بررسی تأثیر جریان‌های سیلابی بر تغییرات ریخت‌شناسی با استفاده از تحلیل سری تصاویر ماهواره‌ای(مطالعه موردی: رودخانه بازفت

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

2 گروه مهندسی آب ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

3 دانشکده علوم آب، دانشگاه فردوسی، مشهد

چکیده

بررسی تغییرات هندسه مقاطع در رودخانه‌هایی که سدهای بزرگ را تغذیه می‌کنند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این پژوهش به بررسی تغییرات ریخت‌شناسی رودخانه بازفت یکی از زیر حوضه کارون شمالی که در انتها وارد سد کارون 4 می‌شود، پرداخته شده است. در این مطالعه با استفاده از 26 تصویر ماهواره‌ای لندست +ETM و OLI الگوی جابه-جایی مجرای اصلی رودخانه،در بازه‌های بلند و کوتاه‌مدت منتهی به سال 1395 مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی تأثیر سیلاب‌ها مشخص شد در هر دو ساحل میزان فرسایش بیشتر از رسوب‌گذاری است و ساحل چپ پویاتر از ساحل راست است. متوسط عرض رودخانه در بازه 30 ساله برای چهار بازه مورد بررسی به ترتیب برابر 8/33، 7/44، 2/40 و 6/38 متر می‌باشد. همچنین عرض رودخانه بازفت تا قبل از وقوع بزرگترین سیلاب در سال 1389 تغییر چندانی نداشته و مقدار آن از 40 متر تجاوز نکرده است. اما پس از وقوع سیلاب عرض رودخانه ناگهان افزایش یافته است و این تغییرات بدیهی به نظر می‌آید. بررسی‌های مربوط به چهار بازه طولی در مسیر رودخانه نشان داد مقدار سینوسیته در تمام سال‌ها در بازه اول تقریبا روند ثابتی داشته است اما در بازه دوم و سوم مقدار آن بیشتر است بنابراین این دو بازه نسبت به دو بازه دیگر فعال تر می‌باشد. در بازه چهارم که منتهی به سد کارون 4 است، تغییرات سینوسیته روند نزولی دارد. همچنین نتایج نشان داد که آبگیری سد کارون 4 بر تمامی پارامترهای ریخت‌شناسی رودخانه بازفت در بازه چهارم تأثیر بسزایی داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Flood Effects on Morphological Changes Using Series of Satellite Pictures (Case study Bazoft River)

نویسندگان [English]

  • Arash Koohizadeh 1
  • Rouhallah Fatahi Nafchi 1
  • Hossein Samadi Broojeni 2
  • Milad Khastar 3
1 Water Structures, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Water Engineering, Agriculture College, Sharekord University, Shahrekord, Iran
3 Water Structures, Faculty of Agriculture, Ferdusi University of Mashhad, Iran
چکیده [English]

Investigating changes in the behavior of rivers is of particular importance in the protection of hydraulic structures and the determination of the boundaries of the river bed, as well as the reduction of possible damages. Dams are among the structures that have the greatest impact on river morphology. Therefore, it is very important to study the morphology of rivers flowing to large dams in planning and ease of strategic decision making on the construction of engineering structures along the river. In recent years, due to the unique characteristics of remote sensing and satellite imagery, many studies have been done to investigate river morphological changes. In this research, the study uses 26 Landsat satellite images to investigate the morphological changes of the Bazoft River between 1985-2015. In this regard, the present study investigates morphological changes of the Basoft River, one of the northern Karun sub basins, which finally enters the Karun 4 dam. In this study, using 26 satellite images of Landsat ETM+ and OLI, the displacement pattern of the main river channel, along with the variations in width and sinousity due to sedimentation and erosion processes in long and short periods up to the year 2015 and caused by large floods in this period were investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • remote sensing
  • Water Indicator
  • Erosion and Accretion
  • Flood
ارشد ص، مرید س، میرابوالقاسمی ه، "بررسی روند تغییرات مورفولوژیکی رودخانه‌ها با استفاده از سنجش ‌از دور: مطالعه موردی: رودخانه کارون از گتوند تا فارسیات (1369 تا 1382)"، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 1386، جلد چهاردهم، (6)، 180-194.
سـیف ع، نجمـی ن، "بازسازی تغییـرات پیچان‌رودهای کارون با اسـتفاده از تصـاویر چند زمانه IRS و Landsat"، فصـل­نامه تحقیقـات جغرافیایی، 1392، 28 (3)، 211-226.
علـوی ­پنــاه س ک، "اصــول ســنجش از دور نــوین و تفسـیر تصـاویر مـاهواره­ ای و عکـس­ هـای هـوایی"، چـاپ دوم، انتشارات دانشگاه تهران، 1394، 78.
Archana Sarkar RD, Garg and Nayan Sharma, “RS-GIS based assessment of river dynamics of Brahmaputra river in India”, Journal of Water Resource and Protection, 2012, 4, 63-72.
Baki AB, Yew Gan T, “Riverbank migration and island dynamics of the braided Jamuna River of the Gangese-Brahmaputra basin using multi-temporal Landsat images”, Quaternary International, 2012, 263, 148-161.
Dhari S, Arya DS, Murumkar AR, “Application of remote sensing and GIS in sinuosity and river shifting analysis of the Ganges River in Uttarakhand plains”, Applied Geomatics, 2014, 7, 13-21.
Fawcett T, “An introduction to ROC analysis. Pattern recognition letters”, 2006, 27 (8), 861-874.
Feyisa GL, Meilby H, Fensholt R, Proud SR, “Automated Water Extraction Index: A New Technique for Surface Water Mapping Using Landsat Imagery”, Remote Sensing of Environment, 2014, 140, 23-35.
Fisher A, Flood N, Danaher T, “Comparing Landsat water index methods for automated water classification in eastern Australia”, Remote Sensing of Environment, 2016, 175, 167-182.
Ji L, Zhang L, Wylie B, “Analysis of Dynamic Thresholds for the Normalized Difference Water Index”, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2009, 75, 1307-1317.
Jiang H, Feng M, Zhu Y, Lu N, Huang J, Xiao T, “An Automated Method for Extracting Rivers and Lakes from Landsat Imagery”, Remote Sensing. 2014, 6, 5067-5089.
Jozi SA, Rezaeian S, Saei F, “Study of morphologic changes in Karun River using linear directional mean, remote sensing and geographic information system”, Urabn Manage Energy Sustainability, 2017, 1 (1), 71-78.
Li W, Gong P, “Continuous monitoring of coastline dynamics in western Florida with a year time series of Landsat imagery”, Remote Sensing of Environment, 2016, 179, 196-209.
Lu D, Weng Q, “A Survey of Image Classification Methods and Techniques for Improving Classification Performance”, International Journal of Remote Sensing, 2007, 28, 823-870.
Otukei JR, Blaschke T, “Land Cover Change Assessment Using Decision Trees, Support Vector Machines and Maximum Likelihood Classification Algorithms”, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2010, 12, 27-31.
Pan S, “Application of Remote Sensing and GIS in studying changing river course in Bankura District, West Bengal”, International Journal Of Geomatics And Geosciences, 2013, 4 (1), 149-163.
Petropoulos GP, Kalivas DP, Griffiths HM, Dimou PP, “Remote sensing and GIS analysis for mapping spatio-temporal changes of erosion and deposition of two Mediterranean river deltas: The case of the Axios and Aliakmonas rivers”, Greece. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2015, 35, 217-228.
Rundquist DC, Lawson MP, Queen LP, Cerveny RS, “The Relationship between Summer-Season Rainfall Events and Lake-Surface Area”, JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 1987, 2, 493-508.
Sarma JN, Borah D, Goswami U, “Change of river channel and bank erosion of the burhi dihing river (ASSAM), assessed using remote sensing data and GIS”, Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 2007, 35, 93-100.
Wang S, Baig MHA, Zhang L, Jiang H, Ji Y, Zhao H, Tian J, “A Simple Enhanced Water Index (EWI) for Percent Surface Water Estimation Using Landsat Data”, Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, IEEE Journal of, 2015 (8), 90-97.
Xu H, “Modification of Normalised Difference Water Index (NDWI) to Enhance Open Water Features in Remotely Sensed Imagery”, International Journal of Remote Sensing, 2006, 27, 3025-3033.