تاثیر مشخصات فنی تقاطع جاده-آبراهه و اقدامات حفاظتی بر مقدار رسوب آبراهه‌های جنگلی (مطالعه موردی طرح تخت مینودشت استان گلستان)

سابقه و هدف: عبور جاده جنگلی از مسیر رودخانه یا آبراهه‌های طبیعی می‌تواند تغییرات ساختاری از جمله تنگ شدن مسیر رودخانه و در نتیجه افزایش سرعت جریان و تولید رسوب را به دنبال داشته باشد. زمانی که رواناب عبوری از گنجایش هیدرولوژیکی آبرو و یا پل تجاور ‌نماید و یا حوضچه ورودی با رسوبات و یا شاخ و برگ مسدود ‌گردد، جریان بر روی جاده سرریز می‌شود که منجر به تولید رسوب می‌گردد. هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر وضعیت رویه جاده بر مقدار رسوب آبراهه‌های جنگلی، بررسی تاثیر درصد پوشش شیب‌های مشرف به تقاطع جاده-آبراهه و میزان ترافیک بر مقدار رسوب آبراهه‌های جنگلی و همچنین تاثیر تیمارهای حفاظتی زمین‌پارچه و چپر مرده بر مقدار رسوب تولید شده در تقاطع جاده-آبراهه است.مواد و روش: منطقه مورد مطالعه جزء طرح جنگل‌داری تخت در حوزه آبخیز شماره 91 می‌باشد. در این تحقیق نخست جاده‌های جنگلی سری به دو کلاس مسیرهای دارای ترافیک زیاد (حداقل 80 تردد در روز – جاده دسترسی به معدن) و ترافیک کم (حداکثر 5 تردد در روز) طبقه‌بندی شد. در هر طبقه ترافیک دو تقاطع جاده-آبراهه با شرایط یکسان شناسایی شد. مشخصات سطح مشارکت کننده در تولید رسوب (طول و عرض شیروانی‌ها در محل تقاطع)، نوع و درصد پوشش شیروانی‌ها و وضعیت رویه جاده‌ها ارزیابی شد. در مرحله بعد تیمارهای حفاظتی چپرمرده و زمین‌پارچه کنفی روی شیب‌های مشرف به محل تقاطع جاده-آبراهه به‌اجرا در‌‌آمد. قبل و بعد از اجرا تیمارها، نمونه‌های رواناب 5 متر قبل از ورود به آبرو و 5 متر بعد از خروج از آبرو جمع‌آوری شد. در مجموع برای هر تیمار، 10 تکرار نمونه‌برداری رواناب انجام شد. داده‌های گردآوری شده سپس جهت تجزیه و تحلیل وارد نرم‌افزار آماری شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که مقدار بار معلق رسوب آبراهه‌های جنگلی هنگام عبور از تقاطع جاده-آبراهه به میزان 64 درصد افزایش یافت و از 12/0 گرم در لیتر به 33/0 گرم در لیتر رسید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که ترافیک، درصد پوشش شیروانی‌های مشرف به تقاطع جاده-آبراهه و وضعیت رویه جاده‌ها در سطح اطمینان 95 درصد تاثیر معنی‌داری بر مقدار بار معلق رسوب آبراهه‌های جنگلی داشت. در حالی که هیچ اثر معنی‌داری از جانب طول شیروانی‌های خاکی و اثرات متقابل بین سایر متغیرهای مستقل بر مقدار بار معلق رسوب آبراهه-ها مشاهده نشد. با افزایش مقدار ترافیک و همچنین مقدار upci ، مقدار بار معلق رسوب کاهش یافت. با افزایش درصد پوشش شیروانی‌ها، مقدار بار معلق رسوب آبراهه‌های جنگلی در محل تقاطع جاده-آبراهه به میزان 48 درصد کاهش یافت. تیمارهای زمین‌پارچه و چپر مرده توانستند مقدار بار معلق رسوب آبراهه‌ها را به‌ترتیب 57 و 54 درصد کاهش دهند. نتیجه‌گیری: داشتن بودجه کافی برای مرمت و بازسازی جهت تداوم جریان ترافیک عبوری از روی جاده امری ضروری می‌باشد. این امر منجر به تولید بار معلق رسوب کمتر در تقاطع جاده-آبراهه می‌گردد. ضمن اینکه استفاده از تیمارهای حفاظتی مانند زمین‌پارچه و چپر مرده برای حفاظت خاک امری ضروری می‌باشد. یافته‌ها نشان داد که کارایی این دو تیمار یکسان است اما به لحاظ کارکرد اقتصادی تیمار چپر مرده مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌باشد.

the effect of technical characteristics of road-waterway intersection and protective measures on the amount of sediment in forest waterways (a case study of minodasht flat design in golestan province)

background and objectives: the presence of a forest road intersecting a river or natural water body can trigger structural alterations, such as constriction in the watercourse's width, consequently elevating flow velocity and sediment generation. instances where runoff surpasses the hydrological capacity of a bridge or culvert, or when the inlet pond becomes obstructed by sediments or vegetation, can lead to overflow onto the road, resulting in sediment production. this study aims to explore theimpact of road surface conditions on sediment accumulation in forest waterways. it also seeks to analyze how the percentage of slope coverage near road-waterway junctions and traffic volume influence sediment levels in these water bodies. additionally, the study investigates the effectiveness of soil protection interventions, including geotextiles and dead hedges, inmitigating sediment production at road-waterway intersections.materials and methods: the study area falls within the forestry plan of watershed # 91. initially, the forest roads were categorized into two classes based on traffic volume: high-traffic routes (with a minimum of 80 vehicles per day, predominantly mine access roads) and low-traffic routes (with a maximum of 5 vehicles per day). within each traffic category, two roadwaterway intersections with similar conditions were selected for analysis.various characteristics of the surfaces contributing to sediment productionwere assessed, including the dimensions (length and width) of the gullies at the intersections, the composition and coverage percentage of the gullies, and the overall road conditions. subsequently, protective measures such as geotextiles and dead hedges were implemented on the slopes adjacent to the road-waterway junctions. runoff samples were collected both upstream (5 meters before entering the river) and downstream (5 meters after exiting the river) of each intersection before and after the application of the protection treatments.results: the results showed that the amount of suspended sediment load offorest waterways when crossing the road-waterway intersection increased by 64% and reached from 0.12 g/l to 0.33 g/l. the results of variance analysis showed that traffic, the percentage of hilltops overlooking the road-waterway intersection, and the condition of the roads at the 95% confidence level had a significant effect on the amount of suspendedsediment load of forest waterways. no significant effect was observed from the length of the earth slopes and interaction effects between other independent variables on the amount of suspended sediment load of waterways. as the amount of traffic increased as well as the amount of upci, the amount of suspended sediment load decreased. with the increasein the coverage percentage of the gables, the amount of suspended sediment load of the forest waterways at the road-waterway intersection decreased by 48%. geotextile and dead hedge treatments were able to reduce the amount of suspended sediment load in waterways by 57 and 54%, respectively.conclusion: adequate funding for restoration and reconstruction is imperative to maintain uninterrupted traffic flow on roads, thereby reducing the production of suspended sediment load at road-waterway intersections. furthermore, the implementation of protective measures like geotextiles and dead hedges plays a crucial role in soil preservation. while both treatments demonstrated comparable effectiveness, dead hedgetreatment emerges as the more cost-efficient option, aligning better with economic considerations.