مطالعه فرآيندهاي توليد روان‌آب و رسوب تحت نوارهاي ژئوتكستايل كنفي-كلشي

A study on runoff generation and sediment production processes under jute geotextile buffers

طي چند دهه گذشته از ژئوتكستايل‌ها جهت حفاظت دامنه‌هاي فرسايش يافته، كاهش هدررفت خاك و ايجاد بستر مورد نياز براي رشد گياهان استفاده شده است. در تحقيق حاضر سعي شد كارائي ژئوتكستايل كنفي-كلشي در كاهش روان‌آب و رسوب خروجي از يك حوضه آزمايشي كوچك مورد بررسي قرار گيرد. به اين منظور در بالادست سد قشلاق دو حوضه كوچك (كنترل و تيمار) انتخاب و در داخل يكي از آن‌ها اقدام به نصب ژئوتكستايل كنفي-كلشي به صورت نوارهايي عمود بر جهت جريان دامنه‌ها شد. پس از اجراي تيمار حفاظت خاك، در نقطه خروجي حوضه‌ها فلوم‌هاي اندازه‌گيري نرخ جريان نصب شد تا در صورت بارندگي مقادير روان‌آب و رسوب معلق اندازه‌گيري شود. در طول يك سال آماربرداري، ساير متغيّرهاي مورد نياز نيز (از قبيل: درصد پوشش گياهي، خاك، سنگريزه، رخنمون سنگي و شيب) در سرتاسر سطح حوضه بررسي و ثبت شد. نتايج مؤيد تغييرات زياد روان‌آب و رسوب طي دوره مورد مطالعه بود، به نحوي كه حداكثر و حداقل رسوب ويژه به ترتيب برابر با 48/2 و 69/0 گرم بر مترمربع براي وقايع مورخ 10/11/1393 و 09/01/1394 ثبت گرديد. علاوه برآن، نتيجه آزمون مقايسه ميانگين نشان داد كه ژئوتكستايل كنفي-كلشي توانسته رسوب ويژه را به طرز معني‌داري كاهش دهد (P<0/05)، با اين حال، بين روان‌آب دو حوضه تفاوت معني‌داري مشاهده نشد (P=0/67). شيب زياد منطقه مورد مطالعه و درصد رخنمون سنگي بالا، دليل بالا ماندن توليد روان‌آب حتي بعد از اجراي تيمار حفاظت خاك مي‌باشد. نتايج شاخص كارائي كاهش رسوب نيز ضمن تأكيد بر كارائي بالاي ژئوتكستايل كنفي-كلشي در كاهش رسوب، نشان داد كه در رگبار 09/01/1394 بيشترين اثرگذاري در كاهش رسوب به وقوع پيوسته به نحوي كه مقدار RRE برابر با 49/50 درصد به­دست آمد. اين عدد بيان كننده اين واقعيت مي‌باشد كه در مقايسه با حوضه كنترل، ژئوتكستايل كنفي-كلشي توانسته است مقدار رسوب‌دهي را به نصف برساند، كه عدد بسيار بالائي مي‌باشد.

Geotextiles has been used to conserve eroded hillslopes, decrease soil loss and prepare bed for plant growth over the course of past few decades. In this study we tried to investigate the effectiveness of geotextiles for reducing runoff and sediment yield from an experimental micro-catchment. Two micro-catchment (control & treatment) were selected then the jute geotextile was installed as a buffer along contour line against superficial flow. Then, each micro-catchment was equipped with a flume at its outlet to measure runoff rate during storm events. Other variables (i.e. vegetation cover, soil, surface scree and slope steepness) were monitored during study period. Results showed high runoff and sediment variations during measurement period, so that the maximum and minimum specific sediment yield were equal to 2.48 and 0.69 gr.m-2 for events 30-Jan-2015 and 29-March-2015, respectively. Also, compare mean test revealed significant differences in specific sediment yield between two micro-catchments (P<0.05) but no differences in runoff. High slope steepness along with considerable impervious outcrops are corresponding to high runoff generation even after installation of geotextile. Results from RRE confirmed high performance of jute geotextile in reducing sediment. For storm 29-Mar-2015 the highest RRE was obtained, equal to 50.49 per cent which indicate tremendous sediment reduction in treated micro-catchment in comparison to control. In this event the geotextile reduced Specific sediment yield by half.