بررسي و برآورد ميزان تحويل و انتقال رسوب به آبراهه‌ها و رودخانه‌ها توسط جاده‌هاي جنگلي دارابكلا

Investigation and estimation of the sediment delivery and transmit to streams and rivers via forest roads of Darabkola

در اين پژوهش، با در نظر گرفتن اهميت موضوع فرسايش و توليد رسوب در جاده‌هاي جنگلي، كه كم‌تر مورد توجه پژوهشگران به‌ويژه در ايران بوده، به بررسي و برآورد تحويل و انتقال رسوب به آبراهه‌ها و رودخانه‌ها توسط جاده‌هاي جنگلي حوزه آبخيز جنگلي دارابكلا با استفاده از مدل WARSEM، پرداخته شد. به اين منظور، برداشت ميداني و اندازه‌گيري مستقيم عوامل ورودي مدل در 63 قطعه مختلف در مسيري به طول 12 كيلومتر از جاده‌هاي جنگلي منطقه مورد مطالعه انجام پذيرفت. سپس به‌منظور بررسي و ارزيابي نتايج مدل مورد استفاده، به‌صورت مستقيم ميزان رسوب‌دهي در بخش‌هاي مختلف جاده‌هاي نام‌برده با استفاده از شبيه‌ساز باران اندازه‌گيري گرديد. همچنين، براي ارزيابي نتايج از آزمون t جفتي، ضريب ناش- ساتكلايف، BIAS و RMSE استفاده شد. نتايج نشان داد كه ميزان تحويل رسوب به آبراهه‌ها از سطح اين جاده‌ها طبق مدل WARSEM، 328 تن در سال و طبق شبيه‌ساز باران 174 تن در سال و ميزان رسوب‌دهي جاده‌هاي مورد مطالعه براساس برآورد مدل و اندازه‌گيري واقعي به‌ترتيب 9/9 و 1/4 كيلوگرم در مترمربع در سال به‌دست آمد. نتايج روش‌هاي آماري ناش- ساتكلايف، BIAS و RMSE براي مدل نام‌برده نيز به‌ترتيب 3/0، 2/0 و 5/4 بوده و اختلاف معني‌داري در سطح 95 درصد بين داده‌هاي مشاهده‌اي و برآوردي مشاهده نگرديد. بنابراين مدل نام‌برده دقت و كارايي مناسب براي برآورد ميزان فرسايش و توليد رسوب از سطح جاده‌هاي جنگلي دارابكلا و آبخيزهاي جنگلي با شرايط مشابه را دارا مي‌باشد. همچنين، پس از بررسي مقدار رسوب مشاهده‌اي در خروجي حوزه مشخص گرديد كه با توجه به نتايج مدل WARSEM و اندازه‌گيري مستقيم به‌ترتيب 16 و 9 درصد رسوب توليدي و انتقال‌يافته در حوزه، از سطح جاده‌هاي جنگلي مورد مطالعه توليد شده است.

In this study, considering the importance of erosion and sedimentation in the forest roads, especially, sediment delivery and transmit to streams and rivers via forest Roads of the Darabkola forest watershed was studied using WARSEM. Therefore, field and direct measurements of the model input factors for 63 different segments of the path length of 12 kilometer of forest roads in the study area was done. In order to evaluate model resultants, erosion and sedimentation rate in the road surface and their different parts was measured using a rain simulator. Also, to evaluate results, paired t-test, Nash-Sutcliffe coefficient, BIAS and RMSE were used. Results showed that the rate of sediment delivery from road surface to streams and rivers the conventional WARSEM and rainfall simulator was 328 and 174 ton per year and sediment production of study roads was 9.9 and 4.1 kilograms per square meter per year respectively. The results of the statistical methods of Nash-Sutcliffe coefficient, BIAS and RMSE for the model were as well as 0.3, 0.2 and 4.5 respectively and in 95% confidence level, there was not any significant differences between observation data and estimation data. Therefore, aforesaid model have the appropriate accuracy and efficiency to estimate the rate of erosion and sediment product of the Darabkola forest roads surface and forested watersheds with a similar Conditions. Also, after assessment and analysis of observed sediment rate in watershed outlet it was specified that according to WARSEM model and direct measurement 16% and 9% of produced and transmitted sediment has been originated from study forest roads surface.