بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از گیاهان برای تقویت پایداری ساحل رودخانهها و همچنین کاهش خطر زمین لغزش در تودههای طبیعی در دهههای اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. تاثیر سیستمهای ریشهای گونه-های مختلف در مقاومسازی خاکها و کاهش فرسایش تابع ویژگیهای فیزیولوژیکی و اکولوژیکی ریشهها است. هدف از این پزوهش بررسی نقش سیستم ریشهای درختچههای گز - Tamarix hispida - در مقاوم سازی خاک حاشیه رودخانه کشف رود میباشد.
به این منظور پس از بررسیهای میدانی نمونه برداری از خاک مسلح با ریشه گیاه و نیز مناطق شاهد به منظور تستهای آزمایشگاهی انجام شد. بر اساس نتایج اخذ شده چسبندگی و مقاومت برشی خاک مسلح به ریشه در یک گونه، به طور عمده تابع تراکم و قطر ریشهها است. ارزیابی نتایج آزمایشات نشان میدهد که خاک مسلح شده با ریشه-های گز در تحقیق حاضر باعث افزایش چسبندگی و مقاومت برشی خاک به ترتیب تا 216/6 و 41/64 درصد میشود.
مقدمه
سازههای تثبیت رودخانه جهت حفاظت سواحل و جلوگیری از مهاجرت جانبی ناشی از فرسایش کنارههای آبرفتی طراحی میشوند. روشهای تثبیت سواحل را میتوان به دو دسته کلی تقسیم کرد: - 1 تقویت کنارها - 2 کاهش نیروهای هیدرودینامیکی
فرسایش کنارههای رودخانه، بصورت خطی و در طول نسبتا زیادی از آبراهه اتفاق میافتد. حفاظت سازه ای، بدلیل بالا بودن هزینه ها تنها به صورت موضعی امکان پذیر است و با گذشت زمان و تغییر شرای اولیه طراحی به سادگی در معرض تخریب قرار میگیرند. مدتها است که تاثیر پوششهای گیاهی در افزایش مقاومت برشی و پایداری شیبها پذیرفته شده است. پوششهای گیاهی از جمله درختان با داشتن اثرات هیدرولوژیکی و مکانیکی مختلف اثر قابل توجهی در افزایش مقاومت برشی خاک و در نتیجه افزایش ضریب پایداری شیب ساحل دارند
در این خصوص برگاب3و تبخیر و تعرق4از اثرات مثبت هیدرولوژیکی است، و افزایش مقاومت برشی خاک 5و مسلح سازی6شیب ساحل از اثرات مثبت مکانیکی حضور ریشهها در خاک میباشد، لذا وجود درختان ساحلی، احتمال گسیختگی شیب را کاهش میدهد.
این مسئله عمدتا با مسلح سازی خاک بوسیله ریشه انجام میشود. خاک و ریشه یک ماده مرکب را تشکیل میدهند که ریشه به دلیل داشتن مقاومت کششی و چسبندگی نسبتا بالا، سبب افزایش مقاومت برشی سیستم خاک-ریشه و افزایش ضریب پایداری شیب می-شود
مقاومت کششی ریشه به گونه درخت و شرای محیطی رویشگاه بستگی دارد - بیسچتی . - 2009 پژوهشهای گستردهای در مورد تاثیر مکانیکی ریشهها انجام شده است. نتیجه این بررسیها نشان می-دهد که این مقدار به سیستم و مقاومت کششی ریشه بستگی دارد. سیستم ریشه و مقاومت کششی، به ویزگیهای ژنتیکی8 و شرای محیطی9 - ساختمان خاک، هوادهی، رطوبت، درجه حرارت، رقابت با دیگر گیاهان،مواد غذایی، مدیریت نگهداری و ... - بستگی دارد
شکل -1 ارتباط بین قطر و مقاومت کششی ریشه در گونه های مختلف
مجموع نتایج پژوهشهای انجام شده در دنیا بر افزایش مقاومت برشی خاک مسلح شده با ریشه نسبت به خاک بدون پوشش دلالت دارند، اما کیفیت این افزایش مقاومت، تابع متغیرهای خاک، ریشه و شرای محیطی حاکم بر این سیستم است. نتایج ارزیابی کمی تغییرات مکانیکی خاک در نتیجه حضور سیستم ریشهای گیاه، بهبود فرایند تصمیمگیری در پروژههای زیست محیطی را به دنبال دارد. در تحقیق حاضر کمی سازی اثرات قطر ریشه ها و نیز تراکم آنها - در گونه گز - در کناره رودخانه ها مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روشها
3-1ویژگیهای منطقه و گونه منتخب
محدوده مورد مطالعه حوزه آبخیز کشف رود در استان خراسان رضوی و در حاشیه شهر مشهد میباشد. این حوزه بخشی از حوزه آبخیز اصلی قره قوم بوده و از نظر موقعیت در شمال شرقی کشور واقع شده است. حوزه مورد مطالعه بین- 35 - 38 تا 36 - 05 عرض شمالی و 58-22 تا 61-08 طول شرقی واقع شده است - شکل. - 2 وسعت این حوزه آبخیز 16970 کیلو متر مربع می باشد.
عمده ترین رودخانه این حوزه کشف رود است که دارای شاخههای متعدد با آبدهی دائم و فصلی است. این رودخانه به طور مستقل فاقد جریان دائم بوده و جریان سیلابهای منطقه را تخلیه مینماید. دشت مشهد به طول حدود 170 کیلومتر بزرگترین دشت در حوضه آبریز قره قوم بوده و رودخانه کشف رود نیز زهکش اصلی دشت مشهد در جهت شمال غرب به جنوب شرق است. جریانهای سطحی درحوزه آبخیز کشف رود به دلیل مصارف کشاورزی و صنعتی از اهمیت زیادی برخوردار است. آب و هوای منطقه نیمه خشک سرد معرفی شده است و رژیم آبدهی اکثر شاخه های کشف رود برفی - بارانی بوده و ذوب برف تا خرداد و تیر ادامه مییابد.
شکل-2 موقعیت منطقه مورد مطالعه
