طراحی و مدلسازی ژئومورفیک در بازسازی سایت‌‌های معدنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهوش نداف ¹
• سید رضا حسین زاده ²
• خوزه مارتین دوکه ³
• مهناز جهادی ⁴

¹ دانش آموخته دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

² استاد ژئومورفولوژی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

³ دانشیار ژئومورفولوژی، دانشگاه کمپلوتنسه مادرید، مادرید، اسپانیا

⁴ استادیار ژئومورفولوژی، دانشگاه پیام نور مشهد، مشهد، ایران

10.22067/geoeh.2025.91975.1545

چکیده

معدنکاری برای اقتصاد محلی و جهانی حائز اهمیت است، اما این عملیات به طور اجتناب ناپذیری منجر به آسیب های زیست محیطی قابل توجهی می شود و به دلیل این نوع فعالیت ها، پتانسیل اولیه چشم انداز به شدت تغییر می‌کند که پس از معدن‌کاری نیاز به بازسازی کاربری‌های جدید زمین دارد. فناوری‌های جدید برای بازسازی چشم‌انداز در دهه‌های اخیر در کنار شناخت اثرات زیست‌محیطی و انتظارات اجتماعی حاصل از یک سیستم بازسازی‌شده و یکپارچه پس از معدنکاری، توسعه و پیشرفت کرده‌اند. این فناوری امکان بازسازی فرم‌های زمین پس از معدن‌کاری را با استفاده از اصول طراحی ژئومورفیک(GeoFluv) فراهم کرده است. مدل‌سازی و طراحی شبکه‌های زهکشی در این روش به‌گونه‌ای انجام می‌شود که با هیدرولوژی طبیعی منطقه هماهنگ بوده و منجر به کاهش رواناب سطحی و افزایش نفوذپذیری خاک شود. این رویکرد علاوه بر بهبود عملکرد هیدرولوژیکی، شرایط لازم برای احیای پوشش گیاهی و بازگشت تنوع زیستی را فراهم می‌آورد. در این پژوهش، طراحی بازسازی ژئومورفیک با استفاده از این روش در معدن سنگ‌آهن سنگان مورد بررسی قرار گرفته است، به‌طوری‌که معیارهای ژئومورفولوژیک، هیدرولوژیک در طراحی فرآیند بازسازی مدنظر قرار گرفته‌اند تا یک چشم‌انداز پایدار و یکپارچه پس از معدن‌کاری ایجاد شود.

کلیدواژه‌ها

• بازسازی ژئومورفیک
• معدن سنگ آهن سنگان
• ژئوفلِو
• طراحی اشکال سطح زمین
• بازسازی اکولوژیکی

---

مراجع

Bloom, A. L. (1978). Geomorphology, a systematic analysis of late Cenozoic landforms. New Jersey: Prentice Hall. https://doi.org/10.1029/98EO00163

Bradshaw, A. (1997). Restoration of mined lands—using natural processes. Ecological Engineering, 8(4), 255-269. https://doi.org/10.1016/S0925-8574(97)00022-0

Bugosh, N., & Epp, E. (2019). Evaluating sediment production from native and fluvial geomorphic-reclamation watersheds at La Plata Mine. Catena, 174, 383-398. https://doi.org/10.1016/j.catena.2018.10.048

Duque, J. M., Zapico, I., Oyarzun, R., García, J. L., & Cubas, P. (2015). A descriptive and quantitative approach regarding erosion and development of landforms on abandoned mine tailings: New insights and environmental implications from SE Spain. Geomorphology, 239, 1-16. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.02.035

Haigh, M. J. )1978(. The Evolution of Slopes on Artificial Landforms, Blaenavon, UK. Chicago: University of Chicago Press.

IAG. (2014). Web site of the International Association of Geomorphologists, IAG. http://www.geomorph.org/Accessed April 19, 2014.

Kelder, I., Waygood, C. G., & Willis, T. (2016). Integrating the use of natural analogues and erosion modelling in landform design for closure. In Mine Closure 2016: Proceedings of the 11th International Conference on Mine Closure . Australian Centre for Geomechanics. https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1608_04_Kelder

Martín-Moreno, C., Tejedor, M., Martín Duque, J. F., Nicolau, J. M., Bladé, E., Nyssen, S., ... & Gómez, J. M. (2018). Natural drainage basins as fundamental units for mine closure planning: Aurora and Pastor I quarries. In Proceedings of the Second International Congress on Planning for Closure of Mining Operations, Gecamin, Santiago , 1-8. https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1915_12_Duque

McIntyre, N., Bulovic, N., Cane, I., & McKenna, P. (2016). A multi-disciplinary approach to understanding the impacts of mines on traditional uses of water in Northern Mongolia. Science of the Total Environment, 557, 404-414. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.03.092

Mossa, J., & James, L. A. (2013). Impacts of mining on geomorphic systems. In Shroder, J. F. (Ed.), Treatise on Geomorphology 13. Academic Press, San Diego, pp. 74–95. DOI:10.1016/B978-0-12-374739-6.00344-4

Nicolau, J. M. (2003). Trends in relief design and construction in opencast mining reclamation. Land Degradation & Development, 14(2), 215-226. https://doi.org/10.1002/ldr.548

Sawatsky, L., & Beersing, A. (2014). Configuring mine disturbed landforms for long-term sustainability. Proceedings of Mine Closure Solutions, 26-30. https://doi.org/10.36487/ACG_repo/852_5

Tarolli, P., & Sofia, G. (2016). Human topographic signatures and derived geomorphic processes across landscapes. Geomorphology, 255, 140-161. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.12.007

Toy, T. J., & Chuse, W. R. (2005). Topographic reconstruction: a geomorphic approach. Ecological Engineering, 24(1-2), 29-35. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2004.12.014

Whisenant, S. G. (2005). First steps in erosion control. In Mansourian, S., Vallauri, D., Dudley, N. (Eds.), Forest Restoration in Landscapes: Beyond Planting Trees. Springer (in cooperation with WWF), New York, 350–355. http://dx.doi.org/10.1007/0-387-29112-1

Williams, G. P. (1986). River meanders and channel size. Journal of Hydrology, 88(1-2), 147-164. https://doi.org/10.1016/0022-1694(86)90202-7

Zapico, I., Laronne, J. B., Martín‐Moreno, C., Martín‐Duque, J. F., Ortega, A., & Sánchez‐Castillo, L. (2017). Baseline to evaluate off‐site suspended sediment‐related mining effects in the Alto Tajo Natural Park, Spain. Land Degradation & Development, 28(1), 232-242. https://doi.org/10.1016/0022-1694(86)90202-7

Zapico, I., Molina, A., Laronne, J. B., Castillo, L. S., & Duque, J. F. M. (2020). Stabilization by geomorphic reclamation of a rotational landslide in an abandoned mine next to the Alto Tajo Natural Park. Engineering Geology, 264, 105321. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2019.105321