5445054599444

-248609-494

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال سوم، شماره سوم، بهار 1393

تأثیر برداشت شن و ماسه رودخانه اي بر تغییرپذیري ماهانه غلظت رسوب معلق

سیدحمیدرضا صادقی*، سودابه قره محمودلی، عبدالواحد خالدي درویشان3، حسین خیرفام4، محبوبه کیانی هرچگانی4 و پري سعیدي4

استاد؛ گروه مهندسی آبخیزداري؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ دانشکده منابع طبیعی؛ نور؛ 76489-46417؛ مازندران؛ ایران
[email protected] :نویسنده مسئول مکاتبات*
دانش آموختۀ کارشناسی ارشد؛ گروه مهندسی آبخیزداري؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ دانشکده منابع طبیعی؛ نور؛ 76489-46417؛ مازندران؛ ایران
استادیار؛ گروه مهندسی آبخیزداري؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ دانشکده منابع طبیعی؛ نور؛ 76489-46417؛ مازندران؛ ایران
دانشجویان دکتري؛ گروه مهندسی آبخیزداري؛ دانشگاه تربیت مدرس؛ دانشکده منابع طبیعی؛ نور؛ 76489- 46417؛ مازندران؛ ایران

21013984191

تاریخ دریافت: 08/08/1392 تاریخ پذیرش: 30/03/1393

چکیده
آگاهی از نوع، میزان و نحوه ي انتقال بار رسوبی در مقیاس هاي زمانی و مکانی متفاوت، به منظور پایش رفتار هیدرولیکی کانال و جریان متأثر از فعالیت هاي معدن کاوي و مدیریت مناسب تر برداشت شن و ماسه ضروري است. حال آن که ابعاد مختلف تأثیر بهره برداري معادن شن و ماسه و تغییرپذیري آنها در مقیاس هاي زمانی و مکانی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو پژوهش حاضر به بررسی تأثیر معادن واز علیا با برداشت شدت کم و به صورت سنتی، واز سفلی با برداشت نیمه صنعتی و با استفاده از ماشین آلات نیمه سنگین و معدن آلش رود با برداشت صنعتی و با استفاده از ماشین آلات سنگین در استان مازندران بر میزان غلظت بار معلق به صورت ماهانه از بهمن 1390 تا دي 1391 پرداخته است. با توجه به نتایج حاصل از پژوهش حاضر، مقدار غلظت بار معلق در بالادست معدن واز علیا در ماه هاي خرداد، آذر، بهمن و اسفند به ترتیب 40، 5، 23 و 75 درصد در معدن واز سفلی در ماه هاي فروردین، مرداد و بهمن به ترتیب 2، 12 و 36 درصد و در معدن آلش رود نیز در ماه هاي اردیبهشت، خرداد و اسفند به ترتیب 71، 50 و 94 درصد نسبت به پایین دست افزایش و در دیگر ماه ها کاهش یافت. لذا مقدار غلظت بار معلق در شرایط فعالیت معدن و شدت برداشت، افزایش بیشتري نسبت به قبل از معدن داشت. همچنین، دامنه اثر محدود و حداکثر در حدود چند صد متري محل برداشت بر غلظت رسوبات معلق و
قاعدتاً هم زمان با مدت برداشت نیز مورد تائید قرار گرفت.

کلید واژه ها: بار معلق؛ رفتار رسوبی؛ معدن کاوي
مقدمه
67763138247939

سال

سوم

/
شماره

3
/

بهار

سال

سوم

/

شماره

3

/

بهار

سامانه هاي رودخانه اي به عنوان شریان هاي اصلی زیست بوم هاي زمینی تلقی می شوند و مجموعه اي از فعالیت هاي طبیعی و انسانی زمینه ساز تغییر و تحول در آن می باشد. افزایش روز افزون جمعیت همراه با افزایش برداشت شن و ماسه در مسیر رودخانه ها به منظور فعالیت هاي اقتصادي است که باعث تغییر در رفتار پویاي رودخانه ها، الگو و میزان انتقال رسوب توسط جریان می شود( جباري و فرضی، 1388). رسوبات انتقالی توسط جریان رودخانه اي به صورت بار معلق1 و بار بستر2 می باشند. بار معلق به موادي اطلاق می شود که درون آب و بالاتر از لایه بستر در حرکت میباشد و وزن آنها توسط جریان تحمل می شود و به مدت قابل توجهی به صورت معلق در آب باقی می مانند (رستمی و اردشیر ،1380؛ صادقی و ذاکري ،1392). تعادل حرکت مواد متحرك نیز در لایه ي مرزي بستر کانال، با تغییر در رژیم جریان ،شکل و زبري مقطع کانال بر هم خواهد خورد( Putjaroon 1987and Pongewn, ). بر همین اساس برداشت شن و ماسه با تغییر در رژیم جریان باعث تغییر در میزان بار رسوبی انتقالی و فرسایش کنار رودخانه اي خواهد شد (2003Walling and Fang, ).
مطالعات پراکنده اي در سرتاسر جهان در رابطه با ارتباط برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه ها صورت گرفته است. در همین راستا( 1998 Brown et al.,) با نمونه گیري از قبل و بعد از به ترتیب 11 و 34 معدن برداشت شن و ماسه از رودخانه هاي King و Illinois در امریکا به این نتیجه رسیدند که مقدار گل آلودگی و اندازه ي رسوبات ریز و بستر بعد از محل معادن تغییر کردند. آنها تغییرات حاصل در خصوصیات ریخت سنجی رسوبات بستر را به دخالت هاي ایجاد شده طی برداشت معادن نسبت دادند( .2002 Kondolf et al.,) با مطالعه تأثیر برداشت شن و ماسه بر رژیم جریان و انتقال بار رسوبی در مناطق مختلف جهان به این نتیجه رسیدند که برداشت شن و ماسه و ایجاد چاله هاي برداشت نه تنها باعث افزایش قدرت حمل رسوب در پایین دست و افزایش انتقال رسوبات بستري شده بلکه باعث گسترش چاله هاي برداشت به سمت بالادست نیز شده است .
(2003Vignati, ) ویژگی هاي رسوبات بستر و بار معلق در رودخانه Po در ایتالیا را مورد بررسی قرار دادند و تغییرپذیري زمانی و مکانی کاملاً معنی دار و دو نما بودن توزیع هاي اندازه ذرات در رسوبات بستر و ناشی از تغییرات شرایط هیدرولوژیک را گزارش کردند.
(2005 Rinaldi et al.,) با بررسی پژوهش هاي انجام شده در زمینه ي اثرات برداشت شن و ماسه و تجزیه و تحلیل آن در لهستان و اسپانیا به این نتیجه دست یافتند که تغییر در رفتار پویایی و شکل رودخانه به شدت برداشت و نوعمواد تشکیل دهنده ي رودخانه بستگی داشته است .هم چنین در شرایطی که کناره هاي رودخانه از مواد محکم تشکیل نشده باشد به دلیل افزایش قدرت حمل جریان تحت تأثیر برداشت شن و ماسه در بالادست، رودخانه تبدیل به پیچان رود شده و اگر کناره هاي رودخانه از مواد محکم تشکیل شده باشد افزایش عمق رودخانه و افت سطحی را در پی داشته است( .Ryan and Dioxon, 2008) تغییرپذیري زمانی و مکانی مقادیر بار بستر، معلق و انحلالی در دو حوزه آبخیز جنگلی Little Granite Creek و Cache Creek امریکا را بررسی کردند. نتایج نشان داد که انتقال بار معلق و انحلالی متأثر از بارش، آب حاصل از ذوب برف و زمین لغزش هاي بالادست بوده است( .2011 Ashraf et al.,) با بررسی اثرات زیست محیطی چند معدن شن و ماسه در مالزي و با استفاده نمونه برداري از مقاطع و رسوبات رودخانه اي و نرم افزار HEC-RAS، اعلام نمودند که برداشت شن و ماسه، بار بستر در محل برداشت را کاهش و قدرت حمل جریان در پایین دست را افزایش داده، فرسایش بالادست و کناره ي رودخانه را در پی داشته و میزان گلآلودگی و اندازه و نوع رسوبات انتقالی را نیز تغییر داده است. (Sracek et 2012 al.,) با استفاده از اندازه گیري رسوبات انتقالی جریان و عناصر چسبیده به رسوبات به بررسی تأثیر برداشت معدن شن و ماسه و عناصر قیمتی دیگر در رودخانۀ Kafue در زامبیا پرداختند. آن ها نتیجه گرفتند که با افزایش برداشت معدن، مقدار رسوبات معلق افزایش یافته و به تبع آن نیز عناصري هم چون مس، کبالت و منگنز با اثرات سوء زیست محیطی در پایین دست افزایش داشته است. هم چنین در ماه هاي خشک مقدار رسوب معلق و عناصر مذکور نسبت به فصول مرطوب کاهش داشته است( .2013 Bayram et al.,) با مطالعه اي در ترکیه به بررسی تغییرات مکانی و زمانی غلظت رسوب معلق در حوزه آبخیز Harsit پرداختند و به این نتیجه رسیدند که
4572014228

4273278260131

سال

سوم

/
شماره

3
/

بهار

93

سال

سوم



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

دیدگاهتان را بنویسید