بخشی از مقاله
چکیده:
هدف از اجرای این پژوهش بررسی وضعیت پوشش گیاهی حاشیه و تاثیر آن بر پایداری کنارههای رودخانه هیرمند سیستان می باشد. برای انجام این تحقیق ابتدا با استفاده از نقشههای توپوگرافی، پوشش گیاهی و گزارشات موجود اقدام به جمعآوری آمار و اطلاعات مربوط به تنوع پوشش گیاهی و چگونگی پهنهبندی آنها در حواشی رودخانه هیرمند گردید.
سپس با توجه به تنوع اطلاعات مورد نیاز و به منظور تطبیق نمودن برخی از اطلاعات، مسیر رودخانه اصلی مورد پیمایش قرار گرفت و وضعیت حاشیه آن از نظر تنوع پوششگیاهی، تیپ غالب آن - درختی و درختچه ای، علفی و بوته ای - ، درصد طول دارای پوشش نسبت به اندازه کل رودخانه، حداقل پوشش درختی رودخانه و نواحی فاقد پوشش مشخص شد.
همچنین نقشه وضعیت پوشش گیاهی در حاشیه رودخانه مورد مطالعه تهیه گردید. علاوه بر آن میزان و نوع فرسایش رودخانه اندازه گیری و براساس آن پایداری کناره های رودخانه بررسی و رابطه آن با پوشش گیاهی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که تیپ غالب پوشش گیاهی در داخل رودخانه درختچه گز 15 - درصد - و کنارههای آن را گیاهان بوتهای سالسولا و خارشتر 40 - درصد - تشکیل میدهد که علاوه بر آن گیاهان دیگری از نوع بوتهای و علفی در کنارههای آن حضور دارند.
براساس اندازهگیریهای میدانی %8 این رودخانه تحت تاثیر فرسایش کنارهای قرار گرفته و اثری از فرسایش آبی کف بستر در حاشیه آن دیده نمیشود. همچنین نتایج این پژوهش نشان داد که بین پوشش گیاهی و فرسایش رابطه معکوسی وجود دارد. چنانکه نقاطی که دارای پوشش درختچهای گز بودهاند، پایداری خود را حفظ و محدودههایی که پوشش گیاهی بوتهای کمتر از %20 دارند تحت تاثیر فرسایش قرار گرفتهاند. علاوه برآن جاه هایی که دارای گیاه سالسولا هستند بیشتر از خارشتر در مقابل فرسایش مقاومت دارند، بطوریکه 30 و %70 فرسایش بترتیب در رویشگاههای دو گونه گیاهی خارشتر و سالسولا روی داده است.
مقدمه:
خاک یکی از سرمایه های ملی محسوب می شود که در اثر استفاده غیر علمی در حال از بین رفتن و حاصلخیزی آن با گذشت زمان کاهش می یابد. در حال حاضر انواع فرسایش خاک وجود دارد که به دلیل بهره برداری های غیر اصولی از عرصه های طبیعی صورت می گیرد.
فرسایش رودخانه ای یکی از مهمترین آنها به حساب می آید. این نوع فرسایش سالانه خسارات زیادی را به اراضی مجاور وارد ساخته و همواره با تغییر مورفولوژی رودخانه ها همراه است. جهان تیغ - 1389 - گزارش داد که از بین رفتن پوشش گیاهی و به دنبال آن کاهش نفوذ پذیریی و ایجاد هرز آب بر سطح خاک یکی از دلایل فرسایش می باشد. لذا خاک ها و کناره هایی که دارای پوشش گیاهی هستند، کمتر در معرض فرسایش قرار می گیرند. بهینه سازی تثبیت رودخانه ها که از طریق سازه ای و غیرسازه ای قابل انجام است از پیشرفت های مهم در مهندسی رودخانه محسوب می شود. در این بین نقش گیاهان رودخانه ای در دینامیک رودخانه و شرایط جریان، دارای نقشی حیاتی است
تورن - 1990 - گزارش داد که پوشش گیاهی رابطه پیچیده ای با مورفولوژی و دینامیک رودخانه دارد، بطوریکه دیواره های آنرا بنحو مطلوبی محافظت می نماید. به گفته میلر - 2000 - پوشش گیاهی قادر به تقلیل سرعت جریان آب در کناره ها، کاهش فرسایش پذیری خاک، افزایش مقاوت کناره ها از طریق ارتقاء مقاومت خاک و توسعه زهکشی دیواره ها می باشد.
هایسنک و همکاران - 2002 - معتقدند که پوشش گیاهی بر روی سرعت، عمق و پهنای جریان تاثیر گذاشته و از دیواره ها محافطت می نماید. پوشش گیاهی در زیر سطح آب از دو طریق باعث پایداری دیواره ها می شود، سیستم ریشه گیاه از طریق تشکیل یک شبکه مستحکم باعث افزایش مقاومت برشی دیواره رودخانه می شود. در واقع ریشه گیاهان ذرات شن و ماسه را در داخل یک پوسته تجمیع نموده و به این ترتیب باعث افزایش تنش برشی مورد نیاز برای حرکت ذرات می گردد،
ساقه و شاخ و برگ گیاهان از طریق ایجاد آشفتگی در جریان، مقاومتی را ایجاد می نمایند که کاهش مقداری از انرژی آب را در پی دارد - جولین، 2002؛ میشل و کیرچنر. - 2002 هی و تورن - 1986 - معتقدند که پهنای کانال با دیواره های همراه پوشش گیاهی انبوع تقریبا %50 باریکتر از انواع مشابه اما با پوشش گیاهی پراکنده هستند.
وجود پوشش گیاهی در کناره رودخانه ها یکی از راهکارهایی است که موجب کاهش انرژی جریان در رودخانه گردیده و سیستم هیدرولوژیکی رودخانه را بهبود می بخشد. تأثیر هیدرولوژیکی از طریق اندام هوایی باعث تقلیل درجه حرارت محیط، افزایش نزولات آسمانی، رطوبت و نقطه شبنم، کاهش سرعت باد و تبخیر و تعرق، می گردد.
اندام بیرونی گیاه باعث افزایش زبری دیواره ها و کاهش سرعت و تنش برشی جریان را به همراه دارد. اسچیچت - 1980 - گزارش داد مقاومت هیدرولیکی نیز باعث جذب و ته نشست مواد رسوبی معلق در کناره های رودخانه گردیده و کنترل پهنا و افزایش پایداری دیواره ها را بهمراه دارد. بطوریکه ریشه گیاه تأثیر مکانیکی بر روی پایداری خاک دارد.
ریشه گیاه سبب تحکیم خاک دانه و بهبود ساختمان آن می شود، بنابراین مقاومت کششی ریشه ها، بر پایداری برشی خاک می افزاید. افزایش درصد کلوئید های آلی در خاک باعث تثبیت خاک در مقابل عوامل کنش و حمل ذرات خاک و همچنین بهبود حاصل خیزی آن می گردد. تأثیر گونه های گیاهی در اکوسیستم متفاوت می باشد و برای هر بخشی از رودخانه ترکیب خاصی از گیاهان شرایط مناسب را مهیا می سازد.
گونه های گیاهی موجود در کناره های رودخانه ها از جوامع رویشی مختلف تشکیل یافته اند که تحت تاثیر شرایط محیط رویشگاه خود از جمله ویژگیهای هیدرولوژیکی رودخانه ها، شرایط اقلیمی و خاک و شیب قرار دارد. درختان، درختچه ها و گیاهان خشبی که سیستم ریشه ای قوی با قابلیت نفوذ قائم و ریشه زیر زمینی گسترده دارند، مانع از گسیختگی دیواره ها در اثر لغزش و مانع از ایجاد ترک و شکاف در دیواره های چسبنده می گردند.
گزارش داد که درختان میان سال و کهنسال در جلوگیری از زیر شویی و در نتیجه فرسایش ریزشی خاک مؤثر هستند. همچنین وی معتقد است که پوشش های ترکیبی در مقایسه با پوشش های منفرد عملکرد مناسب تری در مقاوم سازی دیواره های رودخانه دارند. بررسی ها نشان می دهد که پوشش گیاهی از عوامل موثر و مفید در کاهش فرسایش خاک محسوب می شود. بنابراین استفاده مناسب از پوشش گیاهی می تواند روش مناسبی برای اصلاح کناره های رودخانه ها به منظور کاهش خسارات سیلاب باشد.
محمدی و همکاران - 1391 - اعلام کردند که گونه های گیاهی گز و نی سازه گاری مناسبی با اقلیم نواحی خشک دارند. ریشه دوانی خوب، انعطاف پذیری گیاه در مقابل سیلاب، رشد مجدد و سریع گیاه بعد از وقوع سیلاب، مقاومت مناسب در مقابل شوری آب و خاک و غیره از جمله ویژگیهای مناسب گونه های نی و گز می باشد. این پژوهش تاثیر پوشش گیاهی بر پایداری کناره رودخانه هیرمند سیستان را مورد بررسی قرار می دهد تا بتوان به بهره برداری از آن اقدام مناسبی به منظور تثبیت کناره رودخانه ها صورت پذیرد.
مواد و روش ها:
این پژوهش بر روی بخشی از رودخانه هیرمند در نوار مرزی صورت پذیرفت. رودخانه هیرمند در جنوب شرق منطقه سیستان و در مرز ایران و افغانستان با مختصات ابتدای رودخانه 61 45' 57" طول شرقی و 30 49' 19" و عرض شمالی قرار دارد.
این رودخانه در گذشته از نوع دائمی بوده ولی در سال های اخیر به به دلیل سدسازی دولت افغانستان بر روی آن به فصلی تبدیل شده است - نقشه . - 1 متوسط بارندگی سالیانه سیستان معادل 60 میلی متر است که بخش عمده آن در زمستان ریزش می نماید. تبخیر و تعرقی منطقه حدود 5 متر است که 3 متر آن در ماه های بحرانی صورت می پذیرد. پوشش گیاهی آنرا انواع شورپسند از جمله گز و نی، ساسولا و خارشتر تشکیل می دهد. از شاخص های بارز منطقه، بادهای شدید از جمله باد 120 روزه، سیستان است که معمولا با گرد و غبار همراه می باشد و زندگی در سیستان را با مشکل مواجه می سازد. خاک منطقه سنگین با زهکشی کم که شوری پدیده غالب آن محسوب می گردد.
هدف از اجرای این پژوهش بررسی وضعیت پوشش گیاهی حاشیه و تاثیر آن بر پایداری کناره های رودخانه هیرمند می باشد. برای انجام این تحقیق ابتدا با استفاده از نقشه های توپوگرافی، پوشش گیاهی و گزارشات موجود اقدام به جمعآوری آمار و اطلاعات مربوط به تنوع پوشش گیاهی و چگونگی پهنهبندی آنها در حواشی رودخانه هیرمند گردید.
سپس با توجه به تنوع اطلاعات مورد نیاز و به منظور تطبیق نمودن برخی از اطلاعات، مسیر رودخانه اصلی مورد پیمایش قرار گرفت و وضعیت حاشیه آن از نظر تنوع پوششگیاهی، تیپ غالب آن - درختی و درختچه ای، علفی و بوته ای - ، حداقل پوشش درختی رودخانه و نواحی فاقد پوشش مشخص شد. همچنین نقشه وضعیت پوشش گیاهی در حاشیه رودخانه مورد مطالعه تهیه گردید. علاوه بر آن میزان و نوع فرسایش رودخانه اندازه گیری و براساس آن پایداری کناره های رودخانه بررسی و رابطه آن با پوشش گیاهی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
نتایج:
این پژوهش از نوار مرزی تا محدوده شهرستان زهک صورت پذیرفت . بررسی نشان می دهد که ابتدای رودخانه مرزی کناره سمت راست دارای پوشش گیاهی کم و در بعضی از این مناطق فاقد هر گونه پوشش می باشد. این وضعیت تا بالا دست پل احداثی جدید 61 45' 43" - ، - 30 49' 35" ادامه دارد. پوشش گیاهی محدوده مورد بررسی شامل چهار قسمت می باشد.
بخشی از رودخانه که گز در بخش زیادی از رودخانه گونه غالب می باشد، بنحو مطلوبی از کنارها در مقابل نیروی برشی آب مقاومت می نماید. قابل ذکر است که در فصل مساعد گونه های یکساله نیز رویش دارند. بررسی نشان می دهد که داخل رودخانه گز و بصورت پراکنده نی نیز رویش دارد. علاوه بر آن گونه های خار شتر و سالسولا نیز در این محدوده ها در جاهایی که عمق آب زیاد نیست در کناره ها رویش دارند. کناره راست رودخانه مزبور از پوشش گز بیشتری برخوردار است
