الشدات المطرية و أثرها في المخاطر الجيومورفية لأحواض أودية شمال شرقي قضاء خانقين/ديالى

 الشدات المطرية و أثرها في المخاطر الجيومورفية لأحواض أودية شمال شرقي قضاء خانقين/ديالى




أطروحة مقدمة 
إلى مجلس كلية التربية للعلوم الإنسانية / جامعة ديالى 
كجزء من متطلبات نيل درجة دكتوراه فلسفة 
في الجغرافية الطبيعية



من قبل الطالبة


إنتصار مزهر عويد



بإشراف


الأستاذ المساعد الدكتورة

هاله محمد سعيد




1442هـ - 2021م


فهرست المحتويات         

الفقرة

المحتويات

رقم الصفحة

 

الآية

أ

 

ألاقرارات

ب.ت.ث.ج-ح

 

ألإهداء

خ

 

شكر وتقدير

د

 

المستخلص

ذ.ر

 

فهرست المحتويات

ز.س. ش.ص

 

فهرست الجداول

ص.ط.ظ

 

فهرست الخرائط

ع. غ.ف .ق.ك

 

فهرست الأشكال

ل

 

فهرست الصور

م. ن.هـ

 

الإطار النظري

1

الفصل الأول

الخصائص الطبيعية والمناخية لمنطقة الدراسة   

12

1-1

المبحث الأول -تحليل الخصائص الطبيعية للمنطقة

13

1-1-1

جيولوجية منطقة الدراسة

13

1-1-1-1

تكتونية المنطقة وتركيبها

13

2-1-1-1

التكوينات الجيولوجية

17

2-1-1

طوبغرافية المنطقة

27

3-1-1

التربة

42

4-1-1

الموارد المائية السطحية في المنطقة

55

5-1-1

الغطاء النباتي

58

2-1

المبحث الثاني- الخصائص المناخية للمنطقة

67

1-2-1

تحليل العناصر المناخية للمنطقة

67

2-1-1-1

الإشعاع الشمسي

68

2-1-2-1

درجة الحرارة

70

2-1-1-3

الأمطار

72

2-1-1-4

التبخر

74

2-1-1-5

الرطوبة النسبية

76

2-1-1-6

الرياح

77

2-2-1

خصائص الأمطار في المنطقة وتوزيعها الزماني والمكاني

78

2-2-1-1

التباين الزماني للأمطارفي المنطقة

79

2-2-1-2

التباين المكاني للأمطار في المنطقة

80

3-2-1

الشدة المطرية 

82

3-2-1-1

حساب الشدات المطرية

83

4-2-1

التوزيع المساحي للتساقط المطري في المنطقة

89

الفصل الثاني

تحليل المخاطر الجيومورفية والهيدرولوجية  في المنطقة

93

1-2

المبحث الأول- تحليل المخاطر الجيومورفية

94

1-1-2

تحليل مخاطر العمليات المورفوتكتونية

94

1-1-1-2

أسباب النشاط الزلزالي بالمنطقة

95

1-1-2-2

التوزيع المكاني والزماني للهزات الأرضية في المنطقة:

101

3-1-1-2

المؤشرات الجيومورفولوجية ودلالتها في عملية التنشيط التكتوني

112

1-3-1-1-2

مؤشر وعامل التماثل الطوبغرافي ( T )

113

2-3-1-1-2

مؤشر عدم التماثل (AF )

115

3-3-1-1-2

مؤشر طول المجرى ودرجة انحداره(SL)

117

4-3-1-1-2

عرض أرضية الوادي إلى ارتفاع الوادي (Vf)

119

5-3-1-1-2

مؤشرتعرج مقدمة الجبل( SMF)

121

6-3-1-1-2

مؤشر الفعالية التكتونية النسبية RAT))

123

2-1-2

تحليل مخاطرالعمليات المورفوديناميكية

125

2-1-2-1

الحركة البطيئة للمواد 

126

2-1-2-2

الحركة السريعة للمواد

128

2-1-2-3

الحركة السريعة جداً للمواد 

128

2-2

المبحث الثاني- تحليل المخاطر الهيدرولوجية

131

2-2-1

تحليل مخاطر العمليات المورفومناخية

131

2-2-1-1

التعرية المائية

131

2-2-1-2

علاقة درجة الانحدارونوع الصخور بقابلية التعرية الأخدودية

140

2-2-1-3

التقيم النوعي للتعرية المائية ومقدارإنجراف التربة باستخدام أنموذج (EPM)

141

2-2-1-3-1

مؤشر قابية التربة للتعرية(y)

142

2-2-1-3- 2

مؤشر الانحدار( Ja)

146

2-2-1-3- 3

مؤشر حماية التربة Xa

148

2-2-1-3-4

مؤشر تطور التعرية الحالية 

152

2-2-1-3-5

مؤشر الحرارةT

154

2-2-1-3-6

مؤشرالتساقط المطري (H)

156

الفصل الثالث

تقدير الجريان السطحي ضمن منطقة الدراسة

167

1-3

تقدير حجم الجريان السطحي باستخدام طريقة سنايدر

170

1-1-3

زمن التركيز

170

2-1-1-3

زمن التباطؤ

172

3-1-3

زمن الأساس للسيل 

175

4-1-3

مدة الارتفاع التدريجي لتدفق السيل

177

-1-3 5

مدة الانخفاض التدريجي للسيل

179

6-1-3

حجم الجريان السيلي

181

7-1-3

سرعة الجريان السيليV

183

8-1-3

حساب كمية التدفق الاقصى للسيول

185

9-1-3

قيمة التسرب الثابتة

188

10-1-3

المدة الزمنية المثالية لهطول الامطار

190

11-1-3

تقدير مدة الجريان السيلي

192

12-1-3

قوة مياه السيل

194

2-3

تقدير حجم الجريان السطحي باستخدام طريقة الـ(SCS-CN)

196

2-3-1

رقم المنحنى للجريان السطحي  

196

2-3-1-1

تصنيف استعمالات الارض

197

2-3-1-2

تصنيف الترب الهيدرولوجية حسب مصلحة الصيانة الامريكية  (SCS)المنطقة

204

2-3-2

 توزيع  قيم الـ (CN) في أحواض المنطقة

206

2-3-3

حساب معامل الإمكانية القصوى لاحتفاظ التربة بالماء بعد الجريان السطحي

209

2-3-4

حساب معامل الاستخلاص الأولي 

213

2-3-5

تقديرعمق الجريان السطحي

217

2-3-6

تقديرحجم الجريان السطحي

223

الفصل الرابع

أثر المخاطر الجيومورفية ومخاطر السيول على استعمالات الأرض

230

1-4

تصميم أنموذج للمخاطر الجيومورفية للمنطقة

231

1-1-4

أنموذج المخاطر المورفوتكتونية

232

2-1-4

أنموذج المخاطر المورفوديناميكية

234

3-1-4

أنموذج المخاطر المورفومناخية

237

4-1-4

أنموذج المخاطر الجيومورفية

239

2-4

مخاطر السيول ضمن المنطقة

242

1-2-4

تصميم أنموذج مخاطر السيول للمنطقة

243

3-4

تقييم أثر المخاطر الجيومورفية ومخاطر السيول على استعمالات الأرض

246

1-3-4

تقييم أثر المخاطر الجيومورفية على استعمالات الأرض

254

1-3-4-1

تقييم أثر المخاطر الجيومورفية على المستقرات البشرية

254

1-3-4-2

تقييم أثر المخاطر الجيومورفية على طرق النقل

257

1-3-4-3

تقييم أثر المخاطر الجيومورفية على الأراضي الزراعية

261

1-3-4-4

تقييم أثر مخاطر الجيومورفية على الأماكن السياحية

264

2-3-4

تقييم أثر مخاطر السيول على استعمالات الأرض

266

2-3-4-1

تقييم أثر مخاطر السيول على المستقرات البشرية

266

2-3-4-3

تقييم أثر مخاطر السيول على طرق النقل

268

2-3-4-3

أثر مخاطر السيول على الأراضي الزراعية

272

2-3-4-4

تقييم أثر مخاطر السيول على الأماكن السياحية

275

   الاستنتاجات والتوصيات

277-284

المصادر والمراجع

285-293

        المستخلص باللغة الإنكليزية

a.b.c




                                    المستخلص                          

   تهدف الدراسة إلى تحليل أثر الشدات المطرية في حدوث المخاطر الجيوموروفية ضمن المنطقة ،والتي تشغل مساحة بلغت (2163كم²)، إذ شملت (8) أحواض متمثلة بحوض (أوبر وكونكل وعباسان وخورخور و زلكه كن وسي حران وقورة تو وبانزمين) التي تنبع من جهة الشرق بأتجاه الغرب لتصب في نهر ديالى، أي يقع جزء من أراضيها ضمن محافظة كرمنشاه الإيرانية والتي تتمثل  بالمنابع العليا لحوضي عباسان وقورة تو والجزء الآخر ضمن قضاء خانقين في محافظة ديالى، إذ  تنحصر فلكياً بين خطي طول (َ 11 °46 - 10 °45 (شرقاً دائرتي عرض (10 °34 - 12 °35) شمالاً.

   أوضحت الدراسة أن أعلى الشدات المطرية هطلت خلال الموسم المطري (2017- 2018 م) الذي يعد من أغزر المواسم خلال المدة المعتمدة في الدراسة وهي (11) سنة والتي تمثلت بالسنوات المحصورة بين عامي(2008- 2018 م) ، حيث بلغت أعلى شدة مطرية (58ملم/ساعة ) في المحطة (A) بتاريخ 21/5/2018م والتي أستمرت (3) ساعات متتالية، وفي المحطة(B) فقد بلغت أعلى شدة مطرية (36ملم/ساعة) الساقطة بتاريخ(6-7/5/2018م) والتي استمرت (4) ساعات متتالية، وكما قد سجلت أعلى شدة مطرية ضمن المحطة (C) والتي بلغت(44ملم/ساعة) بتاريخ ( 11/4/2018م) إذ استمرت (5) ساعات متتالية .

   كما تبين من دراسة  العمليات المورفوتكتونية أن المنطقة تعاني من نشاط تكتوني عالي، لذا  فأنها تكون معرضة بشكل مستمر لحدوث مخاطر زلزالية ، حيث إن هناك تبايناً في تكرار حدوث الهزات الأرضية وتوزيعها المكاني فضلاً عن تباين قوتها وآثارها التدميرية على المنطقة ، وبناءً على ذلك صنفت المنطقة إلى ثلاث مستويات من الأراضي المعرضة للخطورة الزلزالية اعتماداً على مقدار الشدة الزلزالية ( حسب مقياس ريختر)، وللمدة من(2013-2018)م ، فقد بلغت نسبة مساحة الأراضي التي تكون ذات خطورة زلزالية قليلة (58.7%) من إجمالي مساحة المنطقة والتي تراوح مقدار الشدة الزلزالية فيها بين (2. -2.8) ͦ  ، وكما بلغت نسبة مساحة الأراضي متوسطة الخطورة (32.9%) من مجموع مساحة المنطقة، وقد تراوح مقدار شدتها الزلزالية بين(2.9-3.6) ͦ  ، أما نسبة مساحة الأراضي المعرضة لحدوث مخاطر زلزالية شديدة فقد بلغت ( 8.4% ) من إجمالي مساحة المنطقة، والتي شدتها تراوحت بين(3.7-4.6)  ͦ.

  وكما طبق أنموذج جافريلوفيك الـ(EPM) على أحواض منطقة الدراسة،إذ وجد إن التعرية المائية المتوسطة هي السائدة ، وقد تراوح  حجم الرواسب ضمن أراضيها بين (501- 1500) م3/كم2/سنة، والتي شغلت مساحة بلغت(724.2كم2) من مجموع مساحة أحواض المنطقة.

أما هيدرولوجياً فقد استخدم أنموذج سنايدر وطريقةالـ(SCS-CN) لتقدير حجم الجريان السطحي الذي يعتمد على نوعية التربة للحوض ونفاذيتها وتصنيف أنواع الغطاءات الأرضية لأحواض المنطقة، إذ تراوحت قيم الـ( CN) في منطقة الدراسة ما بين (25-100)أي سيادة القيم المرتفعة مما يدل على قلة النفاذية التربة وارتفاع نسب الجريان السطحي ضمن أغلب أحواض المنطقة ، وكما أتضح إن هناك تبايناً في قيم حجم الجريان السطحي التي اعتمد في حسابه الشدة المطرية الساقطة بتاريخ (11/4/2018)م ضمن المحطات المناخية المعتمدة في الدراسة ، فقد سجلت أعلى القيم ضمن حوضي عباسان و قورة تو والتي بلغت(522.396 - 1,064.73)م3 و(472.953 - 963.961)م3  على التوالي مما جعلهما من أكثر الأحواض المعرضة لحدوث سيول ذات خطورة شديدة.

   وكما تم تقييم التدهور البيئي في المنطقة وبناء أنموذج محاكاة للمخاطر الجيومورفية من خلال تحديد درجة القابلية والملاءمة الأرضية، فقد صنفت المخاطر الجيومورفية إلى ثلاثة مستويات من الخطورة التي تحدث ضمن أحواض منطقة الدراسة ، حيث يشغل المستوى الثاني للأراضي الملائمة والمتوسطة الخطورة النسبة الأعلى والتي بلغت(41.4%) من مساحة أحواض المنطقة ، وكما أظهرت نتائج مطابقة خريطة المخاطر الجيومورفية مع خرائط استعمالات الأرض ، أن أعلى نسبة من أعداد المستقرات البشرية تقع ضمن المناطق القليلة الخطورة وقد بلغت ( 34%) من مجموع أعداد القرى التي تقع ضمن منطقة الدراسة، أما بالنسبة للطرق فقد شكلت الطرق المعبدة وغير المعبدة الممتدة ضمن الأراضي المتوسطة الخطورة أعلى نسبة من مجموع أطوال الطرق ضمن المنطقة والتي بلغت (38.4% ، 39.7 %) على التوالي، أما  بالنسبة للمساحات الزراعية  فقد شغلت أعلى نسبة ضمن الأراضي المتوسطة الخطورة والتي  بلغت (43.2%) من مجموع مساحة الأراضي الزراعية  لأحواض المنطقة.

  وكما صمم أُنموذج مخاطر السيول الذي ضم مستويين  من مستويات الخطورة، إذ وقع حوضي عباسان وقورة تو ضمن مستوى الخطورة الشديدة، كما بينت نتائج مطابقة خريطة مخاطر السيول مع خرائط استعمالات الأرض ضمن المنطقة، أن هناك أعلى نسبة من أعداد المستقرات البشرية تقع ضمن الأراضي الشديدة الخطورة والتي شغلت نسبة ( 89.3%) من مجموع أعداد المستقرات البشرية ضمن أحواض المنطقة، أما بالنسبة للطرق فقد شكلت الطرق المعبدة وغير المعبدة الممتدة أعلى نسبة  ضمن الأراضي الشديدة الخطورة والتي بلغت (89.7% ، 72.8 %) على التوالي ،  أما بالنسبة للمساحات الزراعية التي تقع ضمن الأراضي الشديدة  الخطورة فقد شغلت أعلى نسبة والتي بلغت(83.4) من مجموع مساحات الأراضي الزراعية ضمن أحواض المنطقة.


THE IMPACT OF RAIN INTENSITIES ON
GEOMORPIC RISKS IN THE VALLEY
BASINS OF THE NORTH-EAST OF
KHANAQIN DISTRICT/ DIYALA


A Dissertation Submitted to the Council of the College of Education for Humanities’ University of Diyala in Partial Fulfilment of the Requirements of Ph.D. in Physical Geography


By
ENTISAR MIZHIR OWAID


Supervised by

ASSIST. PROF. 
HALAH MOHAMMED SAEED
(PH.D.)


2021 A.D. - 1442 H.

Abstract  

    The study aims to analyze the impact of rain intensities on the occurrence of geomorphic risks in the study region, which occupies an area of (2163 km²). the study area is comprising (8) basins (Uber, Kunkel, Abbasan, Khorkhor, Zlka Ken, Si Harran, Qurah Tu and Banzmin) which flow in downstream from the east towards the west into Diyala River. This means that part of its territory is located within the Iranian province of Kermanshah in the upper sources of the Abassan and Koura Tu basins, whereas the other part is within the District of Khanaqin in Diyala province, where it is located astronomically between two longitudes (1045°-11º) to the East and two latitudes (10 34°- 1235°) to the North.

   The study showed that the highest rainfall intensity was during the rainy season of (2017-2018), which is one of the heaviest seasons during the study period of (11) years from (2008 to 2018). The highest amount of water of rain intensity was (58 mm/h) at station (A) on 21/5/2018, as rainfall continued for (3) consecutive hours. Moreover, at station (B), the highest amount of water of rain intensity was (36 mm/h) on (6-7/5/2018), which lasted for (4) consecutive hours. Similarly, the highest amount of water of rain intensity within station (C) reached up to (44 mm/h) on (11/4/2018) as it continued for (5) consecutive hours.         

   Furthermore, the study of morphotectonic operations in the study area showed that the region suffers from high tectonic activity, so it is constantly vulnerable to seismic hazards, as there is a variation in the frequency of earthquakes and their spatial distribution as well as the variation of their strength and destructive effects on the region. Accordingly, the region was classified into three levels of land in terms of seismic risk based on the magnitude of seismic intensity (on the Richter scale) during the period from (2013 to 2018). The proportion of land that is under seismic risk was few (58.7%) of the total area of the region, where the magnitude of seismic intensity ranged from (2 to 2.8) ͦ. Moreover, the proportion of the area of medium-risk was (32.9%) of the total area of the region, where the magnitude of seismic intensity ranged from (2.9 to 3.6) ͦ, while the proportion of lands exposed to severe seismic hazards amounted to (8.4%) of the total area of the region, with an intensity from (3.7 to 4.6) ͦ.

   Moreover, Gavrilovic model (EPM) was implemented on the basins of the study area,It is thus found out that the study area average water erosion was prevailing, and the volume of sediments within its lands  ranged between(501- 1500)m3/km3/years which occupied an area amounted to (724.2Km2) from the area of the basins in the region.

    Hydrologically speaking, the Snyder model and (SCS-CN) method were used to estimate the size of runoff which depends on soil quality of the basin, its permeability and classification of types of ground cover in the basins in the region, with CN values in the study area ranging from (25-100), i.e., the rule of high values, which indicates the lack of soil permeability and high runoff ratios within most basins of the region. As well, it turns out that there is a discrepancy in the values of runoff volume, which was calculated in the highest rainfall intensity on date (11/4/2018)A.Dwithin the approved climate station in the study ; the highest values were recorded within Abbasan and Qura Tu basins, mounting up to ((522.396 - 1,064.73) m3 and (472.953 - 963.961) m3 respectively, making them one of the most vulnerable basins to high-risk floods.

   Additionally, environmental degradation in the region was assessed and a geomorphic risk simulation model was constructed by determining the degree of land capability and suitability. Geomorphic risks were classified to three levels of risk occurring within the study area basins, with the second level of suitable and medium-risk lands occupying the highest rate of (41.4%) from the area of the basins in the region. The results of matching the geomorphic risk map with the maps of land-use, the highest proportion of human settlements is within the low-risk areas reaching up to (34%) of the total number of villages within the study area. As for roads, the paved and unpaved roads extending within the middle-risk lands accounted for the highest proportion of the total lengths of roads within the region (38.4%, 39.7%) respectively. In terms of agrarian areas, their highest proportion was within middle-risk lands (43.2%) of the total area of agricultural lands in the basins of the region

  As well, a model of flood risk was designed and included two levels of risk; as the basins of Abbasan and Qura Tu occurred within the level of high risk. As indicated via the results of matching the map of flood risk with the maps of the land-uses in the region, the highest proportion of human settlements was located within the high-risk areas with (89.3%) of the total number of human settlements within the basins of the region. Regarding the roads in the study area, paved and unpaved roads were in the highest rates in the high-risk territories (72.8%, 89%) respectively. As for agrarian areas located within high-risk lands, the highest rate of the total area of agricultural land in the region basins accounted for the highest proportion (83.4%) of the total area of agrarian lands


تحميل الأطروحة


  drive.google-download


     mega.nz-download


قراءة وتحميل الأطروحة


                 archive


         drive.google


تعليقات
ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق



    وضع القراءة :
    حجم الخط
    +
    16
    -
    تباعد السطور
    +
    2
    -