مقدمه :
افزایش سطح کویرها و کاهش کیفیت آب و خاک یکی از مهمترین معضلات چند دهه ی اخیر است. افزایش جمعیت دنیا و به تبع آن افزایش احتیاج به مواد غذایی باعث رویکرد انسان به کشاورزی شده و در این راستا ، تبدیل اراضی به زمین های کشاورزی بدون در نظر گرفتن مسائل مربوط به آن در بسیاری از مناطق دنیا باعث بروز بحران شده است که یکی از آنها همین پیشروی کویرهاست (۹) کویر به جائی گفته می شود که در اثر افزایش محلولهای نمک در سطح خاک ، قابلیت تولید خاک کاهش می یابد و در نهایت به کلی از بین می رود. به بیان دیگر محل تولید غذای انسان تخریب می شود حفظ کیفیت آب و خاک بدلایل ذکر شده یکی از اصلی ترین وظایف انسان در حال حاضر است. زیرا نه تنها نسل حاضر در معرض خطر قرار می گیرند ، بلکه نسلهای آینده نیز از خطر ایجاد شده مصون نخواهند ماند.

در کشور ایران با توجه به قرار گرفتن در موقعیت جغرافیائی خاص ( وقوع در عرض جغرافیایی۳۰ درجه که کمربندی از مناطق بیابانی در روی زمین را شامل می شود ) اهمیت این مسأله دو چندان می شود. کشور ما دارای میانگین بارندگی سالیانه ای بسیار پائین تر از میانگین بارندگی دنیاست ( حدود ۳/۱ ) و همین مقدار بارندگی نیز پراکنش منظومی چه از نظر مکانی و چه در زمانهای مختلف سال ندارد. لذا باید برای استفاده ی بهینه از منابع آبی موجود حداکثر توجه ( علمی – کاربردی ) اعمال شود. منطقه ی گرمسار نیز که به عنوان محلّ مورد بررسی انتخاب شد دارای خصوصیات جغرافیایی خاصی است. از یک طرف در قسمت شمالی چسبیده به البرز مرکزی و ارتفاعات آن است و از طرفی در طرف جنوب متصل به بزرگترین کویر ایران ( کویر مرکزی ) است (۱۷) که هرگونه استفاده ی نادرست از منابع آبی زیر زمینی این منطقه ، امکان گسترش کویر را بطرف مناطق شمالی ، بیشتر می کند.

در این منطقه در بسیاری از مناطق جنوبی دشت ، به علت کاهش عملکرد محصول در اثر کاهش کیفیت خاک ، زمین ها رها شده و با حفر چاه در دیگر مکانها ، اراضی جدیدی تحت شخم قرار گرفتند یعنی با در نظر نگرفتن توان اکولوژیکی منطقه ، باعث تشدید عمل بیابان زایی در منطقه شده است لذا با تعیین هدفهای تحت بررسی ، امکان جلوگیری از پیشرفت کویر در دیگر مناطق مورد بحث قرار خواهد گرفت تا راه حل هایی مناسب برای این مسأله تشخیص داده شوند.

سرابق تحقیق :
۱-۱- مطالعات موردی :
در سال ۱۳۷۰ سمیناری تحت عنوان بررسی علل شوری آبهای تحت الارضی و راه های جلوگیری آن در منطقه ی شرق دریاچه ی ارومیه تشکیل و مقالاتی در این مورد ارائه شد. پایان نامه ای توسط اصغر طهماسبی در سال ۱۳۷۷ در مورد نقش سازنده های شور جهت گسترش بیابان در حوضه ی رودخانه ی اشتهارد انجام شد.
زمین شناسی منطقه ی گرمسار: گسترش وسیع سازند قم در حوزه ی ایران مرکزی و ذخائر محدود نفتی در آن ، سبب گشته که این سازنده از دیرباز مورد توجه باشد. در مورد زمین شناسی دشت گرمسار افراد چون Huber, et al (1960), Kalhor, Huber (1966) (3) مطالعاتی داشته اند.
مطالعه ای تحت عنوان بیابان زائی ناشی از ویژگیهای زمین شناسی ایران ، مطالعه ی موردی ( گنبدهای نمکی ) در حوزه ی آبخیز حبله رود انجام شد و نقش این گنبدها در کاهش کیفیت آب حبله رود مورد بررسی قرار گرفت.

نیز مطالعاتی توسط سازمان جهانی FAO با همکاری سازمان های ذیربط در مورد آمایش سرزمین حوضه ی دشت گرمسار در حال اجراست و این طرح در حال سپری کردن مطالعات مقدماتی است.
در مورد شکل و حالت جبهه های آب شور و شیرین در مناطق ساحلی و نحوه ی تغییرات آنها مطالعاتی توسط دو دانشمند به نام های گیبن و هرزبرگ انجام شد این مطالعات در واقع نشان دهنده ی پمپاژ و مسائل مربوط به آن و تأثیرش در تغییرات تعادل دو جبهه ی آب و تغییر کیفیت آبهاست. این مطالعات بصورت تفصیلی در ادامه می آید. در واقع به کمک فرمولهای ارائه شده می شود بهترین میزان پمپاژ چاه ها را بدست آورد.

۱-۲- تداخل آب شور و شیرین در سفره های ساحلی :
در محل خروجی آبهای زیر زمینی منتهی به اقیانوسها ، دریاها و دریاچه ها که میزان املاح آنها بالاست و دو سیال با جرم مخصوص متفاوت باعث ایجاد فصل مشترک بین آبهای شور و شیرین شده که آب شور بعلت جرم مخصوص بیشتر در پائین قرار گرفته و آب شیرین در قسمت بالا قرار می گیرد و از بالای این سطح مشترک ، آب زیر زمینی تخیله میگردد. شکل و حرکت این سطح مشترک ، بستگی به تعادل هیدرودینامیک آبهای شور و شیرین دارد. عوامل مؤثر در ضخامت و جابه جائی فصل مشترک عبارتند از : مقدار و غلظت شوری سفره ی شور ، بهربرداری از سفره ( پمپاژ ) و جزر و مد.

اگر بدلایلی مثل پمپاژ ، بارهیدرولیکی فصل مشترک کاهش یابد ( کاهش ضخامت آّب شیرین )، هجوم پیشروی آب شور به لایه ی آبدار شیرین بوجود خواهد آمد ، در نتیجه بهربرداری از آبهای زیر زمینی در نواحی ساحلی از اهمیت و حساسیت ویژه ای بر خوردار است. اگر آب شور از دریا به حوضه ی چاه ها برسد ، منابع آب زیر زمینی غیر قابل استفاده می گردند. بعلاوه ، چون لایه ی آبدار بوسیله ی نمک آلوده میشود ، شاید سالها وقت لازم باشد که بتوان با آب زیر زمینی شیرین کافی موجود ، اثرات آب شور را شستشو داد و بیرون راند.
بین دو مایع مخلوط نشدنی که در مجاور هم می باشند ، اصطلاح سطح مشترک به کار می رود. اما با توجه به اینکه آب شور و شیرین دو مایع مخلوط شدنی و قابل امتزاج در هم می باشند ، به جای سطح مشترک بین آنها ، اصطلاح Tranoataon یعنی منطقه ای که دارای ضخامت محدود بوده و از لحاظ و سایر مشخصات حد واسط منطقه زیرین ( آب شور ) و منطقه ی فوقانی ( آب شیرین ) می باشد ، به کار می رود شکل شماره ی ۱ جهت جریان آب در سه منطقه را نشان می دهد :

 

۱-۲-۱- مخروط بالا آمده آب شور و نحوه ی کنترل آن :
در بهره برداری آبهای زیر زمینی وقتی طبقات آبدار شامل یک لایه ی زیرین از آب شور و آب شیرین بخش بالائی توسط چاه پمپاژ شود ، یک بالا آمدگی محلی و موضعی در سطح مشترک به وجود می آید که به این پدیده مخروط بالا آمده ی آب شور گویند با توجه به شکل شماره ی ۲ در شروع پمپاژ (t=t.) سطح مشترک افقی بوده ( بالا آمدگی آب شور وجود ندارد ) و با ادامه پمپاژ به علت کاهش بار هیدرولیکی فصل مشترک بصورت متوالی بالا آمده و سرانجام می تواند به چاه برسد:

این امر بسیار خطرناک بوده و ممکن است منجر به غیر قابل استفاده شدن چاه گردد. با قطع پمپاژ مخروط بالا آمده فروکش کرده و به حالت اولیه بر می گردد. مخروط بالا آمده پدیده ی پیچیده ای است که در سالهای اخیر تحقیقات مربوط به آن ادامه یافته تا در طرح چاه ها و بهر برداری از آب شیرین بالای آب شور معیار و رابطه ای پیدا کند.
پارامترهای مهم در این رابطه عبارتند از :

۱- تعیین محل مناسب چاه
۲- عمق چاه
۳- فاصله ی چاه ها از هم
۴- میزان پمپاژ و دبی لحظه ای چاه
۵- ضخامت آب شیرین و عمق فصل مشترک
۶- اختلاف وزن مخصوص آب شور و شیرین

۷- تداوم پمپاژ
۸- فاصله ی کف چاه از سطح مشترک در شرایط هیدرواستاتیک
یعنی با رعایت پارامترهای ذکر شده در طراحی و بهره برداری از چاه ، اختلاط آب شور و شیرین به حداقل خود می رسد. با روش تحلیلی و بر اساس فرضیات دو پوئی و رابطه ی گیبن هرزبرگ مقدار بالا آمدگی مخروط آب شور در زیر چاه از رابطه ی زیر بدست می آید :
P :: : اختلاف وزن مخصوص آب شور و شیرین
PF : وزن مخصوص آب شیرین
Q : دبی پمپاژ
K : ضریب نفوذپذیری

d : فاصله ی کف چاه از سطح مشترک در حالت هیدرواستاتیکی
تجربه استفاده از مدلهای هیدرولیکی نشان داده که :
۱- از این رابطه تا زمانی که مقدار بالا آمدگی مخروط آب شور از حالت بحرانی تجاوز نکرده می توان استفاده کرد.
۲- وقوع حالت بحرانی مخروط بالا آمده آب شور مستقیماً بادبی پمپاژ مناسب است.

۳- اگر بالا آمدگی مخروط آب شور از مقدار بحرانی تجاوز کند موجب تسریع در رسیدن مخروط آب شور غلیظ به چاه خواهد شد.
۴- اگر مقدار z/d تا ۳/۰ الی ۵/۰ باشد ، بالا آمدگی بحرانی صورت خواهد گرفت. بنابراین قبول حد بالائی z/d یعنی ۵/۰ = z/d یا z< d/2 میزان دی ماکزیمم مجاز بدون ورود نمک به چاه طبق رابطه ی زیر خواهد بود:
Qmax= d2k ( P/PF )

اما چون در منطقه ی Transitanzone تغییرات سالنته ی شوری تدریجی است ، بطوریکه در قسمت بالائی زون مقدار P به سمت صفر میل می کند ۰) P ( در نتیجه حد محدودی برای مقدار بالا آمدگی زون (T-Z) نمی توان قائل شد. این امر باعث خواهد شد که حتی با رعایت دبی ماکزیمم مجاز لحظه ای با افزایش طول زمان پمپاژ مقدار کمی آب شور ( آب شور با شوری پائین ) به چاه وارد شود ، به عبارت دیگر چون تغییرات میزان شوری در این منطقه تدریجی است ، لذا این تغییرات در مخروط بالا آمده زون نیز تدریجی خواهد بود پس مخروط بالا آمده را می توان شامل تعداد زیادی مخروط جزئی تصور کرد که از داخل به خارج میزان بالا آمدگی آنها افزایش و از درجه ی شوری آنها کاسته می شود. در نتیجه با رعایت دقیق پارامترهای مؤثر در طرح و بهره برداری چنین چاه هائی درصد نمکی که به چاه وارد می شود ، به حداقل رسیده ، یعنی از رسیدن مخروطهای جزئی با درصد نمک بالا به چاه جلوگیری خواهد شد.

شکل شماره سه اثر پمپاژ را در تشکیل مخروط بالا آمده نشان میدهد :
شکل شماره ی چهار رابطه ی بین شوری آب چاه و میزان پمپاژ را نشان می دهد:

۱-۲-۲- رابطه ی گیبن – هرزبرگ بین آبهای شور و شیرین :
تقریباً ۵۰ سال پیش ، دو محقق که بطور جداگانه در سواحل اروپا کار می کردند ، متوجه شدند که در هر نقطه از یک لایه ی آبدار ساحلی ، چنانچه از شکل شماره ی ۵ بر می آید ، عمیق مرز بین آب شور و شیرین ، در صورتیکه از سطح دریا اندازه گرفته شود ۴۰ برابر اختلاف سطح آب شیرین و سطح آب دریا از آن نقطه خواهد بود. علت این پدیده را تعادل ایستابی ( هیدرواستاتیک ) موجود بین دو مایع با دو چگالی متفاوت داشته اند ، معادله ای که این پدیده را نشان میدهد به معادله ی گیبن – هرز برگ معروف است. (شکل ۵ )

AP = ps.g.hs
Ps چگالی آب شور ، g شتاب ثقل زمین و hs نیز در شکل مشخص است. در نقطه ی B :
PB = pf.g.hf + pf.g.hs
Pf : چگالی آب شیرین است. اکنون اگر دو معادله ی فوق را مساوی قرار دهیم ، معادله ی گیبن – هرز برگ بدست می آید:

چنانچه pf = 1/025 گرم در سانتی متر مکعب باشد ، خواهیم داشت: hs = 4.hf .

۱-۲-۳- طول گاوه آب نافذ دریا:
همانطوریکه از رابطه ی گیبن – هرز برگ بر می آید ، در محل تقاطع یک لایه ی آبدار با دریا ، یک گاوه آب شور حتماً وجود خواهد داشت. اگر فرض شود که جریان آب شیرین از لایه ی آبدار بطرف دریا باشد و مقدارش نیز در یک فوت ساحل دریا برابر q باشد. به کمک قانون دارسی برای یک لایه ی آبدار بسته ( سفره ی محبوس ) رابطه ی تقریبی زیر به دست می آید : K : ضریب نفوذ پذیری است.

که در آن pf و ps به ترتیب چگالی آبهای شیرین و شور می باشند. ابعاد b و L نیز در شکل شماره ی ۶ مشخص است.

از معادله ی فوق چنین بر می آید که برای یک لایه ی آبدار یکنواخت با شرایط یکنواخت مایع ، در طول گاوه آب نافذ به طور معکوس با جریان آب شیرین متناسب است. معادله ی فوق را نیز می توان برای لایه های آبدار باز به کار برد ، منتهی به جای b باید ضخامت منطقه ی اشباع را قرار داد ، و در نظر داشت که جریان از جهت افقی زیاد منحرف نگردد.

بخش دوم: ویژگیهای آبخیز گرمسار
۲-۱- ویژگیهای دشت :
دشت گرمسار با وسعتی بالغ بر ۵۰۰۰۰ هکتار بر روی آبرفت رودخانه ی حبله رود مخروط افکنه ی آن در طول /۱۰ ۵۲۰ تا /۴۵ ۵۲۰ شرقی و عرض /۰۰/۳۵ تا /۲۰ ۳۵۰ شمالی در فاصله ی ۱۱۰ کیلومتری جنوب شرقی تهران واقع شده است متوسط ارتفاع دشت از سطح دریا ۸۷۵ متر است.این دشت شامل ۱۱۹ روستا و مزرعه با مساحت مفید اراضی کشاورزی بالغ بر ۳۰۰۰۰ هکتار می باشد. شعاع این مخروط افکنه حدد ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر و شیب دشت بین ۱/۴ درصد در قسمت شمالی و ۵/۰ درصد در بخشهای جنوبی متغیر می باشد.

۲-۲- اقلیم دشت :
میانگین بارندگی سالیانه ی دشت بر اساس اطلاعات اداره ی کل آب استان سمنان ۵ ۱۱ میلی متر و میزان تبخیر از تشتک کلاس A حدود ۳۲۰۰ میلی متر در سال و حداکثر دمای سالانهc 450+ و حداقل آن
c 150- است. با توجه به ارقام موجود این ناحیه دارای آب و هوای خشک و نیمه خشک تا نیمه بیابانی بوده به طوری که تابستان های گرم و زمستان های سرد و خشک دارد.
آبرفتی آن تشکیل شده است. رأس مخروط در مدخل ورودی رودخانه دارای ارتفاعی معادل ۹۸۰ متر و در قسمت قاعده آن به رقم ۸۰۵ متر می رسد. شعاع مخروط در حدود ۵ تا ۱۲ کیلومتر است و شیب زمین در امتداد محور اصلی مخروط از ۴/۱ درصد در بخش فوقانی تا ۵/۰ درصد در قسمت تحتانی متغیر می باشد. قبل از احداث بند انحرافی بنکوه ، رودخانه در

ابتدای مخروط به پنج شاخه منشعب می شده است که در نقطه ی انشعاب به فاصله ی کمی از آن روسوبگذاری نسبتاً مهمی از مواد دانه درشت صورت می گرفته است. فعلاً بقایای پنج آبروی اصلی که منطقه ی پایاب مخروط عبور میکرده اند ، بر روی تشکیلات تخریبی بصورت پنجه دستی مشاهده می شود که در گذشته رشد متقارن مخروط را سبب شده اند. در جنوب شرقی دشت گرمسار رودخانه ی شط رود وجود دارد که دشت گرمسار و ارتفاعات حاشیه ی آن حوزه ی آبخیز آن بوده و پس از گذشتن از دامنه های شمالی ارتفاعات سیاه کوه و زهکش نمودن دشت مذکور به کویر شمال جندق می رسد. دشت گرمسار را می توان از نقطه نظر ژئومورفولوژی با توجه به عوامل توپوگرافی – خاکشناسی و رسوب شناسی به سه قسمت اصلی تقسیم نمود:

الف- قسمتهای فوقانی که از بستر سنگلاخی رودخانه و انشعابات آن را تشکیل شده و تا حدود یک کیلومتری جنوب جاده تهران – مشهد ادامه دارد ، این نواحی دارای شیب نسبتاً زیاد بوده و حاوی مقادیر زیادی قلوه سنگ و سنگریزه است.
ب – بخش میانی که غالب اراضی زراعی دشت گرمسار در بر می گیرد ، دارای شیب ملایم و حاوی مقدار کمی سنگریزه بوده و رسوبات دانه ریز دشت سیلابی شامل رس و سیلت است.
ج – بخش تحتانی که دارای اراضی با شوری زیاد تا خیلی زیاد بوده و در امتداد جنوب بر مقدار املاح آن افزوده می شود. این بخش شامل اراضی پست با تلاقی و کفه های گلی و نمکی می باشد. در این قسمت عموماً میزان املاح بر مقدار ذرات رس و سیلت خاک برتری دارد.

۲-۳- زمین شناسی دشت گرمسار :
برخی از زمین شناسان این ناحیه را بخشی از زون زمین شناسی البرز مرکزی می دانند ، در حالیکه بعضی دیگر آنرا لبه ی شمالی زون ایران مرکزی به شمار می آورند. این ناحیه در حاشیه ی جنوبی البرز مرکزی قرار دارد و از نظر خواص کوه شناسی مشابه البرز بوده اما از نظر روندهای ساختمانی ، چینه شناسی و رسوب شناسی مشابه به ایران مرکزی است. سازندهای ائوسن و الگوسن ، الیگومیوسن ، میوسن و پلئیستوسن که با نام های کرج ، قرمز زیرین ، قم ، قرمز فوقانی ، هزار دره و آبرفتهای قدیمی و عهد حاضر شناخته می شوند ،

در این منطقه گسترش دارند. گسل آبیک – فیروز کوه که مرز شمالی ایران مرکزی را مشخص می نماید ، به همراه گسل گرمسار ، کلرز ، دامه و سیاه کوه از گسل های مهم ناحیه می باشند. روند چین خوردگی همان روند کلی حاکم بر البرز است ، بطوریکه ساختمان تا قدیسی و ناودیسی موجود دارای شیب ملایم رو به جنوب بوده و امتداد عمومی شرقی – غربی دارند. سازندهای ذکر شده تحت تأثیر فازهای کوه زایی آلپی قرار گرفته اند و به شدت تکتونیزه شده اند ، آخرین فاز کوه زایی که ریخت کنونی ناحیه را کم و بیش بوجود آورده

است فاز پاسادنین است که در زمان پلئیو – پلئیستوسن به وقوع پیوسته است و چین خوردگی سراسری ایران زمین را در پی داشته است. پیامد این چین خوردگی یک فاز فرسایش بوده که هنوز ادامه دارد. رسوب گذاری کواترنر نیز از همان و با شرایط متفاوت نسبت به گذشته آغاز شده و همچنان ادامه دارد. آبرفتهای جدید که قسمت عمده ی دشتها را شامل می گردد به علت هتروژن بودن و مختلف الابعاد بودن قطعات تشکیل دهنده ی آنها ، سفره های آب زیر زمینی را تشکیل می دهنده. با توجه به شیب و امتداد لایه های سازندهای موجود در شمال و جنوب گرمسار به نظر می رسد سنگ کف دشت گرمسار از سازندهای تبخیری و مارنی دوران ترسیر می باشد.
۲-۴- زمین شناسی بالادست حوزه :
حوزه ی آبخیز حبله رود در قسمت البرز مرکزی جنوبی قرار داردو مشخصات اصلی زون زمین ساختی و تکتونیکی البرز در آن مشاهده می شود. در شاخه ی گورسفید ، نمرود و دلیچای در این اراضی جاری می باشند. به طور خلاصه وضع زمین شناسی حوزه ی ابخیز حبله رود به شرح زیر است :

شاخه ی گورسفید از سازندهای متعلق به میوسن ، پلیستوسن ، دوگر ( ژوراسک میانی )، ژوراسک فوقانی ، پرمین ، تریاس و کربونیفر تشکیل شده است که لیتولوژی آن شامل کنگلومرا ، ماسه سنگ مارن ، آهک ، دولومیت ، سیلتستون و شیل می باشد. این واحدها از قدیم به جدید عبارتند از آهک مبارک که زیر واحد پرمین از نظر سنی قرار می گیرد و متعلق یه کربونیفر زیرین است ، سازندهای درود و روته مربوط به دوره ی پرمین می باشند که بوسیله ی آهکهای خاکستری رنگ الیکاباسن تریاس پوشیده می شود ، آهک آمونیت دار دلیچای و آهک متراکم و ریز دانه ی سازند لار که عموماً ارتفاعات را تشکیل می دهند ، شیل و ماسه سنگ لیاس، کنگلومرای هزار دره و سازند قرمز فوقانی ( U.R.F) .

شاخه ی واشی از واحدهای متعلق به پلئیستوسن ، ائوسن میانی ، ژوراسیک میانی و فوقانی منشاء می گیرد و لیتولوژی عمومی آنها شامل آهک و رسوبات آبرفتی است که طبقات آهکی آن دارای درزهای بسیار بوده و به همین علّت چشمه سارهائی در نواحی آهکی آن مشاهده می شود که مجموعاً بخشی از آب رودخانه را تأمین می نماید. حد فاصل فیروز کوه و سیمین دشت در ساحل چپ رودخانه رسوبات آبرفتی مربوط به پلئیستوسن و توف و مارنهای توف دار گچ و آهک ائوسن میانی و فوقانی وجود دارد. ماسه سنگهای قرمز فجن را نیز باید به این مجموعه افزود بطوریکه در بخشهائی از مسیر رودخانه در مجاورت توفهای سبز رنگ کرج این سازند مشاهده می شود. در همین محدوده و در ساحل راست رودخانه

سازندهای ائوسن میانی و فوقانی و ژوراسیک میانی و فوقانی مه غالباً آهکی است قرار دارند. این آهکها دارای درز و شکستگیهای فراوان بوده و به همین دلیل تعداد زیادی چشمه ، دو شاخه ی نمرود و دلیچای را تغذیه می کنند. در سمت راست رودخانه در نواحی سیمین دشت کنگلومرای جوان هزار دره رخنمون وسیعی دارد. این گراند کانیون ( Grand Canion ) بزرگ همانند یک زهکش عظیم عمل می کند و مناظر زیبائی از دودکش جن که به علت تفاوت در میزان فرسایش ایجاد می شوند ، در آن دیده می شوند. در ناحیه ی مذکور ، یک گسل قوی دار تراستی ، سازنده های قم و قرمز زیرین را بالا آورده و در کنار یا روی سازند هزار دره قرار داده است. در همین ناحیه زمین لغزه های بزرگی مشاهده می شود که پلاستیسیته زیاد نمک در ایجاد آنها بی تأثیر نبوده است. از این نواحی به سمت گرمسار ، بخش تحتانی حوزه آبخیز حبله رود در نظر گرفته می شود. سازندهای قرمز فوقانی با سنگهائی نظیر

مارنهای قرمز ، کنگلومرا ، ماسه سنگ قرمز ، مارن نمک توأم با گچ وجود دارند. در این نواحی سازنده قرمز فوقانی ( U.R.F) با ضخامتی حدود ۷۰۰ متر گسترش وسیعی دارد که ضخامت زیاد آن احتمالاً مربوط به حاشیه ی حوزه بودن این ناحیه هنگام عقب نشینی دریای گرم قم به سمت ایران مرکزی است. در بخشهایی از این سازند ، گنبدهای نمکی با کنتاکت گسله خود نمایی می کنند. به جزء شاخه ی فرعی شاهبلاغی که شیرین است ، تمامی شاخه های شور حوزه ی آبخیز حبله رود از این ناحیه سرچشمه میگیرد.
سازندهای تحتانی حوزه بر خلاف سازندهای شمالی آن ، غالباً فاقد پوشش گیاهی مناسب می باشند. با وقوع بارندگی ، هرز آب و سیلابهای زیادی بوجود می آید که علاوه بر دارا بودن مواد معلّق فراوان ، حاوی املاح زیادی نیز می باشند.

۲-۵- نگرشی کلّی بر رودخانه ی حبله رود :
حبله رود ، پر آب ترین رودخانه ی جنوب البرز بوده که میزان آب آن در ردیف رودخانه های بزرگ کشور می باشد دبی متوسط سالیانه ی آن بر اساس آمار ۴۶ ساله ی ایستگاه بنکوه برابر ۲۷۵ میلیون متر مکعب می باشد. اردیبهشت ماه به عنوان پر آب ترین ماه سال و ماه های مرداد – شهریور و مهر کم آبترین ماه های سال می باشند. سطح حوزه ی آبخیز حبله رود معادل ۳۲۰۹ کیلومتر مربع در عرضی حدود ۹۰ کیلومتر ( شرقی – غربی ) و طولی حدود ۸۰ کیلومتر ( شمالی – جنوبی ) می باشد. ارتفاع متوسط حوزه تقریباً ۲۳۰۰ متر است که حداکثر آن ۴۰۷۵ متر حداقل آن ۹۸۰ متر می باشد. شیب متوسط دره در طول مسیر ۱/ ۲۱ % است که در قسمتهای شمالی ناحیه ی آبخیز ، بطور متوسط به ۵/ ۶ % نیز می رسد ولی در قسمت های انتهایی ( جنوبی ) از نسبت آن کاسته شده و به متوسط ۳۵/ ۱ % می رسد.

سرشاخه های شمالی این رودخانه در مناطقی قرار دارند که میزان ریزش جوی آنها بیشتر از ۵۰۰ میلی متر بوده و به علت کمی تبخیر و یکنواخت بودن درجه ی حرارت از پوشش گیاهی نسبتاً خوبی برخوردار است. قسمتهای فوقانی حوضه به قسمتهای انتهائی آن بدلیل تغییرات شرایط اقلیمی و افزایش درجه ی حرارت و دوری از دریا و کاهش ارتفاع با کمبود بارندگی و رطوبت مواجه می شویم به طوری که میزان میانگین بارش از ۷۴۰ میلی متر در گدوک به ۵۰۰ میل متر در فیروز کوه و ۳۵۰ میلی متر در سیمین شدت و ۱۱۵ میلی متر در گرمسار می رسد. همچنین میانگین دما از c180+ در گدوک به c0 45+ در گرمسار می رسد که افزایش چشمگیری است. میانگین تبخیر در نواحی شمالی حدود ۲۴۷ میلی متر است در حالیکه در گرمسار به ۲۱۷۰ میلی متر می رسد.