فیض نیا(۱۳۸۰) جاده سازی غیر اصولی و وجود خاکهای ریزدانه را از عوامل مهم لغزش میداند .
شایان ذکر است که نقش عوامل انسانی در وقوع زمین لغزشها نیز درخور توجه است، حدود ۳۵ درصد از زمینلغزشهای موجود در بانک اطلاعاتی در اثر دخالتها و فعالیتهای بیرویه انسان چون راهسازی غلط، تخریب پوشش گیاهی و تبدیل آنها به دیمزارهای کم بازده، بارگذاری از طریق ایجاد سکونتگاهها و … تحریک و تشدید گردیدهاند.
زمینلغزش یکی از خطرات طبیعی به شمار میرود که هر ساله خسارات جانی و مالی فراوانی را به همراه دارد. وقوع زمینلغزش در مناطق شمالی کشور و به دلیل تبدیل اراضی جنگلی به زمینهای زراعی و جادهها در حال افزایش است و یکی از راهکارهای مهم برای کاهش خسارات ناشی از وقوع زمین لغزشها دوری جستن از این مناطق است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۱-۴-۴-۱- خسارات زمین لغزش
زمین لغزش عبارت است ازحرکات کلی و عمقی تمام قشر خاک برروی سطح زمین مادری که هر ساله موجب خسارتهای سنگینی می گردد که گاهی جبران این خسارتها ممکن نیست و نیازمند صرف وقت و هزینه بسیاری است(خسروزاده،۱۳۸۷). سرعت عملکرد و وسعت آنها غالبا پدیده های دیدنی و گاهی فاجعه بار به وجود می آورد و ممکن است دهها و یا صدها هزار متر مکعب سنگ و خاک را یک جا تحت تاثیر قرار دهند این پدیده بیشتر در سنگهای منفصل دانه دانه عمل می کند. کشور ما با توپوگرافی عمدتا کوهستانی، فعالیت زمین ساختی و لرزه خیزی زیاد، شرایط متنوع زمین شناسی و اقلیمی، عمده شرایط طبیعی را برای ایجاد طیف وسیعی از زمین لغزشها داراست( نیک اندیش،۱۳۷۶). بلایای طبیعی به عنوان بزرگترین دشمن انسان باعث کشته شدن و مجروح شدن سالانه صدها هزار نفر و بیخانمان شدن میلیونها نفر در سراسر جهان می شود. از این رهگذر زمینلغزش یکی از معضلات جهانی پیش روی انسان دارای اهمیت خاص میباشد با توجه به این که زمینلغزشها نسبت به سایر بلایای طبیعی مدیریت پذیرتر می باشند لذا شناخت این پدیده در جهت جلوگیری از خسارات ناشی از آن از اهمیت زیادی برخوردار است (گرایی ۱۳۸۵).
ایران نیز به دلیل مساعد بودن شرایط جغرافیایی و فقدان مدیریت جامع محیطی و عدم رعایت آستانههای محیطی به عنوان یک کشور پرخطر به شمار می آید به طوری که جزء ۱۰ کشور بلاخیز جهان قرار گرفته است و هر ساله پدیده ی زمین لغزش در مناطق کوهستانی و مرتفع کشور خسارات وصدمات قابل توجه ای به بار می آورد (کرم۱۳۸۰). زمینلغزشها از نظر تخریب و یا تهدید منابع ارضی به ویژه در دهههای اخیر سبب شده است که این پدیده از جنبه های مختلف مورد کنکاش قرار گیرد. بر اساس برآوردهای اولیه، سالانه حدود ۵۰۰ میلیارد ریال خسارات مالی از طریق زمینلغزشها بر کشور وارد می شود (ایزانلو،۱۳۷۶). همچنین براساس آمار اولیه، بانک اطلاعاتی زمین لغزشهای کشور خسارات ناشی از ۲۵۴۸ زمین لغزش بالغ بر ۱۰۷ کشته و ۳۸۶ میلیارد ریال است (وزارت جهاد کشاورزی،۱۳۸۳).
خساراتی که لغزش وارد می کند به صورت زیر است:
۱- تخریب جنگلها و مراتع
۲- تخریب راههای ارتباطی
۳- تخریب منازل مسکونی وتجاری
۴- تخریب پلها
۵- رسوبزایی و بر هم زدن سیستم آب وخاک
۶- از بین بردن ابنیه تاریخی
۷- تخریب باغات و اراضی کشاورزی
۸- خسارات جانی و مالی زیاد
۹- خسارت به سازهها، تاسیسات ومنابع طبیعی
۱۰- خسارت به نیروگاهها، راه آهن، شبکه آبرسانی وخطوط آب و برق
میزان خسارات اقتصادی ناشی از زمین لغزش در کشورهای پیشرفته بیشتر است ولی طبق مطالعات انجام شده توسط مرکز مطالعات بلایای طبیعی سازمان ملل متحد برای بسیاری از کشورهای درحال توسعه این خسارات یک و دو درصد تولید ناخالص ملی آنها است (مهدوی فر، ۱۳۷۶). شکل ۱-۲، نمونه ای از خسارت وارده به یکی از راههای روستایی در اثر زمین لغزش در استان مازندران را نشان میدهد.
شکل۱- -۲نمونه ای از زمینلغزش در استان مازندران در روستای گرمستان از توابع شهرستان ساری
۵-۱- زمین آمار[۲۹](ژئواستاتیستیک)
شاخص های زیادی برای کمی کردن نحوه پراکنش متغیرهای محیطی با در نظر گرفتن تغییرات مکانی آنها وجود دارد که از بارزترین آنها میتوان به روشهای زمین آمار اشاره کرد (تورنر،۲۰۰۱ ). زمین آمار شاخهای از آمار که در آن مختصات داده های مربوط به جامعه تحت بررسی، و به تبع آن ساختار فضایی داده های مربوط مورد مطالعه قرار میگیرد. از دیدگاه زمین آمار هر نمونه تا یک حداکثر فاصلهای معین با نمونههای اطراف خود ارتباط فضایی دارد، این فاصله حداکثر، دامنه تاثیر نامیده می شود که دارای اهمیت فراوانی است. امروزه روشهای زمین آماری علیرغم پیچیدگی آنها به دلیل کاربرد نرم افزاری کامپیوتری در شاخه های مختلف علوم خصوصا علوم محیطی و منابع طبیعی کاربرد فراوانی دارد (حسنی پاک،۱۳۸۶).
۱-۵-۱- متغیر ناحیهای
اختلاف مقادیر یک متغیر ناحیهای از دو مولفه تصادفی و جزمی تشکیل می شود، بنابراین ساختار متغیر ناحیهای نیز شامل دو بخش ساختار مولفه جزمی و ساختار مولفه تصادفی است. ساختار مولفه تصادفی چیزی است که اصطلاحا ساختار فضایی نامیده می شود و تابعی است از فاصله ولی مستقل از مختصات. از خواص متغیرهای ناحیهای این است که بزرگی اختلاف مقادیر آنها در زمان یا مکان متناسب با فاصله زمانی یا مکانی آنها است. به عبارت دیگر در فواصل زمانی و یا مکانی نزدیک به هم احتمال اختلاف بین مقدار مولفههای تصادفی کمتر و در فواصل زمانی و یا مکانی دور از هم احتمال اختلاف بین مولفه تصادفی بیشتر میگردد (محمدی،۱۳۷۷).
۲-۵-۱- تغییر نما[۳۰]
تابع واریوگرام، ابزار کلیدی در نظریهی متغیرهای ناحیهای است. واریوگرام تجربی، عبارت از متوسط مجذور اختلافات بین دو مشاهده ((x+h )Z ,(x)Z) در دو موقعیت مکانی واقع در فضای نمونهبرداری است که توسط آرایه از هم جدا شدهاند:
()، عبارت از جفت نمونههای جدا شده توسط است. هم چنین واریوگرام تجربی را میتوان برای جهات مختلف جغرافیایی و همچنین، شبکه های نمونهبرداری منظم و غیرمنظم نیز محاسبه کرد (محمدی،۱۳۷۷).
۱-۲-۵-۱- اجزای تغییر نمای ایدهآل
۱-۲-۵-۱-۱- دامنه تاثیر[۳۱]
برای یک متغیر ناحیهای با ساختار فضایی، توزیع طوری است که تشابه مقدار متغیر ناحیهای برای نقاط نزدیک به هم نسبت به نقاط دور ازهم بیشتر است. لذا با افزایش فاصله زمانی یا مکانی بین نمونهها به حدی میرسیم که از آن به بعد مقدار متغیر ناحیهای در نقاط اطراف یکدیگر بر هم تاثیر چندانی ندارند و با افزایش فاصله مقدار واریوگرام تغییر معنیداری نمیکند. به این فاصله دامنه یا شعاع تاثیر میگویند (محمدی،۱۳۸۵). در شکل ۱-۳ اجزای تغییر نمای ایده آل نشان داده شده است.
شکل۱- ۳- اجزای تغییر نمای ایده آل
۱-۲-۵-۲-۱- سقف[۳۲] واریوگرام
همچنان که افزایش مییابد مقدار هر واریوگرام از مقادیر کم شروع شده و پس از فراز و نشیبهایی که ممکن است به سمت حد ثابتی میل کند. بنابراین بعضی از واریوگرامها به مقدار نسبتا ثابتی میرسند که بعد از آن هر چه فاصله بیشتر شود مقدار واریوگرام تغییر معنیداری نمیکند. به این مقدار نسبتا ثابت که تغییرات آن فقط تصادفی است سیل یا سقف گفته می شود (محمدی،۱۳۸۵).
۱-۲-۵-۳-۱- اثر قطعهای[۳۳]
از نظر تئوری مقدار واریوگرام به ازاء =۰ باید به حداقل مقدار خود یعنی به صفر تنزل کند. ولی در عمل واریوگرامهای واقعی که محصول تجربه میباشند، معمولا از چنین شرایطی تبعیت نمیکنند. به مقدار واریوگرام به ازاء =۰ اثر قطعهای گفته می شود (محمدی،۱۳۸۵).
۶-۱- روش کریجینگ[۳۴]
در زمین آمار، روشهای مختلفی برای تخمین وجود دارد که در زیر به شرح یک روش عمده از آن میپردازیم. به طور کلی تخمین زمین آماری فرایندی است که طی آن میتوان مقدار یک کمیت در نقاطی با مختصات معلوم را با بهره گرفتن از مقدار همان کمیت در نقاط دیگری با مختصات معلوم به دست آورد. از مهمترین ویژگیهای کریجینگ آن است که به ازای هر تخمینی خطای مرتبط با آن را میتوان محاسبه کرد. بنابراین برای هر مقدار تخمین زده شده میتوان دامنه اطمینان آن تخمین را محاسبه کرد.
۶-۱-۱- معادلات کریجینگ
از آن جایی که کریجینگ یک میانگین متحرک وزندار است، این تخمینگر به صورت زیر تعریف میشود:
که در آن عیار تخمینی وزن یا اهمیت کمیت وابسته به نمونه iام و عیار نمونه iام است. این نوع کریجینگ را کریجینگ خطی مینامند زیرا ترکیب خطی از داده است. شرط استفاده از این تخمینگر آن است که متغیر توزیع نرمال داشته باشد. در صورتی که متغیر مورد نظر توزیع نرمال نداشته باشد، باید از کریجینگ غیرخطی استفاده کرد و یا میتوان ابتدا تبدیلی پیدا کرد که توزیع متغیر مورد نظر را به نرمال تبدیل کند و آنگاه روی داده های تبدیل یافته کریجینگ خطی انجام داد. تخمینگر کریجینگ بهترین تخمینگر نااریب است. لذا باید اول عاری از خطای سیستماتیک باشد و ثانیا واریانس تخمین آن حداقل باشد (محمدی،۱۳۷۷).
۶-۲-۱- ویژگیهای کریجینگ
کریجینگ یک تخمینگر نااریب با کمترین واریانس تخمین است. شرط نااریب بودن در دیگر روشهای تخمین مانند روش چند ضلعی، عکس فاصله و عکس مجذور فاصله نیز اعمال می شود ولی ویژگیهای کریجینگ در آن است که ضرایب را به گونه ای تعیین می کند که در عین نااریب بودن، واریانس تخمین نیز حداقل باشد. بنابراین کریجینگ، همراه هر تخمین، مقدار خطای آن را نیز میدهد و به این ترتیب نه فقط میتوان مقدار متوسط خطاها را محاسبه کرد بلکه میتوان توزیع خطاها را در کل محدوده مورد بررسی بهدست آورد. با بهره گرفتن از این ویژگی منحصر به فرد کریجینگ، میتوان قسمت هایی که در آنجا خطا بالاست و برای کاهش آن به داده های بیشتری نیاز است را مشخص کرد و تحت پوشش لازم قرار داد. از طرفی میتوان میزان کاهش واریانس تخمین به ازاء هر نمونه را قبل از اقدام به نمونهبرداری آن تعیین کرد. بنابراین با بهره گرفتن از واریانس تخمین میتوان بهترین نقاط نمونهبرداری را پیشنهاد کرد. از ویژگیهای دیگر کریجینگ آن است که در صورت تخمین مقدار کمیت در نقاط نمونهبرداری مقدار تخمینی با مقدار اندازه گیری شده باید برابر باشد و واریانس این تخمین صفر گردد. ویژگی دیگر کریجینگ آن است که موجب نرم شدن تغییرات می شود. از ویژگیهای دیگر کریجینگ که باید به آن اشاره شود خاصیت جمعپذیری آن است. این خاصیت باعث می شود که اگر در مورد مجموعه ای از بلوکهای کوچک کریجینگ صورت گیرد میانگین مقادیر تخمینی این بلوکها برابر است با مقدارهای تخمینی بلوک بزرگتری که حاوی تمام بلوکهای کوچکتر است. البته در هر در حالت، تخمین بلوکهای کوچکتر و بزرگتر باید از یک سری نقاط یکسان استفاده شده باشد (محمدی،۱۳۷۷).
۷-۱- بررسی روشهای میانیابی و انتخاب مناسبترین روش
نهاییترین مرحله پایش ارائه نقشههای بارندگی میباشد. در این مرحله است که اطلاعات نقطهای حاصل از پردازش داده های ایستگاهها در سطح تعمیم یافته و این نقشهها تهیه میگردند. از جمله مهمترین مراحل انجام تحقیق حاضر، تعیین مناسبترین روش میانیابی شاخص بارندگی در سطح منطقه و تبیین چگونگی توزیع فضایی و مکانی این شاخص طی ماههای مختلف دوره مورد نظر میباشد. روشهای مختلفی برای برآورد و تخمین متغیرهایی از این دست وجود دارد که به عنوان نمونه میتوان به روشهای کلاسیک، نظیر تیسن و میانگین حسابی اشاره کرد. این روشها گرچه همگی از نظر محاسبات سریع و آسان میباشند، ولی به دلایلی از جمله در نظر نگرفتن موقعیت و آرایش دادهها و همبستگی بین آنها، از دقت خوبی برخوردار نمیباشند. روشهای زمین آمار به دلیل در نظر گرفتن همبستگی و ساختار مکانی داده ها از اهمیت زیادی برخوردار هستند.
در بررسیهای آمار کلاسیک نمونههایی که از کل جامعه به منظور شناخت آن برداشت میشوند، فاقد اطلاعات مکانی در فضا بوده و در نتیجه مقدار اندازه گیری شده یک کمیت معین در یک نمونه، هیچگونه اطلاعاتی در مورد مقدار همان کمیت در نمونه دیگر به فاصله معین و معلوم در بر نخواهد داشت. در حالی که در زمین آمار علاوه بر مقدار یک کمیت معین در یک نمونه، موقعیت مکانی نمونه نیز مورد توجه قرار میگیرد. بدین لحاظ میتوان موقعیت مکانی نمونهها را همراه با مقدار کمیت مورد نظر یکجا مورد تحلیل قرار داد. به عبارت دیگر باید بتوان بین مقادیر مختلف یک کمیت در جامعه نمونهها و فاصله نمونهها و جهت قرارگیری آنها نسبت به هم ارتباطی برقرار کرد. این ارتباط مکانی( فاصلهای و جهتی) بین مقدار یک کمیت در جامعه نمونههای برداشت شده، ممکن است در قالبهای ریاضی قابل بیان باشد. به این قالبهای ریاضی ساختار مکانی گفته می شود.
بنابراین در زمین آمار ابتدا به بررسی وجود یا عدم وجود ساختار مکانی بین داده ها پرداخته می شود و سپس در صورت وجود ساختار مکانی، تحلیل داده ها انجام میگیرد. البته ممکن است نمونههای مجاور با فاصلهی معینی در قالب ساختار مکانی به هم وابسته باشند، در این حالت بدیهی است که میزان تشابه بین مقادیر مربوط به نمونههای نزدیکتر احتمالا بیشتر است، زیرا در صورت وجود ساختار مکانی، تغییرات ایجاد شده در یک فضای معین شانس بیشتری برای تاثیرگذاری روی فضاهای نزدیک به خود را نسبت به فضاهای دورتر از خود دارند. بدین ترتیب ازدیدگاه زمین آماری هر نمونه با یک حداکثر فاصله معین با نمونههای اطراف خود ارتباط دارد. این فاصله حداکثر که دامنه تاثیر نامیده می شود. دارای اهمیت فراوانی است و در حقیقت نشان دهنده فاصلهای است که در آن میتوان از تخمینگرهای زمین آماری استفاده کرد.
با توجه به توضیحات بالا معلوم می شود که با بهره گرفتن از روشهای زمین آمار میتوان ازدادههای یک کمیت در مختصات معلوم، مقدار همان کمیت در نقطهای با مختصات معلوم دیگر (در واقع در درون دامنهای که ساختار مکانی حاکم است) را تخمین زد.
گفتنی است که روشهای مختلف آمار بسته به نوع متغیر، دقت متفاوتی را ارائه می کنند و متاسفانه اغلب کاربران یک روش را به صورت تصادفی انتخاب کرده و برآورد مورد نظرشان را انجام می دهند که در این صورت دقت تخمین جای تامل دارد (حسنی پاک،۱۳۷۷).
۱-۷-۱- روش تیسن
روش تیسن با تقسیم بندی منطقه مورد نظر براساس عمود منصفها و بدون توجه به آرایش داده ها برای هر ایستگاه، محدودهای تعیین مینماید که اطلاعات ایستگاه واقع در آن، برای کل این محدوده تعمیم داده میشود.
۲-۷-۱- روش عکس فاصله[۳۵]
از روشهای مرسوم میانیابی، روش عکس فاصله می باشد. در این روش مقدار متغیر مکانی مورد بررسی بر اساس مشاهدات محدوده آن و مطابق رابطه زیر تعیین میگردد: