بررسي اثر پخش سيلاب بر نفوذپذيري خاك (مطالعه موردي: پخش سيلاب داوودرشيد كوهدشت)

مقدمه سيل از جمله بلاياي طبيعي است كه خرابي‌هاي فراواني را در طبيعت به جاي مي‌گذارد. برنامه‌ريزي براي استفاده از سيلاب‌هاي فصلي ضمن اينكه اثرات تخريبي آن‌ها را كاهش مي‌دهد، منبع آبي جديدي را در اختيار مصرف‌كننده قرار مي‌دهد. پخش‌سيلاب يكي از روش‌هايي است كه زمينه را براي بهره‌برداري مطلوب از سيلاب‌ها فراهم مي‌‌سازد. از جمله محدوديت‌هايي كه پروژ‌هاي پخش سيلاب را تهديد مي‌كند، كاهش تدريجي ميزان نفوذ آب در خاك بوده كه عمدتاً به دليل مسدود شدن منافذ خاك در اثر پخش ذرات ريز و معلقي است كه به‌وسيله سيلاب حمل مي‌شود. ايستگاه پژوهشي پخش سيلاب داوودرشيد كوهدشت با هدف مهار سيلاب، تغذيه سفره‌هاي آب زيرزميني و سازگاري گونه‌هاي مختلف درختي در منطقه كوهدشت احداث شده است. مهم‌ترين مشكل اين سامانه، تجمع رسوبات در سطح بوده كه به مرور زمان باعث كاهش اثربخشي سامانه شده است. اهميت ايستگاه پژوهشي پخش سيلاب داوودرشيد كوهدشت زماني مشخص مي‌شود كه تا قبل از احداث اين طرح، شهر كوهدشت و روستاي آب باريكي در معرض وقوع سيل قرار داشته‌اند. هدف از اين پژوهش، بررسي تغييرات نفوذپذيري آب در خاك در ايستگاه پخش سيلاب داوود رشيد كوهدشت، همچنين مقايسه اين تغييرات نسبت به منطقه شاهد است. مواد و روش‌ها ايستگاه پخش سيلاب داوود رشيد در مختصات ۴۲ً  َ33 ْ۳3 عرض شمالي و ۰۳ً َ4۱ ْ4۷ طول شرقي (مساحت حدود ۲۳ هكتار) در دشت كوهدشت قرار گرفته است. اين پروژه در سال ۱۳۷۵ به بهره‌برداري رسيده است. اين ايستگاه داراي شش حوضچه رسوبگير و ۱۸ كانال گسترشي است. ابتدا محدوده طرح روي نقشه توپوگرافي تعيين شد و منطقه‌اي شبيه به منطقه پخش سيلاب (مشابه از لحاظ اقليمي و توپوگرافي، خاك‌شناسي) در فاصله ۲۰ الي ۵۰ متري به عنوان شاهد انتخاب شد. به منظور مقايسه نفوذپذيري خاك عرصه با زمين شاهد، نمونه‌برداري از خاك داخل نوارهاي سيل گرفته (منطقه پخش) و زمين مجاور عرصه كه سيلي در آن پخش نمي‌شود (منطقه شاهد) انجام شد. از عرصه پخش سيلاب ۲۸ و عرصه شاهد ۲۰ نمونه براساس روش سيستماتيك-تصادفي برداشت شد. در عرصه پخش سيلابي بين ۱۸ كانال گسترشي با استفاده از يك ترانسكت نواري به صورت تصادفي مبادرت به اندازه‌گيري مقدار نفوذپذيري شد. مقدار نفوذ با استفاده از استوانه‌هاي مضاعف در فواصل زماني ۱، ۲، ۳، ۴، ۵، ۶، ۷، ۸، ۹، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۳۰، ۶۰، ۸۰ و ۱۲۰ دقيقه (ثبت شد. براي تحليل آماري داده‌هاي نفوذپذيري داخل و خارج عرصه آزمون t-Student استفاده شد. براي مقايسه تغييرات نفوذپذيري آب در خاك در عرصه‌هاي مختلف پخش سيلاب در اثر سيل‌گيري، از آزمون كروسكال واليس استفاده شد. نتايج و بحث بررسي داده‌هاي برداشتي نفوذپذيري خاك در عرصه پخش سيلاب داوود رشيد كوهدشت نشان مي‌دهد كه ظرفيت نفوذ نهايي در منطقه شاهد (4/۱۲ سانتي‌متر در ساعت ) بيشتر از عرصه پخش سيلاب (2/۹ سانتي‌متر در ساعت ) است. با توجه به جدول استاندارد نفوذ هر دو عرصه پخش سيلاب و شاهد در كلاس نفوذپذيري متوسط واقع شدند و تفاوت چنداني باهم ندارند. آزمون t در زمان‌هاي مختلف بين عرصه‌هاي پخش سيلاب و شاهد نشان مي‌دهد كه در زمان‌هاي ۱، ۲ و ۳۰ دقيقه بين مقدار نفوذپذيري آب در خاك عرصه‌هاي پخش سيلاب و شاهد تفاوت معني‌داري در سطح ۵ درصد وجود دارد. در ساير زمان‌ها بين مقدار نفوذپذيري آب در خاك عرصه‌هاي پخش سيلاب و شاهد تفاوت معني‌داري در سطح يك درصد وجود دارد. نتايج بررسي آماري با استفاده از آزمون كروسكال واليس در زمان‌هاي مختلف بين عرصه‌هاي بالادست، ميانه و پايين‌دست پخش سيلاب نشان مي‌دهد كه در زمان‌هاي ۱، 80، 120 و مجموع زمان‌هاي ساعت دوم بين مقدار نفوذپذيري آب در خاك عرصه‌هاي مختلف پخش سيلاب تفاوت معني‌داري در سطح 5 و يك درصد وجود ندارد. در ساير زمان‌ها، از نظر اين پارامتر در بين عرصه‌هاي مختلف (بالادست، ميانه و پايين‌دست) پخش سيلاب تفاوت معني‌داري در سطح 5 درصد وجود دارد. سرعت نفوذ نهايي در عرصه‌هاي بالادست، ميانه و پايين‌دست به ترتيب 8/9، 7/3 و 8/1 سانتي‌متر بر ساعت بوده است. با توجه به جدول استاندارد نفوذ هر سه عرصه پخش در كلاس نفوذپذيري متوسط واقع شدند و تفاوت چنداني باهم ندارند.نتيجه‌گيري از نتايج اين پژوهش چنين استنباط مي‌شود كه عمليات پخش سيلاب، الگوي نفوذپذيري آب در خاك (مقدار و سرعت) را در عرصه پخش سيلاب داوود رشيد كوهدشت تحت تاثير قرار داده و منجر به كاهش سرعت نفوذ‌پذيري متوسط شده است. به دليل تجمع آب در پشت پشته‌ها (داخل عرصه‌ها) قبل از خروج آب مازاد از دريچه‌ها، مقدار مواد معلق بيشتري ته نشين شده و در كل باعث كاهش نفوذپذيري شده كه اين كاهش در سطح يك درصد معني‌دار هست. از نتايج بررسي سرعت نفوذ در عرصه‌هاي مختلف پخش سيلاب (بالادست، ميانه و پايين‌دست) استنباط مي‌شود، سرعت نفوذ در پايين دست عرصه پخش سيلاب بيشتر از بالادست و ميانه است. اين نتيجه‌گيري نشان مي‌دهد كه رسوبگذاري در بالادست باعث شده است كه سرعت نفوذ آب در خاك كاهش يابد. به طوركلي، نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد كه پخش سيلاب نفوذپذيري خاك را تحت ثاثير قرار مي‌دهد و باعث كاهش جزئي نفوذپذيري آب در خاك در طي زمان مي‌شود. همچنين، مقدار اين كاهش در عرصه‌هاي مختلف پخش سيلاب متفاوت بوده و از بالادست به سمت پايين دست عرصه پخش سيلاب (به دليل رسوبگذاري كمتر) سرعت نفوذپذيري افزايش جزئي پيدا مي‌كند، اما با توجه به مقايسات مربوط به ظرفيت نفوذ نهايي مشخص گرديد كه عرصه پخش سيلاب با منطقه شاهد از نظر نفودپذيري تفاوت چنداني باهم ندارند و از نتايج اين تحقيق استنباط مي‌شود كه پس از حدود ۳۰ سال از احداث اين سامانه، همچنان نفوذپذيري مناسب و سريع است و در سال‌هاي آتي نيز نبايد نگران چنين موضوعي شد. نتايج اين پژوهش به مديريت بهتر ايستگاه پژوهشي پخش سيلاب بر آبخوان داوودرشيد كوهدشت كمك مي‌كند.