Geomorphologic and Environmental Hazards Assessment in Karaj-Chaloos Way (Karaj to Kandowan Tunnel)

Document Type : Research Article

Authors

• Siavash Shayan ¹
• Ebadollah Ghelichi ¹
• Mojtaba Yamani ²

¹ Tarbiat Modarres University

² University of Tehran

10.22067/geo.v6i1.46291

Abstract

1. Introduction
In many engineering activities awareness from geomorphologic active processes in relation to the construction of roads, dams, buildings and bridges is an essential element that should be considered. The road weakness could be classified in many aspects such as climatic, topographical, geological and hydrological aspects. Constructing the transportation networks that pass through dynamic environments, finally leads to some changes in physical environments that if this changes pass over the thresholds, it may lead to environmental unbalance and also lead to some bad socio-economic feedbacks. The geomorphologic hazards are the main agents of threat to the engineering and construction activities. Awareness of geomorphologic processes and hazards is one of the main essential things in road construction. These hazards usually cause traffic problem, car accidents, and also financial losses and fatality. For example, the destruction of a large portion of northern Haraz road in Iran by a 5/5 magnitude (6/ 2 magnitude of external sources) earthquakes in 8th June of 2004.

2. Study Area
The study area is the main road between the city of Karaj to Kandovan tunnel and adjacent regions, which is part of major Karaj - Chaloos roads and one of the important roads of Iran in the north and north west of Tehran province. The geographic location of the study area is between 51 to 51 degrees and 37 minutes east longitude and between 35 degrees 18 minutes to 36 degrees 15 minutes of north latitude.

3. Material and Methods
This study is an experimental - application of conceptual models – which is based on mathematical and fieldwork conceptual models. For this purpose, we collect the data using library resources and web-based sources such as internet websites. We used 1:100,000 geologic maps and 1:50,000 topographic maps, LANDSAT and P5 images, and field surveys (devices and digital cameras). Then, using Google Earth software, Excel, Photoshop, ERDAS and GIS, we prepare data layers. By field work and measurements and photography, we gathered evidences for analysis and conclusions, and then by a deep understanding of active morphodynamic mechanisms and morphogenesis action, we prepared a map for geomorphologic hazards.

4. Results and Discussion
According to high topographic gradient (elevation gradient is relatively large, steep, slopes due to being stuck in the snow), that highly guarantees, morphogenesis and morphodynamic process therefore the erosion process occurred continually. In study area the first factor that causes hazards is differences in lithology, which play a fundamental role in the formation of rough shapes or topography. The index VF=3% indicates high tectonic activity of forces in the region. The freeze-thaw and mechanical weathering caused rocks to have fissures and cracks in the roadbed and surface. Morphologic changes in the road beside human activities, made imbalances and increased instability and degradation of the natural environment. Based on field studies, many tectonic forces in the region (folding, along with faults), and river channel erosion (washing), such as loss material movements, debris flows, landslides, snow and rock avalanches, cryoclastic and human morphogenesis are important geomorphologic active factors along the road.

5. Conclusion
Geomorphologic processes in many engineering research related to the construction of roads, bridges, dams, and buildings is essential. Road engineers should understand and learn more and more about geomorphologic processes. So, before they make any plan and construct a way, they should understand geomrophologic factors affecting roads and make appropriate designs in relation to land use based on geomorphic indicators.

Keywords

• Applied geomorphology
• Road transportation
• Cryoclastic
• Human or morphogenesis

---

References

احمدی، حسن؛ 1367. ژئومورفولوژی کاربردی. انتشارات دانشگاه تهران.

باقدم، عثمان؛ 1382. ارزیابی ایمنی جاده‌ای با رویکرد مخاطرات محیطی با استفاده از GIS در مسیر سنندج - مریوان. پایان‌نامه کارشناسی ارشد جغرافیا. استاد راهنما: منوچهر فرج زاده، دانشگاه تربیت مدرس تهران.

برنا، رضا؛ 1384. شرایط آب و هوایی مؤثر بر ایمنی و حمل‌ونقل جاده‌ای محور کرج - چالوس. پایان‌نامه کارشناسی ارشد جغرافیایی طبیعی (گرایش آب و هواشناسی در برنامه‌ریزی محیطی). دانشکده جغرافیایی دانشگاه تهران.

برنا، رضا؛ واحدپور، غلامعباس؛ 1390. بررسی نقش مدیریت مخاطرات طبیعی در کنترل سوانح جاده‌ای مورد مطالعه: محور کرج - چالوس. فصلنامه برنامه‌ریزی منطقه‌ای. سال اول. شماره 3. صص 92 - 81.

بلادپس، علی؛ 1386. طرح تحقیقاتی. عوامل مورفوژنز تهدیدکننده جاده‌ها. دانشگاه آزاد اسلامی.

بلادپس، علی؛ 1382. تحلیلی بر ژئومورفولوژی جریان‌های واریزه‌ای منطقه ماکو. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی. شمارۀ 68. صص127- 114.

بی‌نام؛ 1383. نیمی از ایران لرزید. روزنامۀ ایران. 9 خرداد. صفحۀ اول.

جعفرخالو، مرتضی؛ 1386. پهنه بندی خطر ناپایداری دامنه‌ها در محدوده جاده چالوس (حدفاصل کرج - گچسر). پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته زمین‌شناسی مهندسی دانشگاه تربیت مدرس.

خلیل نعمت، جمشیدی؛ 1375. ژئومورفولوژی منطقه بهمن خیز جاده کرج - چالوس (سد امیرکبیر تا سیا بیشه) با تأکید بر حرکات دامنه‌ای. پایان‌نامه کارشناسی ارشد جغرافیایی طبیعی (گرایش ژئومورفولوژی). دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی تهران.

رجائی، عبدالحمید؛ 1382. کاربرد ژئومورفولوژی در آمایش سرزمین و مدیریت محیط. انتشارات قومس. صص 295-343.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح؛ 1391. نقشه توپوگرافی مقیاس 1:50000 برگه کرج. گاجره. آسارا.

سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح؛ 2010. تصاویر ماهوارۀ P5 منطقه کرج چالوس.

سازمان زمین‌شناسی کشور؛ 1391. نقشه زمین‌شناسی مقیاس 1:100000 برگه تهران. مرزن آباد.

شایان، سیاوش؛ 1381. کاربرد ژئومورفولوژی در برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ای. جزوه درسی کلاسی. دانشگاه تهران. گروه جغرافیا.

شهرابی، مصطفی؛ 1382. زمین‌شناسی‌ در مسیر جاده کرج – چالوس. نشریه جغرافیا » رشد آموزش زمین‌شناسی» شماره 36. (ص7 - از 29 تا 35).

شیرزادی، عطااله؛ 1368. پهنه بندی خطر حرکت‌های توده‌ای (ریزش سنگ) در طول جاده‌های کوهستانی با استفاده از ارائه مدل منطقه‌ای (مطالعه موردی: کردستان. گردنه صلوات آباد). به راهنمایی کریم سلیمانی و محمود حبیب نژاد. پایان‌نامه (کارشناسی ارشد). دانشگاه مازندران. دانشکده منابع طبیعی.

عبدالحمید رجائی؛ 1380. تحلیل برخی از حوادث مختل‌کنندۀ محیط از دیدگاه جغرافیای طبیعی. فضای جغرافیایی. شماره 2. (26ص -11 تا 36).

علایی طالقان، محمود؛ 1387. ژئومورفولوژی ایران. انتشارات قومس.

قاضی پور، ندا. علی ارومیه‌ای. ایمان انتظام. فرهاد انصاری. مرتضی پیروز؛ 1386. استفاده از نظریه مخروط افت در ارزیابی خطر سنگ ریزش در مسیر جاده چالوس (پل زنگوله مرزن آباد). مجله علوم زمین، سال هفدهم. شماره 66. (10 ص – 160 تا 169).

کوشکی، ابوذر؛ 1385. مخاطرات محیطی جاده خرم آباد - پلدختر با تأکید بر ژئومورفولوژی، به راهنمایی عزت‌الله قنواتی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس. دانشکده ادبیات.

مختاری، داوود؛ 1381. عوامل ژئومورفولوژیکی فعال در مسیر آزاد راه تبریز - مرند و راه‌های مقابله با آن. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی. دانشگاه آزاد اسلامی مرند.

Baillifard, F., Jaboyedoff, M., & Sartori, M. (2003). Rockfall hazard mapping along a mountainous road in Switzerland using a GIS-based parameter rating approach. Natural Hazards and Earth System Sciences, 3, 431-438.

Bonham-Carter, G.F. (1991), Integration of geoscientific data using GIS. Volume 5, Issue 2, pp 117–130.

Bhattarai, P., Tiwari, B., Marui, H., & Aoyama, K. (2004). Use of soil properties on preliminary slope stability mapping and prioritization of potential failures along Prithiwi Highway, Nepal. Geo Technical Engineering, 3(1), 2-9.

Cova, T. J., & Conger, S. (2004). Transportation hazard. In M. Kutz (Ed.), Transportation engineering. New York: McGraw Hill,.17.(1):17.24.

Hearn, G. J. (Scott Wilson Kirkpatrick and Co Ltd) and et al. (2000). Geomorphological processes in Eastern Nepal as a basis for road design, Department for international development, pp 451.

Jean-Marc, T., & Eric, M. (2012). Analysis of importance of road networks exposed to natural hazards, International Conference on Geographic Information Science, Avignon, April, 24-27.

Keiler, M., Knight, J., & Harrison, S. (2010). Climate change and geomorphological hazards in the Eastern European Alps. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 368, 2461-2479.