ارزیابی عملکرد سدهای اصلاحی در کنترل دبی و بار رسوبی در دوره عمر مفید آنها (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کند)

Abstract

سابقه و هدف: ارزیابی عملکرد عملیات آبخیزداری همواره با مقایسه پاسخ‌های حوزه آبخیز در شرایط قبل و بعد از اجرای عملیات انجام می‌شود. این روند سبب می‌شود تا اثر عملیات در طول زمان پخش شده و اثر واقعی آن دیده نشود و متعاقباً ضعف آن سری عملیات در طول زمان ناشناخته باقی بماند. لذا با توجه به اهمیت سدهای اصلاحی در برنامه‌های آبخیزداری در ایران، هدف از این مطالعه تعیین زمان واقعی تاثیر یا عمر مفید سدهای اصلاحی در کنترل دبی و بار رسوبی و ارزیابی میزان تاثیر آنها در حوزه آبخیز کند در استان تهران می‌باشد. <br /> مواد و روش‌ها: ابتدا عمر مفید سدهای اصلاحی در حوزه آبخیز کند بر اساس اطلاعات به دست آمده از منحنی جرم مضاعف بارش-رواناب و پایش‌های میدانی تعیین شده است. بر اساس طول عمر مفید به دست آمده، دوره مطالعاتی (94-1356) به سه دوره تقسیم شده است: قبل از احداث سدهای اصلاحی (دوره اول)، عمر مفید سدهای اصلاحی (دوره دوم) و اتمام عمر مفید سدهای اصلاحی (دوره سوم) و تغییرات دبی و بار رسوبی خروجی از حوزه آبخیز بررسی شده و با رویکرد رایج مقایسه شده است. برای برآورد بار رسوبی در هر دوره نیز از روش‌های منحنی سنجه رسوب استفاده شده است.<br /> یافته‌ها: نقاط زمانی وقوع شکستگی شیب در منحنی جرم مضاعف و نیز پایش‌های میدانی نشان می‌دهد که مدت زمان تاثیر (عمر مفید) سدهای اصلاحی در حوزه آبخیز کند به طور میانگین چهار سال (از سال 1378 تا اوایل سال 1382) بوده است. نتایج حاصل از ارزیابی اثرات سدهای اصلاحی در منطقه مطالعاتی نشان می‌دهد که با وجود ثابت بودن شرایط بارش، مقدار دبی خروجی و دبی‌های مشخصه بیشینه، کمینه و متوسط در دوره دوم نسبت به دوره اول به ترتیب 43، 66/49، 28/53 و 100 درصد کاهش یافته است. مقدار کاهش بار رسوبی در دوره دوم نسبت به دوره اول بسیار محسوس‌تر بوده و 47/92 درصد می‌باشد. این در حالی است که با اتمام عمر مفید سدهای اصلاحی (دوره سوم)، مقدار دبی و بار رسوبی خروجی از حوزه آبخیز کند، افزایش یافته و به سطح مقادیر دوره اول باز می‌گردد. مقایسه نتایج حاصل از این رویکرد ارزیابی (تعیین عمر مفید) با رویکرد رایج (قبل و بعد از اجرای طرح) نیز نشان می‌دهد که در رویکرد رایج به دلیل توزیع اثر عملیات در طول زمان، عملکرد واقعی سدهای اصلاحی معادل نصف عملکرد واقعی آنها سنجیده خواهد شد. <br /> نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در نظر گرفتن عمر مفید در فرآیند ارزیابی، نتایج واقع بینانه‌تری را ارائه خواهد داد. در واقع، هرچند کارایی سدهای اصلاحی در طول عمر مفید آنها در حوزه آبخیز کند، بسیار قابل توجه بوده، اما کوتاهی عمر مفید ضعف قابل توجه این نوع از عملیات‌های آبخیزداری بوده است. علاوه بر این، تکیه بر سدهای اصلاحی برای پایدارسازی حوزه‌ آبخیز کند راهکار موفقی نبوده و تنها مانع خروج رسوب تولیدی از حوزه آبخیز شده است و به همین دلیل در دروه سوم، پاسخ‌های حوزه آبخیز به شرایط قبل از اجرای عملیات بازگشته است. لذا، منفعت حاصل از اجرای عملیات آبخیزداری در حوزه آبخیز کند، برون‌حوزه‌ای بوده و اثرات درون حوزه‌ای در آن، محدود به کاهش شیب آبراهه اصلی بوده است. در واقع، در صورتی می‌توان عمر مفید سدهای اصلاحی را افزایش داد که عملیات آبخیزداری با اثرات درون حوزه‌ای در اولویت قرار بگیرند و این امر خود مستلزم کنترل فرسایش در مبدا یعنی دامنه‌ها است.