حفاظت خاك از اهميت بسزائي برخوردار است. يكي از روش هاي نوين در اين رابطه، استفاده از هندسه فركتال مي باشد. هدف از اين پژوهش، محاسبه بُعدهاي فركتالي آبراهه و بررسي رابطه آن با خصوصيات مورفومتري حوضه بود.روش پژوهش:بدين منظور نقشه توپوگرافي حوضه مزداران شهرستان فيروزكوه استان تهران تهيه و با استفاده از نرم افزار ARC GIS 10.3 نقشه آبراهه ها تهيه و خصوصيات مورفومتري حوضه تعيين گرديد. سپس سه بُعد فركتالي شبكه زهكشي (انشعاب آبراهه)، تراكم زهكشي و مساحت حوضه محاسبه شد. در نهايت با وارد كردن داده هاي به دست آمده از محاسبات در نرم lrm;افزارهاي SPSS 18 و Curve Expert روابط خصوصيات مورفومتري حوضه با ابعاد فركتالي بررسي گرديد.يافته ها: نتايج نشان داد كم ترين و بيش ترين بُعد فركتالي نسبت انشعاب 0.25 و 2.99، بُعد فركتالي تراكم زهكشي 0.19 و 2.34 و بُعد فركتالي مساحت 0.76 و 2.60 مي باشد. ميزان بُعد فركتالي نسبت انشعاب، بُعد فركتالي تراكم زهكشي و بُعد فركتالي مساحت كل حوضه به ترتيب برابر 1.84، 0.71 و 1.46 به دست آمد. رابطه بين بُعد فركتالي نسبت انشعاب با مساحت زيرحوضه ها با ضريب تببين 0.90، معكوس و رابطه بين بُعد فركتالي تراكم زهكشي با مساحت و بُعد فركتالي مساحت با مساحت زيرحوضه ها به ترتيب با ضريب تببين 0.88 و 0.87، مستقيم مي باشد. هرچه حوضه كشيده تر و ضريب شكل، گردي و كشيدگي كوچك تري داشته باشد، بُعد انشعاب كوچك تري خواهد داشت. بُعد فركتالي مساحت با ضريب فشردگي، ضريب كشيدگي، ضريب شكل، نسبت انشعاب، عرض مستطيل معادل و طول مستطيل معادل رابطه مستقيم و با ساير متغيرها رابطه معكوس دارد. براين اساس هرچه حوضه كشيده تر باشد و ضريب شكل و كشيدگي كوچكتري داشته باشد، بُعد مساحت كوچكتري خواهد داشت. بُعد فركتالي تراكم زهكشي با ضريب گردي، ضريب فشردگي، ضريب كشيدگي، ضريب شكل، نسبت مساحت، نسبت انشعاب، عرض مستطيل معادل و طول مستطيل معادل رابطه مستقيم و با ساير متغيرها رابطه معكوس دارد. بنابراين با گردتر شدن حوضه، بُعد فركتالي تراكم زهكشي افزايش مي يابد.نتايج: باتوجه به ضريب تبيين مدل هاي به دست آمده براي رابطه ابعاد فركتالي و خصوصيات مورفومتري، مي توان ابعاد فركتالي مورد بررسي را با استفاده از خصوصيات مورفومتري به راحتي محاسبه و به تحليل آن ها پرداخت . با توجه به اهميت خصوصيات آبراهه در مديريت حوزه هاي آبخيز از نظر سيل، فرسايش و حفاظت خاك، مي توان از مدل هاي فركتالي جهت تصميم گيري سريع و دقيق تر براي مديريت آبراهه ها استفاده كرد. در آخر با توجه به اينكه استفاده از هندسه فركتالي روشي نوين در بررسي خصوصيات شبكه آبراهه ها مي باشد پيشنهاد مي شود در مناطق مختلف با شرايط مورفومتري متفاوت تر، حوضه ها مورد تحليل فركتالي قرار گيرند