بررسی عملکرد بندهای سنگی توری‎ در مقدار و دانه بندی رسوبات در حوزه آبخیز رزین در غرب ایران

بندهای حفاظت خاک به منظور کاهش شدت جریان آب، نگهداشت رسوب و پایش آن، کاهش دبی اوج سیلاب-ها، افزایش زمان تمرکز حوضه و اصلاح نیمرخ طولی در آبراهه ها احداث می شوند. بندهای سنگی توری سازه های متخلخلی هستند، آن ها غالبا در بسیاری از حوزه های آبخیز ایران در مناطقی که دارای سدهای مخزنی آب هستند و فرسایش آبی در زمین-های بالادست به شدت رخ می دهد، ایجاد می شوند. عوامل مختلفی از جمله مکان احداث بند در طول آبراهه، شیب آبراهه، مساحت زه کشی هر بند و اندازه ذرات خاک حوزه بر عملکرد بندهای سنگی توری‎ موثر است. تاکنون کارایی بندهای سنگی-توری در رسوب گیری ذرات خاک در حوزه های آبخیز منطقه نیمه خشک مورد بررسی قرار نگرفته است. این پژوهش با هدف بررسی عملکرد بندهای سنگی توری و نقش عوامل مختلف در انباشت رسوبات و توزیع اندازه ذرات در حوزه آبخیز منطقه نیمه خشک در غرب ایران انجام گرفت.

در این پژوهش 11 بند سنگی توری با اسامی G1 (در پایین ترین قسمت آبراهه) تا G11 (در بالاترین قسمت آبراهه) در حوزه آبخیز رزین واقع در شمال شهر کرمانشاه طی سال 1396 مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری رسوب از سه مکان واقع در پشت هر بند از عمق صفر تا 20 سانتی متری صورت گرفت. سپس ویژگی های فیزیکی رسوبات و خاک حوزه آبخیز شامل درصد ذرات شن، سیلت و رس تعیین شد. دانه بندی ذرات شن با جداسازی ذرات از طریق الک های مربوطه و شستشوی ذرات روی هر الک و دانه بندی ذرات سنگریزه و قلوه سنگ با جداسازی ذرات به روش وزنی اندازه گیری شد. حجم رسوب پشت بند با اندازه گیری ارتفاع و مساحت مکان رسوب گذاری محاسبه شد. مساحت حوزه زه کش هر بند از طریق پیمایش زمینی و استفاده از تصاویر گوگل ارث به دست آمد. شیب حوزه زه کش هر بند از طریق شیب آبراهه به دست آمد.

نتایج نشان داد که عملکرد بندهای سنگی توری در تله اندازی رسوب در بخش های مختلف آبراهه متفاوت است. بندهایی که در بالادست آبراهه ها قرار داشتند نسبت به بندهای پایین دست از مقدار شن بیشتر اما رس و سیلت کم تری برخوردار بودند. همچنین، مقدار شن در رسوب پشت بندها نسبت به خاک حوزه بیشتر بود. بررسی دانه بندی ذرات شن نشان داد بیشترین ذرات ته نشین شده در پشت بندها مربوط به ذرات به اندازه 1 تا 2 میلی متر بود و فراوانی ذرات با قطر 053/0 تا 075/0 میلی متر کم ترین بود. ذرات با قطر 2 تا 75/4 میلی متر بیشترین سهم ذرات درشت رسوب (سنگریزه) را شامل می شوند در صورتی که سهم ذرات بزرگتر با قطر 37/9 تا 5/12 کم ترین بود. همچنین، از بین عوامل مختلف، شیب آبراهه بر مقدار رسوب پشت بندها تاثیر معنی داری داشت.

توزیع ذرات رسوب در پشت بندهای سنگی توری‎ به دلیل موقعیت قرارگیری بندها در طول آبراهه تغییر می کند. بندهای سنگی توری واقع در بالادست آبراهه نقش مهمی در ترسیب مواد درشت دانه دارند. افزایش شیب و مساحت سطح زهکش هر بند سبب افزایش حجم رسوب پشت بندها می شود؛ بنابراین در احداث بندهای سنگی توری، شیب آبراهه و اندازه ذرات خاک حوزه برای اثربخشی بیش تر این بندها در میزان و نوع رسوب گیری باید مورد توجه قرار گیرد. برای انباشت ذرات ریزتر و جلوگیری از آلودگی رواناب سطحی، احداث بندهایی با تخلخل کم تر در پایین دست بندهای سنگی توری مانند بندهای سنگی ملاتی لازم است.