نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مریم سادات جعفرزاده ¹
• ابراهیم کریمی سنگچینی ²

¹ پژوهشگر پسادکتری علوم و مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

² استادیار، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران

چکیده

مقدمه
اقدامات آبخیزداری در جهت حفظ یا بازیابی عملکرد اکوسیستم حوزه‌های آبخیز، با کاهش اثرات رویدادهایی چون سیل، زمین‌لغزش، فرسایش و غیره در پایین‌دست و در عین حال، افزایش بهره‌وری منابع موجود و بهبود معیشت محلی، انجام می‌شوند. این اقدامات زمانی مؤثر می‌شوند که مناطقی با ارزش اکولوژیکی بالا که باید از تخریب یا تبدیل به سایر مصارف محافظت شوند را شناسایی و بازسازی یا تقویت نمایند. ازاین‌رو، بررسی و ارزیابی اثربخشی اقدامات آبخیزداری، به‌منظور داشتن الگویی از اقدامات صحیح و یا اثرات منفی ناشی از این اقدامات، به جهت راهنمایی کاربران (چه در بخش پژوهش و چه در بخش اجرا)، در برنامه‌ریزی و اجرای طرح‌های موفق مدیریت حوزه آبخیز آتی، بسیار ضروری است. در گزارش هر پروژه‌ عمدتاً نقاط قوت و اثرات مثبت اقدامات برجسته می‌شود و کمتر به نتیجه بخش نبودن برخی اقدامات اشاره می‌شود. در این پژوهش، گزارشاتی از جدیدترین پروژه‌های اثربخشی اقدامات آبخیزداری انجام شده تهیه شد تا نقاط قوت و نقاط ضعف آنها بررسی شود.
 
مواد و روش‌‌ها
 در این پژوهش به بررسی اثربخشی چند نمونه از جدیدترین پروژه‌های اثربخشی اقدامات آبخیزداری اجرا شده سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور (حوزه‌های آبخیز بهشهر-گلوگاه، مراغه–استان مرکزی، خاوه-دلیجان، آسیابرود شهرستان چالوس و فاریاب- گلاشگرد استان کرمان) پرداخته شد. روش پژوهش به‌صورت کتابخانه‌ای و با بررسی اسناد و گزارش‌های موجود بوده است.
 
نتایج و بحث
هر یک از پروژه‌های مورد نظر و نتایج مثبت و منفی حاصل از اقدامات آبخیزداری در هر کدام، مورد بررسی قرارگرفتند. نتایج اجرای پروژه در حوزه‏های آبخیز ساحلی بهشهر-گلوگاه نشان داد، در زیرحوضه‌‌های که عملیات آبخیزداری به‌صورت ترکیبی از سازه‌‌های متفاوت نسبت به رژیم آبراهه احداث شده، در کاهش دبی پیک سیلاب و افزایش زمان تمرکز تأثیرگذار بود. در زیرحوضه‌‌هایی با سازه‌های اصلاحی به تعداد کم، با توجه به مساحت زیرحوضه‌ها و طول زیاد آبراهه‌ها، این سازه‌ها نقش چندانی در کاهش طول آبراهه و تغییر در زمان تمرکز و دبی اوج سیل نداشته ولی منجر به تثبیت پروفیل طولی آبراهه شده‌اند. بر اساس یافته‌های اثربخشی عملیات آبخیزداری در حوزه‌های آبخیز مراغه-استان مرکزی نیز، میزان فرسایش و رسوب ویژه این حوضه در قبل و بعد از اجرای طرح به‌ترتیب 78/10 و 14/3 (تن بر کیلومترمربع) و 1/3 و 66/9 (تن بر کیلومترمربع) ارزیابی شد. پروژه اثربخشی اجرای عملیات آبخیزداری حوزه آبخیز خاوه دلیجان نیز نشان داد، احداث سازه‌های اصلاحی باعث کاهش دبی اوج (برای دروه بازگشت‌های پنج، 10، 20، 50 و 100 ساله دبی اوج به‌ترتیب از 6/0 به 3/0، 9/4 به 7/2، 4/9 به 1/5، 6/14 به 8 و 4/22 به 4/12 مترمکعب بر ثانیه)، افزایش زمان پایه هیدروگراف و افزایش میزان تأخیر در زمان تا اوج برای هیدروگراف‌ها (حدود 5/3 ساعت) شده‌اند. بر اساس نتایج پروژه اثربخشی اجرای عملیات آبخیزداری حوزه آبخیز آسیابرود شهرستان چالوس نیز، بعد از اجرای اقدامات آبخیزداری، میزان فرسایش ویژه در حوضه برابر 89/3 تن بر هکتار بر سال و میزان رسوب ویژه نیز 87/1تن بر هکتار بر سال برآورد شد. با توجه به مطالعات بخش هیدرولوژی منطقه در بین سال‌های 2019-2000 میلادی، CN کاهش، زمان تمرکز افزایش و دبی پیک و حجم سیلابی به میزان 49/1078 میلیون مترمکعب کاهش یافت. متعاقباً با کاهش حجم سیلابی، خسارات مالی ناشی از سیل نیز در این حوضه کاهش یافت. پژوهش یافته‌های پروژه اثربخشی عملیات آبخیزداری حوزه آبخیز فاریاب- گلاشگرد نیز افزایش قابل‌توجه زمان تمرکز و کاهش دبی اوج را در تمام دور برگشت‌های مورد بررسی نشان داد.
 
نتیجه‌‌گیری
این پژوهش‌ها در بیشتر موارد اثرات مثبت و مهمی در کاهش دبی اوج سیلاب، کاهش فرسایش و تولید رسوب، افزایش زمان تمرکز و غیره داشتند. اما ادامه اثربخشی این اقدامات وابسته به رسیدگی و حفظ این سازه‌ها و عملیات اجرا شده دارد. همچنین، اقدامات بیولوژیکی مناسب در کنار سازه‌های مکانیکی که در حوضه‌ها انجام می‌شوند، در تداوم اثربخشی این عملیات بسیار حائز اهمیت هستند.

کلیدواژه‌ها

• سازه‌ مکانیکی
• سازه اصلاحی آبخیزداری
• طرح‌های آبخوان‌داری
• منابع آب
• هدررفت خاک

عنوان مقاله [English]

The role of watershed measures in management, protection and restoration of water resources (Examination of some latest reports on the effectiveness of watershed measures in Iran)

نویسندگان [English]

• Maryam Sadat Jaafarzadeh ¹
• Ebrahim Karimi Sangchini ²

¹ Postdoc Researcher, Department of Reclamation of Arid and Mountainous Regions, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

² Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Department, Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Khorramabad, Iran

چکیده [English]

Introduction
Watershed management measures are implemented to maintain or restore the ecological functions of watersheds by reducing the impacts of events such as floods, landslides, and erosion in downstream areas, while also enhancing resource productivity and improving local livelihoods. These measures become effective when they identify, restore, or reinforce areas of high ecological value that must be protected from degradation or conversion to other uses. Therefore, it is essential to assess the effectiveness of watershed management measures (both in research and implementation phases) to develop a model of their positive or negative impacts, guiding decision-makers in planning and executing successful watershed management projects. Project reports often emphasize the strengths and positive outcomes of these measures, while their inefficiencies are less frequently highlighted. This study reviews and evaluates recent watershed management projects to examine both their strengths and weaknesses.
 
Materials and methods
In this study, the effectiveness of several recent watershed management projects implemented in different watersheds of Iran was assessed based on the latest available documents. The evaluated watersheds include Behshahr-Galoogah, Maragheh (Markazi Province), Khaveh-Delijan, Asiaborud (Chalus City), and Faryab-Golashgerd (Kerman Province). The state of water resources in these areas was also analyzed.
 
Results and discussion
The findings indicate both positive and negative outcomes for each project. In the Behshahr-Galoogah watershed, sub-basins where a combination of different structures was implemented along the stream network experienced reduced peak discharge and increased concentration time. However, in sub-basins with few check dams relative to their area and stream length, the measures did not significantly alter stream length, concentration time, or peak discharge, but they did help stabilize the stream's longitudinal profile. In the Maragheh watershed (Markazi Province), specific erosion and sediment rates before and after the implementation of watershed measures were recorded as 10.78 and 3.14 (Ton/km²), and 3.1 and 66.9 (Ton/km²), respectively. The effectiveness of watershed measures in the Khaveh-Delijan watershed was also evident. The construction of check dams led to a reduction in peak discharge for different return periods (5, 10, 20, 50, and 100 years), with values decreasing from 3.9 to 0.6, 4.9 to 2.7, 9.4 to 5.1, 14.6 to 8.0, and 22.4 to 12.4 m³/s, respectively. Additionally, base time and lag time of the hydrograph increased by approximately 3.5 hours. The Asiaborud watershed project demonstrated that, following the implementation of watershed measures, specific erosion was recorded at 3.89 Ton/ha/year, and specific sedimentation was estimated at 1.87 Ton/ha/year. Hydrological studies from 2000 to 2019 indicated a decrease in curve number (CN), an increase in concentration time, and reductions in both peak discharge and flood volume (by 1078.49 mm³). Consequently, financial losses caused by floods in this watershed decreased due to the reduction in flood volume. Similarly, findings from the Faryab-Golashgerd watershed project indicated a significant increase in concentration time and a reduction in peak discharge across all studied return periods.
 
Conclusion
Overall, the results show that most of the implemented watershed management projects had significant positive effects, including reduced peak flood/runoff discharge, decreased erosion and sedimentation, and increased concentration time. However, maintaining the long-term effectiveness of these measures depends on proper care and maintenance. Additionally, integrating suitable biological measures alongside mechanical interventions in watersheds plays a crucial role in sustaining the effectiveness of these measures.

کلیدواژه‌ها [English]

• Check dams
• Mechanical intervention
• Watershed measures
• Watershed projects
• Soil loss
• Water resources