Tectonic and Erosion Analysis of Shahid Abbasspour Dam Catchment using Geomorphometric Techniques

Document Type : Research Article

Authors

• Mehdi Mumipour ¹
• Mahshid Moavi ²

¹ Assistant Professor in Geomorphology, Marine Geology Department, Marine Natural Resources Faculty, Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Khorramshahr, Iran

² MSc in Geomorphology, Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Khorramshahr, Iran

10.22067/geoeh.2021.70140.1053

Abstract

An assessment of tectonic activity, especially active tectonic movements and the resulting hazards, requires a thorough understanding of geomorphological processes. Many geomorphological features are very sensitive to active tectonic movements and change with them. The aim of this study was to use geomorphic indices, that is, basin asymmetry factor (AF), basin sinuosity index (S), basin shape index (BS), river longitudinal slope index (SL), bifurcation ratio (Rb), unevenness number (Rn), relative relief index (Bh), mountain front sinuosity (Smf), drainage density (Dd), hypsometry, drawing and analysis of erosion maps of formations, soils and land use to identify the relationship of tectonic activity with soil erosion in Karun catchment area (upstream of Shahid Abbaspour Dam). The results show that tectonic activity in erodible formations causes lateral erosion and as a result the soils are eroded, but in resistant formations the tectonic activity has low effect, so the soils are strong. Sub-channels often enter the main stream at an acute angle. Karun River in the study basin is spread on soft and erodible formations such as Gurpi, Pabdeh, Aghajari, Gachsaran and Mishan and flows with less intensity. In this case, the erosion in the river route is low. The most erosion is along the river in the center and southeast of the basin. The basin is hypsometrically balanced and the topographic and geomorphic appearance of the studied basin is affected by tectonic activities, which results in high elevation and sloping of basin. The streams flow is almost irregular. Sub-streams also often enter the main stream at an acute angle. The drainage density of the canals is low and the soil is highly permeable, covered with dense vegetation and coarse-grained drainage.

Graphical Abstract

Keywords

• Neotectonics
• Erosion
• Shahid Abbaspour Dam
• Geomorphometric Indices

20.1001.1.23221682.1401.11.1.4.6

---

References

بهرامی، شهرام؛ معتمدی راد، محمد؛ اکبری، الهه؛ 1392. بررسی تأثیر تکتونیک در ویژگی­های کمی شبکه زهکشی (مطالعه­موردی: چهارحوضه زهکشی در شمال­شرق کشور). مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. دوره 3. شماره 12. صص. ۱۰۲-۸۵         

                           http://journals.hsu.ac.ir/jarhs/article-1-295-fa.html

بیاتی خطیبی، مریم؛ 1388. نقش تغییرات ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی خاک­ها در طول دامنه­ها در فرسایش­پذیر شدن خاک­های کوهستان­ها (با تأکید بر فرسایش خندقی): دامنه­های شمال­غربی سبلان (از اهر تا مشکین‌شهر). فصلنامه مدرس علوم انسانی. دوره 14. شماره 1. صص 56-33.

http://hsmsp.modares.ac.ir/article-21-9350-fa.html

خدابخش نژاد، آذر؛ پورکرمانی، محسن؛ آرین، مهران؛ متکان، علی‌اکبر؛ چرچی، عباس؛ 1394. زمین­ساخت فعال حوضه رودخانه کارون بزرگ. علوم زمین. سال 24. شماره 95. صص 28-13.   

https://dx.doi.org/10.22071/gsj.2015.41779

داودی، الهام؛ داودیان دهکردی، علیرضا؛ شبانیان بروجنی، ناهید؛ 1394. بررسی خصوصیات ریخت­سنجی حوضه رودخانه زاینده‌رود تا پل زمانخان. مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته. شماره 16. صص 72-60.

https://dx.doi.org/10.22055/aag.2015.11527

رامشت، محمدحسین؛ آرا، هایده؛ شایان، سیاوش؛ یمانی، مجتبی؛ 1391. ارزیابی دقت و صحت شاخص­های ژئومورفولوژیکی با استفاده از داده‌های ژئودینامیکی، (مطالعه موردی: حوضه آبریز جاجرود در شمال شرق تهران). جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. سال 23. پیاپی 46. شماره 2. صص 35-52

https://dorl.net/dor/20.1001.1.20085362.1391.23.2.3.3

رجبی، معصومه؛ کرمی، فریبا؛ انصاری، مریم؛ 1394. تحلیل فعّالیّت نئوتکتونیکی در حوضه آبریز قلعه­چای. فصلنامه جغرافیای طبیعی. سال هشتم. شماره 3. زمستان 1394. صص 14-1. 

https://dorl.net/dor/20.1001.1.20085656.1394.8.30.1.4

رجبی، معصومه؛ کرمی، فریبا؛ انصاری، مریم؛ 1394. تحلیل فعّالیّت نئوتکتونیکی در حوضه آبریز قلعه­چای. فصلنامه جغرافیای طبیعی. سال هشتم. شماره 3. زمستان 1394. صص 14-1. 

https://dorl.net/dor/20.1001.1.20085656.1394.8.30.1.4

سمندر، نسرین؛ روستایی، شهرام؛ 1395. بررسی تکتونیک فعال حوضۀ اسکوچای با استفاده از شاخص­های ژئومورفیک و شواهد ژئومورفولوژیکی. مجله مخاطرات محیط طبیعی. سال پنجم. شماره 9. پاییز 1395. صص 76-55

https://dx.doi.org/10.22111/jneh.2016.2907  

علمی زاده، هیوا؛ معاوی، مهشید؛ 1399. تحلیل فرم و الگوی شبکه زهکشی حوضه رامهرمز با استفاده از مدل رده­آرایه­ای. پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی. سال نهم. شماره 1. صص 183-172.

https://doi.org/10.22034/GMPJ.2020.109541

فیض­نیا، سادات؛ نصری، مسعود؛ نجفی، علی؛ نخکوب، حسن؛ 1387. نقش رسوب­زایی سازندهای زمین‌شناسی و تعیین سهم استانی حوزه آبخیز سد شهید عباسپور) حوزه آبخیز کارون1 ). فصلنامة علمی-پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران. جلد 15. شماره 4. ص 435-423.     

  https://ijrdr.areeo.ac.ir/article_104394.html

قادری، کمال؛ فاضلی­ثانی، ایمان؛ 1394. آنالیز کمی پارامترهای مورفومتری حوضه آبخیز (مطالعه موردی: منجیر مازندران). چهارمین کنگره بین‌المللی عمران. معماری و توسعه شهری 16-1.

قاسمی آریان، علیرضا؛ 1382. کارتوگرافی در منابع طبیعی با کاربرد در منابع طرح. انتشارات پژوهش توس.

کرمی، فریبا؛ رجبی، معصومه؛ اباذری، کلثوم؛ 1397. تحلیل ناهنجاری­های شبکه زهکشی و ارتباط آن با تکتونیک فعال در حوضه­های آبریز شمال تبریز. پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی. سال هفتم. شماره1. تابستان 1397. صص47-37.                                        

    https://dorl.net/dor/20.1001.1.22519424.1397.7.1.3.7

کریمی، بهروز؛ شرفی، سیامک؛ مقصودی، مهران؛ کریمی، سمیه؛ سلطانی، شکور؛ 1391. بررسی نقش مورفوتکتونیک در فرسایش و تغییرات نیمرخ طولی رودخانه­ها با استفاده از توابع ریاضی (مطالعه موردی: رودخانه الوند در استان کرمانشاه). فصلنامه علمی-پژوهشی. پژوهش­های فرسایش محیطی. سال دوم. شماره6. صص89-73.

 http://dorl.net/dor/20.1001.1.22517812.1391.2.2.6.3  

گورابی، ابوالقاسم؛ امامی، کامیار؛ 1396. تأثیرات نوزمین­ساخت بر تغییرات مورفولوژیک حوضه­های زهکشی سواحل مکران. جنوب شرق ایران. پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی. سال ششم. شماره1. صص 89-74.

مددی، عقیل؛ نیک پور، شهرام؛ 1391. برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب در حوضة آبخیز رودخانة زال با استفاده از روش­های پسیاک، پسیاک اصلاح شده و GIS. پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی. سال دوم. شماره 1. صص 154-133.                                     

https://dorl.net/dor/20.1001.1.22519424.1392.2.1.9.8

معاوی، مهشید؛ علمی­زاده، هیوا؛ 1398. تحلیل بعد فرکتال نسبت انشعاب در ارتباط با هیدرمورفومتری حوضه رامهرمز. کنفرانس ملی صنعت. تجارت و علوم دریایی. دی ماه 1398. دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر.

مقصودی، مهران؛ زمان زاده، سید محمد؛ یمانی، مجتبی؛ حاجی‌زاده، عبدالحسین؛ 1396. ارزیابی تغییرات الگوی پیچان رودی رودخانه مارون و تحلیل هیدروژئومورفولوژی منطقه مطالعه موردی: رودخانه مارون (از سرچشمه تا ورودی آن به رودخانه جراحی). فصل­نامه جغرافیای طبیعی. سال دهم. شماره 35.

https://dorl.net/dor/20.1001.1.20085656.1396.10.35.1.8

مومی پور، مهدی؛ 1395. مطالعه نئوتکتونیک و فرسایش حوضه مارون با تکنیک ژئومورفومتری. پژوهش­های فرسایش محیطی. 3:6(23). صص 51-33.

http://dorl.net/dor/20.1001.1.22517812.1395.6.3.3.0

مومی پور، مهدی؛ 1395. مطالعه نئوتکتونیک و فرسایش حوضه مارون با تکنیک ژئومورفومتری. پژوهش­های فرسایش محیطی. 3:6(23). صص 51-33.

 http://magazine.hormozgan.ac.ir/article-1-336-fa.html

یمانی، مجتبی؛ شرفی، سیامک؛ 1390. ژئومورفولوژی و عوامل مؤثر در فرسایش کناری رودخانه هررود در استان لرستان. مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. سال 23. پیاپی 45. شماره 1. بهار 1391. صص 32-15. 

https://journals.ui.ac.ir/article_18528_0.html

یمانی، مجتبی؛ علمی زاده، هیوا؛ 1393. تأثیر نوزمین­ساخت در مورفولوژی شبکه زهکشی حوضه آبخیزنچی با استفاده از شاخص­های ژئومورفیک و مورفومتریک. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. سال 29. شماره اول. شماره پیاپی 112. صص 22-9.                                                   

https://journals.ui.ac.ir/article_18024.html

 

Bull, W.B., McFadden, L.D., 1977.  tectonic geomorphology north and south of the GarlockFault, California, in Doehring, D.O. (Ed), Geomorphology in Arid regions, Proceeding of 8^th Annual Geomorphology Symposium, State University of New York, Binghamton, pp. 115-138.

Cox, R.T., 1994. Analysis of drainage-basin symmetry as a rapid technique to identify areas of possible Quaternary tilt block tectonics: An example from the Mississippi embayment, Geological Society of America Bulletin, 106: 571-581.

          https://doi.org/10.1130/0016-7606(1994)106<0571:AODBSA>2.3.CO;2

Devente, J., Poesen, J., Verstraeten, G., 2005. The application of semi-quantitative methods and reservoir sedimentation rates for the prediction of basin sediment yield in Spain, Journal of Hydrology, Vol. 305, pp. 63-86. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.08.030

Doranti-Tiritan, C., Christian Hackspacher, P., Henrique de Souza, D., Siqueira-Ribeiro, C., 2014. The Use of the Stream Length-Gradient index in morphotectonic analysis of drainage basins in Poços de Caldas Plateau, SE Brazil, International Journal of Geosciences, vol. 5, pp. 1383-1394. http://dx.doi.org/10.4236/ijg.2014.511112

Frankel. K.L., Pazzaglia. F.J., 2006. Mountain Fronts, Base-level fall, and Landscevolution, insights from the southern Rocky Mountains, Geological Society of America Bulletin, pp. 419-439. https://doi.org/10.1130/2006.2398(26)

Garsia-tortosa, F.J., Alfaro, P., Galindo-Zaldivar, J., Gilbert, Lopez- Garrido A.C., Sanz de Galdeano. C., Urena, M., 2008. Geomorphologic evidence of the active Baza Fault (Betic Cordillera, South Spain), Geomorphology, vol. 97, pp 374-391.

         https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.08.007

Hamdouni, R., Irigaray, C., Fernandez, T., Chacon, J., Keller, E.A., 2007. Assessment of relative active tectonics, southwest border of the Sierra Nevada (southern Spain).Geomorphology. Vol. 96, pp. 150-173. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.08.004

Keller, E.A., Pinter, N., 2002. Active Tectonics: Earthquakes, Uplift and Landscape", Prentice Hall, New Jersey, 362 p.

Al-Taj, M., Shakour, F., Atallah, M.,  2007. Morphotectonic indices of the Dead Sea transform, Jordan, Geogrfia Fisisca Dinamica Quaternaria, vol 30, pp. 5-11.

Petts, G.E. et al. 1986. Historical Changes in Large Alluvial River, John Wiley & Sons, USA.

Ribolin, A. and Spagnolo, M., 2007. Drainage network geometry versus tectonics in the Argentera Massif (French-Italian Alps). Geomorphology, vol. 93, pp. 253–266.

 https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2007.02.016

RuszkiczayRüdiger, Z., Fodor,L., Horváth, E., Telbisz, T., 2009. Discrimination of fluvial, Aeolian and neotectonic features in a low hilly landscape: A DEM-based morphotectonic analysis in the Central Pannonian Basin, Hungary, Geomorphology, vol. 104, pp. 203 - 217. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2008.08.014

Zovoili E., Konstantinidi E., Koukouvelas I.K., 2004. Tectonic Geomorphology of escarpments: The case of Komptades and Nea Anchelos faults, Bulletin ofthe Geological Society of Greece vol. XXXVI, Proceedings of the 10th International Congress, Thessaloniki, April 2004.