بررسی تاثیر ریشه درختان ساحلی در پایداری شیب سواحل رودخانه ها (رودخانه سیمره)
چکیده
در دهه¬های اخیر تغییر آب و هوا، تغییر شرایط جریان و رسوب، گسترش زمینهای کشاورزی و مناطق شهری و تصرف در حریم رودخانه¬ها باعث تغییر در مرفولوژی رودخانه¬ها شده است. تغییر شکل رودخانه¬ها با فرسایش و رسوبگذاری همراه است که سبب آسیب رساندن به سازه¬های حاشیه¬ی رودخانه¬ها و تخریب زمینهای با ارزش کشاورزی می¬شود. این فرآیند در طول گسترده¬ای از ساحل رودخانه رخ می¬دهد که حفاظت سازه¬ای آن به دلیل بالا بودن هزینه¬ها عملا امکان پذیر نیست. امروزه استفاده از روش¬های زیست مهندسی (غیر سازه¬ای) به دلیل اقتصادی بودن و سازگاری با شرایط زیست محیطی، به طور فزآینده¬ای رو به گسترش است. نداشتن آگاهی از ویژگی¬های زیست فنی گونه¬های گیاهی از محدودیت¬های استفاده از روش¬های زیست مهندسی در ساماندهی سواحل رودخانه¬ها است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر ریشه درختان در افزایش مقاومت برشی خاک و پایداری شیب سواحل رودخانه¬ها می¬باشد. در این مطالعه تعداد 12 پایه¬ی درختی از دو گونه ساحلی گز و پده در بازه¬ی نسبتا مستقیمی از رودخانه سیمره به صورت کاملا تصادفی انتخاب شدند. سامانه ریشه با روش مقطع پروفیل دایره¬ای در جهت شیب ساحل و جریان آبراهه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می¬دهد که با افزایش عمق، تعداد و نسبت سطح ریشه، ابتدا افزایش و سپس کاهش می¬یابد. بیشینه این روند برای گونه گز و پده به ترتیب در عمق 60-50 و 100-90 سانتی¬متری رخ می¬دهد. عمق نفوذ ریشه درختان پده بیشتر از درختان گز است. متوسط تعداد ریشه در افق¬های 10 سانتی¬متری برای گونه گز و پده به ترتیب 5/2 و1/4 و متوسط نسبت سطح ریشه 10/0 و 26/0 درصد می¬باشد. تعداد ریشه¬ها در ناحیه بالایی شیب و جریان برای هر دو گونه بیشتر از ناحیه پایینی است. متوسط نسبت سطح ریشه به جز برای گونه پده، آن هم در جهت شیب، در سایر موارد در ناحیه بالایی بیشتر از ناحیه پایینی است. رابطه مقاومت کششی با قطر ریشه به صورت تابع توانی منفی است. متوسط مقاومت کششی ریشه گونه گز و پده برابر 4/19 و 9/25 مگاپاسکال می¬باشد. مقدار افزایش مقاومت برشی خاک برای ریشه¬های 20-1 میلی¬متر درختان گز و پده به ترتیب؛ 3/12 و 12/24 کیلو پاسکال می¬باشد. ریشه درختان سبب افزایش ضریب پایداری شیب ساحل رودخانه می¬شود. برای سواحل با خاک¬ ماسه¬ای و شیب 1:4 تا 1:1 پایداری شیب برای گونه گز و پده به ترتیب؛ 5/19-3/7 و5/44-6/13 درصد افزایش می¬یابد. تاثیر ریشه درختان پده در پایداری شیب بیشتر از درختان گز می¬باشد. تاثیر ریشه در افزایش ضریب پایداری با افزایش شیب، افزایش و با افزایش ارتفاع ساحل، کاهش می¬یابد. در شرایط این تحقیق ریشه درختان در حالت افت سریع سطح آب در رودخانه¬، سبب افزایش 8/2 تا 3/18 درصدی ضریب پایداری شیب ساحل می¬شوند. هر اندازه مقدار افت بیشتر شود تاثیر ریشه¬ها کمتر می¬شود. نتیجه این پژوهش سبب افزایش آگاهی در مورد کاربرد روشهای زیست مهندسی خاک در ساماندهی سواحل رودخانه¬ها گردید.