فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمه توسعه شتابان شهری در دهه‌های اخیر، به ویژه در مناطق مستعد مخاطرات طبیعی، چالش‌های فزاینده‌ای را در پی داشته است. تحلیل تعامل بین ژئومورفولوژی و گسترش شهری می­تواند نشان‌دهنده اهمیت نقش فرم‌ها و فرایندهای ژئومورفیک در گسترس شهری و تأثیرات متقابل آن‌ها باشد. لندفرم‌ها و چشم‌اندازهای مرتبط با آن­ها به عنوان مهمترین میراث­های طبیعی یکی از مهمترین ابعاد تعامل ژئومورفولوژی و گسترش شهری را به نمایش می­گذارند. این لندفرم‌ها بخشی از هویت و تصویر شهر بوده و ارائه دهنده ارزش‌های زیبایی‌شناختی و فرهنگی می­باشند. از سوی دیگر، لندفرم‌ها می­توانند زمینه­ساز محدودیت‌هایی در توسعه فضاهای شهری و زیرساخت­های مرتبط باشند. رشد سریع و بی‌رویه‌ی شهرها، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، به عنوان یکی از عوامل کلیدی در تشدید مخاطرات طبیعی شناخته می‌شود. این پدیده، با تغییرات گسترده در کاربری اراضی، افزایش جمعیت و تراکم ساخت‌وساز می‌تواند به طور مستقیم و غیرمستقیم بر وقوع و شدت مخاطراتی همچون لغزش زمین، فرونشست، سیل و زلزله تأثیرگذار باشد. این پژوهش با تمرکز بر واکاوی و تحلیل چندوجهی ارتباط متقابل بین توسعه شهری و مخاطرات ژئومورفولوژیک، به‌ویژه پدیده­های بحرانی فرونشست زمین و زمین لغزش در حوضه آبریز کشف رود میانی با تاکید بر کلان‌شهر مشهد می‌پردازد تا درک عمیق‌تر و جامع‌تری از این چالش‌ها ارائه نماید. نتایج این تحقیق بستری مناسب برای برنامه‌ریزان و مدیران شهری فراهم می‌آورد تا با تدوین و به‌ کارگیری راهبردهای مؤثر و مبتنی بر شواهد، ضمن کاهش اثرات مخاطرات، تاب‌آوری شهری در برابر این تهدیدات را به‌طور چشمگیری ارتقاء بخشند. علاوه بر این، شناسایی مناطق آسیب‌پذیر در برابر مخاطرات، امکان اجرای اقدامات پیشگیرانه‌ برای حفاظت از زیرساخت‌های حیاتی، مناطق مسکونی و سرمایه‌های اقتصادی را فراهم می‌آورد. در این مطالعه تلاش شده است در گام اول ضمن بررسی توسعه فیزیکی شهر مشهد طی بازه زمانی 20 سال گذشته، پیش­بینی روند توسعه آن تا 10 سال آینده انجام پذیرد. در گام دوم تحلیلی از ارتباط توسعه فیزیکی فعلی و آینده شهر مشهد و اثرات آن بر روند فرآیندهای زمین لغزش و فرونشست انجام شده است. مواد و روش­ها حوضه آبریز کشف‌رود میانی که محدوده کلان شهر مشهد در آن واقع شده است، منطقه‌ای پیچیده از نظر ژئومورفولوژی، زمین‌شناسی و هیدرولوژی است که تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی قرار دارد. این منطقه نیازمند مدیریت جامع و پایدار منابع آب و خاک بوده تا از پتانسیل‌های آن به بهترین نحو استفاده و از مخاطرات احتمالی جلوگیری شود. تحقیق حاضر با هدف بررسی و پیش‌بینی توسعه فیزیکی شهر مشهد و ارتباط آن با مخاطرات زمین‌لغزش و فرونشست، در سه گام اصلی طراحی شده است. در گام نخست، توسعه فیزیکی شهر مشهد طی سال‌های 2003 تا 2023 با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست و الگوریتم طبقه‌بندی حداکثر احتمال بررسی و نقشه کاربری اراضی تهیه شد. سپس با استفاده از مدل‌سازی تغییرات زمین (LCM) و زنجیره مارکوف، روند توسعه فیزیکی شهر برای 10 سال آینده (تا سال 2033) پیش‌بینی گردید. در گام دوم، پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش با استفاده از روش ترکیب وزنی خطی (WLC) و تحلیل سلسله مراتبی (AHP) انجام و میزان فرونشست با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری و تصاویر Sentinel-1 برآورد شد. در نهایت، ارتباط بین توسعه فیزیکی شهر مشهد و تغییرات در فرایندهای مرتبط با زمین‌لغزش و فرونشست مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج و بحث بر اساس نتایج نقشه طبقه‌بندی کاربری اراضی، طی بازه 20 ساله، فضای کالبدی و فیزیکی شهری در منطقه موردمطالعه، گسترش زیادی داشته است که به‌طور واضح در پیرامون شهر مشهد مشاهده می‌شود. کاربری اراضی کشاورزی به ‌صورت آبی در پیرامون شهر مشهد، روند کاهشی نشان داده است. اراضی زراعی دیمی در بخش مرکزی و شرقی حوضه آبریز کشف رود، در سال 2013 روند افزایشی و مجدد در سال 2023، کاهش ‌یافته است. کاربری مراتع کم تراکم واقع در بخش شمالی حوضه، در سال 2013 نسبت به 2003 کاهش چشمگیری داشته در حالی‌ که در سال 2023، تغییرات چندانی را نشان نمی‌دهد. کاربری باغات که بیشتر در امتداد دره‌ها، به خصوص در بخش جنوب غربی و شمالی حوضه پراکنش دارند، طی سال‌های اخیر کاهش یافته­اند. کاربری مراتع متوسط واقع در ارتفاعات جنوب غربی در سال 2013 نسبت به سال 2003 روند افزایشی چشمگیری داشته در حالی که نسبت به سال 2023، تغییرات چندانی را نشان نمی‌دهد. سایر کاربری­ها از جمله پهنه آبی و اراضی آیش (بایر) طی 20 سال اخیر تغییرات زیادی نداشته‌، صرفاً کاربری آیش در سال 2013 تغییرات افزایشی به ‌صورت ناچیز نشان داده است. توجه به نقشه پیش‌بینی، می‌توان بیان کرد که مناطق مسکونی و فضای کالبدی شهر، گسترش قابل‌ ملاحظه‌ای را می‌تواند طی 10 سال آینده تجربه خواهند کرد. بیشترین گسترش و توسعه شهری در پیرامون شهرهای مشهد، طرقبه و شاندیز مشهود است. این مناطق، به دلیل قرارگیری در اراضی هموار و با شیب مناسب و دسترسی به شبکه راه ارتباطی، پتانسیل تغییر کاربری به مناطق مسکونی را دارا هستند. مطالعه انجام شده در مورد شهر مشهد نشان می‌دهد که توسعه فیزیکی این شهر، به‌ویژه در مناطق حاشیه‌ای و کوهستانی، با دو مخاطره زمین‌لغزش و فرونشست ارتباط تنگاتنگی دارد. دامنه‌های ارتفاعات بینالود در جنوب غربی و هزار مسجد در شمال شرق مشهد به دلیل شیب تند، ساختار زمین‌شناسی حساس و فرسایش‌پذیری بالای سنگ‌ها، مستعد زمین‌لغزش هستند. عواملی مانند توسعه شهری به سمت ارتفاعات، ساخت‌وسازهای بی‌رویه، گسترش سکونتگاه‌های غیررسمی در مناطق شیب‌دار و در امتداد دره‌ها و تخریب پوشش گیاهی، خطر وقوع زمین‌لغزش و تخریب ساختمان‌ها را تشدید کرده است. از سوی دیگر، فرونشست زمین در مشهد عمدتاً به دلیل برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی و کاهش سطح آب‌های زیرزمینی ناشی از گسترش شهر و افزایش جمعیت است. گسترش شهر به سمت جنوب شرقی و به ویژه شمال غرب دشت مشهد، آسیب‌پذیری این مناطق در برابر فرونشست افزایش داده، به طوری که در برخی محدوده­ها نرخ فرونشست به بیش از 45 سانتی‌متر در سال می‌رسد. بنابراین، توسعه فیزیکی شهر مشهد بدون در نظر گرفتن ملاحظات ژئوتکنیکی و زیست‌محیطی، خطر وقوع زمین‌لغزش و فرونشست زمین را به طور قابل توجهی افزایش داده و این امر نیازمند توجه جدی در برنامه‌ریزی‌های شهری است. نتیجه­گیری شهر مشهد به عنوان یکی از کلان‌شهرهای ایران، در سال‌های اخیر شاهد گسترش سریع و قابل توجهی بوده است. این گسترش به دلایل مختلفی از جمله افزایش جمعیت، مهاجرت، توسعه اقتصادی و فرهنگی، و نیاز به زیرساخت‌های جدید صورت گرفته است. با این حال، این گسترش با چالش‌ها و پیامدهای محیطی، اجتماعی و اقتصادی همراه بوده است. یکی از عوامل کلیدی در مدیریت این چالش‌ها، عدم توجه به ژئومورفولوژی و اصول آن در برنامه‌ریزی شهری است. شناخت صحیح از فرآیندهای ژئومورفولوژیک و اثرات آن‌ها بر محیط‌های شهری، می‌تواند به ارائه راهکارهای مؤثر بر برنامه‌ریزی و مدیریت پایدار شهری منجر شود. در پژوهش حاضر، تغییرات کاربری اراضی حوضه آبریز کشف‌رود میانی در بازه ۲۰ ساله (۲۰۰۳ تا ۲۰۲۳) و پیش‌بینی تغییرات تا سال ۲۰۳۳ انجام شد. مناطق مسکونی با روند افزایشی قابل‌توجه در ۲۰ سال گذشته، بیشترین تغییرات را به خود اختصاص داده‌اند. این افزایش به ‌ویژه در پیرامون شهر مشهد و شهرهای طرقبه و شاندیز مشهود است. کاهش چشمگیر وسعت اراضی کشاورزی بیانگر تأثیر گسترش فضای کالبدی شهر بر کاهش زمین‌های زراعی است. بررسی واحدهای سنگ‌شناسی نشان می‌دهد که سازندهای حساس به زمین‌لغزش مانند سازند مزدوران، چمن‌بید و تشکیلات قرمز بالایی، به‌ویژه در نواحی شمالی حوضه، پتانسیل بالایی برای وقوع زمین‌لغزش فراهم می­آورند. بر اساس نتایج فرونشست بیشترین مقادیر فرونشست در مناطق شمال غربی و حاشیه شمال شرقی شهر مشهد به دلیل برداشت‌های بی رویه از آب زیرزمینی و وجود سازندهای حساس زمین‌شناسی رخ داده است. گسترش شهر مشهد ارتباط تنگاتنگی با لندفرم‌های ژئومورفولوژیک دارد. لندفرم­ها و چشم اندازهای مرتبط به دلیل تأثیرات چندجانبه خود بر عوامل مختلفی مانند مکان‌یابی، الگوی رشد شهری، زیرساخت‌ها و مدیریت مخاطرات، یکی از ارکان اساسی برنامه‌ریزی شهری محسوب می‌شوند. مشهد، به‌عنوان یکی از کلان‌شهرهای ایران، تحت تأثیر مستقیم عناصر ژئومورفولوژیکی از جمله ارتفاعات، دامنه‌ها، مخروط‌افکنه‌ها، مسیل‌ها، بستر رودخانه‌ها، توپوگرافی و شیب زمین قرار دارد. ارتفاعات بینالود در جنوب و هزار مسجد در شمال شرق، به‌عنوان موانع طبیعی، گسترش فیزیکی شهر را محدود کرده‌اند. ساخت‌وساز در این دامنه‌ها با مشکلاتی نظیر زمین‌لغزش و فرسایش خاک مواجه است. در مقابل، سطوح دشتی با خاک‌های آبرفتی در بخش‌های جنوبی و شمال غربی، زمینه مساعدی برای توسعه شهری و کشاورزی و برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی و متعاقبا پدیده فرونشست فراهم آورده است. مناطق مخروط‌افکنه‌ای، به دلیل نفوذپذیری مناسب خاک، برای گسترش شهر به‌ویژه در شمال غرب و امتداد دره‌های بینالود مناسب ارزیابی شده‌اند. در محدوده شهر مشهد، گسترش و توسعه فیزیکی شهر، در امتداد دره­ها، بخصوص ارتفاعات بینالود و هزارمسجد، خطر آسیب‌پذیری ناشی از مخاطره زمین لغزش را افزایش می­دهد. ارتفاعات هزارمسجد، مناطق ناهموار و کوهستانی با شیب زیاد، و از نظر واحد سنگ‌شناسی، سازندهای حساس به زمین‌لغزش را در برمی‌گیرد. ازجمله سازند مزدوران، چمن بید و تشکیلات قرمز بالایی را می‌توان در این محدوده مشاهده کرد. هم‌چنین مناطق غربی که ارتفاعات بینالود را در برمی‌گیرد، به دلیل وجود واحدهای سنگی مقاوم ازجمله فیلیت مشهد، از پتانسیل متوسط لحاظ وقوع زمین‌لغزش برخوردار است. درکل، عدم برنامه­ریزی درست در زمینه برنامه‌ریزی شهری، دستکاری­های انسانی و ناپایدار کردن شیب، تخریب پوشش گیاهی و ساختار زمین شناسی از جمله علل رخداد زمین لغزش در محدوده ارتفاعات منتهی به دشت مشهد هستند. در مجموع، مطالعه دقیق ژئومورفولوژی شهر مشهد، نه تنها به درک بهتر از پویایی‌های طبیعی و اثرات آن‌ها بر توسعه شهری کمک می‌کند، بلکه می‌تواند به تدوین سیاست‌های کارآمد در زمینه مدیریت شهری و کاهش خطرات طبیعی منجر شود. اتخاذ چنین رویکردی، به‌ویژه در شهرهای بزرگ و در حال توسعه، امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است.