بررسی جابه‌جایی جانبی مجرای رودخانۀ ارس از سال 1379 تا 1393 (از 15 کیلومتری غرب شهر اصلاندوز تا خروج رودخانه از محدودۀ سیاسی ایران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد ژئومورفولوژی دانشکدۀ جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانش‌آموختۀ دکترای ژئومورفولوژی، دانشکدۀ جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرن

3 دانشجوی دکترای ژئومورفولوژی، دانشکدۀ جغرافیا و برنامه‌ریزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

رودخانه­ها به‌دلیل برداشت، انتقال و نهشته­گذاری رسوبات، یکی از مهم‌ترین عوامل تغییردهندۀ سطح زمین هستند. در طول تاریخ، برخی از رودخانه­ها به‌عنوان خطوط مرزی بین کشورها انتخاب شده‌اند­ و اهمیت مضاعفی را کسب کرده‌اند. مجرای رودخانه­ها، به‌خصوص رودخانه­های با بستر آبرفتی، پیوسته در حال تغییر هستند و همین امر‌ مسائل مختلفی را موجب می‌شود. رودخانۀ ارس در زمرۀ چنین رودخانه­هایی به‌شمار می­رود. در این پژوهش، قسمتی از رودخانۀ ارس از نظر جابه‌جایی جانبی مجرا در دو دورۀ زمانی 1379 ه.ش (2000م) و 1393 ه.ش (2014م)‌ بررسی شد. در این راستا، با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره­ای (تصاویر سنجنده­های ETM+ و OLI ماهواره­های لندست 7 و 8) مجرای رودخانۀ برای دو دورۀ زمانی مورد مطالعه حاصل شد. سپس با توجه به مورفولوژی و روند تغییرات مجرا، کل رودخانۀ به 21 ترانسکت تقسیم شد. پلان­فرم رودخانۀ در هر ترانسکت با استفاده از دو شاخص ضریب خمیدگی و زاویۀ مرکزی‌ بررسی شد. با توجه به جابه‌جایی­هایی که در مجرا صورت گرفته است، آهنگ مهاجرت کانال محاسبه شد. همچنین با توجه به تغییرات مساحت ترانسکت­ها، مقدار اراضی ازدست‌رفته یا افزوده‌شده به هر دو جهت رودخانه محاسبه شد. نتایج نشان می­دهد‌، رودخانۀ ارس در بازۀ مورد مطالعه از نوع مئاندری توسعه‌یافته است. مقادیر ضریب خمیدگی و زاویۀ مرکزی در سال 2014 نسبت به سال 2000، ‌روند افزایشی را نشان می­دهد که گویای فعال‌بودن مئاندرهای رودخانه است. متوسط آهنگ مهاجرت مجرا، رقم چشمگیری درحدود 8 متر را نشان می­دهد و از این نظر رودخانۀ بسیار پویایی محسوب می­شود. جابه‌جایی مجرا در رودخانۀ مورد مطالعه به دلیل فرسایش و پیشروی کناره مقعر مئاندرها، ایجاد میان­بُرها و مخصوصاً تغییر مسیر بوده است. در قسمت­هایی از رودخانه که زاویۀ مرکزی دارای مقادیر بالایی است، مقدار آهنگ مهاجرت مجرا ارقام چشمگیری را نشان می­دهد. برعکس، در قسمت­هایی که رودخانه گرایش به یک الگوی مستقیم دارد، آهنگ جابه‌جایی کمتر بوده است. در طی دورۀ 14 ساله، در حدود 253 هکتار از اراضی ایران درنتیجۀ تغییرات مجرا از دسترس خارج شده و برعکس در حدود 275 هکتار به اراضی در دسترس افزوده شده است و ازاین‌رو، نزدیک به 23 هکتار به اراضی طرف ایران اضافه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the Lateral Movement of Aras River from 2000-2014 (15 km away from West of Aslanduz City to Exit of the River in Iran’s Border)

نویسندگان [English]

  • M.H. Rezaei Moghaddam 1
  • Mansour Keirizadeh 2
  • Masoud Rahimi 3
1 Ph.D., Professor of Geomorphology, Dept. of Geomorphology, Faculty of Geography and Planning, University of Tabriz.
2 Graduated from Dept. of Geomorphology, Faculty of Geography and Planning, University of Tabriz
3 Ph.D. Student, Dept. of Geomorphology, Faculty of Geography and Planning, University of Tabriz
چکیده [English]

Rivers through production, movement and storage of sediments are one of the most important factors that are modifying the earth’s surface. Historically, some rivers selected as the boundary lines between the countries and have acquired additional importance. Rivers channel, particularly alluvial bed rivers are continuously changing and this can cause many problems. In this study, lateral movement of the Aras River, 15 km away from west of Aslanduz city to exit of the river in Iran’s border, are investigated in two time periods, 2000 and 2014. This river has a great importance in relation to water supply in the northwestern parts of the country. Moreover, in the large distances, forms Iran boundary line with the countries of Armenia and Azerbaijan. Therefore, research on the lateral changes of river becomes necessary. Topographic maps with scale of 1: 50,000, digital elevation model (DEM) with 27 m resolution, and satellite imagery (Landsat 7 ETM+ satellite sensor& Landsat 8 OLI satellite sensor) are most important materials in this research. Studied channel reach of Aras River for two time periods, 2000 and 2014 were extracted by processing satellite images. Then, channel based on morphology and changes trend was divided into 21 transects, and quantitative indicators were calculated for each transect. To analyze the river plan form, were used central angle and sinuosity coefficient. Finally, the average of channel migration rate was calculated during the past 14 years. Comparison of the central angle and sinuosity coefficient values of the river channel within each transect for the periods 2000 and 2014 represents an increasing trend for most of the transects, which indicates river meanders are active. In fact, large quantities and unusual migration rate in some transects related to the avulsion. Most likely, the avulsion caused by the river flooding, especially in the spring and disturbances due to the confluences. In some cases, combined these factors associated with interventions variables such as effects of confluences has caused the channel movement is very significant, and the unusual. Finally, it can be said that although channels have been changed continuously by lateral migration, cutoffs, and avulsion, But in 2014 compared to 2000, little change has occurred in the channel platform, and decrease or increase the number of bends, central angle and sinuosity coefficient are the result of natural function of meandering rivers. Therefore, the study river is close to dynamic equilibrium.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Morphology
  • Channel
  • Lateral Migration
  • Meander
  • Avulsion
  • Aras River

- مقدمه

سیستم رودخانه­ای به­صورت پیش­رونده[1] در طی زمان زمین­شناسی، درنتیجۀ فرایندهای عادی فرسایش و رسوب­گذاری تغییر می­کند و نسبت به تغییرات اقلیم، سطح اساس، تکتونیک و تأثیر ات انسانی پاسخ می‌دهد. ازاین‌رو، درطی زمان، تغییرات قابل ملاحظه‌ای در مورفولوژی و دینامیک سیستم رودخانه‌ صورت می‌گیرد (Kondolf and Piegay, 2003:105)؛ بنابراین، رودخانه­ها در ابعاد عمودی، جانبی و کلی[2] دست­خوش تغییر می­شوند (Fryirs andBrierley, 2013: 205). تغییر و دگرگونی مستمر، از اصول حاکم بر هر رودخانه­ای است که همگام با حرکت و جاری شدن آب و رسوب در بستر آن، تغییر و جابه‌جایی در سایر مشخصات هندسی رودخانه به‌وقوع می­پیوندد (معاونت برنامه­ریزی و نظارت راهبردی، 1391: 1). خودتنظیمی[3] و تغییرپذیری[4] مجرای رودخانه­ها ممکن است خطرهایی برای انسان‌ها به‌صورت سیلاب­ها، فرسایش کناره یا آبشستگی بستر ایجاد کنند (Wohl, 2004: 29). لوین[5] (1977) تغییرات مجرا را به دو نوع تغییرات درو­­ن­زاد[6] و تغییرات برون­زاد[7] تقسیم­بندی می­کند. تغییرات درون­زاد به‌صورت ذاتی در رژیم رودخانه وجود دارند که می­توان به تغییر مسیر[8]، مهاجرت مجرا[9] و میان‌بُرها[10] اشاره کرد. تغییرات برون­زاد، مواردی هستند که در پاسخ به تغییرات سیستم ازجمله نوسانات اقلیمی و تغییر بار رسوب یا دبی درنتیجۀ فعالیت­های انسانی به‌وجود می­آیند (Garde, 2006: 315).

مطالعۀ تغییرات تاریخی کانال، بخش مهمی از شناخت سیستم­های رودخانه­ای است. فقط‌ به‌واسطۀ شناخت گذشته می‌توان تغییرات اخیر و مداوم در شکل کانال را بررسی و اقدام به تحلیل عوامل پیچیده‌ای کرد‌ که بر ماهیت رودخانه‌های امروزی‌ تأثیر می‌گذارند (Winterbottom, 2000: 195-208). در میان روش­های موجود، رویکردهای مبتنی بر تفسیر عکس­ها و تصاویر تاریخی مزایایی ازقبیل زمان، هزینه، اثرات مقیاس و کارایی عملی را نشان داده­اند. در حقیقت، منابع اطلاعات تاریخی شامل نقشه­ها، عکس­های هوایی، تصاویر ماهواره­ای و مساحی­های مقاطع عرضی، گنجینه­ای از اطلاعات برای پژوهش‌های ژئومورفولوژیکی و زیربنای بسیاری از مطالعات در مورد تغییر مجرای رودخانه هستند‌ (Aswathy et al, 2007: 173–180,Heo et al.,2009: 155-165). داده­های مربوط به مورفولوژی رودخانه اطلاعاتی را شامل می‌شود که پلا­ن­فرم (شکل مسطحاتی)، شکل مقاطع عرضی و نیمرخ طولی کانال رودخانه را تعریف می‌کند. همچنین، شامل اطلاعاتی دربارۀ دشت­سیلابی ازقبیل عرض، شیب و عوارضی همچون تراس­هاست. در مقیاس بزرگتر، اطلاعات مورفولوژیکی به تعاریف شبکۀ رودخانه و حوضۀ زهکشی تعمیم داده می­شود. بسیاری از داده­های مورفولوژیکی از روی نقشه­های توپوگرافی موجود، عکس­های هوایی و به‌صورت روزافزونی داده­های سنجش از دور استخراج می­شوند (Sear et al.,2003: 22). در این پژوهش، جابه‌جایی جانبی بخشی از مجرای رودخانۀ ارس از 15‌کیلومتری غرب شهر اصلاندوز تا خروج رودخانه از محدودۀ سیاسی ایران‌ بررسی شده است. این رودخانه علاوه بر اهمیت فراوانی که در رابطه با تأمین آب بخش­هایی از مناطق شمال­غرب کشور دارد، در مسافت­های زیادی خط مرزی ایران با کشورهای آذربایجان و ارمنستان را ترسیم می­کند و درنتیجه پژوهش در زمینۀ تغییرات جانبی رودخانه ضرورت می­یابد.

در خصوص پیشینۀ پژوهش، منابعی غنی در دسترس است. دانشمندان شاغل در سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده، مورفولوژی کوتاه­مدت کانال­های رودخانه را ‌مطالعه کردند که ازجمله می­توان به لانگبین[11]، لئوپلد[12] و ولمن[13] اشاره کرد. شوم[14]، موسلی[15] و ویور[16] سیستم­های رودخانه­ای را ‌مطالعه‌ کردند و آزمایشاتی را در محیط­های آزمایشگاهی برای مطالعۀ مورفولوژی رودخانه انجام دادند. آلن[17] کارهای گسترده­ای درخصوص ویژگی­ها و طبقه­بندی اشکال بستر و ساختمان­های رسوبی با درنظرگرفتن دلتاها، مئاندرها و دشت­های سیلابی انجام داده است. پژوهشگران بسیاری از جمله گرگوری[18]، لوین، بیکر[19] و استارکل[20] اثرات اقلیم و هیدرولوژی دیرینه را بر روی کانال­های رودخانه بررسی کردند (Garde,2006: 9). ارشد و همکاران (1386)، روند تغییرات مورفولوژیکی بخشی از رودخانۀ کارون را براساس تصاویر ماهواره­ای مطالعه کردند. یمانی و همکاران (1389)، عوامل ژئومورفولوژیک مؤثر بر تغییرات بستر بخش میانی رودخانۀ اترک و دامنۀ این تغییرات را تحلیل کردند. رضایی­مقدم و همکاران (1391) با استفاده از هندسه فراکتال به تحلیل تغییرات الگوی هندسی بخشی از رودخانۀ قزل­اوزن پرداختند. نتایج این پژوهش نشان داد، الگوی هندسی رودخانه در هر سه بازه، خاصیت فراکتالی دارد و بنابراین، تغییرات الگوی هندسی رودخانه در سال­های مختلف، با هندسه فراکتال تحلیل می‌شود. رضایی­مقدم و همکاران (1391)، به بررسی نقش عوامل ژئومورفیک و زمین­شناختی بر شکل هندسی رودخانۀ قزل­اوزن و علل خمیدگی بستر در بازه دشتی و کوهستانی پرداختند. نتیجۀ این پژوهش نشان داد، طول زیاد رودخانه و عبور از تشکیلات مارنی و فرسایش­پذیر، باعث شده است که هندسۀ رودخانه در بازه دشتی به‌شدت با تأثیر از لیتولوژی بستر شکل بگیرد و فرسایش کناری و توان رودخانه نقش عمده در مئاندری‌شدن رودخانه داشته باشد. در بازه کوهستانی مسائل زمین­ساختی‌ اهمیت دارد. یمانی و فخری (1391) در پژوهشی، تغییرات مجرای رودخانۀ جگین در سطح جلگۀ ساحلی مکران را‌ بررسی کردند. ویژگی­های ژئومورفولوژیکی و هیدرودینامیکی مسیر این رودخانه از جمله شیب کم دلتا، ریزدانه بودن رسوبات، طغیانی‌بودن رودخانه و عوامل تکتونیکی، از عوامل اصلی ناپایداری مجرای رودخانۀ جگین هستند. رضائی­مقدم و پیروزی­نژاد (1393) به بررسی تغییرات مجرا و فرسایش کناره در رودخانۀ گاماسیاب پرداختند و به این نتیجه رسیدند که سطوح فرسایش­یافته در رودخانۀ گاماسیاب بیشتر از سطوح رسوب­گذاری‌شده است و این به دلیل جابه‌جایی و تغییر مسیر رودخانه بوده است؛ به‌طوری‌که رودخانه در بعضی از قسمت­ها بیش از 400 متر جابه‌جایی داشته است.

1-1- منطقۀ مورد مطالعه

منطقۀ مورد مطالعه، بازه­ای از رودخانۀ ارس به طول 5/91 کیلومتر در محدودۀ بین 15 کیلومتری غرب شهر اصلاندوز تا خروج رودخانه از محدودۀ سیاسی ایران است (شکل1). این منطقه با مختصات جغرافیایی ̋00´22 ˚39 تا ̋40  ́42 ˚39 عرض شمالی و ̋30  ́15˚47 تا ̋30 ́59 ˚47 طول شرقی در امتداد نوار مرزی ایران و آذربایجان واقع شده است. رودخانۀ ارس یکی از مهم‌ترین رودخانه‌های مرزی ایران است. این رودخانه از ارتفاعات بین­گؤل­داغ ترکیه سرچشمه گرفته است و پس از پیمودن مسافتی درحدود 1000 کیلومتر به رود کورا و در نهایت به دریای خزر می‌ریزد. این رودخانه بیش از 400 کیلومتر از مرز مشترک ایران با جمهوری­های آذربایجان و ارمنستان را ترسیم می­کند.

 

شکل1- موقعیت منطقۀ مورد مطالعه در شمال غرب کشور

1-2- مواد و روش­ها

نقشه­های توپوگرافی مقیاس 1:50000، تصویر مدل رقومی ارتفاع (DEM) با قدرت تفکیک تقریباً 28 متر مربوط به ماهواره استر[21] و تصاویر ماهواره­ای شامل تصاویر سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7 (مربوط به تابستان 2000م) و تصاویر سنجنده OLIماهواره لندست 8 (مربوط به تابستان سال 2014م) مهم‌ترین مواد این پژوهش هستند. مجرای بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس برای دو دورۀ زمانی 2000 و 2014 میلادی از طریق پردازش تصاویر ماهواره­ای حاصل شد. در این زمینه، روش­های مختلفی برای تفکیک آب از سایر عوارض وجود دارد که از جمله می­توان به تبدیل تسلدکپ[22]، تحلیل مؤلفه­های اصلی[23] و استفاده از شاخص­های مختلفی مانند تفاضل پوشش گیاهی نرمال‌شده[24] (NDVI)، شاخص آب[25] (WI)، شاخص تفاضل آب نرمال شده[26] (NDWI) و شاخص اصلاحی تفاضل آب نرمال­شده[27] (MNDWI) اشاره کرد (Xu, 2007: 1381-1391, Pires-Luiz & Maillard, 2010: 463-468, Xu, 2006: 3025-3033 ) (شکل2):

 

رابطۀ (1)

NDVI = (NIR – Red) / (NIR + Red)

رابطۀ (2)

WI = (B1 + B2 + B3) / (B4 + B5 + B7)

رابطۀ (3)

NDWI = (Green – NIR) / (Green + NIR)

رابطۀ (4)

MNDWI = (Green – MIR) / (Green + MIR)

در روابط بالا NIR یک باند مادون قرمز نزدیک؛ MIR یک باند مادون قرمز میانی؛ Red باند قرمز؛ Green باند سبز و Bi شمارۀ باند در تصاویر ETM+ است.

قبل از اعمال نسبت­های باندی برای استخراج شاخص­های فوق، باندهای موردنیاز با استفاده از باند پانکروماتیک تصاویر لندست با قدرت تفکیک 15 متر (باند8) شارپ[28] شدند. برای انتخاب بهترین شاخص، از تصویر Google Earth منطقه با قدرت تفکیک بسیار بالا (کمتر از 50 سانتی­متر) استفاده شد‌ که در این میان، شاخص WIبهترین تفکیک را انجام داد و درنتیجه، مبنای استخراج مجرا قرار گرفت. به دو دلیل عمده، استفاده از تصاویر ماهواره­ای لندست برای بررسی جابه‌جایی عرضی مجرای بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس مناسب هستند: نخست اینکه، عرض مجرای رودخانۀ ارس در بازۀ مورد مطالعه در بیشتر قسمت­ها بیش از 85 متر است. به‌طوری‌که، مقایسۀ خطوط کناره استخراج‌شده از شاخص WI مربوط به سال 2014 با تصویر گوگل­ارث منطقه (در قسمت‌هایی که تغییرات اندکی بین فاصله زمانی دوساله اتفاق افتاده) نشان­دهندۀ انطباق نسبتاً خوب خطوط کناره مجرا با تصویر گوگل­ارث است. به‌خصوص، در قسمت­های عریض‌تر مجرا، دقت­های نسبتاً بالایی دیده می­شود؛ دوم اینکه، میزان جابه‌جایی عرضی مجرای بازۀ مورد مطالعه بسیار چشمگیر است که خود را به‌صورت ایجاد میان­بُرها و تغییر مسیر نشان داده است. به‌طوری‌که، کانال­های متروک و نعل‌اسبی در حاشیۀ مجرا بسیار معمول است که در شرایط مناسب، دریاچه­های نعل­اسبی نیز تشکیل شده است (برای مثال در شکل 3 در تصاویر C و D دریاچه­های نعل­اسبی به‌دلیل وجود آب، به‌صورت سفیدرنگ دیده می‌شوند). بنابراین، به‌دلیل عریض‌بودن و پویایی زیاد مجرا، استفاده از این تصاویر پاسخگوی اهدف پژوهش هستند. جابه‌جایی جانبی مجرای رودخانۀ ارس در بازۀ مورد مطالعه، یکی از مهم‌ترین مسائل و مشکلات منطقه محسوب می­شود، به‌طوری‌که در بازه‌های مختلف این رودخانه، صحبت از ده­ها و حتی صدها متر جابه‌جایی مجرا فقط در طی چند سال است. درواقع، دلیل اصلی انتخاب بازه زمانی کوتاه‌مدت این پژوهش هم مربوط به این مسأله بوده است . برای نمونه، در شکل (3)، میزان جابه‌جایی مجرا در برخی بازه­ها در طی دو دورۀ زمانی نشان داده شده است. میزان جابه‌جایی مجرا در برخی از این تصاویر بین 500 تا بیش از 1000 متر می­باشد؛ حتی در مواردی که میزان جابه‌جایی کم بوده، توسعه و پیشروی مئاندرها به وضوح قابل تشخیص است. 

 

شکل 2- بارزسازی مجرای رودخانه با استفاده از شاخص­های مختلف در محدودۀ ترانسکت­های 17 تا 20

روش­های مختلفی برای بررسی تغییرات و جابه‌جایی­های صورت‌گرفته در مجرای رودخانه وجود دارد که می­توان به تحلیل پلیگون[29]، روش شعاع انحنا[30] و روش ترانسکت[31] اشاره کرد (Rapp &Abbe, 2003., Giardino & Lee, 2011). در این پژوهش، با توجه به روش ترانسکت، خطوطی با فواصل مشخص از هر دو طرف مجرا به‌عنوان خطوط مبنا ترسیم شد. این خطوط برای دوره­های زمانی مورد مطالعه ثابت بود‌ و ازاین‌رو می­توان جابه‌جایی­های مجرا نسبت به این خطوط را به صورت کمّی محاسبه کرد. هنگامی‌که مجرا در جهت راست (به سمت ایران) جابه‌جا شود، مساحت ترانسکت سمت راست مجرا کاهش پیدا می‌کند و بر مساحت ترانسکت سمت چپ مجرا (طرف آذربایجان) افزوده می­شود و برعکس. در این پژوهش، مجرای بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس براساس مورفولوژی و روند تغییرات مجرا به 21 ترانسکت تقسیم­بندی‌ (شکل4) و شاخص­های کمّی برای هر ترانسکت محاسبه شد.

 

شکل3- جابه‌جایی­های چشمگیر در قسمت­های مختلف مجرای رودخانۀ ارس درنتیجۀ مهاجرت مئاندرها، ایجاد میان­بُرها و تغییر مسیر مجرا در دو دورۀ زمانی 2000 و 2014م؛ در دو تصویر F، مجرای رودخانۀ حاصل از شاخص WIو تصویر GoogleEarth با فاصلۀ زمانی دوساله مقایسه شده است (اختلافات زیاد عرض مجرا در تصاویر به‌دلیل نمایش تصاویر با مقیاس­های مختلف است).

برای تحلیل شکل مسطحاتی[32] رودخانه، از دو شاخص ضریب خمیدگی و زاویه مرکزی استفاده شد. ضریب خمیدگی یک رودخانه نسبت طول رودخانه (در امتداد مرکز کانال یا خط‌القعر) به طول دره­ای است که رودخانه در آن جریان دارد و با استفاده از رابطۀ زیر برای هر قوس تعیین می­شود (مقصودی و همکاران، 1389: 294-275 و رضایی‌مقدم و همکاران، 1391: 102-85):

رابطۀ (5)

 

که در این رابطه: Lطول آبراهه وλ طول موج مئاندر است.

زاویۀ مرکزی کورنیس[33]، معیاری برای تقسیم‌بندی و شناسایی میزان توسعه مئاندری یک رودخانه است. این ضریب‌ به دو روش محاسبه می‌شود؛ در روش اول با در اختیار‌داشتن طول قوس و شعاع خمیدگی با استفاده از رابطۀ زیر‌، زاویۀ مرکزی قوس‌ اندازه‌گیری می‌شود:

رابطۀ (6)

 

در این رابطهAزاویۀ مرکزی، Lطول قوس و R شعاع خمیدگی است. در روش دوم بر اساس دوایر مماس بر قوس‌ها،‌ زاویه مرکزی‌ اندازه‌گیری می‌شود. برای این کار، ابتدا نقاط عطف قوس‌ها را مشخص‌‌ و سپس از مرکز دوایر مماس بر قوس، خطوطی را بر نقاط عطف عمود کرده و زاویه مرکزی قوس‌ها محاسبه می‌شود (اسماعیلی و همکاران، 1390: 111). درنهایت، متوسط آهنگ مهاجرت مجرا در طی 14 سال گذشته محاسبه شد. سه روش برای پیش­بینی مهاجرت مئاندر وجود دارد: شیوه‌های همپوشانی دستی، شیوه‌هایی که با کامپیوتر پشتیبانی می­شوند‌ و شیوه­های اندازه­گیری و برون­یابی[34] مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی. در این میان، شیوه‌­های مبتنی بر GIS به‌واسطۀ استفاده از نقشه­برداری دیجیتال و فناوری پایگاه داده حاصل شده است. اندازه­گیری دیجیتال و تحلیل فضایی در GIS، برای اندازه­گیری شعاع خم، مرکز ثقل خم، عرض کانال، طول موج خم و ... به‌کار گرفته می‌شود (Heo et al, 2008:155-165). به این دلیل، در مطالعۀ کنونی، شیوه‌‌های مبتنی بر GIS برای ارزیابی تاریخی و پیش­بینی مهاجرت خم‌ استفاده قرار می‌شود. برای محاسبۀ آهنگ جابه‌جایی کانال‌ از رابطۀ زیر استفاده می‌شود (Giardino & Lee, 2011: 8., Shields et al, 2000: 54-66., Magdaleno and Yuste, 2011: 197-207):

 

رابطۀ (7)

Rm = (A / L) / y

که در آن: Rmآهنگ مهاجرت؛ A مساحت موجود بین دو خط مرکزی کانال؛ L طول خط مرکزی کانال در زمان t1؛ و y تعداد سال است. در این زمینه، برای افزایش دقت کار در رابطه با محاسبۀ خط مرکزی مجرا و سایر محاسبات از افزونه[35] Platform Statistics (Lauer, 2006) کمک گرفته شد.

 

2- یافته­های پژوهش

2-1- شکل مسطحاتی مجرا

یکی از مهم‌ترین ویژگی­های کانال رودخانه پلان­فرم یا شکل مسطحاتی آن است. پلان­فرم مشخص­کنندۀ نوع فرایندهای حاکم بر مجرای رودخانه است؛ برای نمونه، یک مجرای گیسوئی نشان­دهندۀ نرخ­های بالای انتقال رسوب و ذخیرۀ محلی در کانال رودخانه است (Sear et al, 2003: 60). پلان­فرم کانال براساس طول کل کانال در واحد طول دره (سینوزیته) و میزان یا درجه تقسیم کانال معمولاً به چهار نوع مستقیم[36]، مئاندری[37]، گیسوئی[38] و شریانی[39] طبقه­بندی می‌شود. به‌طور طبیعی، کانال­های مستقیم بازه­های نسبتاً کوتاهی از یک شبکه رودخانه را در برمی­گیرند، درصورتی‌که سایر انواع کانال­ها ممکن است تا چندین کیلومتر امتداد داشته باشند (Sear et al, 2003: 61). کانال­های مئاندری از طریق مجموعه­ای از خم­ها[40] و مقاطع سینوسی مشخص می­شوند. اگر‌چه پلان­فرم ممکن است مئاندری باشد، اما این بدین معنی نیست که رودخانه به‌طور فعال درحال فرسایش خم­های خارجی و مهاجرت در دشت سیلابی است. از این نظر، کانال­های مئاندری بسته به میزان فرسایش کناره و حرکت جانبی می­توانند به دو نوع مئاندریفعال و مئاندری غیرفعال تقسیم­بندی شوند (Sear et al, 2003: 62). همچنان‌که اشاره شد، بازه مورد مطالعه از رودخانۀ ارس براساس تغییرات مورفولوژیکی مجرا به 21 ترانسکت تقسیم­بندی شد (شکل 4). رودخانه ‌از منظر ژئومورفولوژی منطقه نیز‌ به دو بازۀ کوهستانی با دشت سیلابی توسعه‌یافته (از ترانسکت1 تا ترانسکت 15) به طول تقریبی 59 کیلومتر و بازۀ دشت (از ترانسکت16 تا انتها) به طول تقریبی 5/32 کیلومتر تقسیم­بندی می‌شود. در حالت کلی، بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس عمدتاً از الگوی مئاندری تبعیت می‌کند، با این حال، در بعضی از ترانسکت­ها گرایش به الگوی مستقیم نیز دیده می­شود، اما الگوی مستقیم دوام چندانی نمی­یابد و پس از طی مسافتی نسبتاً کوتاه، دوباره خم­هایی در رودخانه ایجاد می­شود. با توجه به بررسی­های صورت‌گرفته، الگوهای مئاندری مجرای رودخانه از نوع مئاندری فعال هستند و شکلگیری مئاندرهای جدید، مهاجرت مئاندرها در نتیجه فرسایش کناره و ایجاد میان­بُرها به کرّات و با آهنگ نسبتاً بالایی صورت می­گیرد. رودخانۀ ارس در بازۀ کوهستانی از طرف کشور آذربایجان چهار شعبۀ مهم دریافت می­کند؛ اما از طرف ایران انشعاب مهمی که توانسته تا حدی بر روی خط­السیر مجرا تأثیر‌گذار باشد، رودخانۀ دره­رود (قره­سو) است که در محل ترانسکت شمارۀ 4 به رودخانۀ ارس می­پیوندد. اگر یک انشعاب کوچک باشد، تأثیرات آن بر روی مجرای اصلی اندک خواهد بود‌ و احتمالاً منجر به افزایش جزئی در پهنا و عمق کانال می­شود؛ اما، اگر انشعاب پرشیب یا بزرگ باشد، تأثیرات مختلفی از افزایش قابل­توجه پهنا و عمق گرفته تا تغییر شکل یعنی تغییر کامل خصیصه مجرا‌ درپی دارد (Schumm, 2005:104). ‌در منطقۀ مورد مطالعه با توجه به توان زیاد مجرای رود ارس، تأثیر ‌تلاقی­ها به‌صورت انحراف خط­السیر مجرا به‌واسطۀ شکل­گیری مخروط­افکنه­ها ظاهر شده است. هرچند برخی از تغییر مسیرهای مجرا را می­توان به تأثیر  تلاقی­ها نسبت داد.

 

شکل 4- محدودۀ ترانسکت­ها، شیب، ارتفاع و آهنگ جابه‌جایی مجرا در بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس (ایجاد میان‌بُرهای فراوان و تغییرمسیر مجرا باعث شده است که مقدار جابه‌جایی مجرا در طی دورۀ زمانی مورد مطالعه زیاد باشد)

برای بررسی کمّی پلان­فرم مجرا از دو شاخص ضریب خمیدگی و زاویۀ مرکزی استفاده شد و پلان‌فرم مجرای رودخانه براساس طبقه­بندی این ضرایب تحلیل شد (جداول 1 و 2).

جدول 1- تقسیم‌بندی الگوی رودخانه بر اساس ضریب خمیدگی (تلوری، 1377)

ضریب خمیدگی

2 <

2-25/1

25/1-05/1

05/1-1

الگوی رودخانه

مئاندری شدید

مئاندری

سینوسی

مستقیم

جدول2- میزان توسعۀ قوس­های مئاندر براساس اندازۀ زاویۀ مرکزی (اسماعیلی و همکاران، 1390: 112، مقصودی و همکاران، 1389: 294-275، یمانی و همکاران، 1390: 143-125).

شکل رودخانه

زاویه مرکزی (درجه)

رودخانۀ شبه‌پیچان رود

<41

رودخانۀ پیچان رود توسعه‌نیافته

85-41

رودخانۀ پیچان رود توسعه‌یافته

158-85

رودخانۀ بیش از حد توسعه‌یافته

296-158

رودخانۀ نعل‌اسبی

بیش از 296

مقادیر ضریب خمیدگی در جدول (3) و نمودار میانگین ضریب خمیدگی مجرا در محدودۀ هر ترانسکت در شکل (5) نشان داده شده است. با توجه به این موارد، بیشترین مقدار ضریب خمیدگی برای سال 2000 با مقدار 9/1 مربوط به ترانسکت 4 است؛ اما تا سال 2014 به‌دلیل رخداد تغییر مسیر، مقدار آن کاهش یافته و به 5/1 رسیده است و بعد از ترانسکت 18 با مقدار 6/1 در مرتبۀ دوم قرار گرفته است. در 12 ترانسکت، میزان ضریب خمیدگی در سال 2014 نسبت به سال 2000 افزایش نشان می­دهد که بیشترین میزان افزایش مربوط به ترانسکت 17 است. کاهش در میزان ضریب خمیدگی را می­توان به ایجاد میان­بُر یا تغییر مسیر مجرای رودخانه نسبت داد. از ترانسکت 1 تا 15، یعنی بازۀ کوهستانی الگوی رودخانه به‌تناوب از مئاندری به سینوسی و برعکس تبدیل شده است؛ اما از ترانسکت 16 تا 21 یا بازۀ دشت الگوی رودخانه در هر دو دورۀ مئاندری است.

 

شکل 5- میانگین ضریب خمیدگی بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس در محدودۀ هر ترانسکت

بررسی تغییرات زاویۀ مرکزی در طی دو دورۀ زمانی مورد مطالعه، به نحو آشکارتری روند تغییرات عرضی مجرای رودخانه را نشان می­دهد (شکل 7 و جدول 3). در این رابطه دایره­هایی به خم­های مجرا برازش‌ (شکل 6) و زاویه مرکزی (کورنیس) محاسبه شد. در سال 2000، تعداد کل قوس­های مجرای رودخانه بالغ بر 95 قوس بود که تا سال 2014 به‌علت ایجاد میان­بُر به 89 قوس کاهش یافت‌. در سال 2000، به استثنای پنج ترانسکت، بقیۀ ترانسکت­ها از نوع مئاندری توسعه‌یافته هستند که تا سال 2014 سه مورد از این ترانسکت­ها نیز به نوع مئاندری توسعه‌یافته تبدیل شده­اند. همچنان‌که به‌روشنی در شکل (7) قابل مشاهده است؛ میانگین زاویه مرکزی بیشتر ترانسکت‌ها، روند افزایشی را نسبت به سال 2000 نشان می­دهد. این امر نشان‌دهندۀ فعال‌بودن مئاندرهای مجرای رودخانه و مهاجرت مئاندرها در دشت سیلابی به دلیل فرسایش کنارۀ مقعر است. کاهش زاویه مرکزی در برخی ترانسکت­ها را می­توان به ایجاد میان­بُرها نسبت داد که خود ناشی از مهاجرت مئاندرهاست.

 

شکل 6- برازش دوایر به خم­های مجرا (ترانسکت 16)

بنابراین، مجرای مورد مطالعه از رودخانۀ ارس را برای هر دو دورۀ زمانی باید از نوع مئاندری توسعه‌یافته در نظر گرفت که با آهنگ نسبتاً بالایی در حال تحول است؛ به‌طوری‌که کاهش یا افزایش ضریب خمیدگی و زاویه مرکزی را می­توان به تحولات عادی رودخانه­های مئاندری (فرسایش کنارۀ مقعر، ایجاد میان­بُر و تغییر مسیر مجرا) نسبت داد. همچنان‌که آثار بسیار زیادی از میان­بُرها و کانال­های متروک بر روی تصاویر ماهواره­ای قابل مشاهده است که نشان­دهندۀ تحولات گذشتۀ رودخانه است (شکل­های 2 و 3). از طرف دیگر، رشته­کوه­های دو طرف مجرا تأثیر‌اتی را بر روی مجرا گذاشته‌اند. این تأثیر‌ات در وهلۀ نخست، به‌صورت انحراف مسیر مجرا قابل مشاهده است. در بازۀ کوهستانی، با توجه به دخالت عوامل محلی مانند میزان شیب، تأثیر‌ تلاقی­ها و مقاوم یا فرسایش­پذیر‌ بودن مواد کناره، بازه­های متمایل به مستقیم مانند ترانسکت­های شمارۀ 3 و 9 با مقدار سینوزیته نزدیک به 1 برای هر دورۀ زمانی دیده می­شود و در واقع کمترین میزان تغییرات مجرا نیز در این ترانسکت­ها رخ داده است. در همین قسمت، بازه­های مئاندری نیز بسیار مشخص است، مثل ترانسکت شمارۀ 4 که از نوع مئاندری توسعه‌یافته است؛ اما در بازۀ دشت یعنی از ابتدای ترانسکت 16 تا انتهای رودخانۀ ارس در خاک ایران، مجرا کاملاً از الگوی مئاندری توسعه‌یافته تبعیت می­کند. در این محدوده شیب آبراهه ‌به‌صورت یکنواخت کاهش می­یابد و بین 2 تا 3 درصد می­شود.

 

شکل 7- میانگین زاویۀ مرکزی قوس­های بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس در محدودۀ هر ترانسکت

جدول 3- مقادیر مربوط به شاخص­های کمّی مجرای رودخانه

 

ترانسکت

جهت نسبت به مجرا

مساحت در سال[41] 2000 (هکتار)

مساحت در سال 2014 (هکتار)

میزان تغییرات (هکتار)

آهنگ مهاجرت مجرا (m/y)

ضریب خمیدگی در سال 2000

ضریب خمیدگی در سال 2014

زاویه مرکزی در سال 2000

زاویه مرکزی در سال 2014

T1

R

65/665

65/577

99/87-

265/9

36/1

13/1

2/112

5/92

L

55/823

54/911

99/87

T2

R

70/426

63/411

07/15-

449/6

21/1

29/1

5/120

9/121

L

91/636

99/651

07/15

T3

R

02/203

53/196

49/6-

228/3

01/1

05/1

30

50

L

23/525

72/531

49/6

T4

R

83/572

47/503

35/69-

078/11

9/1

53/1

3/136

117

L

59/458

95/527

35/69

T5

R

08/267

79/263

29/3-

175/5

15/1

09/1

4/88

3/86

L

45/593

74/596

29/3

T6

R

88/466

85/445

03/21-

055/8

19/1

24/1

91

7/110

L

573

04/594

03/21

T7

R

94/410

68/409

26/1-

923/1

08/1

11/1

91

93

L

58/493

48/494

26/1

T8

R

44/580

43/590

10

091/5

21/1

24/1

6/100

6/95

L

03/484

03/474

10-

T9

R

88/599

56/606

68/6

903/1

09/1

04/1

53

30

L

37/425

70/480

68/6-

T10

R

04/555

46/571

43/16

183/7

 

 

09/1

10/1

7/81

85

L

01/250

58/233

43/16-

 

 

ادامۀ جدول 3- مقادیر مربوط به شاخص­های کمّی مجرای رودخانه

 

T11

R

60/719

57/717

03/2-

314/8

22/1

25/1

2/77

6/92

L

17/450

20/452

03/2

T12

R

20/631

05/626

24/5-

898/6

12/1

13/1

82

90

L

48/477

72/842

24/5

T13

R

51/477

88/574

37/97

717/24

25/1

23/1

3/103

8/105

L

29/505

91/407

37/97-

T14

R

57/249

92/267

65/17

725/5

19/1

22/1

5/89

8/106

L

07/525

42/507

65/17-

T15

R

71/226

98/219

73/6-

420/2

10/1

07/1

87

89

L

28/821

01/828

73/6

T16

R

76/828

14/799

62/29-

615/9

33/1

37/1

96

2/113

L

46/790

09/820

62/29

T17

R

45/645

53/640

92/4-

090/12

26/1

57/1

9/96

6/119

L

18/355

11/340

92/4

T18

R

71/778

98/821

28/43

733/13

25/1

26/1

2/87

7/98

L

01/402

73/358

28/43-

T19

R

79/338

82/398

02/60

526/13

26/1

39/1

5/106

6/120

L

90/400

87/340

02/60-

T20

R

04/302

50/304

47/2

959/4

54/1

48/1

149

139

L

41/526

94/523

47/2-

T21

R

92/544

92/566

22

679/3

35/1

39/1

102

3/114

L

42/837

42/815

22-

 

 

2-2- بررسی کمّی تغییرات جانبی مجرا

میانگین آهنگ مهاجرت مجرای بازۀ مورد مطالعه از رودخانۀ ارس در حدود 8 متر است که رقم چشمگیری است و از این نظر به احتمال زیاد پویاترین رودخانۀ شمال­غرب کشور و یکی از پویاترین رودخانه­های ایران است. در هر یک از ترانسکت­ها، میانگین آهنگ مهاجرت به‌صورت جداگانه محاسبه شد (جدول 3). در شکل (8) روش محاسبۀ آهنگ مهاجرت مجرا در بخشی از ترانسکت 16 نشان داده شده است. بیشترین مقدار میانگین جابه‌جایی جانبی مجرا با مقدار بسیار قابل­ توجه 7/24 متر، مربوط به ترانسکت شمارۀ 13 است که نتیجۀ آن افزوده‌شدن بیش از 97 هکتار زمین به طرف ایران و به همین نسبت از دست رفتن زمین از طرف ج.آذربایجان است. در این ترانسکت، رودخانه از یک‌طرف از نوع مئاندری توسعه‌یافته است و در طی دورۀ مورد مطالعه، چندین میان­بُر ایجاد شده است و از طرف دیگر، در این ترانسکت در طی دورۀ مورد مطالعه تغییرمسیر مجرا (به‌طول حدود 2 کیلومتر) اتفاق افتاده است. با مقایسۀ مقادیر میانگین زاویۀ مرکزی و آهنگ مهاجرت مجرا، در ترانسکت­هایی که پلان­فرم رودخانه از نوع مئاندری توسعه‌یافته است (مانند ترانسکت شمارۀ 4، 13، 16)، به‌دلیل ایجاد میان­بُر و تغییرمسیر، مجرا از آهنگ جابه‌جایی بالاتری برخوردار بوده است؛‌ اما در ترانسکت­های محدودی که در آن مسیر رودخانه گرایش به یک الگوی مستقیم دارد (مانند ترانسکت­های 3 و 9) یعنی دارای مقادیر ضریب خمیدگی و زاویۀ مرکزی کمتری هستند، میزان جابه‌جایی نیز کمتر بوده است.

 

شکل8- روش محاسبۀ آهنگ مهاجرت مجرا (قسمتی از ترانسکت 16)

در منطقۀ مورد مطالعه، تغییرات مجرا با توجه به روند گذشته به سه دلیل عمده اتفاق افتاده است: 1- مهاجرت مجرا در دشت سیلابی به‌واسطۀ فرسایش کناره مقعّر حلقه­های[42] مئاندرها که با توجه به شرایط محلی از شدت و ضعف برخوردار بوده است، 2- ایجاد میان­بُرها به‌واسطۀ پیشروی و نزدیک‌شدن پایه مئاندرها، که آثار آن به‌صورت کانال­های متروک قابل مشاهده است (برای نمونه، شکل­های 9 و 10)، و 3- تغییر مسیر[43] بخشی از مجرای رودخانه که به‌عنوان نمونه باید به ترانسکت 13 اشاره کرد که یک تغییر مسیر به طول حدود 2 کیلومتر در آن دیده می­شود. در واقع، مقادیر زیاد و غیرمعمول آهنگ مهاجرت در برخی از ترانسکت­ها مربوط به این تغییر مسیرهاست تا فرسایش کناره. ازاین‌ر‌و، در بازۀ مورد مطالعۀ رودخانۀ ارس، تغییر مسیر مجرا، مخاطره‌ای جدی محسوب شود و از طرفی، مسائل مختلفی را در رابطه با خط مرزی ایجاد می‌کند. تغییر مسیر، تغییر ناگهانی مسیر یک رودخانه است. در طی این فرایند، یک مجرا متروک‌ و مجرایی جدید ایجاد می­شود. شوم (2005) علل بنیادین تغییر مسیرها (یعنی آن‌دسته از فرایندها یا رخدادهایی که رودخانه را به یک آستانۀ تغییر مسیر هدایت می­کنند) را در چهار گروه سازماندهی می­کند (جدول4). در این رابطه، برای رودخانۀ ارس داده­های ضروری به‌دلیل مرزی‌بودن بسیار محدود است؛ اما تغییر‌مسیرهای صورت‌گرفته در مجرای رودخانه را می­توان تا حد زیادی به افزایش سینوزیته (گروه 1) و رخداد سیلاب­ها مخصوصاً در فصل بهار و تأثیر تلاقی­ها (گروه 3) نسبت داد.

جدول4- علل تغییر مسیر مجرا (Schumm,2005: 31)

 

فرایندها و رخدادهایی که ناپایداری ایجاد می‌کنند و ‌به تغییر مسیر منجر می‌شوند.

توانایی کانال برای حمل رسوب و آب

گروه 1- تغییر مسیر ناشی از افزایش در نسبت Sa/Se، به‌دلیل افزایش در Se

الف- افزایش سینوزیته (کاهش شیب)

ب- رشد دلتا (افزایش طول کانال)

ج- پایین‌رفتن سطح اساس (که منجر به کاهش شیب شود)

د- بالاآمدگی تکتونیکی (که منجر به کاهش شیب شود)

کاهش

کاهش

کاهش

کاهش

گروه 2- تغییر مسیر ناشی از افزایش در نسبت Sa/Se، به‌دلیل افزایش در Sa

الف- رشد خاکریز طبیعی یا پشته آبرفتی

ب- رشد مخروط­افکنه و دلتا (تحدب)

ج- تکتونیسم (که منجر به کجی یا انحراف جانبی شود)

بدون تغییر

بدون تغییر

بدون تغییر

گروه 3- تغییر مسیر بدون هیچ تغییری در نسبت Sa/Se

الف- تغییر هیدرولوژیک در دبی اوج سیلاب

ب- افزایش بار رسوب                          

ج- دست­اندازی پوشش گیاهی

د- موانع چوبی

و- موانع یخی

کاهش

کاهش

کاهش

کاهش

کاهش

گروه 4- سایر تغییر مسیرها

الف- لگدمال کردن حیوانات

ب- اسارت (انحراف به آبریز مجاور)

بدون تغییر

بدون تغییر

 

 

Sa شیب پتانسیل تغییر مسیر و Se شیب کنونی کانال است.

 

 

 

 

شکل 9- ایجاد میان­بُر باعث جابه‌جایی جانبی مجرا با مقدار جابه‌جایی بیش از 1 کیلومتر در قسمتی از ترانسکت 1 شده است.

سوای از مسائل حقوقی مربوط به معاهدات مرزی بین دو کشور ایران و آذربایجان، جابه‌جایی جانبی مجرا مخصوصاً تغییرمسیرها ممکن است برای هر دو کشور مسائل مختلفی مانند ازدست‌رفتن اراضی را موجب شود. جابه‌جایی عرضی مجرا باعث تغییر مساحت ترانسکت­ها در دو طرف رودخانه شده است. در جدول (3)، مقادیر تغییرات در مساحت ترانسکت‌های طرف راست و چپ مجرا با ارقام مثبت و منفی ذکر شده است. برای نمونه؛ مقادیر ترانسکت 1 (T1) نشان می­دهد، از سال 2000 تا سال 2014 میلادی مجرای رودخانه در این محدوده، بیشترین جابه‌جایی را به سمت راست یا طرف ایران انجام داده است که درنتیجۀ آن 88 هکتار از اراضی طرف ایران از دسترس خارج شده و به‌همین نسبت به اراضی طرف آذربایجان افزوده شده است. بیشترین میزان تغییر مساحت مربوط به ترانسکت 13 با مقدار نزدیک به 97 هکتار به نفع اراضی طرف ایران بوده است. در کل، در طی دورۀ 14‌ساله، در حدود 253 هکتار از اراضی طرف ایران، درنتیجۀ تغییرات مجرا از دسترس خارج ‌(به‌خصوص در ترانسکت 1 با مقدار 88 هکتار و ترانسکت 4 با مقدار 69 هکتار) و در حدود 275 هکتار به اراضی موجود افزوده شد‌ (به‌خصوص در ترانسکت 13 با مقدار 97 هکتار و ترانسکت 19 با مقدار 60 هکتار).

 

   

شکل 10- کانال متروک در حاشیۀ رودخانۀ ارس

شکل 11- جریان گل­آلود رودخانۀ ارس و سازندهای فرسایش­پذیر کناره

 

 

3- نتیجه­گیری

در این پژوهش با استفاده از روابط و شاخص­هایی، پلان­فرم و تغییرات عرضی بازه­ای از مجرای رودخانۀ ارس به طول 5/95 کیلومتر بررسی شد. رودخانه با توجه به روند تغییرات مورفولوژیکی مجرا به 21 ترانسکت و با توجه به ژئومورفولوژی منطقه به دو بازۀ کوهستانی (از ترانسکت 1 تا 15) و دشت (از ترانسکت 16 تا خروج رودخانه از محدودۀ سیاسی ایران) تقسیم­بندی شد. نتایج نشان می­دهد، پلان­فرم رودخانۀ ارس در بازۀ دشت به‌طور کامل از الگوی مئاندری پیروی می­کند؛ اما در بازۀ کوهستانی، درعین حال که روند کلی رودخانه‌ الگوی مئاندری دارد، با این حال، در برخی ترانسکت­ها از الگوی تقریباً مستقیم تبعیت می­کند. الگوی مستقیم فقط در مسافت محدودی از کانال تداوم می‌یابد و به‌سرعت به الگوی سینوسی یا مئاندری تبدیل می­شود. مقایسۀ مقادیر میانگین ضریب خمیدگی و زاویه مرکزی مجرای رودخانه در محدودۀ هر ترانسکت برای دو دورۀ زمانی 2000 و 2014 میلادی، نمایانگر روند افزایشی برای بیشتر ترانسکت­هاست که فعال‌بودن مئاندرهای رودخانه را نشان می­دهد. تغییرات مجرا عمدتاً به‌دلیل فرسایش کناره و درنتیجه مهاجرت مجرا، ایجاد میان‌بُرها و تغییر مسیر بوده است. در مواردی نیز ترکیب این موارد همراه با دخالت مواردی مانند تأثیر‌ تلاقی­ها، باعث شده است که میزان جابه‌جایی مجرا بسیار چشمگیر و غیرعادی شود که می‌توان به ترانسکت­های 4، 13، 18 و 19 اشاره کرد. بر‌عکس، در موارد محدودی که الگوی رودخانه از نوع مستقیم است یا حلقه­های مئاندر در مراحل ابتدایی شکل­گیری هستند، تغییرات در مقایسه با سایر ترانسکت­ها کند بوده است؛ مانند ترانسکت­های 7 و 15. در طی 14 سال گذشته، میانگین آهنگ جابه‌جایی مجرای رودخانه در حدود 8 متر در سال بوده‌ و از این نظر بسیار دینامیک است. همچنان‌که وینتربوتوم[44] (2000) و لوین[45] و همکاران (1988)، تعادل دینامیک در یک مجرای رودخانه را توصیف کردند، به‌طوری‌که به موجب آن، یک مجرا نسبت به رژیم دبی خود تنظیم می­شود[46] و اگرچه فرایندهای فرسایش و رسوب‌گذاری تداوم می­یابند، اما‌ فرم کلی حفظ می‌شود و یک الگوی پایدار دینامیکی ایجاد می­کند. برای رودخانۀ مورد مطالعه نیز با اینکه مجرا به‌طور مدام از طریق مهاجرت جانبی، ایجاد میان­بُرها و تغییر مسیر دستخوش تغییراتی می­شود (و در آینده نیز بی‌شک این تغییرات تداوم خواهد یافت)، اما در سال 2014 نسبت به سال 2000 تغییرات چندانی در پلان‌فرم مجرا رخ نداده است و کاهش یا افزایش تعداد قوس‌ها، ضریب خمیدگی و زاویه مرکزی، نتیجۀ عملکرد طبیعی رودخانه­های مئاندری است؛ درنتیجه، رودخانه نزدیک به حالت تعادل دینامیک است.



[1]- progressively

[2]- wholesale

[3]- self-adjustment

[4] - variability

[5]- Lewin

[6]- autogenic

[7]- allogeneic

[8]- avulsion

[9]- channel migration

[10]- cut-offs

[11]- W.B. Langbein

[12]- L.B. Leopold

[13]- M.G. Wolman

[14]- S.A. Schumm

[15]- M.P. Mosley

[16]- W.E. Weaver

[17]- J.R.L. Allen

[18]- K.J. Gregory

[19]- V.R. Baker

[20]- L. Starkel

[21] - ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer)

[22] - Tasseled Cap

[23] - Principal Components

[24] - Normalized difference water index (NDVI)

[25] - Water index

[26] - Normalized difference water index (NDWI)

[27] - Modified Normalized difference water index (MNDWI)

[28] - Image Sharpening

[29] - Polygon Analysis

[30] - Radius of Curvature

[31] - Transect Method

[32] - platforms

[33] - Kornis

[34] - extrapolation

[35] - Add In

[36] - Straight

[37] - Meandering

[38] - Braided

[39] - Anastomosed

[40] - Bends

[41] - مساحت­ها در محیط نرم­‌افزار ArcGIS با توجه به تقاطع خطوط ترانسکت و خطوط مجرا و عملیات تبدیل Polyline به Polygon به‌دست آمده‌است.

[42] - Loops

[43] - Avulsion

[44] - Winterbottom

[45]- Lewin

[46] - adjusted

ارشد، صالح؛ مرید، سعید؛ میرابوالقاسمی، هادی، (1386). بررسی روند تغییرات مورفولوژیکی رودخانه­ها با استفاده از سنجش از دور: مطالعۀ موردی رودخانۀ کارون از گتوند تا فارسیات (82-1369)، مجلۀ علوم کشاورزی و منابع طبیعی، جلد چهاردهم، شمارۀ ششم، صص 195-180.
اسماعیلی، رضا؛ حسین‌زاده، محمدمهدی؛ متولی، صدرالدین، (1390). تکنیک­های میدانی در ژئومورفولوژی رودخانه­ای، انتشارات مؤسسۀ انتشاراتی لاهوت، چاپ اول.
تلوری، عبدالرسول، (1373). رودخانه­ها و مشخصات هندسی آنها. انتشارات تحقیقات جهاد کشاورزی.
رضایی­مقدم، محمدحسین؛ ثروتی، محمدرضا؛ اصغری سراسکانرود، اصغر، (1391). بررسی الگوی پیچان‌رودی رودخانۀ قزل­اوزن با استفاده از شاخص­های ضریب خمیدگی و زاویه مرکزی، جغرافیا (فصلنامۀ علمی- پژوهشی انجمن جغرافیای ایران)، سال دهم، شمارۀ 34، صص 102-85.
رضایی­مقدم، محمدحسین؛ ثروتی، محمدرضا؛ اصغری سراسکانرود، اصغر، (1391). بررسی تغییرات الگوی هندسی رودخانۀ قزل­اوزن با استفاده از تحلیل هندسه فراکتال، نشریۀ علمی- پژوهشی جغرافیا و برنامه­ریزی (دانشگاه تبریز)، سال 16، شمارۀ 40، صص 139-119.
رضایی­مقدم، محمدحسین؛ ثروتی، محمدرضا؛ اصغری سراسکانرود، صیاد، (1391). بررسی تغییرات شکل هندسی رودخانۀ قزل­اوزن با تأکید بر عوامل ژئومورفولوژیک و زمین­شناسی، جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، شمارۀ 2، صص 14-1.
رضائی­مقدم، محمدحسین؛ پیروزی­نژاد، نوشین، (1393). بررسی تغییرات مجرا و فرسایش کناره­ای در رودخانۀ گاماسیاب از سال 1334 تا 1389. نشریۀ علمی- پژوهشی جغرافیا و برنامه­ریزی، سال 18، شمارۀ 47، صص 132-109.
مقصودی، مهران؛ شرفی، سیامک؛ مقامی، یاسر، (1389). روند تغییرات الگوی مورفولوژیکی رودخانۀ خرم­آباد با استفاده از RS، GIS و Auto Cad، مدرس علوم انسانی- برنامه­ریزی و آمایش فضا، دورۀ چهاردهم، شمارۀ 3، صص 294-275.
یمانی، مجتبی؛ دولتی، جواد؛ زارعی، علیرضا، (1389). تأثیر‌گذاری عوامل هیدروژئومورفیک در تغییرات زمانی و مکانی بخش میانی رودخانۀ اترک، فصلنامۀ تحقیقات جغرافیایی، شمارۀ 99، صص 24-1.
یمانی، مجتبی؛ فخری، سیروس، (1391). بررسی عوامل مؤثر در تغییرات الگوی رودخانۀ جگین در جلگه ساحلی مکران، جغرافیا (فصلنامۀ علمی- پژوهشی انجمن جغرافیای ایران)، دورۀ جدید، سال دهم، شمارۀ 34، صص 159-141.
Aswathy, M. V., Vijith, H., & Satheesh,R. (2007). Factors influencing the sinuosity of Pannagon River, Kottayam, Kerala, India: An assessment using remote sensing and GIS. Environmental Monitoring and Assessment, 138:173–180.
Fryirs, Kirstie A & Brierley, Gary J. (2013). Geomorphic analysis of river systems: an approach to reading the landscape. Wiley-Blackwell. 345p.
Garde, R.J. (2006). River morphology. New Age International (P) Ltd., Publishers. 479p.
Giardino, John R and Lee, Adam A. (2011). Rates of channel migration on the Brazos river. Submitted to the Texas Water Development Board. Department of Geology & Geophysics, Texas A & M University.
Heo, J., Duc, T.A., Cho, H.S., Choi, S.U. (2009). Characterization and prediction of meandering channel migration in the GIS environment: A case study of the Sabine River in the USA. Environmental Monitoring and Assessment. Volume 152, Issue 1-4, pp 155-165.
Huggett, Richard. (2011). Fundamentals of geomorphology. Third edition. Routledge. New York.
Kondolf, G. Mathias & Piegay, Herve. (2003). Tools in fluvial geomorphology. John Wiley & Sons Ltd. 688 P.
Lauer, J. Wesley. (2006). NCED Stream Restoration Toolbox, Channel plan form Statistics. National center for earth-surface dynamics.
Lewin, J., Macklin, M.G., Newson, M.D. (1988). Regime theory and environmental change irreconcilable concepts? In: White, W.R. Ed., International Conference on River Regime, Wiley: 431-45, New York.
Magdaleno, Fernando and Yuste, Jose A. Fernandez. (2011). Meander dynamics in a changing river corridor. Geomorphology, Vol. 130, pp. 197-207.
Pires-Luiz, Carlos. H and Maillard, Philippe. (2010). Inferring fluctuations of the aquifer by monitoring the area of small lakes in a Brazilian savanna region using a temporal sequence of 50 Landsat images. ISPRS TC VII Symposium – 100 Years ISPRS, Vienna, Austria, July 5–7, 2010, IAPRS, Vol. XXXVIII, Part 7B. pp. 463-468.
Rapp, R. G. Cygnia and Abbe, Timothy B. (2003). A framework for delineating channel migration zones. Ecology final draft publication.
Schumm, Stanley A. (2005). River variability and complexity. Cambridge University Press. 220p.
Sear, David A., Newson, Malcolm D., Thorne, Colin R. (2003). Guidebook of Applied Fluvial Geomorphology, R&D Technical Report FD1914. Defra. London. 233p.
Shields, F. Douglas., Simon, Andrew., Steffen, Lyle J. (2000). Reservoir effects on downstream river channel migration. Environmental Conservation, Vol. 27, No. 1, pp. 54–66.
Winterbottom, Sandra. J. (2000). Medium and short-term channel platform changes on the Rivers Tay and Tummel, Scotland. Geomorphology, Vol. 34, PP. 195–208.
Wohl, Ellen. E. (2004). Disconnected rivers: linking rivers to landscapes. Yale University.
Xu, Hanqiu. (2006). Modification of normalized difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery. International Journal of Remote Sensing, Vol. 27, No. 14, PP. 3025–3033.
Xu, Hanqiu. (2007). Extraction of urban built-up land features from Landsat imagery using a thematic-oriented index combination technique. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 73, No. 12, PP. 1381-1391.