دوره 11، شماره 21 - ( بهار و تابستان 1402 )
جلد 11 شماره 21 صفحات 61-54 |
برگشت به فهرست نسخه ها
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده: (1452 مشاهده)
چکیده مسبوط
مقدمه و هدف: جوی کناری که به منظور زهکشی جریانات سطحی و حفاظت از ساختمان راه ساخته می شود در بارندگی های شدید، تحت تأثیر سرعت رواناب دچار فرسایش شده و رسوبات را به‌صورت بار معلق به رودخانه ها و بوم سامانه‌های آبی منتقل می کند. تعیین آستانه های اثرگذاری بارندگی در تیمارهای مختلف حفاظتی بر فرایند رسوبدهی جوی کناری می تواند ابزار مناسبی برای مدیریت و برنامه ریزی حفاظت جوی کناری جاده های جنگلی در طول سال باشد. استفاده از فنون سازگار با محیط زیست جهت حفاظت از جوی کناری تأثیر مستقیم بر کیفیت و دوام ساختمان راه و اطمینان از ایمنی تردد دارد.
مواد و روش ها: در این تحقیق ضمن پایش وضعیت شدت و مدت بارندگی طرح جنگلداری دکتر بهرام نیا در استان گلستان و جمع آوری داده ها در طول سال، نسبت به اندازه گیری میزان تحویل رسوب پس از هر بار بارندگی از طریق تله گذاری در ابتدا و انتهای 30 قطعه جوی 150 متری در سال اول قبل از اعمال تیمارها اقدام شد. تله گذاری شامل کندن گودالی استوانه ای شکل به قطر 0/4 متر و عمق 0/6 متر بود. در داخل هر تله یک شاخص مدرج برای تکرار اندازه گیری ها نصب و طی هر بازدید ارتفاع رسوب و سطح رسوب گذاری برای محاسبه حجم رسوب اندازه گیری و سپس در وزن مخصوص ظاهری رسوب ضرب شد. در سال دوم بعد از شناسایی جوی هایی که بیشترین میزان رسوبدهی را داشتند نسبت به اعمال تیمارهای سنگچین با مصالح کوهی، سنگچین با مصالح رودخانه ای، پلکانی کردن جوی و کوبیدن بستر اقدام گردید و اندازه گیری رسوب پس از هر بار بارندگی مشابه سال قبل تکرار گردید.
یافته ها: نتایج تجزیه همبستگی پیرسون نشان داد که با افزایش مدت بارندگی، میزان تحویل رسوب از جوی کناری به طور معنی داری افزایش پیدا کرد؛ اما همبستگی بین شدت بارندگی با میزان تحویل رسوب معنی دار نبود. پس از اجرای تیمارهای حفاظت جوی، مقدار تحویل رسوب به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافت، به‌طوری‌که آغاز رسوبدهی جوی های کناری در بارندگی 12 ساعته و شدت 6/09 میلی‌متر در ساعت مشاهده شد. رسوب تولید شده از
جوی های تیمار شده با سنگچین مصالح کوهی، سنگچین مصالح رودخانه ای، سازه پلکانی و کوبیدن بستر به ترتیب 16000، 36000، 12150 و 27000 گرم در سال بود.
نتیجه گیری: با مقایسه عملکرد تیمارهای حفاظتی مشخص گردید که تیمار سنگچین با مصالح کوهی با کاهش 84 درصدی میزان تحویل رسوب دارای بهترین عملکرد بود. با این وجود پیشنهاد می شود تحقیقات بیشتر و جامع تر تحت شرایط مختلف اقلیم، شیب و سنگ‌بستر انجام شود تا بتوان نتایج تعمیم پذیر و کاربردی برای کنترل رسوب جوی های کناری ارائه نمود.
مقدمه و هدف: جوی کناری که به منظور زهکشی جریانات سطحی و حفاظت از ساختمان راه ساخته می شود در بارندگی های شدید، تحت تأثیر سرعت رواناب دچار فرسایش شده و رسوبات را به‌صورت بار معلق به رودخانه ها و بوم سامانه‌های آبی منتقل می کند. تعیین آستانه های اثرگذاری بارندگی در تیمارهای مختلف حفاظتی بر فرایند رسوبدهی جوی کناری می تواند ابزار مناسبی برای مدیریت و برنامه ریزی حفاظت جوی کناری جاده های جنگلی در طول سال باشد. استفاده از فنون سازگار با محیط زیست جهت حفاظت از جوی کناری تأثیر مستقیم بر کیفیت و دوام ساختمان راه و اطمینان از ایمنی تردد دارد.
مواد و روش ها: در این تحقیق ضمن پایش وضعیت شدت و مدت بارندگی طرح جنگلداری دکتر بهرام نیا در استان گلستان و جمع آوری داده ها در طول سال، نسبت به اندازه گیری میزان تحویل رسوب پس از هر بار بارندگی از طریق تله گذاری در ابتدا و انتهای 30 قطعه جوی 150 متری در سال اول قبل از اعمال تیمارها اقدام شد. تله گذاری شامل کندن گودالی استوانه ای شکل به قطر 0/4 متر و عمق 0/6 متر بود. در داخل هر تله یک شاخص مدرج برای تکرار اندازه گیری ها نصب و طی هر بازدید ارتفاع رسوب و سطح رسوب گذاری برای محاسبه حجم رسوب اندازه گیری و سپس در وزن مخصوص ظاهری رسوب ضرب شد. در سال دوم بعد از شناسایی جوی هایی که بیشترین میزان رسوبدهی را داشتند نسبت به اعمال تیمارهای سنگچین با مصالح کوهی، سنگچین با مصالح رودخانه ای، پلکانی کردن جوی و کوبیدن بستر اقدام گردید و اندازه گیری رسوب پس از هر بار بارندگی مشابه سال قبل تکرار گردید.
یافته ها: نتایج تجزیه همبستگی پیرسون نشان داد که با افزایش مدت بارندگی، میزان تحویل رسوب از جوی کناری به طور معنی داری افزایش پیدا کرد؛ اما همبستگی بین شدت بارندگی با میزان تحویل رسوب معنی دار نبود. پس از اجرای تیمارهای حفاظت جوی، مقدار تحویل رسوب به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافت، به‌طوری‌که آغاز رسوبدهی جوی های کناری در بارندگی 12 ساعته و شدت 6/09 میلی‌متر در ساعت مشاهده شد. رسوب تولید شده از
جوی های تیمار شده با سنگچین مصالح کوهی، سنگچین مصالح رودخانه ای، سازه پلکانی و کوبیدن بستر به ترتیب 16000، 36000، 12150 و 27000 گرم در سال بود.
نتیجه گیری: با مقایسه عملکرد تیمارهای حفاظتی مشخص گردید که تیمار سنگچین با مصالح کوهی با کاهش 84 درصدی میزان تحویل رسوب دارای بهترین عملکرد بود. با این وجود پیشنهاد می شود تحقیقات بیشتر و جامع تر تحت شرایط مختلف اقلیم، شیب و سنگ‌بستر انجام شود تا بتوان نتایج تعمیم پذیر و کاربردی برای کنترل رسوب جوی های کناری ارائه نمود.
فهرست منابع
1. Afzalimehr, H. and S. Dey. 2009. Influence of bank vegetation and gravel bed on velocity and Reynolds stress distributions. International Journal of Sediment Research, 24(2): 236-246 (In Persian). [DOI:10.1016/S1001-6279(09)60030-5]
2. Ali Ramaei, R., A. Khalidi Darvishan and M. Arab Khodri. 2015. The effect of the direction of slope and intensity of rainfall on infiltration and runoff in the rain fields of Kalaleh region, Golestan province. The third conference on new findings in the environment and agricultural ecosystems, 8 p. Tehran, Iran (In Persian).
3. Appelboom, T.W., G.M. Chescheir, R.W. Skaggs and D.L. Hesterberg. 2002. Management practices for sediment reduction from forest roads in the coastal plains. Journal Transactions of the ASAE (American Society of Association Executives), 45(2): 337-344. [DOI:10.13031/2013.8529]
4. Broda, J., A. Gawlowski, M. Rom, R. Laszczak, A. Mitka andS. Przybylo. 2016. Innovative Geotextiles for Reinforcement of Roadside Ditch. Journal of Tekstilec, 59(2): 115-120. [DOI:10.14502/Tekstilec2016.59.115-120]
5. Cao, L., K. Zhang and W. Zhang .2009. Detachment of road surface soil by flowing water. Journal of Catena, 76: 155-162. [DOI:10.1016/j.catena.2008.10.005]
6. Cao, L., K. Zhang and Y. Liang. 2014. Factors affecting rill erosion of unpaved loess roads in China. Earth Surface Processes and Landforms, 39(13): 1812-1821 [DOI:10.1002/esp.3569]
7. Cerdá, A. 2001. Effects of rock fragment cover on soil infiltration, interrill runoff and erosion. European Journal of Soil Science 52:59-68. [DOI:10.1046/j.1365-2389.2001.00354.x]
8. Dunjo, G., G. Pardini and M. Gispert. 2004. The role of land use-land cover on runoff generation and sediment yield at a microplot scale, in a small Mediterranean catchment. Journal of Arid Environments, 57(2): 99-116. [DOI:10.1016/S0140-1963(03)00097-1]
9. Ekwue, E.I. and S.D. Ramoutar. 2011. Soil Loss-Rainfall Duration Relations as Affected by Peat Content. Soil Type and Compaction Effort, Soil Erosion Studies. Dr. Danilo Godone (Ed.), InTech, 180-192. [DOI:10.5772/24478]
10. Fu, S., Y. Yang, B. Liu, H. Liu, J. Liu, L. Liu and P. Li. 2020. Peak flow rate response to vegetation and terraces under extreme rainstorms. Agriculture, Ecosystems & Environment, 288: 106-114. [DOI:10.1016/j.agee.2019.106714]
11. Javadi, P., H. Roohipour and A. Mahboubi. 2005. Effect of rock fragment cover on erosion and overland flow using the flume and rainfall simulation. Iranian Journal of Rangeland and Desert Research, 12(3): 288-310 (In Persian).
12. Khandouzi, R., A. Parsakhoo, V.B. Sheikh and A.A. Mohammad Ali Pourmalekshah. 2018. Comparison of The Effect of Riprap, Herbaceous Textile and Grass Cover on Reduction of Sediment Yield from The Ditch of Forest Roads, journal of water and soil conservation, 25(6): 255-267 (In Persian).
13. Lang, A.J. 2016. Soil Erosion from forest haul roads at stream crossings as influenced by road attributes. PhD thesis in Forest Resources and Environmental Conservation, Virginia Polytechnic Institute and State University, USA, 158 p.
14. Majdzadeh Tabatabai, M.R., M. Sanei, J. Attari and A. Mahboudi. 2018. Protecting the bed against scour caused by submerged horizontal jet. The 8th International Seminar on River, 9 p. Ahvaz, Iran (In Persian).
15. Nearing, M.A., J.M. Bradford and S.C. Parker. 1991. Soil detachment by shallow flow at low slopes. Soil Science Society of American Journal, 55(2): 339-344. [DOI:10.2136/sssaj1991.03615995005500020006x]
16. Parsakhoo, A. 2015. Forest road construction and maintenance. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources Press. Gorgan, Iran, 243 p (In Persian).
17. SAS. Released 2021. Maintenance Release M5 for SAS Software, Version 9.4.
18. Streeter, M., and K.E. Schilling. 2020. Assessing and mitigating the effects of agricultural soil erosion on roadside ditches. Journal of Soils and Sediments, 20(1): 53-59. [DOI:10.1007/s11368-019-02379-3]
19. Wang, X., Z. Li, C. Cai, Z. Shi, Q. Xu, Z. Fu and Z. Guo. 2012. Effects of rock fragment cover on hydrological response and soil loss from Regosols in a semi-humid environment in South-West China. Journal of Geomorphology, 151: 234-242. [DOI:10.1016/j.geomorph.2012.02.008]
20. Wang, C., B. Liu, Q. Yang, G. Pang, Y. Long, L. Wang, M. Cruse, W. Dang, X. Liu and E. Wang. 2022. Unpaved road erosion after heavy storms in mountain areas of northern China. International Soil and Water Conservation Research, 10(1): 29-37. [DOI:10.1016/j.iswcr.2021.04.012]
21. Zhang, Y., Y. Zhao, B. Liu, Z. Wang and S. Zhang. 2019. Rill and gully erosion on unpaved roads under heavy rainfall in agricultural watersheds on China's Loess Plateau. Agriculture, Ecosystems & Environment, 284: 580-585. [DOI:10.1016/j.agee.2019.106580]
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |