| تعداد نشریات | 285 |
| تعداد نشریات سازمان | 83 |
| تعداد شمارهها | 3,094 |
| تعداد مقالات | 34,531 |
| تعداد مشاهده مقاله | 49,377,737 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 79,826,799 |
ارزیابی تلهاندازی رسوب در بندهای اصلاحی، مطالعه موردی: حوزه آبخیز نهضتآباد | ||
| مهندسی و مدیریت آبخیز | ||
| دوره 16، شماره 4، دی 1403، صفحه 586-599 اصل مقاله (1.26 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwmse.2024.365173.2051 | ||
| نویسندگان | ||
| محسن آرمین* 1؛ حمیده زاهدی خواه2؛ ملیحه مزین3 | ||
| 1استادیار، گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران | ||
| 2دانش آموخته کارشناسی ارشد آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران | ||
| 3استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه بندهای اصلاحی، سازههای ساده و نسبتاً کم هزینه هستند که بهدلیل عدم نیاز به مصالح و تکنولوژی خاص، بهطور گستردهای جهت کنترل رسوب در حوزههای آبخیز مورد استفاده قرار میگیرند. این نوع بندها بیشترین حجم عملیات اصلاحی آبخیزداری را در ایران به خود اختصاص میدهند. لذا، با توجه به فراوانی احداث و در نتیجه هزینه ساخت، بررسی عملکرد آنها در حوزههای آبخیز جهت شناسایی نقاط قوت و ضعف آنها ضروری است. ارزیابی تلهاندازی رسوب بندهای اصلاحی و انتخاب درست شاخصهای اثرگذار بر عملکرد رسوبگیری آنها هدف اصلی این پژوهش است. مواد و روشها در این پژوهش، ارزیابی بندهای اصلاحی از منظر عملکرد رسوبگیری در حوزه آبخیز نهضت آباد در شهرستان کهگیلویه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور بعد از تعیین شاخصهای مرتبط با حجم رسوبات نهشته شده در پشت 11 بند اصلاحی منتخب و محاسبه حجم آنها، میزان رسوبگیری ابتدا اندازهگیری و سپس با محاسبه سه ضریب تلهاندازی رسوب متفاوت برآورده شده است. درنهایت، هم با محاسبه نسبت تحویل رسوب، تولید رسوب اندازهگیری شده و برآورده شده به تلفات خاک معادل آن در سطح زیرحوضههای بالادست بندهای اصلاحی تبدیل شد. نتایج و بحث نتایج نشان داد که میزان تولید رسوب ویژه اندازهگیری شده در زیرحوضههای بالادست بندهای اصلاحی از 0.001 تا 1.80 و به طور میانگین 0.13 تن در هکتار در سال است. با در نظر گرفتن نسبت تحویل رسوب که از 18 تا 51 درصد برای بندهای اصلاحی منتخب متغیر بوده، این میزان تولید رسوب معادل 0.01 تا 2.1 و بهطور میانگین 0.3 تن در هکتار در سال تلفات خاک در سطح زیرحوضههای بالادست بندهای اصلاحی است که در مقایسه با اعداد و ارقام ارائه شده برای متوسط تلفات خاک در اغلب حوزههای آبخیز ایران عدد بسیار کمی است. با در نظر گرفتن ضرایب مختلف تلهاندازی رسوب، مقادیر میانگین برآورد شده تولید رسوب ویژه برای زیرحوضههای بالادست بندهای اصلاحی 2.88، 7.46 و 0.87 تن در هکتار در سال متغیر است که این میزان رسوبات بهترتیب معادل 9.41، 30.5، 3.49 تن در هکتار در سال تلفات خاک است که در مقایسه با میزان متوسط تلفات خاک حوزههای آبخیز ایران، اعداد معقولتر و منطقیتری بهنظر میآیند. نتیجهگیری با توجه به عوامل مؤثر بر ضریب تلهانداری رسوب، میتوان گفت که اگر بندهای اصلاحی در نقطهای از آبراهه احداث شوند که نسبت ظرفیت ذخیره مخزن بند به مساحت زیرحوزه آبخیز بالادست بندها بیشتر باشد، ضریب تلهاندازی رسوب در بندها افزایش یافته که به لحاظ کارایی رسوبگیری مطلوبتر است. با بررسی مقدار ضرایب تلهاندازی رسوب در بندهای اصلاحی مورد بررسی در حوزه آبخیز نهضت آباد که نسبتاً کم هستند، میتوان گفت که یکی از دلایل کم بودن ضرایب، کاهش نسبت ظرفیت ذخیره مخزن بند به مساحت حوزه آبخیز بالادست آنها است. لذا، چنانچه اصول علمی در انتخاب صحیح پارامترهای مؤثر بر رسوبگیری بندهای اصلاحی رعایت نشود، اجرای چنین پروژههایی اثربخشی لازم و کافی را ندارد، ضمن اینکه رسوب اندازهگیری شده در این بندها و تلفات خاک معادل آن مبنایی برای اجرای سایر اقدامات آبخیزداری در حوزههای آبخیز است و چنانچه دقیق نباشد، میتواند منجر به عدم اثر بخشی این اقدامات و محاسبات نادرست شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| اقدامات آبخیزداری؛ تلفات خاک؛ تولید رسوب؛ حوزه آبخیز؛ کارایی رسوبگیری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluation of sediment trapping in check dams, case study: Nehzatabad Watershed | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohsen Armin1؛ Hamide Zahedikhah2؛ Maleeha Mozayyan3 | ||
| 1Assistant professor, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Yasouj University, Yasouj, Iran | ||
| 2Graduated M.Sc. of Watershed Mnagement, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran | ||
| 3Assistant professor, Faculty of Natural Resources, Behbahan Khatam Alanbia University of Technology, Behbahan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction Check dams are simple and relatively low-cost structures that are widely used to control sedimentation in watersheds due to the lack of special materials and technology. These types of dams have the largest amount of watershed improvement operations in Iran. Therefore, considering the frequency of construction and as a result the cost of construction, it is necessary to investigate their performance in watersheds to identify their strengths and weaknesses. Evaluation of sediment trapping of check dams and correct selection of parameters affecting their sedimentation performance is the main goal of this research. Materials and methods In this research, the evaluation of check dams from the perspective of sedimentation performance in the Nehzatabad watershed in Kohgiluyeh county has been investigated. For this purpose, after determining the parameters related to the volume of sediments deposited behind 11 selected check dams and calculating their volume, the amount of sediment yield was first measured and then estimated by calculating three different sediment trapping coefficients. Finally, by calculating the sediment delivery ratio, the measured and estimated sediment yield was converted into its equivalent soil loss on the surface in the upstream sub-watershed of the check dams. Results and discussion The results showed that the amount of specific sediment yield measured in check dams is from 0.001 to 1.08 and on average 0.13 tons per hectare per year. Considering the ratio of sediment delivery, which varied from 18 to 51 percent for selected dams, this amount of sediment yield is equivalent to 0.01 to 2.1 and an average of 0.3 tons per hectare per year of soil loss in the upstream sub-watersheds of check dams, which is a very small number compared to the figures presented for the average soil loss in most of Iran's watersheds. Taking into account different coefficients of sediment trapping, the estimated average values for specific sediment yield in check dams are 2.88, 7.46 and 0.87 tons per hectare per year, which are equivalent to 9.41, 30.5, 3.49 tons per hectare per year of soil loss respectively, which compared to the average amount of soil erosion in Iran's watersheds, seem more reasonable and logical numbers. Conclusions Considering the factors affecting the sediment trapping coefficient, it can be said that if check dams are built at a point in the waterway where the ratio of the storage capacity of the dam reservoir to the area of the sub-watershed upstream of the dams is higher, the sediment trapping coefficient in the dams will increase, which it is more favorable in terms of sedimentation efficiency. By examining the amount of sediment trapping coefficients in the investigated check dams in the Nehzatabad watershed, which are relatively low, it can be said that one of the reasons for the low coefficients is the reduction in the ratio of the storage capacity of the dam reservoir to the area of their upstream watershed. Therefore, if the scientific principles are not observed in the correct selection of the effective parameters for the placement of check dams, the implementation of such projects does not have the necessary and sufficient effectiveness, while the sediment measured in these dams and the soil erosion equivalent to it are a basis for the implementation of other watershed management measures are in watershed areas and if they are not accurate, It can lead to ineffectiveness of these measures and incorrect calculations. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Sediment trap efficiency, Sediment yield, Soil loss, Watershed, Watershed measures | ||
| مراجع | ||
|
Abasi Jondani, SH., Nazari Samani, A.A., Heshmat Alvaezin, S.M., 2019. Evaluation of the performance of check dams in the control of discharge and sediment load in the period of useful life, case study: Kand Watershed. J. Water Soil Con. Res. 27(2), 89-108 (in Persian). Balooni, K., Kalro, A.H., Kamalamma, A.G., 2008. Community initiatives in building and managing temporary check-dams across seasonal streams for water harvesting in South India. Agr. Water Manage. 95, 1314-1322. Bazoffi, P., Baldassarre, G., Vacca, S., 1996. Validation of PISA2model for automatic assessment of reservoir sedimentation. In: Albertson M.L, Molinas A, Hotchkiss R. Proceedings of The International Conference on Reservoir Sedimentation. Fort Collins: Colorado State University, 519-528. Boardman, J., 1995. Damage of property by runoff from agricultural land, South Downs, Southern England 1976-1993. Geogr. J. 161, 177-191. Boix-Fayos, C., de Vente, J., Martinez-Mena, M., Barbera, G.G., Castillo, V., 2008. The impact10of land use change and check-dams on catchment sediment yield. Hydrol. Process 22, 4922-4935. Bombino, G., Gurnell, A.M., Tamburino, V., Zemal, D.A., Zimbone, S.M., 2011. Adjustments in channel form, sediment calibre and vegetation around check-dams in the headwater reaches of mountain torrents Calabria, Italy. Earth Surf. Proc. Land. 34, 1011-1021. Bombino, G., Gurnellb, A.M., Tamburinoa, V., Zemaa, D.A., Zimbonea, S.M., 2008. Sediment size variation in torrents with check dams: effects on riparian vegetation. Ecol. Eng. 32, 166-177. Brown, C.B., 1943. Discussion of Sedimentation in reservoirs. In: Witzig, J. (Ed.), Proceedings of the American Society of Civil Engineers, 69, 1493-1500. Cao, S.X., 2008. Impact of spatial and temporal scales on afforestation effects: Response to comment on “why large-scale afforestation efforts in China have failed to solve the desertification problem”. Envir. Sci. Tech. 42, 7724-7725. Castillo, V.M., Mosch, W.M., Garcia, C.C., Barbera, G.G., Cano, J.N., Lopez-Bermudez, F., 2007. Effectiveness and geomorphological impacts of check dams for soil erosion control in a semiarid Mediterranean catchment: El Carcavo (Murcia, Spain). Catena 7(3), 416-472. Dewolfe, V.G., Santi, P.M., Ey, J., Gartner, J.E., 2008. Effective mitigation of debris flows at Lemon Dam, La Plata County, Colorado. Geomorphol. 96, 366-377. Esmaeili Namaghi, A., Hassanli, A.M.V., 2007. Investigating the performance of sedimentation dry stone dams along waterways in the deposition of fine-grained materials (case study: Darudzen dam watershed). Water Soil Sci. (Agricultural Sciences and Techniques and Natural Resources) 11,1 (A), 13-23 (in Persian). Goel, P.K., Samra, J.S., Bansal, R.C., 1996. Sediment retention by gabion structures in Bunga Watershed. Indian J. Soil Cons. 24(2), 107-110. Hadley, R.F., Walling, D.E., 1984. Erosion and sediment yield: some methods of measurement and modellings. Hassanli, A.M., Esmaeli Nameghi, A., Beecham, S., 2009. Evaluation of the effect of porous check dam location on fine sediment retention (a case study). Environ. Monit. Assess., 152, 319-326. Heede, B.H., 1979. Deteriorated watershed can be restored: a case study. J. Environ. Manage. 3, 271-281. Heede, B.H., Mufich, J.G., 1973. Functional relationships and a computer program for structural gully control. J. Environ. Health, 45, 5-12. Hernandez Laguna, E., Martinez Lioris, M., Romero Diaz, A., 2004. Determination del volumen de sedimentos retenidos en diques de correccion hidrologica. In Bento G. D, Herrero A. (Eds.), Riesgos Naturalesy Antropics en Geomorfologica: ESG y CSIC, Madrid, 201-210. Honxiong, Z., 1998. The uses of silt trap dams in Zingzi river basin. ASAE, 1064-1069. https://www.mehrnews.com/news/5820860/ https://www.tasnimnews.com/fa/news/1402/05/03/2930858. Hudson, N., 1995. Soil conservation ( No. 3. Edition). BT Batsford. Hudson-Edwards, K.A., Macklin, M.G., Jamieson, H.E., Brewer, P.A., Coulthard, T.J., Howard, A.J., Turner, J.N, 2003. The impact of tailings dam spills and clean-up operations on sediment and water quality in river systems: the Ríos Agrio–Guadiamar, Aznalcóllar, Spain. Appl. Geochem. 18, 221-239. Kheirandish, H., Pishdad, S., Esmaeilpoor, Y., 2015. Quantitative and qualitative evaluation of the effectiveness of the dry stone dam in settling the suspended flood load, case study: Dam Tang Darab watershed). J. Environ. Erosion Res. 5, 2(18), 1-14 (in Persian). Lioyd, S.D., Bishop, P., Reinfelds, I., 1998. Shoreline erosion: a cautionary note in using small farm dams to determine catchment erosion rates. Earth Surf. Proc. Land. 23, 905-912. Liu, C.M., 1992. The effectiveness of check dams in controlling upstream channel stability in northeastern Taiwan. Erosion, Debris Mows and Environment in Mountain Regions, Proceedings of the Chengdu Symposium, July 1992, Publications-IAHS, 209p. Martinez de Azagra, A., Fernandez de Villara, R., Sesena Rengel, A., Mendez Carvajal, C., Diez Hernandez, J.M., Navarro Hevia, J., Varela Nieto, J.M., 2002. Metodologia para la inventariacion de diques forestales gavionados. Aplicacion en la provincia de Palencia. Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencia Forestal 13, 171-181. Mohammadi, S.H., Balouei, F., Haji, K.H., Khaledi Darvishan, A., Karydas, C.H., 2021. Country-scale spatio-temporal monitoring of soil erosion in Iran using the G2 model. Int. J. Digit. Earth 14, 8, 1019-1039. Moore, C.M., 1996. Effect of small structure on peak flow, in effect of watershed change on stream flow. Water Resources Symposium NO2, Austin, Texas, October 1968, P101-117, University of Texas Press, Austin and London, 17 p. Mosaffaie, J., Salehpour Jam, A., 2018. Economic assessment of the investment in soil and water conservation projects of watershed management. Arab. J. Geosci. 11, 368. Mosaffaie, J., Talebi, A., 2014. A statistical view to the water erosion in Iran. Exten. Develop. Watershed Manage. 2(5), 9-17. Nyssen, J., Veyret-Picot, M., Poesen, J., Moeyersons, J., Haile, M., Deckers, J., Govers, G., 2004. The effectiveness of loose rock check dams for gully control in Tigray, northern Ethiopia. Soil Use and Manage. 20(1), 55-64. Panhwar, V., Zaidi, A,. Ullah, A., 2021. Performance Evaluation Methods for Check-Dams in Balochistan: A Review. Mehran University Research J. of Eng. and Technol. 40(3), 671-679. Parsamehr, M.R., 1999. Investigating the efficiency of the check dam structure in collecting sediment, a case study of the Ghar Mahaleh watershed in Kordkoi County. Proceedings of the Second National Erosion and Sedimentation Conference. Khorramabad, Lorestan University, 257-264 (in Persian). Pham, MV., Kim, YT., Performance evaluation of check dam location using small-scale flume channel and numerical simulation. Environ. Earth Sci. 82, 506. Ran, D.C., Luo, Q.H., Zhou, Z.H., Wang, G.Q., Zhang, X.H., 2008. Sediment retention by check dams in the Hekouzhen-Longmen section of the Yellow River. Int. J. Sediment Res. 23 (2), 159-166. Roehl, J.E., 1962. Sediment source areas, delivery ratios, and influencing morphological factors. International Association of Scientific Hydrology, Commission of Land Erosion, Publication 59, 202-213. Romero Díaz, A., Alonso Sarría, F., Martínez Lloris, M., 2007a. Erosion rates obtained from check-dam sedimentation (SE Spain). A multi-method comparison. Catena 71, 172-178. Roshani, R., 2003. Evaluating the effect of check dams on flood peaks to optimize the flood control measures: case study in Iran. Enscheda, ITC, Netherland. Sichingabula, H.M., 1997. Problems of sedimentation in small dams in Zambia. In: Walling, D.E., Probst, J.L. (Eds.), Human impact on erosion and sedimentation (proceedings of the Rabat symposium, IAHS Publication, 245. IAHS Press, Wallingford 251-259. Tuan, C.H., 1988. Study on the gully control by used-tire structure in northern Taiwan. Proceedings of the Fifth International Symposium on Land Slides, Rotterdam, The Netherlands 2, 1001-1006. Vaibhau, G., Jothiprakash, V., 2010. Modelling the time variation of reservoir trap efficiency. J. Hydrol. Eng. 15(12), 1001-1015. Verstraeten, G., Poesen, J., 1998. Flooding of properties and sedimentation in retention ponds in central Belgium, Modelling soil erosion, sediment transport and closely related hydrological processes 187-193. Wallingford: IAHS publication. Vice President's Strategic Planning and Supervision. 2008. Basics of designing and implementing guidelines for erosion control structures - Volume 1: Basics of designing and implementing guidelines for Banqueting. Publication No. 450-1. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 638 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 319 |
||