بررسی عملکرد بندهای اصلاحی در دانه بندی رسوبات در حوضه متأثر از جریان واریزه (ننور بانه)
نویسندگان
1 دانشآموخته کارشناسیارشد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
2 نویسنده مسئول، استادیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
3 دانشجوی کارشناسیارشد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
4 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
doi
10.22069/jwsc.2023.21077.3621چکیده
سابقه و هدف: فرسایش تودهای حرکت سنگ و خاک به پایین شیب است که عمدتاً به دلیل نیروی ثقل است. یکی از مهمترین حرکتهای تودهای، جریان واریزهای بوده، که درواقع لغزشهای سریع در حال حرکت هستند و بلای طبیعی بسیار خطرناکی در مناطق کوهستانی است. روشهای بیولوژیک و مهندسی مختلفی جهت کنترل فرسایش و جلوگیری از حرکت رسوبات به قسمتهای پاییندست وجود دارد. بندهای اصلاحی متداولترین روش مورد استفاده برای کنترل جریان واریزه میباشند. هدف اصلی از ساخت آنها کنترل و کاهش میزان رسوبات ورودی به رودخانهها میباشد. در مناطقی که جریان واریزهای وجود دارد، ممکن است پشت بندها از رسوبات درشت دانه و واریزهای پر شود، از این رو ضرورت دارد عملکـرد ایـن سـازههـا در نگهداشـت رسـوبات مختلف بررسی شود. در بخشهایی از حوضه ننور بانه جریان واریزهای وجود داشته که سبب خسارت به جنگلهای پایین-دست آنها شده و همچنین سبب پرشدن آبراههها و مخازن بندهای اصلاحی شده است. لذا، هدف از این تحقیق بررسی عملکرد بندهای احداثشده در بخشهایی از حوضه از لحاظ دانهبندی رسوبات است.مواد و روشها: با استفاده از منابع، اطلاعات و نقشههای موجود، 58 نقطه از سطح حوضه مشخص و از خاک سطحی آنها نمونهبرداری صورت گرفت. برای تعیین توزیع اندازه ذرات خاک از روش هیدرومتری با قرائت 24 ساعته و سری الک استفاده گردید. در این پژوهش، تعداد 88 بند گابیونی و ملاتی مورد ارزیابی قرارگرفت. از هر بند در دو نقطه و از دو عمق نمونه رسوب تهیه گردید (در مجموع 57 نمونه رسوب). نمونههای رسوب پس از هوا خشکشدن از الک 2 میلیمتری عبور داده شده و توزیع اندازه ذرات کوچکتر از 2 میلیمتر با استفاده از روش هیدرومتری (قرائت 24 ساعته) و الک مشابه نمونههای خاک تعیین گردید. جهت تعیین توزیع اندازه ذرات بزرگتر از 2 میلیمتر نیز از روش الک (الکهایی با قطرهای بزرگتر از 2 میلیمتر) استفاده گردید. در نهایت منحنیهای دانهبندی و همچنین D50 رسوبات پشت مخازن بررسی و کارایی این بندها در به داماندازی رسوبات ریزدانه و رسوبات واریزهای و درشتدانه با مقایسه توزیع اندازه ذرات نمونه خاکهای بالادست بندها و رسوبات پشت بندها بررسی گردید.یافتهها: با توجه به توزیع اندازه ذرات زیر 2 میلیمتر نمونههای خاک و رسوب، نسبت شن، سیلت و رس در نمونههای رسوب بندهای اصلاحی (با مقادیر میانگین 53/90، 45/5 و 02/4، به ترتیب برای شن، سیلت و رس) با نسبت آنها در نمونه خاکهای بالادست بندها تفاوت نسبتاً فاحشی داشت. نتایج نسبت D50 (بخش زیر 2 میلیمتر) رسوبات به نمونه خاک بالادست بندهای اصلاحی (با میانگین 92/25) نیر نشان داد بیشتر بندهای اصلاحی در به دام انداختن ذرات شن و درشتتر از آن مؤثر بوده اما در نگهداری ذرات ریزتر کارایی کمتری داشتهاند. بالابودن مقادیر D50 کل رسوبات (با میانگین 80/3) نیز تأییدکننده این مطلب بوده و نشان میدهد قسمت اعظم رسوبات به دامافتاده، درشت دانه هستند. شواهد محلی و مطالعات عرصه ای نیز نشان داد تعدادی از بندهای اصلاحی قرارگرفته در مسیر جریان واریزهای در یک یا دو رخداد بارشی بهطور کامل پر شده بودند.نتیجهگیری: نتایج تجزیه و تحلیل رسوب نشان داد بیشتر بندهای اصلاحی در نگهداری رسوبات واریزهای و درشتدانه بسیار مؤثر بوده و مانع حرکت آنها به پاییندست شدهاند. اما این بندها در به-دامانداختن رسوبات دانهریز تأثیر کمی داشته و بهنظر میرسد به روشهای مکملی برای کنترل و به-دامانداختن رسوبات ریزدانه ناشی از جریان واریزه و جریانهای بعدی، در پایین دست بندها نیاز باشد. هرچند نمیتوان نقش این بندها در کاهش شدت جریان آب، کاهش دبی اوج سیلابها، حفاظت از جادهها و مناطق مسکونی پایین دست و بسیاری اثرات دیگر را نادیده گرفت.