بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق هدف ارزیابی روش تثبیت شیب مناطق بحرانی جاده های جنگلی است که با تثبیت بیومکانیکی در قالب اقدامات زیست مهندسی در دو دهه قبل برای حمایت از جاده جنگلی کوهستانی طرح رامسر و کاهش هزینه نگهداری آن، در بحرانی ترین منطقه طراحی و اجراء گردید. مکان پروژه رویشگاه بسیار ضعیفی پوشیده از سنگهای دولومیتی سخت و عاری از پوشش درختی و خاک که حاصل خاکریزی احداث جاده با شیب دامنه بیشتر از %75 بوده و به علت یخبندان زمستان و ناپایداری بستر، چهار سال پس از احداث جاده نه تنها نهالی در آن مستقر نشده بود حتی با کاهش عرض جاده، تردد ماشین آلات را با مشکل مواجه مینمود. در روش طراحی شده، اجزاء مکانیکی تثبیت شیب، از مواد آلی قابل تجزیه قابل دسترس - پایه های چوبی و سرشاخه درختان - و اجزاء زیستی با اتکاء به قابلیت اکوسیستم جنگل و بذرافشانی طبیعی تامین گردیده است.اجزاء مکانیکی با ایجاد تراسهای کوچکی که از تجمع لاشبرگ و سنگریزه تشکیل شدند با تثبیت موقت، بستر پایداری را برای استقرار اجزاء زیستی یعنی پوشش درختی ایجاد نموده و در حال حاضر پس از گذشت دو دهه از اجرای طرح،استقرار توده جوان ناهمسال آمیخته گونه های بومی با 1266 اصله در هکتار و تاج پوشش %95و حجم 18 متر مکعب در هکتار حاکی از تثبیت دائم و موفقیت این روش تثبیت شیب بوده و میتواند به عنوان روشی کارآمد و اقتصادی در مدیریت جنگل برای کاهش هزینه های نگهداری جاده های جنگلی و تثبیت خاک و یا زمین لغزشهای سطحی جنگلهای شمال کشور مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
فنون تثبیت شیب دامنه در مناطق کوهستانی از گذشته های دور در آسیا و تمدن کهن ایران نیز مورد استفاده قرار میگرفته است. آثار باستانی تثبیت شیب دامنه جهت مقاصد کشاورزی در نزدیکی قله سماموس رامسر و یا در دهدشت کهکیلویه و بویراحمد و باغهای پلکانی مناطق کوهستانی ایران و یا استفاده از تنه و سرشاخه ها در جنگلهای شمال نیز حکایت از قدمت و عمومیت این فنون دارند. با تکامل علوم زیست مهندسی و با استفاده از مواد گیاهی زنده و غیر زنده، میتوان مشکلات زیست محیطی ناشی از زمین لغزش های سطحی و فرسایش شیب ها را کاهش داد. در زیست مهندسی ، طراحی صحیح حمایت و تثبیت شیب شامل دو بخش مهم سازه های مکانیکی و زیستی بوده و گیاهان و درختان اجزاء مهم ساختار آن را تشکیل میدهند . - FAO,2017 - تاکنون مطالعات بسیاری برای پروژه های تثبیت شیب و زمین لغزش های سطحی صورت گرفته است، Gates - 2009 - با استفاده از سنگ چین پلکانی و خاکریزی و کاشت درخت موفق به تثبیت شیب شده و Lewis - 2001 - از تکنیک های ترکیبی بیولوژیک و Biosolid بهره برده و لغزش هاس سطحی و یا گالی ها را با استفاده از مواد طبیعی و مصنوعی تثبیت نمود. در تثبیت گالی ها که بطور موضعی و در سطح بسیار محدودی صورت گرفته از پایه های چوبی و چپر استفاده شده است و Sotir - 2017 - با استفاده از پوششهای مصنوعی و کاشت گیاه زنده نسبت به تثبیت دیواره های پرشیب اقدام نموده است. تکنیکهای مورد استفاده در شکل-1 نشان داده شده است. کلیه مطالعات فوق مربوط به حاشیه جاده های آسفالته بوده و وجه اشتراک تمام آنها عرصه هایی با بستر خاکی و بهره مندی تلفیقی از مواد طبیعی و مصنوعی و منابع مالی مناسب بوده است لیکن هدف مطالعه حاضر ارزیابی روش تثبیت بیومکانیکی به عنوان روشی کارآمد وکم هزینه است که در بستری سنگلاخی و بدون خاک و شیبی تند با بهره مندی از چوب مرده و استعداد طبیعت در سال 1375 - مشتاق و همکاران ، - 1382 در مساحت ./48 هکتار برای حمایت از جاده جنگلی اصلی طراحی و اجرا شده است.
مواد و روشها
در زمستان سال 1395 مطالعات صحرایی برای اندازه گیری %100 درختان در مراحل رویشی مختلف انجام گرفته و وضعیت توده نیز تشریح گردید. مکان پروژه در بحرانی ترین منطقه خاکریزی جاده جنگلی رامسر در منطقه کوهستانی 1550 - متر از سطح دریا - ، مثلثی به مساحت 4800 متر مربع با شیب متوسط %75 تشکیل داده که قاعده آن در امتداد جاده بوده و عیلرغم اینکه اطراف آن پوشیده از درختان پهن برگ میباشد بر اساس سوابق، این منطقه فاقد درخت و پوشش علفی بوده و سطح فاقد خاک آن کاملا از سنگهای دولومیتی سخت ناشی از عملیات خاکریزی در زمان جاده سازی پوشیده شده بود. روش تثبیت شیب، با محوریت اتکاء به قابلیتهای اکوسیستم - یافته های جنگلشناسی - ، سهولت دسترسی به مصالح موجود - سازگار با محیط زیست - و حداقل نیروی انسانی طراحی گردید و سازه های مکانیکی از مواد چوبی قابل دسترس تامین شده که از پایه های چوبی با قطر متوسط cm 5 و ارتفاع 60 تا cm 70 استفاده گردید که با فاصله حدود 0/5 متر از یکدیگر قرار گرفته و در زمین مستقر شده و با سرشاخه درختان بهم بافته و ایجاد دیواره چوبی به ارتفاع 25 تا cm 30 را داده اند. ردیف دیواره ها به فواصل 5 تا 6 متر در سطح شیب دار از یکدیگر قرار داشته و با زاویه کمی نسبت به خطوط تراز بصورت مایل احداث گردیدند. این ابتکار به این دلیل در نظر گرفته شد تا در برخورد سنگ های واریزه ای، قدرت ثقل آنها را کاهش داده و مانع از تخریب زود هنگام چپرها گردد. فرض اول ایجاد تراس های کوچکی به عرض 20 تا cm 30 پشت چپرها بود تا با تجمع سنگهای واریزه ای و لاشبرگها و تثبیت موقت بستر، زمینه برای استقرار بذر درختان و گیاهان فراهم گردد و پس از استقرار نهال درختان، تثبیت دائمی با هزینه کم و عملکرد مطلوب حاصل گردد. شکل 2- ، تصویری از چگونگی اجرای روش و تاثیر آن را بر تثبیت موقت نشان میدهد.
نتایج
الف - اجزاء مکانیکی : همانطوریکه پیش بینی شده بود، تثبیت موقت بوسیله اجزاء مکانیکی یعنی چپرها انجام گرفته و در حال حاضر پس از گذشت 20 سال از اجرای طرح، به علت پوسیدگی به ندرت آثاری از آنها باقیمانده است.
ب - اجزا زیستی : این اجزا وظیفه تثبیت دائم را عهده دار بوده و وظایف آنها همچنان ادامه دارد. جداول 1 ، تعداد و نوع نهالهای مستقر شده را با تاج پوشش - %95 در مساحت /48 هکتار - نشان میدهد. براساس مشاهدات صحرایی، نهال ها و شل ها در همه منطقه واریزه ای پراکنده اند و لی در پایین شیب به صورت لکه ای تراکم بیشتری داشته و تیرک ها و تیر ها که حاصل زادآوری سال های اولیه می باشند حضوری منظم در همه عرصه دارند. جدول زیر حجم تولید شده در 20 سال گذشته را نشان میدهد. سطح عرصه در لکه هایی کوچک از سرخس پوشیده شده و لاشبرگ سطحی %90 کف عرصه را پوشانده و در زمان مطالعه - زمستان 1395 - ، پوشش علفی احتمالی نیز قابل رویت نبوده است. به علت سنگلاخی بودن زمین و عمق کم خاک تردد به سختی امکان پذیر بوده و همچنان رویشگاه ضعیفی را تشکیل میدهد معهذا تثبیت شیب، جاده جنگلی را کاملا مورد حمایت قرار داده است.
