نگاهي به دانه‌بندي رسوبات معلق رودخانه‌هاي مناطق خشك و نيمه‌خشك ايران و تاثير آن در سامانه‌هاي استحصال سيلاب

Attitude on River Suspended Sediment Grain-size in Arid and Semi-arid Regions of Iran and Its Impact on Floodwater Harvesting Systems

ار معلق بخش عمده ­اي از رسوبات رودخانه­ ها را تشكيل مي‌دهد. ذرات معلق از نظر دانه ­بندي به ندرت درشت ­تر از شن ريز هستند. اين رسوبات پس از ورود به سامانه‌هاي استحصال سيلاب نهشته شده و مي­توانند از ديدگاه­ هاي مختلف نظير نفوذپذيري و تغذيه آبخوان‌ها، حاصلخيزي و رشد گياهان و ظرفيت نگهداري آب خاك تاثيرگذار باشند. اگرچه منافع متعدد و در برخي از موارد ضررهايي براي رسوبات ورودي ذكر شده است، ليكن اظهار نظر علمي به دليل فقدان اندازه‌گيري دانه‌بندي بارمعلق خشكه‌رودهايي كه براي آبگيري عرصه‌هاي استحصال سيلاب استفاده مي‌شوند؛ تاكنون امكان‌پذير نبوده است. براي رفع اين مشكل، بافت و دانه‌بندي ذرات رسوبي معلق نهشته شده (نهشته‌هاي درياچه‌اي) بالغ بر 100 نمونه در 18 سامانه رسوبگذاري شده از سراسر كشور آناليز و مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از غالبيت مقدار سيلت (به طور متوسط 46درصد) و شن خيلي ريز (به طور متوسط 20درصد) در ميان مواد معلق است. به طوري كه مجموع سيلت و شن در رسوبات حداقل 66 و حداكثر 93 درصد با ميانگين 83 درصد است كه مؤيد نقش بيشتر ذرات درشت‌تر (m2<) در مواد معلق نهشته شده مي‌باشد. همچنين در اكثر موارد، رسوبات نهشته شده داراي بافت لوم و لوم سيلتي بوده كه نشان از متوسط يا سبك بودن بافت دارد. به اين ترتيب، نفوذ سامانه ها تا حد مطلوب كاهش مي يابد و به عامل محدود كننده تبديل نمي­شود. به نظر مي­رسد عواملي ديگر نظير ضخامت زياد رسوبگذاري در يك رويداد، ساختمان لايه‌اي رسوبات با تناوب لايه‌هايي از ذرات ريزتر در حد رس و عدم انجام شخم و كشت و كار در كاهش نفوذپذيري سامانه­ هاي استحصال سيلاب تاثيرگذارتر است.

Suspended sediments (SS) constitute the major part of river loads. Their grain sizes predominantly are smaller than fine sand. The deposition of SS in the floodwater harvesting systems (FWHS) affects several characteristics such as infiltration rate, aquifers recharging, soil fertility, plant growth and soil water capacity. Although numerous advantages and a few disadvantages were listed for the sediment deposition in FWHS, due to lack of measurements on particle size distribution of SS, inclusive assessment on sedimentations has been impossible up to now. To overcome this limitation, the texture and particle size distribution of more than 100 fine deposit samples taken from 18 sedimentation areas across the country were analyzed. The results showed the dominance of silt (average 46%) followed by very fine sand (average 20%) that totally composes 66-93% (average 83%) of deposited fine sediments. This indicates that coarser (> 2m) particles comprise the major partition of the SS. On the other hand, the texture of most samples is loam and silt loam, which represents a medium to coarse texture. Therefore, the infiltration rate of the FWHS reduces to an optimum level without becoming a limiting factor. It seems that some other factors including high deposition thickness at an event, a layered structure with alternating clay layers and failure in plowing and cultivation are responsible for reducing the permeability of FWHS.