بررسی اثر پخش سیلاب بر نفوذپذیری خاک (مطالعه موردی: پخش سیلاب داوودرشید کوهدشت)

سیل از جمله بلایای طبیعی است که خرابی های فراوانی را در طبیعت به جای می گذارد. برنامه ریزی برای استفاده از سیلاب های فصلی ضمن اینکه اثرات تخریبی آن ها را کاهش می دهد، منبع آبی جدیدی را در اختیار مصرف کننده قرار می دهد. پخش سیلاب یکی از روش هایی است که زمینه را برای بهره برداری مطلوب از سیلاب ها فراهم می سازد. از جمله محدودیت هایی که پروژ های پخش سیلاب را تهدید می کند، کاهش تدریجی میزان نفوذ آب در خاک بوده که عمدتا به دلیل مسدود شدن منافذ خاک در اثر پخش ذرات ریز و معلقی است که به وسیله سیلاب حمل می شود. ایستگاه پژوهشی پخش سیلاب داوودرشید کوهدشت با هدف مهار سیلاب، تغذیه سفره های آب زیرزمینی و سازگاری گونه های مختلف درختی در منطقه کوهدشت احداث شده است. مهم ترین مشکل این سامانه، تجمع رسوبات در سطح بوده که به مرور زمان باعث کاهش اثربخشی سامانه شده است. اهمیت ایستگاه پژوهشی پخش سیلاب داوودرشید کوهدشت زمانی مشخص می شود که تا قبل از احداث این طرح، شهر کوهدشت و روستای آب باریکی در معرض وقوع سیل قرار داشته اند. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات نفوذپذیری آب در خاک در ایستگاه پخش سیلاب داوود رشید کوهدشت، همچنین مقایسه این تغییرات نسبت به منطقه شاهد است.

ایستگاه پخش سیلاب داوود رشید در مختصات 42  33 33 عرض شمالی و 03 41 47 طول شرقی (مساحت حدود 23 هکتار) در دشت کوهدشت قرار گرفته است. این پروژه در سال 1375 به بهره برداری رسیده است. این ایستگاه دارای شش حوضچه رسوبگیر و 18 کانال گسترشی است. ابتدا محدوده طرح روی نقشه توپوگرافی تعیین شد و منطقه ای شبیه به منطقه پخش سیلاب (مشابه از لحاظ اقلیمی و توپوگرافی، خاک شناسی) در فاصله 20 الی 50 متری به عنوان شاهد انتخاب شد. به منظور مقایسه نفوذپذیری خاک عرصه با زمین شاهد، نمونه برداری از خاک داخل نوارهای سیل گرفته (منطقه پخش) و زمین مجاور عرصه که سیلی در آن پخش نمی شود (منطقه شاهد) انجام شد. از عرصه پخش سیلاب 28 و عرصه شاهد 20 نمونه براساس روش سیستماتیک-تصادفی برداشت شد. در عرصه پخش سیلابی بین 18 کانال گسترشی با استفاده از یک ترانسکت نواری به صورت تصادفی مبادرت به اندازه گیری مقدار نفوذپذیری شد. مقدار نفوذ با استفاده از استوانه های مضاعف در فواصل زمانی 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، 10، 15، 20، 30، 60، 80 و 120 دقیقه (ثبت شد. برای تحلیل آماری داده های نفوذپذیری داخل و خارج عرصه آزمون t-Student استفاده شد. برای مقایسه تغییرات نفوذپذیری آب در خاک در عرصه های مختلف پخش سیلاب در اثر سیل گیری، از آزمون کروسکال والیس استفاده شد.

بررسی داده های برداشتی نفوذپذیری خاک در عرصه پخش سیلاب داوود رشید کوهدشت نشان می دهد که ظرفیت نفوذ نهایی در منطقه شاهد (4/12 سانتی متر در ساعت) بیشتر از عرصه پخش سیلاب (2/9 سانتی متر در ساعت) است. با توجه به جدول استاندارد نفوذ هر دو عرصه پخش سیلاب و شاهد در کلاس نفوذپذیری متوسط واقع شدند و تفاوت چندانی باهم ندارند. آزمون t در زمان های مختلف بین عرصه های پخش سیلاب و شاهد نشان می دهد که در زمان های 1، 2 و 30 دقیقه بین مقدار نفوذپذیری آب در خاک عرصه های پخش سیلاب و شاهد تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد وجود دارد. در سایر زمان ها بین مقدار نفوذپذیری آب در خاک عرصه های پخش سیلاب و شاهد تفاوت معنی داری در سطح یک درصد وجود دارد. نتایج بررسی آماری با استفاده از آزمون کروسکال والیس در زمان های مختلف بین عرصه های بالادست، میانه و پایین دست پخش سیلاب نشان می دهد که در زمان های 1، 80، 120 و مجموع زمان های ساعت دوم بین مقدار نفوذپذیری آب در خاک عرصه های مختلف پخش سیلاب تفاوت معنی داری در سطح 5 و یک درصد وجود ندارد. در سایر زمان ها، از نظر این پارامتر در بین عرصه های مختلف (بالادست، میانه و پایین دست) پخش سیلاب تفاوت معنی داری در سطح 5 درصد وجود دارد. سرعت نفوذ نهایی در عرصه های بالادست، میانه و پایین دست به ترتیب 9/8، 3/7 و 1/8 سانتی متر بر ساعت بوده است. با توجه به جدول استاندارد نفوذ هر سه عرصه پخش در کلاس نفوذپذیری متوسط واقع شدند و تفاوت چندانی باهم ندارند.

از نتایج این پژوهش چنین استنباط می شود که عملیات پخش سیلاب، الگوی نفوذپذیری آب در خاک (مقدار و سرعت) را در عرصه پخش سیلاب داوود رشید کوهدشت تحت تاثیر قرار داده و منجر به کاهش سرعت نفوذ پذیری متوسط شده است. به دلیل تجمع آب در پشت پشته ها (داخل عرصه ها) قبل از خروج آب مازاد از دریچه ها، مقدار مواد معلق بیشتری ته نشین شده و در کل باعث کاهش نفوذپذیری شده که این کاهش در سطح یک درصد معنی دار هست. از نتایج بررسی سرعت نفوذ در عرصه های مختلف پخش سیلاب (بالادست، میانه و پایین دست) استنباط می شود، سرعت نفوذ در پایین دست عرصه پخش سیلاب بیشتر از بالادست و میانه است. این نتیجه گیری نشان می دهد که رسوبگذاری در بالادست باعث شده است که سرعت نفوذ آب در خاک کاهش یابد. به طورکلی، نتایج این پژوهش نشان می دهد که پخش سیلاب نفوذپذیری خاک را تحت ثاثیر قرار می دهد و باعث کاهش جزئی نفوذپذیری آب در خاک در طی زمان می شود. همچنین، مقدار این کاهش در عرصه های مختلف پخش سیلاب متفاوت بوده و از بالادست به سمت پایین دست عرصه پخش سیلاب (به دلیل رسوبگذاری کمتر) سرعت نفوذپذیری افزایش جزئی پیدا می کند، اما با توجه به مقایسات مربوط به ظرفیت نفوذ نهایی مشخص گردید که عرصه پخش سیلاب با منطقه شاهد از نظر نفودپذیری تفاوت چندانی باهم ندارند و از نتایج این تحقیق استنباط می شود که پس از حدود 30 سال از احداث این سامانه، همچنان نفوذپذیری مناسب و سریع است و در سال های آتی نیز نباید نگران چنین موضوعی شد. نتایج این پژوهش به مدیریت بهتر ایستگاه پژوهشی پخش سیلاب بر آبخوان داوودرشید کوهدشت کمک می کند.