5-2- نتیجه‌گیری …………………………………………………………………………………………………………….
5-3- پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………..
مقدمه
در سطح جهانی پس از دهه‌های 60 و 70 میلادی علاوه بر ارزیابی‌ها و مطالعات فنی و اقتصادی برای پروژه‌های عمرانی از جمله راه‌سازی، ارزیابی زیست محیطی آغاز گردید. اما در کشور ما جز در سال‌های اخیر توجه چندانی به شناخت و ارزیابی‌ پیامد‌های اجتماعی – اقتصادی و زیست محیطی نشده است. با توجه به اینکه انجام ارزیابی زیست محیطی پروژه‌های راه‌سازی باعث شناخت و پیش‌بینی هرچه دقیق‌تر پیامد‌ها و اثرات اجرای این پروژها بر جوانب مختلف اجتماعی- اقتصادی وبه خصوص محیط‌های طبیعی، گیاهی، جانوری، آب، خاک و هوا گزینه‌‌های مناسب‌تر برای کاهش این اثرات نامطلوب را ارائه می‌نماید و برنامه‌های مدیریت و پایش زیست‌محیطی را مد نظر قرار می‌دهد (بی نام،1386).
جنگل‌های پهن برگ مناطق معتدله دارای اهمیت فراوانی از جهت بهبود کیفیت آب و تولید چوب هستند. برای دسترسی و مدیریت هر چه بهتر این جنگل‌ها وجود جاده‌های جنگلی ضروری بوده ولی از طرفی جاده‌های جنگلی با عملکرد اکولوژیکی و هیدرولوژیکی این جنگل‌ها در تضاد می‌باشد. جاده‌های جنگلی باعث به هم خوردن مسیر و سرعت آب‌های سطحی و زیر سطحی شده و سبب تغییر الگوی توزیع آب می شوند. افزایش سرعت رواناب در سطح جاده‌ها و کاهش پوشش گیاهی باعث تولید رسوب و انتقال آن به آبراهه‌های پایین دست شده و در نتیجه باعث آلودگی منابع و زیستگاه‌های آبی می‌شود (راهبری سی سخت و عبدی، 1389). هدر رفت خاک پدیده‌ای است که در صورت بروز در هر منطقه‌، حاصلخیزی خاک، دوام و پایداری ابنیه فنی و سازه‌های مختلف، پایداری دیواره‌های خاکی، کیفیت منابع آب سطحی، توازن بوم شناختی و منظره طبیعت را به مخاطره می‌اندازد (پارساخو 1391).
طراحی سطح جاده های جنگلی از اهمیت ویژهای برخوردار است به طوری که درجاده های تثبیت نشده سطح جاده پتانسیل تولید رسوب بالایی دارد، عبور و مرور وسایل نقلیه باعث خرد شدن مواد سطحی جاده می‌شود و آن‌ها را به ذرات ریز قابل حمل تبدیل می‌نماید. همچنین رد چرخ‌های وسایل نقلیه افزایش میزان فرسایش و حمل رسوبات را به دنبال دارد تمرکز آب در این مکان‌ها باعث افزایش انرژی رواناب و قدرت جریان رواناب شده و قدرت حمل ذرات درشت را افزایش می‌دهد، تناوب عملیات حفاظتی و نگهداری جاده نیز می‌تواند در افزایش و یا کاهش میزان تولید رسوب از سطح جاده‌ها موثر باشد عملیات مسطح سازی جاده می‌تواند مکان‌های تجمع هرز آب (شیارها و رد چرخ‌ها) را از بین ببرد و فرسایش را کاهش دهد. اما از طرف دیگر باعث خرد شدن مواد سخت سطح جاده شده و آن‌ها را به ذرات ریز قابل حمل تبدیل می‌کند(بهزادفر،1383). سطح جاده می‌تواند به شکلی طراحی شود که شیب داخلی یا شیب خارجی داشته باشد و یا به شکل گرده ماهی باشد جاده‌هایی که دارای شیب داخلی هستند رواناب را به سمت جوی کناری هدایت می‌کنند در حالی شیب بیرونی رواناب را به سمت دیواره خاکریزی هدایت می‌کند و شکل گرده ماهی تلفیقی از دو عمل بالا را انجام می‌دهد تا رواناب کمتری در سطح جاده جریان داشته باشد (ارهان کاسکن، 2012).
جاده‌های جنگلی تاثیر زیادی روی آب و منابع آبی وتولید رسوب دارند به همین جهت می‌توان با شناسایی بخش‌هایی از جاده که توان تولید رسوب بالایی را دارند این اثرات را به مقدار زیادی کاهش داد. تا کنون مدیران جنگل نتوانستند رسوب جاده جنگلی را اندازه‌گیری کنند ولی امروزه به کمک متغیرهایی نظیر خصوصیات مواد سطحی جاده، شدت ترافیک، شیب، روش ساخت جاده و بارندگی می‌توان تولید رسوب را مدل سازی واز آن در جهت احیا و نگهداری جاده‌های جنگلی استفاده نمود (بهزادفر،1383).
1-1-1- مساله
فرسایش آبی یک فرآیندی طبیعی است که طی آن ذرات خاک در اثر برخورد قطرات باران از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک رواناب به مکانی دیگر حمل می‌شوند(هدر رفت خاک).کاهش توان تولید مزارع، جنگل‌ها و مراتع فقط بخشی از مسئله تاسف بار فرسایش را بازگو می کند. ذرات خاک شسته شده و یا باد رفته از مناطق فرسایشی بعداً در جای دیگر مانند اراضی پست مجاور رودخانه‌ها و نهر‌ها و یا در مخازن ته نشین می‌شوند. مواد خاکی جابجا شده سبب آلودگی آب و هوا شده و هزینه سنگین اقتصادی و اجتماعی را در جامعه به دنبال خواهد داشت. خوشبختانه دهه‌های اخیر پیشرفت‌های زیادی در فهم سازوکار فرسایش و ابداع روش‌هایی که می توانند به طور موثر و توجیه پذیر از جنبه اقتصادی هدر رفت خاک را در اکثر موارد مهار کنند، صورت گرفته است.در گذشته طراحی شبکه جاده بستگی زیادی به مسائل اجتماعی و اقتصادی داشته است، در سالهای اخیر نحوه نگهداری ساختمان جاده‌های جنگلی، وضعیت رسوبدهی جاده‌ها، حجم ترافیک، آلودگی صوتی و تنوع زیستی گیاهان و جانوران حاشیه جاده مورد بحث و بررسی محققین قرار گرفته است(آکای و همکاران، 2007)1 وجود جاده‌ها و اهمیت آن‌ها در جنگل ضروری و غیر قابل اجتناب است استقرار جاده در جنگل خسارت‌هایی را به اکوسیستم جنگل وارد می‌کند که غیر قابل محاسبه است رسوب تولیدی ناشی از احداث جاده موجب از دست رفتن خاک و مانع از استقرار گونه‌های گیاهی جنگلی می شود(خلیل پور و حسینی ، 2008)2.

مدیریت اقتصادی جاده‌های جنگلی نه تنها شامل مدیریت هزینه‌های کل جاده بلکه شامل مدیریت هزینه‌های خسارت زیست محیطی ایجاد شده طی مراحل ساخت جاده و استفاده از آن نیز میشود. همچنین کارایی وسایل سنگین جاده‌‌سازی بایستی مورد مطالعه قرار گیرد تا از بهترین آن‌ها برای ساخت جاده استفاده گردد(پارساخو و همکاران، 2009). در یک جاده با میزان فاکتور ترافیک بالا معمولاً کیفیت مواد روسازی به کار رفته خوب است و در نتیجه تولید رسوب کاهش مییابد(آکای و همکاران، 2007). مدلهای مختلفی برای پیشبینی میزان رسوب دهی وجود دارد که میتوانند به کارشناسان جهت پیش‌بینی میزان تولید رسوب در جاده‌های جنگلی کمک کنند. هم چنین به منظور تجزیه و تحلیل طرح سیستم زهکشی عرضی و کاستن از حجم تحویل رسوب حاصل از جاده‌های جنگلی به رودخانه، نرم افزارها و مدل‌های مختلفی طراحی شده است(آکای وسیسان، 2005)3. مدلهای مختلفی مانند4WEPP،SEDMODL ، STJ-EROS،WARSEM، 5FROSAM، CULSEDو … برای پیشبینی میزان رسوبدهی وجود دارد که میتوانند به کارشناسان جهت پیشبینی میزان تولید رسوب در جادههای جنگلی کمک کنند. در این مطالعه ازمدلهای پیش بینی تولید رسوب WARSEM6 و SEDMODL برای تخمین میزان متوسط سالیانه تولید رسوب در جادههای جنگلی استفاده شد. مدلهای مذکور، یک برنامه مدلسازی مبتنی بر 7GIS هستند که توسط شرکتهای خصوصی در ایالات متحده آمریکا و با همکاری انجمن ملی بهسازی هوا و رودخانه توسعه پیدا کردند(داف وهمکاران2010 ). این مدلها قسمتهایی از یک جاده با پتانسیل رسوبدهی بالا در یک حوزه آبخیز را معین و مشخص میکنند. وضعیت دوری و نزدیکی جادهها به شبکه رودخانه، توسط دادههای مکانی سنجیده میشود. به منظور افزایش اعتبار مدل، اغلب مجموعهای از مشخصات مهم جاده مانند نوع کاربری، وضعیت روسازی، پهنای جاده، زمان ساخت، ارتفاع شیروانی خاکبرداری و شیب جاده به مدل اضافه میشود. مدل فرسایش سطح جاده واشنگتن توسط گروه منابع طبیعی واشنگتن طراحی شده است(داف وهمکاران2010 ). این برنامه قادر است فرآیند رسوبگذاری و زهکشی را از یک حوزه آبخیز پهناور گرفته تا یک قسمت کوچک از جاده مدلسازی کند. به کمک این مدل میتوان یک برنامه دراز مدت برای مدیریت پایدار جاده تدوین نمود. در تحقیق حاضر، هر دو مدل یاد شده جهت برآورد نرخ رسوب تولیدی توسط سطح جاده جنگلی مورد استفاده قرار گرفته و نتایج حاصل از آنها با یکدیگر مقایسه گردید. دانستن این مطلب می تواند درتعمیر و نگهداری جاده های جنگلی به نحوی که میزان رسوب تولیدی به حداقل برسد، به مدیران و طراحان این جاده‌ها کمک کند.
1-1-2-فرضیات
– کارآمدی SEDMODL بیشتر از مدل WARSEM در برآورد مقدار رسوب است .
– میزان رسوب برآورد شده برای سطح جاده توسط دو مدلWARSEM و SEDMODEL بیشتر از مقدار واقعی است.
1-1-3-اهداف
– به کارگیری مدلهای SEDMODL و WARSEM و ارزیابی قابلیت آنها در برآورد رسوب جاده جنگلی.
– مقایسه دو مدل SEDMODEL و WARSEMو بررسی میزان تفاوت آنها در برآورد رسوب جاده جنگلی.
1-2- تعاریف و مفاهیم
1-2-1- جاده جنگلی
به هر خط ارتباطی که حداقل استاندارد های لازم برای عبور کامیون‌ها را داشته باشد،جاده یا راه گفته می شود، برای دسترسی به تمام نقاط یک جنگل، مجموعه ای از راه‌ها ساخته می‌شود که به آن شبکه جاده جنگلی8می‌گویند(لطفعلیان و پارساخو،1391). ساختمان یک یک جاده جنگلی از اجزاء زیر ساخته شده است:
عرض عبور9: سطح تراز در آمده یا بستر ماشین رو را عرض عبور گویند.
شانه راه10: شانه های خاکی که در طرفین عرض روسازی شده قرار دارند، به حفظ مواد متشکله سطح راه، توقف اتومبیل وتامین عرض اضافی برای موارد اضطراری کمک می‌کنند.
کانال کناری11: جوی کناری جهت هدایت رواناب درسمت دیواره خاک برداری ساخته میشود.(پارساخو، 1391). (شکل1-1)

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل1-1- اجزاء پروفیل عرضی جاده (پارساخو، 1391 )
1-2-2-واحدهای همگن جاده12
یک واحد همگنطولی از جاده است که از نظر ترافیک، روسازی، شیب، پهنا، ارتفاع شیروانی خاکبرداری و پوشش گیاهی تغییرات کمی در آن به چشم می‌خورد. تمام جریانات سطحی یک قطعه ممکن است در انتها به یک آبراهه طبیعی یا مصنوعی، تغییر شیب عمده و گاه یک برجستگی ختم شود. همگن بودن خصوصیات واحدها بسیار حائز اهمیت می‌باشد (دابی و همکاران، 2004).
1-2-3- فرسایش پذیری خاک13
فرسایش پذیری در حقیقت بیان کمی حساسیت ذاتی خاک نسبت به جداشدن ذرات از بستر و انتقال آن توسط عوامل فرساینده است. به عبارت دیگر فرسایش پذیری خاک مقاومت خاک در برابرجدا شدن و انتقال ذرات است. خصوصیاتی از خاک که در فرسایش پذیری آن موثرند عبارتند از سرعت نفوذ، مقدار مواد آلی، بافت، ساختمان و کلوئیدهای خاک (رفاهی،1385).
1-2-4- هدر رفت خاک: مقدار خاک شسته شده از یک سطح معین را گویند که بر حسب تن در هکتار یا گرم در متر مربع بیان می شود (مهدوی، 1378).
1-2-5- نقش بافت، ساختمان و مواد آلی در هدر رفت خاک
بین مقدار سیلت یک خاک و فرسایش پذیری آن ارتباط نزدیکی وجود دارد. هر چه مقدار سیلت خاک بیشتر باشد و میزان فرسایش پذیری آن افزایش می یابد، زیرا سیلت چسبندگی ندارد. ارتباط بین درصد سیلت خاک و میزان فرسایش پذیری تحت تاثیر درصد مواد آلی و رس خاک می باشد. بین دو خاک با میزان سیلت برابر ولی مواد آلی و رس متفاوت، خاکی که میزان مواد آلی و رس بیشتری دارد، کمتر فرسایش پذیر است ( رفاهی،1385).
1-2-6- نقش سازند زمین شناسی در هدررفت خاک
با شناخت سنگ ها، حساسیت آن ها نسبت به فرسایش تا حدودی معلوم می شود. مثلا سنگ های آذرین با فرسایش کم در مقابل آب و هوا و یخبندان مقاوم هستند و سنگ های رسوبی مانند مارن های دوره میوسن با مقدار گچ و نمک زیاد پتانسیل فرسایشی بیشتر و سنگ‌های آهکی مقاومت بیشتری در مقابل فرسایش دارند (احمدی،1377).
1-2-7- نقش درجه شیب در هدر رفت خاک
نقش شیب زمین در فرسایش بر حسب خصوصیات خاک متفاوت است. اثر شیب در خاک های قابل نفوذ کاهش می‌یابد زیرا آب پیش از سرعت گرفتن در داخل خاک نفوذ می‌کند. با افزایش شیب پایداری خاک کاهش می‌یابد، به عبارت دیگر نیروی انتقال ذرات به طرف پایین افزایش می‌یابد. در صورت یکسان بودن سایر شرایط، شیب های تند فرسایش بیشتری ایجاد می‌کنند. زیرا در شیب تند، آب به سرعت به طرف پایین جاری می‌شود و انرژی جنبشی و قدرت فرسایندگی آن بیشتر می‌شود. اگر شیب زمین چهار برابر شود سرعت جریان دو برابر می‌شود یا با دو برابر شدن سرعت جریان، انرژی جنبشی و در نتیجه قدرت فرسایندگی آن چهار برابر می‌شود (مهدوی،1387).
1-2-8- نقش جهت شیب در هدر رفت خاک

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

شیب های آفتاب گیر معمولا نسبت به شیب‌های سایه‌گیر فرسایش بیشتری ایجاد می‌کنند، زیرا شیب‌های آفتاب‌گیر نسبت به شیب‌های سایه‌گیر گرمتر بوده و تبخیر بیشتری دارند، بنابراین ذخیره آب خاک کم شده، رشد پوشش گیاهی کمتر است. همچنین، در شیب‌های آفتاب‌گیر تابش شدید خورشید با تجزیه مواد آلی، چسبندگی خاک از دست رفته و مستعد فرسایش می‌شود (پارساخو، 1391).
1-2-9- رواناب14
زمانی که شدت بارندگی خالص در سطح زمین بر شدت نفوذ فزونی یافته و ذخیره چالاب سطحی پر شود، رواناب ایجاد خواهد شد. در حقیقت، رواناب از محاسبه اختلاف بین شدت بارندگی و نرخ نفوذ‌پذیری خاک بدست می‌آیدوقتی میزان مواد منتقله بیش از توان حمل رواناب باشد، رسوب گذاری شروع خواهد شد (فرسیت و همکاران، 2006؛ رفاهی، 1385).
1-2-10- الگوی جریان رواناب روی ساختمان جاده جنگلی
با وقوع بارندگی، رواناب از دامنه بالادست جاده روی شیروانی خاکبرداری سرریز شده و این جریان به همراه رواناب حاصل از شیروانی خاک‌برداری وارد جوی کناری می‌شود (پارساخو، 1391). در جاده گرده ماهی شکل نیمی از رواناب حاصل از شیروانی خاک‌ریزی وارد جنگل می‌شود (دابی و همکاران،2004).بخشی از جریان آب داخل جوی کناری از طریق آبروهای عرضی وارد دامنه پایین دست جاده شده و در سطح جنگل رسوب می‌کند و بخش دیگر مستقیما وارد آبروهای جنگلی می‌شود (پارساخو،1391).
شکل 1-2- الگوی جریان رواناب روی ساختمان جاده جنگلی (فو و همکاران 2010)
1-2-11- مدل برآورد رسوب SEDMODL
15SEDMODLیک برنامه مدلسازی مبتنی برGIS16است که در سال 1999 توسط شرکتی در شهر بیزایالات متحده آمریکا و با همکاری انجمن ملی بهسازی هوا و رودخانه توسعه پیدا کردند. این مدلها قسمتهایی از یک جاده با پتانسیل رسوبدهی بالا در یک حوزه آبخیز را معین و مشخص میکنند. وضعیت دوری و نزدیکی جادهها به شبکه رودخانه، توسط دادههای مکانی سنجیده میشود (آکای و همکاران17، 2008؛ سارفیلت18 و همکاران، 2011).
1-2-12- مدل برآورد رسوب WARSEM
WARSEM19یامدل فرسایش سطح جاده واشنگتنتوسط گروه منابع طبیعی واشنگتن طراحی شده است .این برنامه قادر است فرآیند رسوبگذاری و زهکشی را از یک حوزه آبخیز پهناور گرفته تا یک قسمت کوچک از جاده مدلسازی کند. به کمک این مدل میتوان یک برنامه دراز مدت برای مدیریت پایدار جاده تدوین نمود (داف وهمکاران، 2010 ).
1-2-13- سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)
به دلیل نیاز به تسریع امور اجرایی، محدود بودن منابع مالی و افزایش هزینه‌‌ها در کشور ما، استفاده از فن‌آوری‌های برتر مانند فناوری اطلاعات، سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) و تکنولوژی سنجش از دور(RS)20در امور جنگل‌داری ضروری و از اهمیت زیادی برخوردار است. سامانه اطلاعات جغرافیایی، یک سیستم رایانه‌ای برای مدیریت داده‌های مکانی است. هدف نهایی در کلیه پروژه‌های این سیستم،‌ ترکیب داده‌های مختلف از منابع گوناگون به منظور توصیف، آنالیز پدیده‌ها یا ایجاد نقشه‌های جدید است که می‌توانند در تصمیم گیری‌ها مورد استفاده قرار گیرند (هوشیارخواه، 1385).
فصل دوم
پیشینه تحقیق
2-1- سابقه ی تحقیق در داخل کشور:
– راهبری سی‌سخت و عبدی(1389) میزان تاثیر چهار عامل عرض روسازی، شیب طولی جاده، درصد پوشش گیاهی، و سن جاده در تولید رسوب جاده های جنگلی را با کمک CULSED در جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود کنارمورد بررسی قرار دادند. میزان رسوب تولیدی به کمک این مدل 19/13 تن در سال برآوردشد. برای نشان دادن میزان حساسیت تولید رسوب نسبت به هر یک از عوامل فوق، از ضریب همبستگی اسپیرمن بین دو متغیر استفاده کردند، نتایج نشان داد همبستگی میان عرض جاده و میزان رسوب تولیدی بیشترین و همبستگی بین سن و رسوب تولیدی کمترین مقدار است.
– حسینی و همکاران (1391) از مدل پیشبینی تولید رسوب SEDMODL، برای تخمین میزان متوسط سالیانه تولید رسوب در جادههای جنگلی سری 1 جنگلهای داراب کلا استفاده کردند سپس فاکتورهایی مانند طول جاده، عرض جاده، میزان رسوب دهی با توجه به وضعیت زمینشناسی، فاکتور مربوط به سطح جاده، فاکتور ترافیک، شیب، بارندگی و فاکتور تحویل دادن رسوب با استفاده از نقشههای GIS محاسبه کردند ونتایج نشان داد میزان فرسایش که در جادههای منطقه 514/77 تن در سال میباشد و از مقدار کل با توجه به فاکتور تحویل رسوب 175/13 تن در سال به آبراههها و رودخانهها وارد میشود.
– پارساخو (1391) به اندازه‌‌‌گیری مقدار رواناب و هدررفت خاک بخش‌های مختلف ساختمان جاده جنگلی در سری‌های لت تار و لولت – ساری پرداخت و با بهره‌گیری از SEDMODLنقشه خطر رسوب‌دهی شبکه جاده به دست آمد. به منظور ارزیابی کارایی این مدل نرخ رواناب و هدر رفت خاک با باران ساز مورد اندازه‌گیری مستقیم قرار گرفت. نتایج نشان داد که زمان لازم تا ظهور رواناب در جنگل و شیروانی خاکریزی طولانی تر از شیروانی خاکبرداری و سطح جاده بودسطح جاده در مقایسه با شیروانی خاکبرداری شیروانی خاکریزی و جنگل رواناب بیشتری تولید می‌کند. هم‌چنین کارایی SEDMODL در برآورد هدررفت خاک 23درصد بدست آمد.
2-2- سابقه ی تحقیق در خارج از کشور:
– لوس و بلک (1999) به بررسی رسوب تولید شده ناشی از جاده جنگلی در ساحل اورگان ایالت متحده آمریکا پرداختند. به این منظور جاده جنگلی را به هفتاد و چهار قطعه تقسیم کردند و به بررسی رابطه بین تولید رسوب و ویژگیهای جاده مانند فاصله میان زهکشهای عرضی، شیب جاده، بافت خاک و ارتفاع دیواره خاکبرداری پرداختند. نتایج نشان داد که تولید رسوب از جادههای که بافت لوم رسی سیلتی دارند حدود 9 برابر بیشتر جادههایی که بافت لومی شنی دارند است،هم‌ چنین خاک های دارای مقدار زیاد رس در مقایسه با خاک های در بردارنده مقادیر زیاد سیلت، پتانسیل فرسایش پذیری کمتری دارند و دانه‌های ریز شن سریعتر از دانه‌های درشت حرکت کرده وشسته می‌شوند.
– لوس و بلک (2001) به مطالعه تاثیرات ترافیک و نگهداری جاده بر تولید رسوبات جاده جنگلی در ساحل اورگان ایالت متحده آمریکا پرداختند. نتایج نشان داد که ترافیک سنگین در طول بارندگی و یا خراش جاده به منظور ایجاد کانال میزان فرسایش در جاده را افزایش میدهد. در خاکهای ریزدانه و با مواد روسازی شده با کیفیت در پلاتهای مورد مطالعه کندن (احداث) کانال رسوب بیشتری تولید میکند که این رسوب تولیدی معادل رسوبی است که ممکن است از تردد 12 کامیون حمل بار در روز ایجاد شود.
– گلن مورفی و وینگ (2005) به بررسی رسوبات دریافتی در جویها در روشهای بهره برداری تک گزینی و متمرکز در یک دوره 20 ساله در 4900 هکتار از جنگلهای کوهستانی ساحل اورگان ایالت متحده آمریکا با استفاده از سه مدل در یک package پرداختند. مدل SPECTRUMبرای برنامهریزی زمان برداشت در یک پریود 150 ساله و مدل NETWORK 2000 برای تعیین جادهها در یک دوره 20 ساله برداشت از جنگل و عبور کامیونهای حامل چوب استفاده شد. مدل SEDMODL2 نیز برای تخمین رسوبات دریافتی در جویها بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که در برداشت جنگل به شیوه متمرکز 36 درصد کاهش در کل رسوبات دریافتی در جویها نسبت به شیوه تک گزینی مشاهده گردید. جادهها در شیوه متمرکز رسوب کمتری تولید میکنند اما میزان تردد در این جادهها بالاست.
– آکای و همکاران (2007) مدلهایی را بر اساس روابط تجربی میان فاکتورهای محرک فرسایش تحت عنوان SEDMODL برای حوزه آبخیز جنگلی باسکنوس واقع در غرب شهر کهرمنمرس ترکیه طراحی کردند که امکان محاسبه حجم سالانه رسوب حاصل از شبکه جادههای جنگلی را به کمک تکنیکهای GIS فراهم نمود. در این تحقیق مقدار رسوب حاصل از جادههای جنگلی درجه دو با روسازی شنی، طول 893/5 متر، عرض 5 متر و شیب طولی 14 درصد 839/0 تن در سال بدست آمد.
– فیو و همکاران (2007) در جنوب شرق استرالیا به بررسی مدل WARSEM در پیش بینی رسوب دریافتی در دو منطقه Moruya-Deua و حوزه آبخیز رودخانه تورسو پرداختند. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که رسوبات ناشی از فرسایش جاده سالیانه 17000 تن در سال میباشد و کمتر از 8 درصد از رسوبات دریافت شده از جویها نشأت میگیرند و جالب اینکه تنها 2 درصد از کل بخش جاده نیمی از این رسوبات را تولید میکند.
– فیو و همکاران (2008) در جنوب شرق استرالیا به بررسی مدل WARSEM در پیش بینی رسوب دریافتی در دو منطقه Moruya-Deua و حوزه آبخیز رودخانه تورسو پرداختند. نتایج حاصل از این مدل نشان داد که میزان فرسایش سالیانه جادهها در این دو منطقه به ترتیب 35000 و 21000 تن در سال و تحویل رسوب به رودخانه به ترتیب 6 و 9 درصد بود. نتایج این مطالعه نشان داد که WARSEMنرخ فرسایش خاک را بیشتر از میزان واقعی برآورد کرد.
– مایرس (2008) در پژوهشی که در مورد کاهش رسوب در یافتی از جاده های جنگلی در جنگل تحقیقاتی مک دونالد دام ایالت متحده آمریکا پرداختند به این نتیجه رسیدند که رسوب ایجاد شده از جاده جنگلی در طول بارندگی ناشی از زیر لایه ها نیست بلکه از مواد روسازی شده (سنگریزهها) است و مدیران جاده جنگلی برای کاهش تولید رسوب جاده بایستی مواد روسازی مقاوم را به کارگرفته و به خوبی آن را متراکم کنند تا در برابر تایر ماشینها وایجاد شیار مقاومت نمایند. تراکم مواد سطح جاده و کنترل حداقل حمل بار و عدم برداشت چوب در هوای بارانی به بهبود سطح جاده و کاهش تولید رسوب کمک میکند.
– فیو و همکاران (2009) میزان فرسایش و رسوب جاده جنگلی را با ترکیب دو مدل WARSEM(مدل پیش بینی رسوب) و CatchMODS(مدل تکنیکهای ردیابی رسوبات ژئوشیمیایی) در جنوب شرقی استرالیا برآورد کردند. این مطالعه به منظور ارائه اطلاعات جامعی در مورد رسوب معلق در مورویا و حوضه رودخانه تورسو انجام گرفت. نتایج حاصل از ترکیب این دو مدل در دو منطقه مورد مطالعه نشان داد که میزان رسوب حاصل از جاده به ترتیب 9% و10% از کل رسوبات دریافتی در حوزه آبخیز بود.
– سارفلیت و همکاران (2011) ثابت کردند که برآورد تولید رسوب جاده در یک حوزه آبخیز در ایالت ارگون آمریکا از طریق اندازه گیری‌های میدانی رواناب و رسوب بهبود پیدا می‌کند. آن‌ها برای برآورد میزان رواناب ورسوب از مدل‌های DHSVM، WARSEM و SEDMODEL2 استفاده کردند. نتایج اندازه‌گیری‌های صحرایی نشان داد که میزان تحویل رسوب 9/6 تن در هکتار در سال برآورد شد، در حالی که با SEDMODEL2 و WARSEM تعدیلشده توسط مقادیر رواناب و رسوب اندازه‌گیری شده در صحرا، میزان تحویل رسوب به ترتیب 28درصد و 34 درصد کمتر از مقادیر به دست آمده توسط مدل‌های تعریف شده بدست آمد.
– اسگاست و همکاران (2011) میزان تولید رسوب 44 قطعه از جاده های جنگلی مناطق معتدله و مرطوب ایالت ارگون و کالیفرنیا را به کمک مدل‌هایWARSEM، SEDMODEL2، WEPPو RUSLEبرآورد نمودند. مدل‌های یاد‌ شده، میزان تولید رسوب را 2تا 8 برابر بزرگتر از مقدار واقعی ارائه دادند.مقادیر به دست آمده توسط این چهار مدل برای هر قطعه از جاده بسیار متنوع بود.
– ارهان کاسکن (2012) به برسی میزان تولید رسوب جاده جنگلی به کمک مدل‌های WEPP، SEDMODL، STJ-EROS در جنگل Anbardağ که در سواحل دریای سیاه کشور ترکیه واقع شده پرداخت وبه این نتیجه رسید میزان رسوب اندازه‌گیری شده توسط مدل SEDMODL کمتر از دو مدل دیگر برآورد و برای مدیران جنگل‌ها استفاده ازدو مدل SEDMODL و STJ-EROS آسان است ونتایج آن‌ها هم به واقعیت نزدیکتر می‌باشد.
2-2-3- جمع بندی نظرات ارائه شده
میزان تولید رسوب جاده جنگلی به کمک مدل‌های WEPP، SEDMODL، STJ-EROS ، WARSEM ، RUSLEنتایج نشان داد مدل ها نرخ فرسایش خاک را بیشتر از میزان واقعی برآورد می کنند . نتایج بررسیها نشان داده که با افزایش میزان شیب از 5 درصد به بیشتر از 10 درصد میزان فاکتور شیب از 1 به 5/2 افزایش مییابد و میزان تولید رسوب افزایش مییابد به همین علت ما میتوانیم در شیبهای بیشتر از 10 درصد، از موادی مانند شن وماسه که دارای فاکتور روسازی و سطحی کمتری هستند و میزان تولید رسوب را کاهش میدهند استفاده کرد. در برزیل با بهره‌گیری از مدل‌های WEPP، SEDMODL، STJ-EROS نشان داد که حدود 50 درصد طول جاده‌ها، دارای پتانسیل فرسایش بالایی است. بدین ترتیب با استفاده از نقشه خطر رسوبدهی شبکه جاده جنگلی می‌توان اولویت اجرای طرح‌های حفاظت و نگهداشت جاده را برای کنترل فرسایش در مناطق مختلف مشخص واز هدر رفت خاک جلوگیری کرد.
فصل سوم
مواد وروش‌ها
3-1- مواد
3- 1-1- مشخصات کلی منطقه مورد مطالعه
جنگل دارابکلا در جنوب شرقی شهر ساری بین طول شرقی “00 ´20°52 تا “00 ´31°52 و عرض شمالی “00 ´28 °36 تا “00´33 °36 قرار دارد. این جنگل شامل دو سری بوده که تا سال 1386 بخشی از منطقه مورد بهره برداری شرکت سهامی نکا چوب بوده است اما از آن به بعد سری یک آن به عنوان جنگل آموزشیو پژوهشی در اختیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری قرار گرفت. طرح جنگلداری سری یک دارابکلا شامل 41 قطعه با مساحت 2612 هکتار متعلق به حوزه استحفاظی جنگلداری ساری – کیاسر(شکل3-1) است.جنگلهای این منطقه در تقسیمبندی جغرافیایی جنگلهای جهان، بالاتر از عرضهای نیمه حارهای و پایین تر از عرضهای جغرافیایی مربوط به جنگلهای سردسیری قرار دارد. تیپ منطقه ممرز- انجیلی بوده و دارای خاک قهوهای شسته شده و در برخی موارد پسدوگلی میباشد. در مجموع در داخل طرح 24 کیلومتر جاده وجود دارد که عمدتا از نوع جاده درجه یک روستایی ودرجه یک جنگلی بوده وانشعابات داخلی آن عمدتا از نوع درجه 2 و3 جنگلی می‌باشد وتراکم جاده 87/10 متر درهکتار است (بی نام، 1383)..
الف- نقشه استان مازندران
ب- نقشه سری یک دارابکلا
شکل 3-1- موقعیت منطقه مورد مطالعه
3-1-2- شیب و ارتفاع از سطح دریا
جهت عمومی شیب در جنگل‌های دارابکلا، شمالی و شمال غربی می باشد. میانگین شیب حدود 40% است، حداقل شیب منطقه 5% و حداکثر آن 70% می باشد، گاه در بعضی از نقاط میزان شیب از این مقدار بیشر بوده و پرتگاه‌های پراکنده دیده می شود. حداکثر سطح عرصه در مناطق کم شیب واقع شده، حداقل ارتفاع از سطح دریا 180 متر و حداکثر ارتفاع از سطح دریا 874 متر است (بی‌نام 1383).
3- 1- 3- خصوصیات اقلیمی
جهت بررسی شرایط آب و هوایی جنگل‌های دارابکلا از آمار و اطلاعات 20 ساله ایستگاه هواشناسی مهدشت ساری که در ارتفاع 118 متر از سطح دریا به فاصله 20 کیلومتری از محدوده ی طرح قرار دارد استفاده شده است. متوسط باران سالیانه 8/983 میلی متر، حداکثر باراندگی ماهانه مربوط به آبان ماه به میزان 8/119 میلی متر و متوسط حداقل بارندگی مربوط به تیرماه به میزان حدود 1/36 میلی متر می باشد به همین دلیل فصل رویش طولانی است. سری یک دارابکلا بر اساس اقلیم نمای آمبرژه در منطقه ااقلیمی مرطوب تا خیلی مرطوب قرار گرفته است (بی‌نام 1383) .
3-1-4- خصوصیات زمین شناسی
وجود و گسترش طبقات مارنی و رسوبات سست دیگر در نهشتههای کواترنری، پلیوسن و میوسن این سری از یک طرف و عبور گسلهای متعدد در تمامی قسمتهای این منطقه از سوی دیگر شرایطی ایجاد نموده است که حساسیت منطقه به فرسایش را بالا برد. در مجموع علل اصلی وقوع لغزشهای منطقه را میتوان در بارندگیهای شدید و هم شیب بودن حرکت آبهای زیرزمینی با شیب لایهها، وجود واریزههای منفصل رس و مارن در بین بلوکهای سنگی، دخالتهای انسانی، عملکرد ناقص یا فقدان زهکشهای سطحی و عاری بودن شیبها از پوشش گیاهی و عامل گسل دانست. بنابراین با توجه به پتانسیل لغزشی بالای منطقه که با دخالت عامل انسانی میتواند به شدت تشدید گردد پیشنهاد میشود هر گونه برنامه ریزی با توجه به مطالعه نقشه فرم زمین که در واقع نوعی نقشه پهنه بندی خطر بروز زمین لغزش منطقه محسوب میگردد صورت پذیرد مشخصات تیپ‌های مختلف زمین‌شناسی در جدول( 3-1) آمده است.
جدول 3-1- مشخصات زمین شناسی منطقه مورد مطالعه
ردیفتیپ زمین شناسیدوران دورهسنگهای غالب سطحیفرم زمین1L.P CM3سوم میوسنکنگلومرا، مارن، مارن سیلتیمناطق جنگلی با شیب کم که از پایداری ضعیفی برخوردار بـوده و دارای نفوذپذیــری متــوسط میباشد.خاکزایی مناسب2L.M1سوم میوسنمارن، ماسه سنگ آهکی، سنگ آهک ماسهای، کنگلومرادامنههای با شیب تند بر روی مارنهای میوسن که دارای نفوذپذیری ضعیف بوده و ناپایدار محسوب میگردند. خاکزایی نسبتا ضعیف3L.M2سوم میوسنمارن، ماسه سنگ آهکی، سنگ آهک ماسهای، کنگلومرااین زمینها دارای شیب تقریبا متوسط بوده خاکزایی نسبتا خوب، نفوذپذیری این فرم ضعیف بوده و پایداری آن ضعیف است.4L.M3سوم میوسنمارن، ماسه سنگ آهکی، سنگ آهک ماسهای، کنگلومرامناطق جنگلی باشیب ملایم، خاکزایی بسیار خوب نفوذپذیری و پایداری از متوسط تا ضعیف متغیـر میباشد.5L.Rسوم میوسنمناطق گسلی مستعد حرکت و لغزش بوده و ناپایدار محسوب میگردد.
محدوده مورد مطالعه از دو تیپ زمین شناسی زیر تشکیل شده است شکل (3-2):
1- L.M2، این تیپ در بخش غرب تا جنوب غربی طرح دیده میشود از شیب توپوگرافی تقریبا متوسط برخوردار بوده و از سنگهای مارنی و ماسه سنگ آهکی، آهک ماسهای به همراه مختصری کنگلومرا تشکیل مییابند که به دوره میوسن مربوط میشوند، به دلیل گسترش و ضخامت مارن در این فرم از پایداری و نفوذپذیری ضعیفی برخوردارند.
2- LM3، دامنههای با شیب نسبتا ملایم که بر روی نهشتههای مارنی میوسن واقع است این فرم بیشترین گسترش را داشته و از نفوذپذیری و پایداری متوسط تا ضعیفی برخوردار است.
حاشیه دره‌ها را آبرفت‌های کوآرترنری در بر گرفته اند بنابراین وضعیت سنگ شناسی منطقه نشان از ناپایداری منطقه ومستعد لغزش و رانش بودن آن دارد.
شکل 3-2- نقشه زمین شناسی سری یک دارابکلا و جاده مورد مطالعه
3- 1- 5- مشخصات خاکشناسی
منشا خاک محدوده مورد مطالعه از سنگ های مادری آهکی و مارنی با ماسه سنگ آهکی می باشد، بر این اساس سه نوع تیپ خاک مشخص شد که عبارتند از 1- خاک قهوه‌ای جنگلی با pH قلیایی 2- خاک قهوه‌ای شسته شده با افق کلسیک 3- خاک قهوه‌ای شسته شده با پسدوگلی
سنگ مادر تشکیل دهنده خاک از نوع آهک، آهک مارنی و آهک ماسه‌ای می‌باشد. بنابراین بافت خاک کمی سنگین (رسی لومی) تا سنگین (رسی) و نفوذ‌پذیری آب در خاک غالبا متوسط و گاهی ضعیف است. pH خاک قلیایی ولی در خاک‌های تکامل یافته که عمل آبشویی آهک به طور کامل انجام گرفته، اسیدی تا خنثی می‌باشدریشه دوانی متوسط و عمق نفوذ ریشه حدود 70-65 سانتی متر است. علت این مسئله وجود سنگ‌های مادری، درصد زیاد رس و بافت سنگین در عمق زیرین می‌باشد که مانع پراکنش مناسب ریشه درختان قطور می‌شود. محدوده مورد مطالعه شامل زیر واحد اراضی به شماره‌های 2.1.2 و2.1.3 و 2.1.4 می‌باشد شکل (3-3)، خصوصیات هر یک از زیر واحد‌ها به شرح زیر است:
زیر واحد اراضی 2.1.2:
تیپ خاک قهوهای جنگلی با pH قلیایی متشکل از سنگهای آهکی و مارن با شیب متوسط گاهی کمی زیاد با پوشش جنگلی راش، ممرز، افرا، توسکا، انجیلی و ضخامت لاشبرگ حدود 4-1 سانتیمتر خاکی تکامل یافته بدون بیرون زدگی سنگی دارای سنگریزه کم حدود 5% در نیمرخ پروفیل با تیپ پروفیلی ABCکه دارای باد افتادگی درختان جنگلی، که علت آن عدم پراکنش مناسب ریشه در عمق زیرین است بافت خاک کمی سنگین Silty Clay loam تا Silty Clay نفوذپذیری آب در خاک بسیار ضعیف دارای لغزش و ریزش جدید توده خاک در بالا دانهای درشت در عمق زیرین چندوجهی رنگ خاک در بالا قهوهای تیره در عمق زیرین روشن، میزان خلل و فرج خاک کم تا متوسط تهویه در خاک به کندی صورت میگیرد.
زیر واحد اراضی 2.1.3:
تیپ خاک قهوهای شسته شده با افق کلسیک. متشکل از سنگهای آهکی و آهک مارنی همراه با آهک ماسهای با شیب کم گاهی متوسط بدون بیرون زدگی سنگی فاقد سنگریزه تا عمق یک متر با پوشش جنگلی راش، ممرز، توسکا در ارتفاعات پایین مخروبه با پوشش جنگلی انجیلی و بلوط ضخامت لاشبرگ حدود 3-1 سانتیمتر خاکی تکامل یافته نسبتاً عمیق تا عمیق با حداکثر عمق 120-110 سانتیمتر با تیپ پروفیلی ABC، ریشه دوانی متوسط عمق نفوذ ریشه حدود 70-65 سانتیمتر دارای بادافتادگی درختان قطور جنگلی که علت آن عدم پراکنش مناسب در عمق زیرین به علت درصد زیاد رس (بیش از 50%) میباشد نفودپذیری آب در خاک در بالا متوسط در عمق زیرین بسیار ضعیف که نفوذپذیری ضعیف آب در خاک بادافتادگی درختان جنگلی در سطح بعضی از پارسلها مشاهده میگردد.
-زیر واحد اراضی 2.1.4:

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید