مقایسه اثر پوشش لاشه سنگ، منسوجات گیاهی و چمن کاری در کاهش رسوب دهی جوی کناری جاده های جنگلی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه جنگلداری، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار گروه آبخیزداری و مدیریت مناطق بیابانی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

سابقه و هدف: جوی کناری که به‌منظور زه‌کشی جریانات سطحی و حفاظت از ساختمان راه ساخته می‌شود در بارندگی‌های شدید، تحت تأثیر سرعت رواناب دچار فرسایش شده و رسوبات را به صورت بارمعلق به رودخانه‌ها و اکوسیستم‌های آبی منتقل می‌کند. لذا استفاده از فنون مقرون‌به‌صرفه، کارآمد و سازگار با محیط‌زیست جهت حفاظت از جوی‌ کناری از ضرورت بالایی برخوردار است. هدف از تحقیق حاضر مقایسه اثر تیمارهای مختلف حفاظتی در کاهش رسوب‌دهی جوی کناری جاده‌های جنگلی و همچنین بررسی اثر شدت جریان بر میزان غلظت رسوب بود.
مواد و روش‌ها: نخست قسمتی از جوی کناری جاده‌های سری یک طرح جنگل‌داری دکتربهرام‌نیا در مجموع به طول 50 متر که از نظر شیب طولی و جنس خاک بستر (بافت، تخلخل و رطوبت) دارای شرایط همگن بود، انتخاب ‌شد. در طول جوی، 5 قطعه نمونه هر یک به طول 10 متر جهت استقرار تیمارهای مختلف حفاظتی شامل پوشش لاشه‌سنگ‌، چمن کاری با گونه علفی فستوکا، زمین‌پارچه کنفی، پیکه‌کوبی و چپربندی با سرشاخه‌های محلی و همچنین تیمار شاهد یعنی بدون حفاظت مشخص گردید. شبیه‌سازی رواناب با مخزنی به ظرفیت 6000 لیتر و مجهز به موتور پمپ با دو شدت 5 و 10 لیتر در ثانیه انجام شد. نمونه‌برداری رسوب در هر دقیقه از رواناب جاری شده روی تیمارها و از انتهای مسیر انجام شد. نمونه‌ها به آزمایشگاه منتقل شده و در آن‌جا غلظت رسوب بر حسب گرم در لیتر محاسبه گردید. سرعت جریان رواناب در تیمارهای مختلف با دستگاه میکرومولینه الکترومغناطیسی مورد اندازه‌گیری قرار گرفت.
یافته‌ها: میزان غلظت رسوب و سرعت رواناب در تیمارهای زمین‌پارچه کنفی، پوشش لاشه‌سنگ، پوشش علفی فستوکا و پیکه-کوبی به‌طور معنی‌داری کمتر از تیمار شاهد بود. تبدیل شدت جریان از 5 لیتر در ثانیه به 10 لیتر در ثانیه باعث تغییر معنی‌دار در غلظت رسوب (بجز تیمار شاهد و پوشش لاشه‌سنگ) و سرعت رواناب (بجز تیمار شاهد و زمین‌پارچه کنفی) نشد. تیمار شاهد و تیمار پوشش لاشه‌سنگ به‌طور معنی‌داری میزان رسوب‌دهی بیشتری در شدت جریان 10 لیتر در ثانیه داشتند. در تیمار شاهد و زمین‌پارچه کنفی سرعت رواناب در شدت جریان 10 لیتر در ثانیه به‌طور معنی‌داری بیشتر از شدت جریان 5 لیتر در ثانیه بود.
نتیجه‌گیری: در شدت جریان کمتر از 5 لیتر در ثانیه تیمارهای پیکه‌کوبی و چپربندی، پوشش لاشه‌سنگ، پوشش علفی فستوکا و زمین‌پارچه کنفی و در شدت جریان بیشتر از 5 لیتر در ثانیه تیمارهای زمین‌پارچه کنفی و پیکه‌کوبی و چپربندی با سرشاخه-های محلی به‌دلیل عملکرد بهتر در کاهش رسوب‌دهی و سرعت رواناب می‌توانند جهت تثبیت بستر جوی کناری جاده‌های جنگلی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison of the effect of riprap, herbaceous textile and grass cover on reduction of sediment yield from the ditch of forest roads

نویسندگان [English]

  • Aidin Parsakhoo 1
  • Rasoul Khandouzi 1
  • Vahedberdi Sheikh 2
  • Ali Akbar Mohammad Ali Pourmalekshah 1
1 Department of Forestry, Faculty of Forest Science, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
2 Department of Arid Zones Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: Lateral ditches which are constructed to drain surface flow and protect the road structure under the sever rainfall are eroded by runoff velocity and then sediment as suspended load are transmitted to the river and aquatic ecosystem. Therefore, use of the cost effective, efficient and environmental techniques is essential for protecting ditches. The objective of this research was to compare the effect of different protective treatments on reduction of sediment yield from the ditch of forest roads as well as the assessing the effect of flow intensity on sediment concentration.
Materials and Methods: At first a segment of lateral ditch with a length of 50 meters was selected along the roads of district one in Bahramnia forestry plan. The longitudinal slope and soil type (texture, porosity and moisture) of selected segments were same. Five plots each of with the length of 10 meters were considered for establishing the protective treatments including riprap, grass cover by Festuca, cotton geotextile, picket and wattle by local slash and control. Runoff simulation was done for ten minutes at two intensities of 5 and 10 L S-1 using a tank with capacity of 6000 liters equipped with motor-pump. Sediment sampling from the runoff was carried out at the end of each plot and at each minute. Samples were transported to the laboratory and there sediment concentration was calculated in gram per liter. Runoff flow velocity in different treatments was measured using electromagnetic micro molinet.
Results: Sediment concentration and runoff velocity in treatments of riprap, grass cover by Festuca, cotton geotextile, picket and wattle by local slash was significantly lower than that of control. Conversion of flow intensity from 5 L S-1 to 10 L S-1 didn’t cause the significant change in sediment concentration (except for control and riprap treatments) and runoff velocity (except for control and cotton textile treatments). Sediment yield from riprap and control treatments under the flow intensity of 10 L S-1 was significantly more than that of 5 L S-1. Moreover, runoff velocity from cotton textile and control treatments under the flow intensity of 10 L S-1 was significantly more than that of 5 L S-1.
Conclusion: Riprap, grass cover by Festuca, cotton geotextile, picket and wattle treatments can be used in ditch of fores roads with flow intensity less than 5 L S-1 and picket and wattle treatment can be used in flow intensity more than 5 L S-1 because of their high efficiency in reducing sediment yield and runoff velocity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Protective treatments
  • Runoff simulation
  • Ditch
  • flow velocity
  • Sediment concentration