پديد آورندگان :
عباسي جنداني، شهربانو دانشگاه تهران، تهران , نظري ساماني، علي اكبر دانشگاه تهران - دانشكده منابع طبيعي، تهران , حشمت الواعظين، مهدي دانشگاه تهران - دانشكده منابع طبيعي، تهران
كليدواژه :
منحني جرم مضاعف , عمر مفيد , ارزيابي , سد اصلاحي , منحني سنجه رسوب
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: ارزيابي عملكرد عمليات آبخيزداري همواره با مقايسه پاسخهاي حوزه آبخيز در شرايط قبل و بعد از اجراي عمليات انجام ميشود. اين روند سبب ميشود تا اثر عمليات در طول زمان پخش شده و اثر واقعي آن ديده نشود و متعاقباً ضعف آن سري عمليات در طول زمان ناشناخته باقي بماند. لذا با توجه به اهميت سدهاي اصلاحي در برنامههاي آبخيزداري در ايران، هدف از اين مطالعه تعيين زمان واقعي تاثير يا عمر مفيد سدهاي اصلاحي در كنترل دبي و بار رسوبي و ارزيابي ميزان تاثير آنها در حوزه آبخيز كند در استان تهران ميباشد.
مواد و روشها: ابتدا عمر مفيد سدهاي اصلاحي در حوزه آبخيز كند بر اساس اطلاعات به دست آمده از منحني جرم مضاعف بارش-رواناب و پايشهاي ميداني تعيين شده است. بر اساس طول عمر مفيد به دست آمده، دوره مطالعاتي (94-1356) به سه دوره تقسيم شده است: قبل از احداث سدهاي اصلاحي (دوره اول)، عمر مفيد سدهاي اصلاحي (دوره دوم) و اتمام عمر مفيد سدهاي اصلاحي (دوره سوم) و تغييرات دبي و بار رسوبي خروجي از حوزه آبخيز بررسي شده و با رويكرد رايج مقايسه شده است. براي برآورد بار رسوبي در هر دوره نيز از روشهاي منحني سنجه رسوب استفاده شده است.
يافتهها: نقاط زماني وقوع شكستگي شيب در منحني جرم مضاعف و نيز پايشهاي ميداني نشان ميدهد كه مدت زمان تاثير (عمر مفيد) سدهاي اصلاحي در حوزه آبخيز كند به طور ميانگين چهار سال (از سال 1378 تا اوايل سال 1382) بوده است. نتايج حاصل از ارزيابي اثرات سدهاي اصلاحي در منطقه مطالعاتي نشان ميدهد كه با وجود ثابت بودن شرايط بارش، مقدار دبي خروجي و دبيهاي مشخصه بيشينه، كمينه و متوسط در دوره دوم نسبت به دوره اول به ترتيب 43، 49/66، 53/28 و 100 درصد كاهش يافته است. مقدار كاهش بار رسوبي در دوره دوم نسبت به دوره اول بسيار محسوستر بوده و 47/92 درصد ميباشد. اين در حالي است كه با اتمام عمر مفيد سدهاي اصلاحي (دوره سوم)، مقدار دبي و بار رسوبي خروجي از حوزه آبخيز كند، افزايش يافته و به سطح مقادير دوره اول باز ميگردد. مقايسه نتايج حاصل از اين رويكرد ارزيابي (تعيين عمر مفيد) با رويكرد رايج (قبل و بعد از اجراي طرح) نيز نشان ميدهد كه در رويكرد رايج به دليل توزيع اثر عمليات در طول زمان، عملكرد واقعي سدهاي اصلاحي معادل نصف عملكرد واقعي آنها سنجيده خواهد شد.
نتيجهگيري: نتايج اين تحقيق نشان ميدهد كه در نظر گرفتن عمر مفيد در فرآيند ارزيابي، نتايج واقع بينانهتري را ارائه خواهد داد. در واقع، هرچند كارايي سدهاي اصلاحي در طول عمر مفيد آنها در حوزه آبخيز كند، بسيار قابل توجه بوده، اما كوتاهي عمر مفيد ضعف قابل توجه اين نوع از عملياتهاي آبخيزداري بوده است. علاوه بر اين، تكيه بر سدهاي اصلاحي براي پايدارسازي حوزه آبخيز كند راهكار موفقي نبوده و تنها مانع خروج رسوب توليدي از حوزه آبخيز شده است و به همين دليل در دروه سوم، پاسخهاي حوزه آبخيز به شرايط قبل از اجراي عمليات بازگشته است. لذا، منفعت حاصل از اجراي عمليات آبخيزداري در حوزه آبخيز كند، برونحوزهاي بوده و اثرات درون حوزهاي در آن، محدود به كاهش شيب آبراهه اصلي بوده است. در واقع، در صورتي ميتوان عمر مفيد سدهاي اصلاحي را افزايش داد كه عمليات آبخيزداري با اثرات درون حوزهاي در اولويت قرار بگيرند و اين امر خود مستلزم كنترل فرسايش در مبدا يعني دامنهها است.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Evaluation of watershed operation performance is always done by comparing watershed responses before and after operations. This process causes the effect of the operation to spread over time and not to see its true effect and consequently, the weakness of that series of operations will remain unknown over time. Therefore, considering the importance of check dams in watershed management programs in Iran, the goal of this study is determination of real-time impact or life span of check dams in controlling discharge and sediment load and evaluating of their impacts in Kand’s watershed in Tehran province. .
Materials and methods: At the first, life span of check dams has obtained based on Double-Mass curve, and field surveys . Then, the study period (1999-2015) is divided into three periods: before the construction of the check dams (first period), the life span of the check dams (second period) and the end of the life span of the check dams (third period) and the discharge and sediment load changes at the outlet of watershed are investigated and compared with the common approach. Sedimentation rate curve methods were also used to estimate the sediment load in each period.
Results: The time points of occurrence of slope fractures in double mass curves as well as field observations indicate that the duration of impact (life span) of check dams in the Kond’s watershed was on average four years (from 1999 to early 2003). The results of the evaluation of the impacts of the check dams in the case study indicate that despite the constant precipitation conditions, the outflow discharge and the maximum, minimum and average characteristic discharges in the second period, compared to the first period, has decreased by 43, 49.66, 53.28 and 100, respectively. The amount of sediment load reduction in the second period is much more noticeable than the first period and is 92.47%. However, at the end of the life span of check dams (third period), the amount of discharge and sediment load has increased, returning to the level of the first. Comparison of the results of this evaluation approach (determine the life span) with the common approach (before and after project implementation) also shows that in the common approach, due to the distribution of the effects of operations over time, the performance of check dams will be measured at half their actual performance.
Conclusion: The results of this study show that considering the life span in the evaluation process will provide more realistic results. Actually the efficiency of check dams in Kond’s watershed is considerable during their life span, but their shorter life span is a significant weakness of this type of watershed operation. Actually relying on check dams to stabilize watersheds has not been a successful solution and only prevent to exit sediment production from the watershed and, for this reason, in the third period, the watershed response has returned to the pre-operation conditions (temporary effect). Therefore, the benefits of watershed management operations in the Kond’s watershed were off-site impacts and the on-site impacts were limited to reducing the slope of the main stream.In fact, in order to increase the life span of check dams, watershed management operations with on-site impacts should be prioritized, which this in itself requires erosion control at the source, ie the slopes.
