تعیین میزان نفوذ عمقی رسوب در عرصه‌های پخش سیلاب مطالعة موردی: ایستگاه پخش سیلاب گچساران

پادیاب, محسن; فیض نیا, سادات; احمدی, حسن; شفیعی, اردشیر

doi:10.22059/jrwm.2015.53872

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری آبخیزداری دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران

² استاد دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران

³ استاد گروه آبخیزداری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

⁴ عضو هیئت‌علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان کهگیلویه و بویراحمد

https://doi.org/10.22059/jrwm.2015.53872

چکیده

ارزیابی تغییرات منابع خاکی و آبی ناشی از اجرای عملیات پخش سیلاب برای تعیین برآیند مثبت یا منفی اثرگذاری آن امری ضروری است. مهم‌ترین مؤلفة تأثیرگذار در عملکرد سیستم‏های پخش سیلاب میزان رسوب ورودی به کانال‏های آب‌رسان گسترشی و نهشته‌شدن آن در سطح و تجمع در عمق عرصة پخش است که می‏تواند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی عرصه را تغییر دهد. در واقع، با مشخص‌کردن عمق نفوذ رسوبات، به عمق تأثیرگذاری پخش سیلاب بر ویژگی‏های خاک خواهیم رسید. به منظور تعیین اثر گسترش سیل بر میزان نفوذ رسوب به عمق عرصة پخش سیلاب گچساران از اعماق 0 ـ 15، 15 ـ 30، 30 ـ 45، و ۴۵ ـ ۶۰ سانتی‏متری از سطح خاک عرصه‏های پخش و شاهد نمونه‏برداری شد. کلیة نمونه‏ها با استفاده از روش الک خشک و هیدرومتری دانه‏بندی شد. درصد دانه‏های رسوب با اندازة کمتر از دو میلی‌متر با آزمون دانکن و t مستقل برای 80 نمونة برداشت‌شده از نظر آماری بررسی شد. نتایج نشان داد ورود رسوبات به صورت عمقی در پروفیل‏های حفرشده تا عمق سوم به طور مؤثر و کاملاً مشخص نمایان است و می‏تواند در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تأثیرگذار باشد و از این عمق به بعد تأثیر پخش سیلاب ناچیز می‏شود. مهم‌ترین ویژگی‌ای که از سطح به عمق نوارهای پخش تغییر خواهد کرد نفوذپذیری هر یک از لایه‏های مورد مطالعه است؛ به طوری که با افزایش ذرات ریز نفوذی در عمق و مسدودشدن خلل و فرج لایه‏های خاک به اصطلاح کور می‌شود و نفوذپذیری به شدت کاهش می‏یابد؛ این حالت در سطح نوارهای پخش چشمگیرتر است و حتی پس از نهشته‌شدن رسوبات در سطح (عمق 0 ـ 15 سانتی‏متری) لایه‏ای سله‌بسته و سفالی ایجاد می‌شود و از نفوذ ذرات و حتی آب به عمق جلوگیری می‏کند. با تعیین میزان رسوب نهشته‌شده در سطح نوارهای پخش و همچنین میزان نفوذ عمقی آن می‏توان برای بهبود کارایی و نگه‌داری آسان‏تر سیستم‏های پخش سیلاب یا حتی عدم استفاده از این روش به صورت عملی و مؤثر تصمیم‏گیری کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determination of deep infiltrate level of sediment in floodwater spreading fields (Case study: Gachsaran station)

نویسندگان [English]

mohsen padyab ¹
Sadat Feiznia ²
Hasan Ahmadi ³
Ardeshir Shafei ⁴

¹ 1 PhD Student in Watershed Management, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran

² Professor, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran

³ Professor, Department of Watershed Management, Islamic Azad University, Tehran Science and Research Branch, I.R. Iran

⁴ Research Instructor, Research Centre for Agricultural and Natural Resources, Kohgiloye and Boyerahmad, Iran.

چکیده [English]

Evaluation of changes present in soil and water resources due to operation implement of floodwater spreading is necessary to assess their positive or negative resultant effect. Rate of the internal sediment to diversion spreader channels, surface sedimentation and aggregation of the spreading field depth are most important effective attributes on the yield of floodwater spreading systems. These factors can change physical and chemical properties of studied field, as, by measuring of the infiltrate depth sedimentation of can achieve influencing depth of floodwater. To determine the effect of flooding spread on the sediment infiltrate rate in the field depth of Gachsaran floodwater spreading, from 0-15, 30-15, 30-45 and 45-60cm of the soil surface of spreading field and control were sampled. Granulometry of all samples was done using dry sieve and hydrometric analysis and then percent of the sediment grains with size of less than two millimeters were subjected to analysis of variance (ANOVA) by Duncan t-student test for 80 sampled samples. Results showed that deep entering of the sediments into drilled profiles to 30-45cm was completely distinct which can affect on the soil physical and mechanical properties. However, after the 30-45cm depth, the impact of floodwater spreading was minimal. The infiltration of each studied layer is the most important feature which will change from surface to the depth of spreading belts, so that by increasing infiltrated fine particles in the depth and blocking pores, the soil layers are clogged and in result reduce the infiltration rate, sharply. This state was more remarkable in the spreader belts surface. Furthermore, by depositing the sediments in the surface (0-15cm depth), an impermeable and earthen layer is created which prevent from infiltrate the particles and even water into soil depth. Generally, with determine of the deposited sediment level in the spreading belts and also its deep infiltrate rate can provide effective and practical decision to improve efficiency and easy maintenance of the floodwater spreading systems or even not use this method.

کلیدواژه‌ها [English]

Floodwater spreading
Sediment infiltrate
Infiltration
Granulometry
Gachsaran

مراجع

[1] Barkhordari, J., Shabankareh, K., Mehrjerdi, M.Z. and Khalkhali, M. (2009). Study of water spreading effects on quantitative and qualitative changes of pastural cover: A case study in station of Sarchahan water spreading (Hormozgan province), Watershed Management Researches (Pajouhesh & Sazandegi), 82, 65-72 (In Persian).

[2] Blott, S.J. and Pye, K. (2001). Gradistat: A Grain size distribution and statistics package for the analysis of unconsolidated sediment, Earth Surface Processes and Landforms, 26, 1237-1248.

[3] Boroomandnasab, S., Charkhabi, H. and Pirani, A. (2005). Floodwater effect on infiltration rate of a floodwater spreading system in Moosian, 3rd International SWAT Conference, Zurich, Switzerland, July 13-15.

[4] Branson, F.A. (1956). Range forage production changes on a Water Spreader in southeastern Montana, Range Management, 9, 187-191.

[5] Dougherty W.J., Fleming, N.K., Cox, J.W. and Chittleborough, D.J. (2004). Phosphorus transfer in surface runoff from intensive pasture systems a various Scales: A Review, Journal of Environmental Quality, 33, 1-16.

[6] Fathinasab, H. (2000). Investigation of the effect water turbidity on permeability of soil in the floodwater spreading systems, M.Sc. thesis. University of Tarbiat Modares, 130 pp.

[7] Feiznia, S. (2008). Applied Sedimentology with emphasis on Soil Erosion & Sediment Production, Gorgan University of Agricultural Sciences And Natural Resources press, 356 p.

[8] Funseca, R.M.F. (2003). Dam reservoir sediments as fertilizers and artificial soils, case studies from Portugal and Brazil, Proceedings of International Symposium of the Kanazawa University, Japan, pp. 55-62.

[9] Gazavi, G.R. and Vali, A.A. (2002). Evaluation of the effects of flood spreading on some physical and chemical characteristics of soil, Agriculture Science and Natural Resources, 9(3), 17-27 (In Persian).

[10] Ghasemi, A., Hydari, H., Fakhri, F., Azadfar, D. and Sadeghi, S.M. (2009). Evaluation of the effect of flood spreading on some arid zone plants species with respect to the physico-chemical properties of desert soils (A case study, Bushehr province), Iranian journal of Range and Desert Reseach, 16(3), 362-374 (In Persian).

[11] Hawker, P. (2000). World commission on dams, A review of the role of dams and flood management, Burderop Park Swindon Wiltshire Press, USA, 561-574.

[12] Kadkhodapoor, M.A. and Mirjalili, A. (2009). The investigation on flood water spreading effects on the changes of soil fertility in flood water spreading station Herat Yazd, Watershed Management Researches (Pajouhesh & Sazandegi), 82, 12-20.

[13] Kamali, K., Arab-khedri, M., Esfandiari, M. and Zarinkafsh, M. (2005). An Investigation of the Effect of Source Area Lithology on Infiltration Rates of Alluvial Deposits, Iranian Journal of Natural Resources, 58(2), 288-299.

[14] Kia Heiraty, J., Khademi, H., Eslamian, S.S. and Charkhabi, A.S. (2002). Role of deposited sediments in changing physio-chemical properties of soil in the Mohghar floodwater spreading system, Agriculture Science and Natural Resources, 9(2), 27-40.

[15] Kowsar, S.A. (1996). An Introduction to Flood Mitigation and Optimization of Floodwater Utilization, Research Institute of Forests and Rangelands press, 522 p.

[16] Jordan, T.E., Whigham, D.F., Hofmockel, K.H. and Pittek, M.A. (2003). Nutrient and sediment removal by a restored wetland receiving Agricultural Runoff, Journal of Environmental Quality, 32, 1534-1547.

[17] Lotfollahzadeh, D., Zareh Mehrjerdi, M. and Kamali, K. (2007). Investigation the effects of floodwater spreading on some soil properties at Sarchahan station, Hormozgan province, Pajouhesh & Sazandegi, 76, 82-87.

[18] Langlois, J.L. and Mehuys, G.R. (2003). Intra-storm study of solute chemical composition of overland flow water in two agricultural fields, Journal of Environmental Quality, 32, 2301-2310.

[19] McDowell, R.W. and Sharpley, A.N. (2001). Approximating phosphorus release from soils to surface runoff and subsurface drainage, Journal of Environmental Quality, 30, 508-520.

[20] Mahdian, M.H., Hosseini Chegeni, E., Shariaty, M.H. and Khaksar, K. (2004). Investigating the effect of floodwater spreading on physic-chemical soil properties at Qoosheh station, Semnan province, Pajouhesh & Sazandegi, 61, 39-44 (In Persian).

[21] Mohammadnia, M. (1997). Infiltrate depth and variation clay minerals in the artificial recharge networks of Garbaygan Fasa aquifer, M.Sc. thesis. University of Shiraz, 185p.

[22] Naderi, A.A., Kowsar, S.A. and Sarafraz, A.A. (2000). Reclamation of a sandy desert through Floodwater Spreading: L Sediment-Induced changes in selected soil chemical and physical properties, Journal of Agriculture Science Technology, 2, 9-20.

[23] Sarreshtehdari, A. (2003). Impact assessment of flood spreading project on infiltation rate and soil fertility, Pajouhesh & Sazandegi, 62, 83-92.

[24] Sarreshtehdari, A. and Skidmore, A.K. (2005). Soil Properties Changing after Flood Spreading Project (Case study in Iran), ICID 21st European Regional Conference 2005,15-19May 2005, Frankfurt (Oder) and Slubice - Germany and Poland.

[25] Soil Conservation and Watershed Management Research Institute (2008). Floodwater spreading on the Aquifers and artificial recharge, Animal, cultivation and craft, 106, 21-22 (In Persian).

[26] Sokouti, R., Mahdian, M.H., Majidi, A., Mehdizadeh, M., Ahmadi, A., Mahdizadeh, M. and Khani, J. (2005). The study on the effect of Poldasht flood spreading scheme on the soil properties, West Azarbaaijan, Pajouhesh & Sazandegi, 67, 42-50 (In Persian).

نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری

تعیین میزان نفوذ عمقی رسوب در عرصه‌های پخش سیلاب مطالعة موردی: ایستگاه پخش سیلاب گچساران

مراجع

مراجع

دوره 68، شماره 1 - شماره پیاپی 1
خرداد 1394
صفحه 15-24

تعیین میزان نفوذ عمقی رسوب در عرصه‌های پخش سیلاب مطالعة موردی: ایستگاه پخش سیلاب گچساران

مراجع

مراجع

دوره 68، شماره 1 - شماره پیاپی 1خرداد 1394صفحه 15-24

دوره 68، شماره 1 - شماره پیاپی 1
خرداد 1394
صفحه 15-24