بهينه‌سازي زهكش‌هاي عرضي شبكة جادۀ جنگلي با استفاده از مدل CULSED (مطالعة موردي: بخش نم‌خانه، جنگل خيرود)

Optimizing Forest Road Cross Drainage Using CULSED

جاده‌های جنگلی مهم‌ترین عامل تولید رسوب در اكوسیستم‌های جنگلی‌اند. به‌سبب اهمیت این موضوع، تاكنون مدل‌های زیادی بر ‌اساس روابط تجربی به‌‌منظور برآورد رسوب تهیه شده است. در این مطالعه، میزان رسوب سالانۀ حاصل از شبكة جادۀ جنگلی بخش نم‌خانه به‌صورت تن در سال و با استفاده از مدل CULSED در نرم‌افزار ArcGIS برآورد شد. لایه‌های مكانی پایه شاملِ توپوگرافی، آبراهه‌ها، جاده‌ها، و آبروها، و داده‌های تكمیلی نیز شامل نوع سنگ مادر، میزان پوشش گیاهی، متوسط بارش، عمر جاده، میزان ترافیك، نوع روسازی، و شیب جاده بودند كه در مدل استفاده شدند. ابتدا پایگاه داده‌های رقومی مورد نیاز مدل تشكیل و مدل بر اساس آن اجرا شد. سپس مكان‌هایی كه میزان رسوب بالایی داشتند، مشخص شدند و با تعیین آبروهای اضافی در مكان‌های مناسب، سعی شد تولید و ورود رسوب به شبكة هیدروگرافی منطقه كاهش یابد. نتایج نشان داد مقدار رسوب با توجه به 38 آبروی موجود در منطقه 2/13 تن در سال است كه با افزودن 16 آبروی پیشنهادی در قسمت‌‌های دارای رسوب بالا، مقدار رسوب به 5/8 تن در سال، یعنی حدود 36 درصد، كاهش یافت. بنابراین، با توجه به اهمیت كاهش رسوب حاصل از جاده‌‌ها در جنگل، مهندسان برای یافتن تعداد و مكان بهینۀ آبروها، می‌توانند قبل از ساخت جاده‌ها از این ابزار استفاده كنند. البته با توجه به داده‌‌های مكانی موجود و فقدان مدل بومی، قطعیت كافی در نتایج وجود نخواهد داشت كه باید در نظر گرفته شود.

Forest roads are known as the most important factor of sediment production in forestecosystems. Because of the importance of this issue, several models developed based onempirical relationships to estimate sediment yield. In this study, the amount of annual sedimentyield derived from a forest road network was estimated as tons per year using CULSED modelin ArcGIS. Base spatial layers such as: topography, stream, roads, and culverts were used inthis model. Additional data such as the bed rock, vegetation, average precipitation, road age,the amount of traffic, road surface and road gradient were used in the model. First, digitaldatabases were developed and the model was run. Then places with high rates of sedimentyield were specified and some culverts were designed in appropriate places to decrease theamount of sediment production. The results showed that the amount of sediment with regards toexisting 38 culverts was 13.2 tons per year. Adding 16 proposed culverts in the areas with highsediment production resulted in 36% decrease in sediment yield. So, given the importance ofreducing sedimentation from roads in the forest, this tool can be used before road constructionto find optimal number and location of culverts by engineers. However, due to lack of availabledata and a native model, some uncertainty will be encountered that should be considered.