چالش هاي هيدروژئومورفولوژيكي ناشي از خشكسالي در محيط شهري (مطالعه موردي: شهر كرمانشاه)

واژه هيدروژئومورفولوژي براي اولين بار در سال 1973 توسط شيدگر با عنوان مطالعه ژئومورفولوژيكي آب و اثرات آن كه شامل نواحي ساحلي و هيدروژئومورفولوژي رودخانه است، پيشنهاد شد (گودي ، 2004). امروزه هيدروژئومورفولوژي رودخانه اي به عرصه جديدي وارد شده و به عنوان پايه اي براي مطالعه تغييرات محيطي درآمده كه براي مديريت مجراهاي رودخانه اي به كار مي رود (گرگوري و همكاران ، 2007). وضعيت هيدروژئومورفولوژيكي يك حوضه تحت تأثير عوامل طبيعي و انساني قرار دارد ( يانگ و همكاران ، 2014 ). درواقع تأثيرپذيري شرايط هيدروژئومورفولوژيكي يك حوضه از عواملي چند، بخصوص عوامل حاصل از تغييرات محيطي حوضه مي تواند فرآيند هيدروژئومورفولوژيكي آن را متحول و در موارد خاصي مانند شرايط حاكم بر ايران مخاطره آفرين باشد؛ از جمله فاكتور هاي محيطي كه در شرايط حوضه اثر مي گذارد، ظهور و دوام پديده خشكسالي است (سون و همكاران، 1384). پديده خشكسالي با ساير بحران هاي طبيعي متفاوت است زيرا اين پديده به آهستگي و در زمان نسبتاً طولاني به وقوع مي پيوندد و در برخي مواقع دوره تداوم آن بيش از چند سال است (شاهيان و همكاران، 1390). پديده خشكسالي به واسطه ايجاد تغييرات در شرايط هيدرولوژيكي حوضه، فرآيندهاي مورفولوژيكي متعددي از جمله تغيير در فرم و الگوي رودخانه، جابه جاي بستر و حتي در مواردي تغيير سطح اساس و غيره را به دنبال خواهد داشت (كلچي و همكاران ، 2013)؛ بنابراين ارزيابي خصوصيات خشكسالي و تأثير آن بر حوضه هاي آبريز و ارزيابي چالش هاي هيدرولوژيكي آن بسيار ضروري مي باشد. رودخانه قره سو در محدوده سياسي استان كرمانشاه جريان دارد، اين رودخانه داراي آب دائمي بوده و آب آن از ذوب برف و چشمه هاي آهكي تأمين مي شود. با توجه به اينكه رودخانه به‌عنوان سيستمي پويا، مكان و خصوصيات مورفولوژيكي خود را همواره بر حسب زمان، عوامل ژئومورفيك، زمين‌شناختي، هيدرولوژيكي و گاه در اثر دخالت انساني تغيير مي دهد، طي دهه هاي اخير تغييرات آب و هوايي، جمعيتي و محيطي باعث پيامدهاي هيدروژئومورفولوژيك شده است و اين تغييرات تأثيرات انكارناپذيري بر الگو و مجراي رودخانه اثرات بارزي داشته است. با توجه به موارد مذكور هدف از تحقيق حاضر بررسي چالشهاي هيدروژئومورفولوژيكي ناشي از خشكسالي در محيط شهري، شهر كرمانشاه مي باشد.منطقه موردمطالعه (رودخانه قره‌سو) جزء استان كرمانشاه و از بخش شهري عبور مي كند (شكل 1). رودخانه قره‌سو از شاخه‌هاي مهم و اوليه رودخانه سيمره بوده و آب‌هاي قست هايي از استان كرمانشاه و كردستان را جمع آوري و به رودخانه سيمره هدايت مي كند. سرچشمه اصلي رودخانه در شهرستان روانسر كرمانشاه قرار دارد. شاخه هاي هم از دامنه كوه هاي شاهو به آن افزوده شده به همراه زه آب‌هايي كه از كف رودخانه مي‌جوشند اين رودخانه را به وجود مي آورند. اين رودخانه در جهت جنوب و از شمال شرقي شهر كرمانشاه گذشته و رودخانه تنگ كنشت و سراب طاق‌بستان را دريافت مي نمايد. قره سو در ادامه جريان خود پس از پشت سر گذاشتن كرمانشاه در روستاي گله جار با رودخانه گاماسياب تلاقي مي كند و رودخانه سيمره را تشكيل مي دهد (سازمان آب منطقه اي غرب،1392). اين تحقيق بر مبناي روش استدلالي و آزمايشگاهي و با استفاده از داده ها و اطلاعات كسب شده از سازمان ها و ادارات مربوطه و هم چنين استفاده از روش‌هاي تجربي پيمايش ميداني انجام شده است. داده هاي آماري از سازمان هواشناسي تهيه و داده هاي مربوط به ميزان متوسط -بارندگي سالانه از ايستگاه سينوپتيك كرمانشاه مورد استفاده قرار گرفته كه بعد از كنترل كيفي بر روي داده هاي مورد استفاده، نمودار شاخص توزيع استاندارد و ميانگين متحرك 5 ساله در محيط Excel تهيه شده كه با توجه به آن وضعيت ترسالي و خشكسالي منطقه مورد تحليل قرار گرفته است كه وقوع خشكسالي را در دوره آماري 30 ساله براي شهر كرمانشاه را اثبات مي كند. همچنين داده هاي آماري مربوط به ايستگاه هاي هيدرومتري رودخانه قره سو از سازمان منابع آب ايران تهيه شده است. به منظور بررسي تغييرات الگوي رودخانه قره سو از تصاوير ماهواره اي استريويي از ماهواره IRS-P5 هند و سنجنده كارتوست با دقت مكاني 5/2 متر براي سال هاي 2007 و 2012 كه از سازمان جعرافياي نيروهاي مسلح تهيه شده استفاده شده است. رقومي سازي مسير رودخانه بر روي تصاوير ماهواره اي در محيط نرم افزار ARC GIS صورت گرفته و در نهايت وضعيت پلان رودخانه در دوره زماني 2007 و 2012 استخراج شده است. بازديد ميداني منطقه موردمطالعه براي اندازه گيري، مشاهده و بررسي هاي زمين براي كمك به تحليل ميزان تغييرات الگوي رود بر اثر فعاليت هاي انساني بر روي بستر رودخانه و استخراج نهايي نقشه ها و تغييرات الگوهاي رودخانه و مقايسه بين الگوهاي رود در سال هاي 2007، 2012 و 2016 براي رودخانه قره سو ارائه شده است.-بررسي وضعيت خشكسالي رودخانه: براي بررسي ترسالي و خشكسالي و هم چنين بررسي خشكسالي هيدروليك براي رودخانه قره سو از شاخص ميانگين متحرك 5 ساله كه با توجه به پيشينه تحقيق نسبت به شاخص هاي ديگر نتايج بهتري را ارائه مي دهد استفاده شده و نمودار بارندگي سالانه براي يك دوره 32 ساله شهر كرمانشاه نشان مي دهد ما در سال هاي 1362، 1369، 1374، 1378،1380 و 1387 دوره هاي خشكسالي وجود دارد كه در اين بين سال هاي 1369 و 1374 خشكسالي از با شدت بيشتري نسبت به بقيه سال ها اتفاق افتاده است. همچنين از سال 1375 تا 1378 خشكسالي ادامه داشته است. تناوب خشكسالي با شدت هاي متفاوت از فراواني بيشتري نسبت به ترسالي ها در اين دوره 30 ساله برخودار است. روند تغييرات ميانگين 5 ساله بارش از سال 1387 به بعد تقريباً نوسان كمتري را در حوضه مطالعاتي نشان مي دهداستخراج تغييرات مورفولوژيك رودخانه قره سو: با بررسي تصاوير ماهواره اي مربوط به سال 2007 و برداشت الگوي رودخانه از تصاوير، مي توان گفت كه بخشي از تغييراتي كه بر روي رودخانه انجام شده است مربوط به عمليات خاك برداري خاك ريزي در بخش هايي از رودخانه براي فعاليت هاي شهري بوده است. در بازه 1 در شكل 2 در سال 2007 عرض بستر رودخانه 24 متر بوده است كه در سال 2016 عرض بستر به 20 متر كاهش يافته است. در بازه 2 در سال 2007 ضريب خميدگي براي رودخانه برابر 6/2 بوده است كه با اختلاف 4/. در سال 2016 به 2/2 رسيده است. در بازه 3 همان طور كه در شكل 2 مشخص است اطراف شهربازي كرمانشاه است كه بستر رودخانه قره سو به سمت غرب تغيير پيدا كرده است عرض بستر رود از 47 متر در سال 2007 به 15 متر در سال 2016 كاهش يافته است. در بازه 4 فعاليت هاي انساني و عوامل مصنوعي منجر به تغيير شكل يافتن الگوي رود از حالت پيچانرود به مستقيم شده است به طوري كه ضريب خميدگي سال 2007 از 5/2 به ميزان 3/1 در سال 2016 رسيده است، از عوامل انساني مؤثر، پارك هاي ساخته شده در اطراف رودخانه و تغيير كاربري صورت گرفته مهم ترين نقش را داشته است. اين عوامل منجر به تشكيل بركه در مسير قبلي رودخانه شده است. در بازه 5 نشان از تغيير شدت پيچانرودي رود دارد (ضريب خميدگي 1/3 در سال 2007 و كاهش آن به 2 در سال 2016)؛ كه رودخانه را وادار به واكنش در شيب بستر، تغيير در نيمرخ عرضي و غيره كرده است. در بازه 6 نيز مساحت بانكت رودخانه اي در سال 2016 نسبت به سال 2007 با اختلاف 24 مترمكعب كاهش يافته است. با توجه به اينكه در سال 1387 در حوضه قره سو توجه به شاخص استاندارد بارش مقدار توزيع استاندارد خشكسالي بسيار شديد در منطقه اتفاق افتاده است و همچنين مقدار دبي سالانه برابر 3/6 مترمربع بر ثانيه براي سال آبي 1388 تغيير داشته است، مي توان گفت كه بستر رودخانه در سال 2012 هماهنگي بيشتري با الگوي رود در سال 2016 را دارد..