دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور مقاله شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمه های کارستی با استفاده از رادار نفوذی (مطالعه موردی: استان کرمانشاه)
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
مقاله شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمه های کارستی با استفاده از رادار نفوذی (مطالعه موردی: استان کرمانشاه) دارای ۱۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمه های کارستی با استفاده از رادار نفوذی (مطالعه موردی: استان کرمانشاه) کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمه های کارستی با استفاده از رادار نفوذی (مطالعه موردی: استان کرمانشاه)،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمه های کارستی با استفاده از رادار نفوذی (مطالعه موردی: استان کرمانشاه) :
مقدمه
در ایران، مطالعات ژئوفیزیکی مناطق کارست، به منظور شناسایی تحـول کارسـت و منـابع آب بسـیار محـدود (حوضه مهارلو در استان فارس) انجام گرفتـه اسـت (آغاسـی و افراسـیابیان، .(۸۴ :۱۳۷۸ حـدود ۸۰ درصـد از منابع آب مناطق غرب کشور از منابع آب کارست، تـأمین مـیشـود (افراسـیابیان، .(۱۳۷۲ وجـود سـرابهـای فراوان در استان کرمانشاه، به دلیل وجود سازندهای سخت بوده که در اثر سالیان دراز انحلال ترکیبات آهکـی موجود، در این تشکیلات، شرایط راهیابی آبهای زیرزمینی را به سطح زمین فراهم نموده، منجـر بـه تشـکیل سرابهای کارستی شده است. پهنههای کارستی، نقش مهمی در تأمین و تغذیه آبخوانها دارند. منطقه مـورد مطالعه با بیش از ۵۵۰ سـراب و چشمههای کارستی یکی از اسـتانهـایی اسـت کـه عمـده منـابع تـأمین آب سکونتگاههـای آن را همیـن سرابها، چشمهها و آبخوانهای کارستی تشـکیل مـیدهنـد . در ایـن پـژوهش، جهت شناسایی و بررسی اثر تکتونیک بر تحول ساختارهای آهکی، دو منطقه سراب یاوری و سـراب نیلـوفر در استان کرمانشاه در دو زون با دو ساختار متفاوت به منظور شناسایی درز و شکاف و گسلها و نیز میزان تحـول کارست، توسط روش رادار نفوذی زیرزمینی با فرکانس ۱۰۰ مگاه هرتز، مورد بررسی قرارگرفته است.
مشخصات کلی منطقه
در زیر به شرح مختصری از کلیات منطقه میپردازیم (شکل شماره (۱
شکل .۱ موقعیت منطقه مورد مطالعه (چشمههای کارستی ) در استان کرمانشاه
شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمههای کارستی با استفاده از; ۳
اقلیم منطقه
شروع بارندگی در منطقهتقریباً، با پیدایش شرایط جبههزایی و سیکلونزایی از مهرمـاه و در تمـام فصـل سـرد سال و بهار همزمان است. پر بارانترین ماه سال، اسفند است و میانگین بارش آن حدود ۸۶/۴ میلیمتـر اسـت و کم بارانترین، ماه تیر با بارش معدل ۰/۴ میلیمتر است. به همین دلیل، تیر ماه جهت انجام عملیات میـدانی در منطقه مورد تحقیق انتخاب گردید (جلیلیان، .(۱۳۸۴
هیدرولوژی
استان کرمانشاه با توجه به میزان بارش سالیانه آن، دارای منابع آب زیرزمینـی و سـطحی غنـی مـیباشـد. بـر اساس بررسیهای به عمل آمده در طرح شناسنامه حوضه های آبخیز استان کرمانشاه، حوضه های این استان به سه دسته، شامل دو دسته اصلی؛ یعنی حوضه های آبخیز داخلی و حوضه های آبخیز خارجی و یک دسته فرعی که در برگیرنده حوضههای بسته کارستیک میباشد، تقسیم شدند (شوهانی، .(۱۳۸۵
زمینشناسی منطقه
قسمت عمده استان در سمت غرب و جنوب غربی روراندگی اصلی زاگرس، قرار دارد. با توجه به واحدهای مهم ساختمانی ایران، دو زون مهم ساختمانی یعنی زاگرس و سنندج – سیرجان، ساختار کلی زمینشناسی اسـتان را تشکیل میدهند. زون زاگرس، شامل زاگرس رورانده و زاگرس چین خورده و زاگرس چین نخورده میباشـد، شکل شماره .۲
شکل.۲ نقشه زمینشناسی موقعیت منطقه مورد مطالعه
۴ جغرافیا و پایداری محیط، شماره ۳، تابستان ۱۳۹۱
مواد و روشها
برای دستیابی به اهداف مورد نظر مراحل زیر در تحقیق انجام گرفته است:
بررسی مبانی تئوری موضوع و روش کار
انتخاب محلها جهت انجام عملیات میدانی
برداشت دادهها با دستگاه رادار
تحلیل دادهها
نتیجهگیری
رادار و چگونگی استفاده ازآن
روش رادار بر اساس پاسخ زمین به فرکانسهای بالا ۲۰) تا ۱۰۰۰ مگا هرتز) امواج الکترو مغناطیسی بنـا شـده است. وقتی ضریب گذردهی الکتریکی مواد، تغییر میکند، آنگاه امواج الکترو مغناطیسی ممکن است، بازتـاب یا شکسته شوند. تغییرات در گذردهی الکتریکی بر اثر تغییر ساختار یا تغییر جـنس سـنگ اسـت ( Rossetti, .(D.F ., 2003
انرژی انعکاس داده شده یا بازتاب شده، توسط دستگاه، در سطح زمین دریافت میشود . همچنین انـرژی الکترو مغناطیسی ممکن است به صورت مستقیم در هوا یا زمین انتشار یابد. موفقیت روش رادار به فاکتورهای مهمی بستگی دارد که از آن جمله می توان وجود تباین در زیر زمین و رسانایی الکتریکی را نام برد. با افزایش رسانش تضعیف انرژی افزایش مییابد، (شاه نظری،.(۱۳۸۴
برداشت دادهها
روش برداشت دادههای بازتابی رادار شامل ۴ روش است که عبارتند از Slater, L., (Niemi, T. M., 2003) الف) روش دور افت مشترک ب) روش نقطه عمقی مشترک ج) روش چشمه مشترک د) روش گیرنده مشترک
تخمین سرعت
از رادار در بررسیهای گوناگونی، مانند اکتشافات باستانی، جـاده و راهسـازی، پیـدا کـردن عمـق پـی سـنگ، بررسیهای رسوبی، آشکارسازی نشتی آب و غیره استفاده میشود .(Mahdi and Eyuboglu, 2004)
با دانستن زمان رفت و برگشت موج و نیز سرعت موج راداری در محیطهای زیر سطحی، میتوان تخمین
شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمههای کارستی با استفاده از; ۵
دقیقی از عمق را بهدست آورد. روش استاندارد برای تشخیص سرعت در بسیاری از مطالعات اسـتفاده از روش CMP است. این یک روش غیرتخریبی است. سرعتها در بازتاب لرزهای با اسـتفاده از اصـول برونرانـد نرمـال، بهدست میآیند. یک رخداد بازتابی مشخص، میتواند به صورت دسـتی برداشـت شـده و میـانگین سـرعت را میتوان با استفاده از رابطه زیر بهدست آورد .(Liberty, Hemphil, Madin, 2003)
x2 x2
رابطه (۱ ۱ ۲ v
tx22tx21 1
که xها بیانگر فواصل افقی و tها بیانگر زمان رفت و برگشت موج رادار است.
یافته های پژوهش
تفسیرو تحلیل دادههای رادار در مناطق مورد مطالعه
به منظور دستیابی به نتایج دقیقتر از روش فوق، باید مناطقی انتخاب میگردید که از نظر ساختمانی از هـم متفاوت میبودند، تا صحت روش رادار بهتر، ارزیابی میگردید. به همین دلیل ۲ چشمه در سطح استان، بـرای عملیات میدانی و بررسی درز و شکافها،گسلها و میزان تحول کارست زیرزمینی بشرح زیر انتخاب گردید:
۱ سراب نیلوفر در زون زاگرس چینخورده
۲ سراب یاوری در زون زاگرس شکسته (منطبق بر محل روراندگی)
برای هر سراب تعداد ۲پروفیل به طولها و فواصل متفاوت از یکدیگر انتخـاب شـدند. در ایـن پروفیـلهـا علاوه بر برداشت دادههای رادار، سرعت نفوذ موج رادار نیز برداشت شد. علاوه بـر ایـن بـا اسـتفاده از دسـتگاه GPSموقعیت ریاضی (ارتفاع از سظح دریا، طول و عرض جغرافیایی) هر نقطه، تعیین شد (شـکلهـای شـماره ۳و.(۶ در هردو موقعیت، نیمرخهای اندازهگیری شده به صورت شرقی- غربی انتخاب شدند.
آنتنهای فرستنده و گیرنده از نوع غیر پوششی با بسامد ۵۰)، ۱۰۰ مگاهرتز) مورد اسـتفاده قـرار گرفـت. عمق نفوذ آنتنها بسته به نوع آنتن، متفاوت است. حال به تفکیک اطلاعات بهدست آمده از رادار در مـورد هـر سراب ارائه میشود.
داده برداری سراب نیلوفر با روش رادار
منطقه مورد مطالعه در ۲۰ کیلومتری شمال غربی کرمانشاه در ناحیهای به نام سراب نیلـوفر قـرار دارد (شـکل شماره .(۱ عملیات داده برداری روی این ناحیه با دستگاه رادار Ramac ساخت کشـور سـوئد انجـام گرفـت. ۲ پروفیل رادار با طول تقریبی ۵۷ متر و به فواصل ۱۰۰ متر از یکدیگر روی این ناحیه زده شد تا ادامـهدار بـودن این شکستگیبررسی، شود. با توجه به فرکانس مورد استفاده ۱۰۰) مگاهرتز) و رسانش زمین، عمق نفوذ مـؤثر
۶ جغرافیا و پایداری محیط، شماره ۳، تابستان ۱۳۹۱
بیشتر از ۳ متر بوده است. اطلاعات مربـوط به دادههای GPS و شکلهای۳ و ۴ و ۵ نگاشتهای رادار را نشـان میدهد.
پروفیل ۱ و ۲ (طول پروفیل ۵۷ متر)
پروفیل (۱)
در سراب یاوری
پروفیل (۲)
شکل شماره ۴نیمرخ اول رادار سراب نیلوفر
چشمه
شکل .۳ موقعیت و مشخصات نیمرخهای برداشت شده در سراب یاوری (زون ساختمانی شکسته)
لایهبندی منظم
شکل .۴ نیمرخ دوم رادار سراب نیلوفر (تفسیرها بر اساس تغییرات موج و شکل آنها صورت گرفته است)
شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمههای کارستی با استفاده از ۷
لایهبندی منظم
شکل .۵ نیمرخ دوم رادار سراب نیلوفر (تفسیرها بر اساس تغییرات موج و شکل آنها صورت گرفته است )
داده برداری سراب یاوری با روش رادار
منطقه مورد مطالعه در ضلع شمال غربی شهر کرمانشاه در مسیر جاده کرمانشاه-روانسـر در نزدیکـی روسـتای چشمهکبود قرار دارد. بررسی سنگهای این ناحیه، مؤید آن است که سـنگهـای رسـوبی ایـن منطقـه، چـین خورده و در اکثر نواحی، لایههای رسوبی به علت فشارهای تکتونیکی شکسته و گسل خوردهاند و نظم لایـههـا به هم خورده است. ۲ پروفیل رادار با طول تقریبی ۲۲ متر و به فواصل ۴ متر از یکـدیگر روی ایـن ناحیـه زده شد تا ادامه دار بودن این شکستگی بررسی شود. با توجه به فرکانس مورد استفاده ۱۰۰) مگـاهرتز) و رسـانش
زمین، عمق نفوذ مؤثر ۵-۶ متر بوده است. شکلهای۶ و ۷ و ۸ موقعیت و نگاشتهای رادار را نشان میدهد.
شکل .۶ موقعیت و مشخضات نیمرخ های برداشت شده در سراب یاوری(زون ساختمانی چین خورده)
۸ جغرافیا و پایداری محیط، شماره ۳، تابستان ۱۳۹۱
مکان شکستگی
انحلال آهک طاقدیس
شکل.۷ نیمرخ اول رادارسراب یاوری (تفسیرها بر اساس تغییرات موج و شکل آنها صورت گرفته است )
ساختارهای چین خورده
شکل شماره.۸ نیمرخ اول رادارسراب یاوری (تفسیرها بر اساس تغییرات موج وشکل آنها صورت گرفته است )
بحث و نتیجهگیری
روش الکترومغناطیسی رادار (GPR) یکی از روشهای مهم برای آشکارسازی ساختارهای سطحی و نزدیک بـه سطح زمین میباشد. در این تحقیق دو ناحیه رسوبی شکسته شده و چـین خـورده بـا دو سـاختار متفـاوت بـا استفاده از آنتن ۱۰۰ مگاهرتز غیر پوششی مطالعه و با استفاده از نگاشتهای بهدسـت آمـده، سـرعت مـوج در لایه بهدست آمد.
با بررسی نیمرخهای بهدست آمده از ردیاب، سراب نیلوفر (نزدیک به زون زاگرس چین خـورده) مشـخص
شناسایی ساختار گسلی و تحول چشمههای کارستی با استفاده از; ۹
شد که میزان شکستگی و گسل در آن کمتر از محدوده سراب یاوری زون زاگرس شکسته (رورانده) اسـت، بـه همین دلیل به تبعیت از قرارگیری سرابهای فوق در واحدهای ساختمانی متفاوت، میـزان عملکـرد انحـلال و ایجاد دهلیزها نیز متفاوت است. به طوری که نمودارهای حاصل از عملیات ژئـوفیزیکی آثـار انحـلال و توسـعه دهلیزهای بیشتر را در نمودار سراب یاوری نشان میدهند که منطبق بر درز و شکاف و محـل شکسـتگیهـا و گسلها میباشند. در واقع انتظار میرفت که بر اساس قرارگیری چشمههای انتخاب شده در واحدهای زمـین-شناسی زاگرس شکسته و نزدیک به زون چین خورده، تعداد و میزان تحول هر یک از آنهـا متناسـب بـا واحـد مربوطهمتفاوت، از همدیگر باشند که عملاً همین نتیجه نیز حاصل شد. بنابراین مـیتـوان نتیجـه گرفـت کـه استفاده از عملیات ژئوفیزیکی یکی از روشهای معتبر جهت این منظور میباشد؛ چرا کـه در نهــایت، دادههـا و نمــودارهـای بهدست آمـده، نشان میدهندکه هر جا تراکم گسلها بیشتر است، دهلیزهـای ایجـاد شـده و در نتیجه فرایند انحلال نیز از وسعت و گستره بیشتری برخوردار است. نتیجه ایـن تحقیـق، نشـان مـیدهـد کـه استفاده از رادار، میتواند در مطالعات ژئومورفولوژی کارست و شناسایی موقعیـت درز و شـکافهـای سـطحی، همچنین موقعیت و میزان تحول اشکال کارست زیرزمینی، به ویژه در ارتباط با دستیابی و مدیریت منابع آب زیرزمینی بسیار ارزشمند باشد.
اشتراک‌گذاری:
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
