بررسی عملکرد بندهای سنگی‌توری‎ در مقدار و دانه‌بندی رسوبات در حوزه آبخیز رزین در غرب ایران

چکیده سابقه و هدف: بندهای حفاظت خاک به منظور کاهش شدت جریان آب، نگهداشت رسوب و پایش آن، کاهش دبی اوج سیلاب-ها، افزایش زمان تمرکز حوضه و اصلاح نیمرخ طولی در آبراهه‌ها احداث می‌شوند. بندهای سنگی‌توری سازه‌‌های متخلخلی هستند، آن‌ها غالباً در بسیاری از حوزه‌های آبخیز ایران در مناطقی که دارای سدهای مخزنی آب هستند و فرسایش آبی در زمین-های بالادست به شدت رخ می‌دهد، ایجاد می‌شوند. عوامل مختلفی از جمله مکان احداث بند در طول آبراهه، شیب آبراهه، مساحت زه‌کشی هر بند و اندازه ذرات خاک حوزه بر عملکرد بندهای سنگی‌توری‎ مؤثر است. تاکنون کارایی بندهای سنگی-توری در رسوب‌گیری ذرات خاک در حوزه‌های آبخیز منطقه نیمه‌خشک مورد بررسی قرار نگرفته است. این پژوهش با هدف بررسی عملکرد بندهای سنگی‌توری و نقش عوامل مختلف در انباشت رسوبات و توزیع اندازه ذرات در حوزه آبخیز منطقه نیمه خشک در غرب ایران انجام گرفت. مواد و رو‌ش‌ها: در این پژوهش 11 بند سنگی‌توری با اسامی G1 (در پایین‌ترین قسمت آبراهه) تا G11 (در بالاترین قسمت آبراهه) در حوزه آبخیز رزین واقع در شمال شهر کرمانشاه طی سال 1396 مورد بررسی قرار گرفت. نمونه‌برداری رسوب از سه مکان واقع در پشت هر بند از عمق صفر تا 20 سانتی‌متری صورت گرفت. سپس ویژگی‌های فیزیکی رسوبات و خاک حوزه آبخیز شامل درصد ذرات شن، سیلت و رس تعیین شد. دانه‌بندی ذرات شن با جداسازی ذرات از طریق الک‌های مربوطه و شستشوی ذرات روی هر الک و دانه‌بندی ذرات سنگریزه و قلوه‌سنگ با جداسازی ذرات به روش وزنی اندازه‌گیری شد. حجم رسوب پشت بند با اندازه‌گیری ارتفاع و مساحت مکان رسوب‌گذاری محاسبه شد. مساحت حوزه زه‌کش هر بند از طریق پیمایش زمینی و استفاده از تصاویر گوگل ارث به دست آمد. شیب حوزه زه‌کش هر بند از طریق شیب آبراهه به‌دست آمد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که عملکرد بندهای سنگی‌توری در تله‌اندازی رسوب در بخش‌های مختلف آبراهه متفاوت است. بندهایی که در بالادست آبراهه‌ها قرار داشتند نسبت به بندهای پایین دست از مقدار شن بیشتر اما رس و سیلت کم‌تری برخوردار بودند. همچنین، مقدار شن در رسوب پشت بندها نسبت به خاک حوزه بیشتر بود. بررسی دانه‌بندی ذرات شن نشان داد بیشترین ذرات ته‌نشین شده در پشت بندها مربوط به ذرات به اندازه 1 تا 2 میلی‌متر بود و فراوانی ذرات با قطر 053/0 تا 075/0 میلی‌متر کم‌ترین بود. ذرات با قطر 2 تا 75/4 میلی‌متر بیشترین سهم ذرات درشت رسوب (سنگریزه) را شامل می‌شوند در صورتی که سهم ذرات بزرگتر با قطر 37/9 تا 5/12 کم‌ترین بود. همچنین، از بین عوامل مختلف، شیب آبراهه بر مقدار رسوب پشت بندها تأثیر معنی‌داری داشت. نتیجه‌گیری: توزیع ذرات رسوب در پشت بندهای سنگی‌توری‎ به دلیل موقعیت قرارگیری بندها در طول آبراهه تغییر می‌کند. بندهای سنگی‌توری واقع در بالادست آبراهه نقش مهمی در ترسیب مواد درشت دانه دارند. افزایش شیب و مساحت سطح زهکش هر بند سبب افزایش حجم رسوب پشت بندها می‌شود؛ بنابراین در احداث بندهای سنگی‌توری، شیب آبراهه و اندازه ذرات خاک حوزه برای اثربخشی بیش‌تر این بندها در میزان و نوع رسوب‌گیری باید مورد توجه قرار گیرد. برای انباشت ذرات ریزتر و جلوگیری از آلودگی رواناب سطحی، احداث بندهایی با تخلخل کم‌تر در پایین‌دست بندهای سنگی‌توری مانند بندهای سنگی‌ملاتی‌ لازم است.

کلیدواژه ها:

بند سنگی‌توری ، توزیع اندازه ذرات ، حجم رسوب ، شیب آبراهه