ویرانگری سیلها زاییدة سرعت زیاد آنها می باشد، چه مهمترین نیروی مخربة آب در حالت آرامش فشار ناشی از وزن آن است. چنانچه آب روان گردد، جرم پویای آن توانایی انجام کار را دارد، نیروی ضربه ای (و فشار منتجه از آن)، و کار مایة جنبشی دو ویژگی مهم آب روان و توابعی از سرعت آن می باشند. پیامدهای سیلها نه تنها خرابی ساختمانهایی چون خانه ها، پلها، جاده ها، اسکله ها، ...، بلکه فرسایش خاکهای زراعی و حمل آنها به اماکن ناخواسته، چون شهرها، کاریزها، کشتزارها و مخازن سدهاست.
نتایج مشاهدات و بررسیهایی بی شمار که دربارة علل فرسایش و بالأخص نیروی فرسایندگی آب و ظرفیت آن برای حمل رسوب صورت گرفته حاکی از آن است که سرعت آب عامل مهم شستگی و جابجایی خاک به شمار می رود. پژوهشگرانی چند نیز فرسایندگی آب پویا را با تنش برشی آن وابسته یافته اند، که این نیرو خود نیز تابعی مستقیم از ارتفاع جریان و شیب خط کار مایه می باشد، که همبستگی شیب و سرعت جریان نیز به ثبوت رسیده است. بنابراین، مهار سیلاب از طریق کاهش سرعت و ارتفاع، و افزایش سطح تأثیر میسر می گردد. شرحی کوتاه از این مطالب، نه به ترتیبی که در بالا یاد شده اند، در صفحات آینده خواهد آمد.
شستن خاک بستر رود و اراضی مجاور آن و انتقال رسوب از مهمترین زیانهای سیل به شمار می روند. دستاورد مشاهدات و پژوهشهای پرشمار محققین هیدرولیک حاکی از آن است که نیروی فرسایندگی آب و ظرفیت آن برای حمل رسوب، تابعی از سرعت جریان می باشند. Branson و همکاران (1972، ص 48، به نقل از Twenhofel ) برآنند که نیروی فرسایندگی و ظرفیت حمل رسوب آب به ترتیب با توانهای پنجم و سه و دودهم تا چهارم سرعت آن (V5 و V3.2-4 ) بستگی دارند. Bell (1983 ، ص ص 310 – 309) توانهای ششم و سوم را برای دو عامل مزبور پیشنهاد کرده است. نتایج بررسیهای Mavis (Schwab و همکاران، 1966، ص ص 170 – 169) در مورد آستانة فرسایش بسترها با استفاده از ذراتی دارای قطرهای مساوی (یکدست)، که قطر آنها، d ، و چگالی نسبی آنها، G ، به ترتیب بین 70/5-35/0 میلی متر، و 64/2-83/1 نوسان داشته اند، دلالت بر وجود رابطة تجربی زیرین سرعت آب و جدایی ذرات از بستر می کند.
که در آنVt سرعت آستانة فرسایش برحسب فوت بر ثانیه می باشد. Strand (1973، به نقل از Mavis و Laushey ) سرعت مزبور را 7/0 میانگین سرعت نهر دانسته است. به عقیدة Brater و King (1976، ص ص 27 – 23 : 7) ، پژوهشگرانی از این دست سرعت آب را عامل عمدة فرسایش به حساب آورده، و نقش ژرفای جریان را به هیچ شمرده اند؛ در حالی که، تنش برشی آب، که سبب جدایی ذرات از بستر می گردد، تابعی است از عمق جریان :
که در آن تنش برشی (نیوتن بر متر مربع) ، W ، وزن مخصوص واحد آب (نیوتن بر مترمکعب)، D عمق جریان (متر) و زاویة کف بستر نسبت به افق بوده، و از آن جا که سینوس و ثانژانت زاویای کوچک تقریباً برابرند، معمولاً ، tan یعنی شیب کف، S، در رابطة فوق الذکر قرار می گیرد، بدین ترتیب، تنش برشی آب نیز تابعی از شیب بستر می باشد. Sandor (1983، ص 77 به نقل از Leopold و همکاران)، تنش برشی آب را عامل فرسایندگی ، و مقدار آن را متناسب با مجذور سرعت جریان دانسته است.
چنانچه از مطالب بالا و دیگر مطالعات مستفاد می شود، نیروی فرسایندگی آب تابعی است از سرعت و ارتفاع آن، و سرعت ، بر اساس رابطة مانینگ ( )، خود تابعی است از : خشونت بستر n ، شیب نهر s ، و شعاع آبی آن، R ؛ بنابراین ، کاهش نیروی فرسایندگی آب از طریق افزایش ضریب خشونت و کاستن شیب، شعاع آبی و ارتفاع جریان میسر می گردد. این فرآیند در شبکه های گسترش سیلاب در حوضچه های آرامشی که، اصطلاحاً نهرهای آبرسانی گسترشی، و گسترشی نامیده می شوند، تحقق می یابد.
فرض کنیم سیلی به عمق D1 متر در آبراهه ای دارای دیواره های عمودی، و به عرض L1 متر، شیب S1 درصد و سرعت V1 متر بر ثانیه در جریان است، بدة این سیل Q=L1D1V1=A1V1 متر مکعب بر ثانیه، و نیروی برشی آن:
WD1S1 = 1 نیوتن بر متر مربع
می باشد. چنانچه کلیة این جریان وارد نهری به طول L2=200L1 گردیده، و با سرعتی معادل از سراسر طول نهر سرریز کند، عمق جریان، D2 ، برابر خواهد بود با :
در صورتی که آب در سطحی که شیب آن باشد به راه افتد، نیروی برشی جریان :
نیوتن بر متر مربع
می باشد ، بدین ترتیب، نیروی برشی آن نسبت به بستر اصلی 40 بار کاهش می یابد. چنانچه نظر Leopold (Sandor ، مرجع بالا) را معتبر شمرده، و نیروی فرسایندگی آب را تابعی مستقیم از مجذور سرعت آن بدانیم، نسبت این دو نیرو (در بستر اصلی و پس از گذشتن از حوضچة آرامش و جریان در سطح زمین) :
خواهد بود، به دیگر سخن، نیروی فرسایندگی آب پس از گذشتن از حوضچة آرامش 100 بار کاستی می پذیرد.
آنچه در این میان تاکنون به حساب نیامده است، کارمایة زایل شده در نهر آبرسانی – گسترشی می باشد. شکل سادة قانون برنولی برای جریان آب در رودخانه، و پخش آن در روی زمین به شرح زیر است :
که در آن Z ارتفاع کف بستر از مبدأیی معین (مثلاً سطح دریا)، a ضریب تصحیح کارمایة جنبشی، g شتاب ثقل و hL افت فشار (کارمایة زایل شده)، و 1 و 2 معرف جریان در رودخانه و بر روی زمین می باشند؛ D و V تعریف شده اند. عرضة مثال عددی زیر کوششی است در روشنگری این بحث : سیلی به عمق یک متر، در آبراهه ای دارای مشخصات زیر ، در جریان می باشد: مقطع مستطیلی؛ شیب؛ یک درصد، عرض، 5 متر؛ جنس بستر ، قلوه سنگ، 4% = n ، ارتفاع کف در محل انحراف آب، 05/1440 متر. این آب از نهری به طول 500 متر به عمق نیم متر و با شیب طولی 2 در ده هزار متصل می گردد. آب پس از پر کردن نهر از سراسر طول لبه (1000 متر) به ارتفاع 05/0 متر، و سرعت 2/0 متر بر ثانیه ، سر ریز می کند (فرض بر آنست که نشت در نهرها صورت نمی گیرد). رابطة برنولی برای این دو وضعیت به ترتیب زیر خواهد بود :
1- از آن جا که شیب نهر آبرسانی یازده در ده هزار، و طول آن 500 متر است، بنابراین ارتفاع کف نهر آبرسانی در فاصلة 500 متری از ابتدای آن برابر است با :
500.00 × 0.0011=0.55 متر
1140.05-0.55=1139.50 متر
و ارتفاع لبة آبرسانی – گسترشی ( سر ریز) در محل اتصال آن با نهر آبرسانی :
1139.50 + .050=1140.00 متر
می باشد . لبة نهر در وسط آن (500 متری ابتدای نهر)
500.00 × 0.0002=0.10 متر
پایین تر از ابتدای آن قرار دارد ،
بنابراین، ارتفاع لبة نهر در محل فوق الذکر برابر است با :
1140.00-0.10 = 1139.90 متر
این ارتفاع معادل Z2 می باشد.
2- سرعت آب در آبراهه، V1 ، بر اساس رابطة مانینگ برابر است با :
متر بر ثانیه
بنابراین :
بدیهی است اتلاف قسمت عمدة کارمایة جنبشی در نهر آبرسانی – گسترشی، و به صورت تلاطم و تماس تحقق می یابد.
با توجه به آنچه در مورد نقش حوضچة آرامش (نهر آبرسانی – گسترشی) گفته شد، واضح است که نیروی ضربه ای، وفشار ناشی از آن، نیز در این فرآیند شدیداً کاهش می یابند. چنانچه فرض کنیم دیواره ای عمود بر محور جریان، و به درازی 5 و بلندی 1 متر در آبراهة مورد بحث احداث گردد، نیروی ضربه ای جریانی داری بدة 10 متر مکعب بر ثانیه با سرعتی معادل 2 متر بر ثانیه به آن برخورد می کند، بنابراین فشار افقی وارده بر دیواره برابر است با :
هنگامی که این آب به گونة جبهه ای به طول 1000 ، و ارتفاع 05/0 متر، و با سرعت 20/0 متر بر ثانیه گسترش می یابد، فشار افقی جریان، در صورت وجود دیواره ای عمود بر مسیر آن، مساوی با :
خواهد بود. بدین ترتیب : نیروی ضربه ای 10 بار کاهش یافته، سطح تأثیر آن 10 بار افزوده شده، و فشار وارده 100 بار کاستی پذیرفته است (توضیح این که جرم آب در هر دو حالت یکسان و برابر با بوده است) .
به همین ترتیب ، کار مایة جنبشی آب بر واحد زمان (توان) در آبراهه، E1 ، و پس از خروج از حوضچة آرامش E2 به شرح زیر است :
بنابراین، کارمایة جنبشی، و در نتیجه توان آب پس از گذشتن از نهر آبرسانی – گسترشی، 100 بار تقلیل یافته است.
گزینش فاصلة نهرهای گسترش سیلاب (عرض کرتها یا نوارها) بر اساس مشاهدات مؤلف و همچنین کارشناسان استرالیایی (Quilty ، b 1972) ، به گونه ای صورت می گیرد که سرعت آب به آستانة فرسایش نرسد؛ بدین ترتیب، رابطه ای معکوس بین شیب زمین و فواصل نهرها وجود دارد. این مطلب، که برای نخستین بار در سال 1957 به وسیلة Smith و Wischmeier (به نقل از Moore و Burch ، 1986) در رابطة جامع فرسایش خاک به صورت عامل مشترک طول – شیب(LS ) عنوان گردیده است، به کوشش محققین اخیر، و بر پایة دانش فیزیک، مورد بررسی موشکافانه قرار گرفته، و ارتباطی نزدیک بین رابطة تجربی فوق الذکر و قدرت جریان واحد ، که در سال 1971 به وسیلة Yang عرضه شده بود، به دست آمده است (همان مرجع) .
گفتنی است که ارائه رابطه ای مشخص برای تعیین فواصل نهرها در حال حاضر، و بنا به دلایل زیر، مسیر به نظر نرسیده و نیاز به پژوهشهایی گسترده دارد :
1- نفوذ پذیری محل گسترش سیلاب بر اثر رسوبگذاری کاهش یافته، به خاطر رویش گیاهان فزونی گرفته، و ارتفاع جریان، و در نتیجه سرعت پیشروی جبهة آب، توابعی از نفوذپذیری می باشند.
2- رسوبگذاری در شبکه های گسترش سیلاب کاهش شیب و تسطیح نسبی زمین را به دنبال دارد، بدین ترتیب، سرعت جریان سطحی با ادامة کار شبکه ها کمتر گشته، و نیروی فرسایندگی آب روان بر روی آنها کاستی می پذیرد.
3- هرچند پیامد تسطیح کاهش ضریب خشونت است، لکن پوشیدگی سطح زمین از گیاه و افزایش رشد آنها بر اثر آبیاری سلابی، و احتمالاً تغذیة بهتر، ضریب مزبور را فزونی می بخشد.
4- نوع و غلظت مواد معلق در سیلاب در نیروی فرسایندگی و ظرفیت حمل رسوب آن مؤثر بوده، و دگرگونی این دو عامل در سیلهای متفاوت تعیین ارقامی مشخص را غیر منطقی جلوه می دهد.
5- نیروی فرسایندگی وظرفیت حمل رسوب آب توابعی از دمای آن می باشند، چه، لزوجت آب بر اثر کاهش حرارت افزایش یافته، فرسایشی بیشتر به وسیلة آن صورت گرفته، و حمل مواد فرسوده در آب سر آسانتر تحقق می یابد (Graf ، 1971 ، ص ص 238 تا 241 ، به نقل از Colby ) . بر همین روال، پیامد فزونی لزوجت آب، کاستی قابلیت نفوذ آن در خاک است؛ بدین ترتیب، دگرگونیهای حرارت سیلاب در فصول مختلف سال در نفوذ آن در خاک، ارتفاع و سرعت جریان، و فرسایش و رسوبگذاری در شبکه ها مؤثر می باشند.
گزینش مکان گسترش سیلاب
فلسفة بهره وری هرچه بیشتر از سیلاب، همگام با کاستن زیان سیل به کمترین اندازه، از عوامل مهم تعیین محل پخش آب به شمار می روند، بدیت ترتیب، گاهی شرایط زمانی و مکانی استفاده از سیلاب را در مناطقی، که از بهترین موقعیتها برخوردار نیستند، ضرور می نمایند. ارائة نمونه های زیر کوششی است در روشنگری این بحث :
سیلابهای دامنة جنوبی البرز زیانهای فراوان را در اراضی شرقی شهرستان دماوند به بار می آورند. گسترش این سیلابها به منظور کاهش خسارت، همراه با تولید علوفه، در زمینهای پرشیب منطقه توصیه گردیده است. گرچه تندترین شیب برای پخش آب در مراتع غنی در استرالیا پنج درصد پیشنهاد شده است، مع ذلک، میانگین شیب علفزارهای دشت کاشت دماوند هشت درصد می باشد. صرف هزینه ای بیشتر از معمول، در مقابل کاستن خطر آب بردگی، حتی بدون در نظر گرفتن خسارات جانی، از نظر اقتصادی در این مکان قابل توجیه است.
عواملی چند، از جمله سیلابهای ورودی به دشت شیراز در سالهای پربارندگی، بالا آمدن سفرة آزاد آب را، به گونه ای آزار دهنده، در محلات شرقی و جنوب شرقی شهر شیراز باعث می گردند. بخش بزرگ از سیلاب رودخانة خشک شیراز از آبخیز 226 کیلومتر مربعی رود گویم جریان می یابد. پخش آب این خشکه رود در دشت گویم نه تنها از پیوستن ابی ناخواسته به سفرة آزاد آب شیراز جلوگیری می کند ، بلکه تولید غلات و علوفه را در آن محل می افزاید، مهمتر آن که، گسترش طبیعی سیلابهای عظیم این خشکه رود چون روزگار پیشین در مرغزار گویم . به نحوی چشمگیر از خطر سیل بردگی شیراز می کاهد. تبدیل این مرغزار به اراضی زراعی، و بدتر از آن، احداث باغهای محصور و شهرکهایی در آن جا، شیراز را از این سپر امنیتی، یا دریچة اطمینان، محروم خواهد کرد. بدیهی است گسترش سیلاب در اراضی گرانبهای گویم به هیچ وجه با معیارهای سود جویان تطابقی نخواهد داشت.
سکونت انسانها، در مناطقی که ممکن است از آب یا خاکی مرغوب برخوردار نباشند، استفاده از منابع موجود را ناگزیر می نماید، بنابراین اوضاع ظاهراً نامناسب یک ناحیه برای گسترش سیلاب، احتمالاً موقعیتی بسیار خوب در مکانی دیگر تلقی می گردد. با عنایت به چند منظوره بودن برنامه های مهار سیلاب، گزینش محل گسترش آب، با توجه به اولویتها، به گونه ای صورت می گیرد که طرحها بیشترین بازده و کمترین زیان را دارا باشند، بدین ترتیب، موفقیت برنامه ها در گرو روشن بینی طراحان، و دقت مجریان در پیاده کردن طرحهای آنها قرار دارد. مطالبی را که مؤلف طی سالها تجربة شخی و مطالعة آثار پیشگامان فرا گرفته است در صفحات آینده عرضه می کند، امید است که یابندگان نکات تازه دیگران را بی نصیب نگذارند، ان شاء الله.
هرچند در انتخاب محل گسترش سیلاب هیچ اقدامی جایگزین بازدیده های دقیق محلی، جمع آوری آمار و اطلاعات قاب اطمینان، و مشورت با افراد مجرب نمی گردد، مع هذا، استفاده از عکسهای هوایی و نقشه های: عوارض سطحی(توپوگرافی)، زمین شناسی(سطحی و زیرزمینی)، هم تبخیر همباران، جوامع گیاهی، راهها و تاسیسات احداث شده یا پیشنهادی، و آمایش سرزمین، در صورت وجود، کمکی موثر به تهیه و اجرای طرح مربوطه خواهد کرد. از آن جا که نقشه های دارای مقیاس 1:50000 سازمان جغرافیایی کشور بر اساس عکسهای هوایی که در سال 1334 برداشته شده اند تهیه گردیده، و از آن زمان تاکنون تغییراتی فراوان رخ داده اند(خشکیدن قناتها و چشمه ها، ویرانی دهاتی چند، و بر پایی روستاهای نوآباد، احداث جاده ها،...) بنابراین بهتر است دگرگونیها روی نقشه های موجود یادداشت گردند. دیگر آن که، نقشه های زمین شناسی نیز معمولا با استفاده از همان عکسهای هوایی ترسیم شده، و کوچکی مقیاس نقشه، همگام با پهناوری سرزمین ایران از دقت آنها می کاهد. خوشبختانه نقشه های جدید،و دارای مقیاس نسبتا بزرگ سازمان زمین شناسی کشور، و شرکتهای عامل نفت ایران، از کیفیتی بسیار خوب برخوردار می باشند.
نبود آمار سیلات خشکه رودهای مورد نظر از کمبودهای مهم در تهیه طرحهای پخش آب به شمار می رود. نقشه آبهای زیرزمینی، بالاخص با توجه به عمق سفره و کیفیت آب(برای مثال، قابلیت هدایت الکتریکی، و مقادیر کلر، سولفات و بیکربنات) راهنماهایی ارزنده در تعیین مکان و انتخاب سیلابها برای پخش به حساب می آیند. این مطلب در تغذیه مصنوعی آبخوانها بیشتر مورد توجه قرار می گیرد.
هشدار
حصول یقین در دانستتن گذرگاههای لوله ها ینفت، گاز، آب و سیمهای برق و تلفن و مانند آنها در مکان مورد نظر برای پخش سیلاب، و کسب اجازه از مسئوولان محلی هر یک از تاسیسات نامبرده برای عبور ماشین آلات از نزدیکی، یا روی آنها، واجب است. سهل انگاری در هر یک از موارد بالا، یا نظایر آنها، احتمالا موجب بروز زیانهای مالی و جانی خواهد شد.
الف-اندازه، شدت و پراکنش بازندگی
هر چند وقوع سیل لازمه زراعت سیلابی بوده، و گردآمدن عوامل متعدد برای جریان یافتن آن ضرورت دارد، مع ذلک، از آن جا که اندازه و پراکنش بارندگی مهمترین معیارهای تشخیص تناسب اقالیم خشک، گرم و معتدل برای کشاورزی به شمار می روند، گروهی بر آنند که ملاکهای یادشده بایستی در زراعت سیلابی نیز ملحوظ گردند. به ظر انی کارشناسان، نه تنها در دسترس بودن حداقلی از آب، که مقدار آن را شرایطی گوناگون تعیین می کنند، برای استقرار و ادامه حیات گیاه در شبکه های پخش سیل از طرف دیگر، وجود دارد به عقیده Bennett(1955ص، 244ص، 237ص) که خاک منطقه ای حاصلخیز بوده، و از نفوذ پذیری مناسب و شیب ملایم نیز برخوردار باشد، اندازه بارندگی سالانه محل معرفی خوب برای تشخیص استعداد آن جا برای پخش آب به شمار می آید. بر این اساس، احداث شبکه های گسترش سیلاب در مناطقی که میانگین بارش سالانه آنها زیر 200 میلی متر بوده، یا بارندگی دوره رویش آنها کمتر از 125-100 میلی متر باشد، قابل توجیه نیست، چه، این مقادیر بارندگی سیلابهایی ارزنده را به راه نمی اندازند. بر همین روال، در صورتی که دامنه بارندگی سالانه 300-200 میلی متر باشد اصاح مرابع و تولید علوفه اضافی با پخش آب میسر است. نامبرده بارش سالانه 350، تا افزودن بر 500 میلی متر را برای تولید علوفه و گیاهان زراعی با کاربرد روش آبیاری سیلابی توصیه کرده اس. دستاوردهای Miller و همکاران(1969) تاییدی هستند کلی بر معیارهای بالا، چه، گسترش سیلاب در مراتع ایالات جنوب غربی آمریکا هنگامی به نتایج مطلوب می ان جامد که میانگین بارندگی سالانه آنها بیش از 275 میلی متر باشد بر همین روال، دستورلعمل اخیر اداره حفاظت خاک آمریکا(1985,SCS) دامنه میانگین بارش سالانه مناسب را برای پخش سیلاب 636-203 میلی متر تعیین کرده است. دستاوردهای چند هزار ساله بیابان نشینان جز این است!
پیروان مکتب زراعت سیبلابی صحرای نگو بر این پندارند که موفقیت طرحهای گسترش سیلاب در گرو 80 میلی متر بارش سالانه برای مناطقی که فصول بارندگی و سرمای آنها همزمان است و اندکی افزون بر رقم فوق الذکر، درغیر انی صورت می باشد (Anon،1974،فصل 2) بدیهی است که توصیه تنها در شرایط صحرا نگو، که شرحش در صفحات 72 تا 74 گذشت، و نواحی مشابه آن جا، کاربرد دارد.
چنین به نظر می رسد که تعمیم پیشنهاد FischerوTurner (1978، به نقل از Kayushin) به اراضی بالقوه مناسب برای پخش سیلاب، طراحان را در گزینش محل مفید افتد. نامبردگان بر آنند که انتخاب میانگین درازمدت بارندگی به عنوان معیاری جهت برآورد آب در دسترس جوامع گیاهی در مناطق خشک(ساوانایی و مدیترانه ای) به دلیل تفاوت فاحش اندازه و پرواکنش بارندگی بین سالهای مختلف در نواحی نامبرده، به صلح نبوده و بهتر است ترازنامه پویای آب خاک برگزیده شود.
از آن جا که جریان سیل به علت عدم نفوذ مقداری از آب به داخل خاک سطحی و طبقات زیری ان تحقق می یابد، چنانچه شدت بارندی از تراوایی خاک فزونی گیرد، بخشی از بارش بر سطح زمین جاری می گردد؛ بدین ترتیب، شدت و میزان بارندگی و نفوذپذیری خاک، که خود تابع عواملی پرشمار است، تعیین کننده امکان وقوع سیل و بیشینه بده آن و اندازه بارندگی مورد نظر مشخص حجم رواناب می باشد. بدیهی است تفاوتهای پرشمار که بین شرایط اقلیمی و زمین ساختی نقاط مختلف دنیا وجود دارند، تعیین کمترین اندازه و شدت بارندگی را برای تولید سیلاب در سطوحی وسیع بسیار دشوار، حتی غیرممکن، می نمایند علی هذا، چنانچه دانستن این دو عامل ضروری جلوه کند، بایستی آنها را برای هر آبخیز معین نمود.
Cunnigham(1975) ملاحظه کرد که در ناحیه کوبار-بای راک غرب ایالت نیوساوث ویلز استرالیا بارانی شدید به انداهز 10 میلی متر سبب ایجاد جریانهای سطحی چشمگیری در مراتع فرسوده می گردد، در حالی که بارشی ملایم به ارتفاع 42 میلی متر هرز آبی کم را در زمینهای دارای پوشش گیاهی مناسب به راه می اندازد. نامبرده بارش 20 تا 25 میلی متر را برای تولید رواناب در ناحیه مذکور کافی می داند، متاسفانه شدت بارندگی در این گزارش به صورت نسبی ارائه گردیده است. نتایج بررسیهای انجام شده در گردنه قوچک تهران حاکی از آن است که شرط جریان هرز آب از روی خاکی دارای بافت رسی-لایی، شیب 30% و پوشش گیاهی حدود 20% بارانی با شدت بیش از 12 میلی متر بر ساعت و تداوم افزون بر یک ساعت یا بارشی با شدت فوق الذکر بر روی خاک کاملا مرطوب(نزدیک با اشباع) می باشد. از آن جا که ضریب هرز آب رابطه مستقیم و نمایی با شدت بارندگی دارد، افزایش شدت فزونی بده رواناب را باعث می گردد برای مثال، در حالی که ضریب هرز آب در بارندگیهایی با شدت 12 میلی متر بر ساعت، بر روی خاک کاملا مرطوب قوچک نزدیک به 1% است، چنانچه شدت بارندگی با حدود 120 میلی متر بر ساعت افزایش یاد ضریب هرز آب به نزدیک 40% خوهد رسید(کوثر 1364 آمار منتشر نشده موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع)
از آن جا که آمار شدت بارندگی برای بیشت رآبخیزهای ایران نایاب بوده و حتی اندازه بارش برای بسیاری از نقاط مملکت کمیاب است از این رو استفاده از روشهای منطقی و شیب-مقطع برای تخمین بیشینه بده سیلاب و بهره گیری از اطلاعات محلی از نظر شمار دفعات سیل و مدت جریان هر یک از آنها جهت برآورد حجم سیلاب بناچار جایگزین راه های دقیقتر محاسبه این دو خواسته می گردند.
ب- دوره های بازگشت سیل و حجم سیلاب
از آن جا که طرحهای گسترش سیلاب معمولا چند منظوره می باشند دوره های بازگشت سیل یعنی احتمال وقوع جریانهایی دارای بده هایی معین و در تناوبهایی مشخص با توجه به اهداف مورد نظر انتخاب می گردند بدین ترتیب محاسبه ظرفیت تاسیسات آبی و سطح شبکه ها با عنایت به بیشینه سیل لحظه ای و حجم سیاب جاری شده و در دوره بازگشت طرح صورت می گیرد. بدیهی است چنانچه کلیه جریان یک آبراهه منحرف نگشته و برداشت آب از طریق دهانه های آبگیر قابل تنظیم تحقق یابد شبکه ها بر پایه بده مورد نظر طراحی می شوند.
در صورتی که هدف اصلی از پخش آب آبیاری گیاهان یکساله باشد طراحی بر اساس سیل سالانه انجام می گیرد بر همین روال سیل دو ساله برای آبیاری مرابع و جنگلهای دست کاشت و جریانهایی دارای تناوبهایی طولانی تر به منظور تغذیه مصنوعی برگزیده می شوند.
هر چند عرضه آب در مناطق خشک چنان اندک و تقاضا برای این مایه حیات و به اندازه ای زیاد است که نمی توان هزینه تهیه آن را با معیارهای اقتصادی موجود سنجید، مع هذا، مقایسه گزینه های مختلف با در دست داتشن نسبت درآمد به هینه آنها ساده تر صورت می گیرد. در این رهگذر میزان پذیرش خطر تعیین کننده ظرفیت تاسیسات آبی و سطح شبکه ها و مخارجی است که صرف بنای آنها می شود. Viessman و همکاران(1977ص،161ص،158ص) کاربرد رابطه زیر را برای برآورد میزان خطر کردن R در مدت عمر اقتصاد طرح n با توجه به دوره بازگشت سیل،T پیشنهاد نموده اند:
برای مثال چنانچه عمر اقتصادی یک طرح تغذیه مصنوعی 20 سال در گرفته شود (20 ) برگزیدن دوره های بازگشت 9/14، 4/29،7/39 و 5/56 سال احتمال بروز خطر را در دوره طرح به ترتیب به: 75، 50، 40 و 30 درصد خواهد رساند. Matson (1961) انتخاب دوره بازگشت 50 ساله را برای طراحی شبکه های گسترش سیلاب در امریکا توصیه کرده است. اداره حفاظت خاک آمریکا(SCS، 1985) طرح سرریزهای ایمنی شبکه های پخش آب را بر پایه بیشترین بده لحظه ای سیل ناشی از باران 24 ساعته با دوره بازگشت 10 ساله پیشنهاد نموده، و بدین ترتیب پذیرش خطری را نزدیک به 65 درصد برای عمر ده ساله طرح مجاز دانسته است.
اصلی عمده که همواره در طراحی و بنای شبکه ها مورد توجه قرار می گیرد آن است که بایستی از سیلاب بیشترین بهره برده شود از این رو تاسیسات آبگیری از رودخانه ها چنان تعبیه می گردند که آب مورد نیاز هر بخش از طرح در دوره مورد نظر به آن اختصاص یابد. گفتنی است که وضعیت کلی بیشتر زمینهایی که زیر پخش سیلابهای گل آلوده قرار می گیرند معمولا دگرگون گشته و نحوه استفاده از آنها تعبیر می کند بنابراین پیش بینی دگرگونیهای درازمدت اراضی سیلابی دشواریهای آیندگان را کاهش خواهد داد. تبدیل رسوبگیرهای تغذیه مصنوعی به کشتزارهای آبیانه ناتراوایی استخرهای تغذیه و امکان کاربرد آنها به گونه مخازن سطحی نگاهداری آب و بازگرداندن زمینهای کم بازده به مرتع و جنگل از آن جمله اند.
آنچه در بالا آمده، ویژه سرزمینهایی است که از آماری قابل اعتماد و مدون برخوردارند. چنین اطلاعاتی برای اکثریت قریب به اتفاق خشکه رودهای ایران وجود ندارد از این رو مراجعه به تواریخ، سفرنامه ها، سالنامه ها، گزارشهای سازمانهای مسئوول دولتی(بخشداری ها، پاسگاه های انتظامی ، اداره های راه و ...) و دست آخر معمرین محلی لازم می گردد. مقاله ارزنده Melville (1984) که برگردان بخشی از آن در صفحات 51 و 60 کتاب حاضر آمده است از یان دست می باشد شایان ذکر است که آمار گردآوری شده در محل معمولا از کیفیتی خوب برخوردار نیستند، چه، سوء ظن مخاطب و پیش داوری او از به خطر افتادن منافعش، یا احتمال کسب درآمدی تازه، صحت آمار را مورد تردید قرار می دهد. بر پایه اظهارات شماری از مالکین عمده گویم(30 کیلومتری شمال غربی شیراز) در اوایل سال 1361، در زمان حیات متجاوز از 60 ساله ایشان، از رودهانه ای خشک که اراضی آن ده را به دو نیمه تقسیم می کند سیلی جاری نشده بوده است به گفته خرده مالکان سالانه حداقل دو سیل رد رودخانه نامبرده جریان می یابد مشاهدات سالهای 1360 تا 66 نگارنده آمار منتشره وزارت نیرو، و خاطرات شیرایان موید نظر گروه دوم می باشد.
1- آبیاری سیلابی غلات و علوفه یکساله
نیاز آبی گیاهان کاشتهش ده در شبکه های گسترش سیلاب مهمترین عامل تعیین کننده حجم سیل مورد احتیاج می باشد برای مثال چنانچه نیاز ناخالص آبیاری گندم اروند 1، برای تولید 3 تن در هکتار در جونگان ممسنی، 800 میلی متر بوده و تنها 5000 میلی متر آن به صورت باران تامین گردد، 300 میلی متر اضافی(3000 متر مکعب در هکتار)، بایستی با شیوه آبیاری سیلابی تهیه شود، بنابراین شبکه گسترش سیلاب هنگامی بالاترین بازده را در محل مزبور خواهد داشت که سالانه، بطور میانگین 3000 مترمکعب آب را برای اراضی زیر کشت گندم فراهم آورد نیاز ابی بقولات (عدس، نخود، گاودانه و یونجه و شبدرهای یکساله)، که در تناوب وارد می گردند، یک سال در میان نیز به همین ترتیب تامین می شود. هر چند بهتر است این مقدار آب طی چند بار در دوره رویش بر روی زمینهای زیر کشت گسترش یابد، مع ذلک، دست کم جریان یک سیل که از اوایل تا اواسط صل رویش خاک را تا عمق 5/ متری سیراب کند، برای موفقیت برنامه ضروری می باشد.
گفتنی است آنچه در بالا آمده مورد تایید همه دست اندرکارران نیست، چه، همراه با شرایط گوناگون مکانی و زمانی، سلیقه طراحان شبکه ها نی یکدست نمی باشد، با آن که به نظر Medina آبرفتی لازم است، کشاورزان دشت ایزدخواست داراب همه ساله اراضی شبکه ها را، به امید سیلی که احتمال وقوع آن یک بار در 5-3 سال می باشد به زیر کشت گندم و جو می برند.
2- آبیاری سیلابی گیاهان چند ساله
گیاهان مزبور، به خاطر دارا بودن ریشه های عمیق و گسترده قادر به جذب آب از حجمی بزرگ از خاک می باشند بنابراین چنانچه عمق خاک 3-2 متر بوده، و هر دو سال یک بار با 3-5 هزار مترمکعب در هکتار آبیرای گردد، کشت گیاهان خشکی پسند، بالاخص علوفه و درخت، معمولا با موفقیت روبرو می شود شایان ذکر است که پیشروان فن گسترش سیلاب جریان دست کم یک یا دو سیل را در سال برای آبیاری مراتع ضروری می دانند (Stokesو همکاران، 1954،French و Hussain،1964)
3- تغذیه مصنوعی
افت اضطراب انگیز سطح آبهای زیرزمین ایران در سالهای اخیر، که عمدتا ناشی از برداشت بیش از اندازه با کاربرد تلمبه و کاهش تغذیه بر اثر بهره برداری بی مورد از جنگلها و مراتع می باشد سبب ویرانی بسیاری از آبادیهای ما شده است بدین ترتیب اجرای طرحهای تغذیه مصنوعی در گسترده ترین پهنه ممکن از اهمیتی خاص برخوردار است. از آن جا که بیشتر خاکهای حاصلخز ما در دشتهای آبرفتی و بر روی آبخوانهای نسبتا تهی قرار دارند، آبیاری سیلابی کشتزارهای واقع در این جلگه ها به تدریج موجب انباشتگی لایه های آبدار می گردد بدین ترتیب نوع گیاه کاشته شده در شبکه ها تعیین کنننده دوره بازگشت سیل خواهد بود: دست کم سالانه یک بار برای غلات و علوفه یک ساله و دو سال یک بار برای علوفه چند سال و درختان. چنانچه طرحهای تغذیه تغذیه مصنوعی بر روی خاکهای آبرفتی دانه درتش و واریزه ای اجار گردند دوره های بازگشت طولانی تر بایستی مورد توجه وقع شده، و طرح تاسیسات آبی، بویژه سرریزهای ایمنی بر پایه بده هایی صورت گیرد سطح شبکه ها آن چنان باشد که حجم مورد نظر را در مدت جریان سیل و در فاصله ای کوتاه پس از آن در خاک نفوذ دهد. از آن جا که سهولت اداره و افزایش ایمنی شبکه ها احداث آنها را در سطوحی حدود 100 هکتار منطقی نموده و بیشترین بده مناسب برای این پهنه 10 متر مکعب بر ثانیه است، بنابراین شبکه هایی پر شمر با وسعت و ظرفیت فوق در مناطق مورد نظر ایجاد و رقوم دهانه های آبگیر آنها در ارتفاعهایی قرار داده می شود که با بالا آمدن سطح آب رودخانه یکی پس از دیگری فعال گردند یا رقوم همگی نسبت به کف رودهانه یکسان بوده و سرریزهایی خاکی دارای ارتفاعهایی متفاوت در دهانه ها بنا می شوند افزایش تدریجی ارتفاع آب زمینه ویرانی به نوبت سرریزهای خاکی و به کار افتادن شبکه های مربوطه را فراهم می آورد.
ج- کیفیت سیلاب
سیلابهای معمولا حاوی مواد محلول و معلقی می باشند که پاره ای همراه با نزولات آسمانی به سطح زمین بازگردانده شده برخی بر اثر فرسایش و گروهی به خاطر واکنشهای فیزیکی و شیمیایی آب و بستر رود از محل اصلی انتقال یافته اند بدنی ترتیب سازندهای رخنمون شده آبخیزها عامل عمده آبخیزهای کشور ما پوشانده اند آبهای خروجی از بیشتر آنها فاقد نمکهای مضر بوده و اکثرا جز گچساران، میشاق و آغاجاری(میوسن- پلیوسن) در استانهای خوزستان، کهگیلویه و بویراحمد، فارس و هرمزگان از یک طرف و بیرون زدگی گنبدهای نمکی ریسه(سری) هرمز(پرکامبرین) در نواحی فوق از طرف دیگر، تنزل کیفیت سیلابهای جاری از این سازندها باعث می گردند.
روانهای سازندهای گچساران و رزک حاوی گچ بوده، و گاهی از آن اشباع می باشند. هر چند چنین آبهایی دشواری چندانی را برای خاک و گیاه ایجاد نکرده بلکه اراضی قلیا را مفید می افتند مع ذلک، وجود گنبدهای نمکی، یا چشمه های شور در پاره ای از آبخیزهای تشکیل یافته در این سازندها شوری سیلاب را بویژه هنگام کمی بده سبب می گردند بدین ترتیب و به خاطر جلوگیری از بروز خطر شوری در زمین های مناسب برای پخش آب کسب اطمینان از کیفیت سیلاب پیش از آاز برنامه گسترش آن ضروری می باشد.
آمار بده تقریبی و رسانایی الکتریکی سیلاب رود شور، و سه شاخه آن در جونگان، ممسنی در نمونه برداریهای زمستان 1358 در جدول 11 عرضه شده اند. چنانچه مشهود است، کیفیت سیلاب با ادامه جریان و افزایش بده بهبود یافته و مصرف ان بعد از کاهش رسانایی الکتریکی بلامانع بوده است. بنابراین تنها با نمونه برداری منظم از سیلابی اطمینان حاصل کرد. نصب دروازه هایی خودکار که در بده یا رسانایی الکتریکی مشخصی فعال می گردند یکی از راههای آبگیری به هنگام از سیلابهایی با کیفیت متغیر می باشد.
د- رسوبگذاری
وضعیت کنونی زمینهایی که برای آبیاری سیلابی در نظر گرفته شده اند مشخص کننده سود و زیان رسوبگذاری در آنها می باشد کشاورزان چاره جوی حاشیه کویر در خراسان آب گل آلود در پلها، اراضی پوشیده از شنهای روان و حاشیه رودخانه ها را به زمینهای زراعی مرغوبی تبدیل کرده اند. به همین ترتیب بزرگران ساکن مناطق مرتفعتر خراسان، اراضی سنگلاخی دامنه ای و دره های کم شیب را با احداث بندسار به گونه زمینهایی حاصلخیز در آورده اند.
جدول 11-جدول سیلاب رودشور و پاره ای از شاخه های آن در جونگان،ممسنی، زمستان 1358
تاریخ نمونه برداری ساعت نمونه برداری محل نمونه برداری بده تقریبی،
مترمکعب بر ثانیه رسانایی الکتریکی،
3-11-1358
"
"
"
4-11-1358
7-11-1358
22-11-1358
"
"
" 10:10
10:17
10:24
12:30
08:00
2:00
11:00
15:00
21:00
15:15 نزدیک ده شور
تلخ آب هیبت
تلخ ابهای خلیل و سردار
آب نما
"
"
"
"
"
بورد امیر 5/1
1/0
1/0
0/3
0/2
1/0
0/4
0/22
0/30
0/2 3400
2200
190
2900
2500
9300
2300
1250
1010
1000
خوشابهای بلوچستان دلیلی هستند بر نبوغ برزگران بلوچ ایشان با احداث بندهای سنگی و خاکی و انباشتن پشت آنها از رسوب کشتگاههایی را به وجود آورده اند که برخی از آنها سالانه دوبار محصول می دهند این کارها نه تنها خواص فیزیکی ، شیمیایی و زیستی خاک اصلی را بهبود بخشیده بلکه تسطیح نسبی آن اراضی را نیز سبب گرده انید. عمق رسوب در شبکه گسترش سیلابی که در سال 1888 در نزدیکی مایلزسیتی در ایالت مونتانا، آمریکا، احداث شده است بیش از سه متر می باشد این راضی که در اصل ناهموار بوده اند اکنون به گونه ای مسطح شده اند که به عنوان فرودگاه نیز مورد استفاده قرار می گیرند( Stokes و همکاران ،1954)
بطور کلی رفتار گیاهان مختلف و در مراحل متفاوت زندگی در برابر رسوبگذاری یکسان نیست ته نشینی مواد معلق در سیلاب بر روی مرابع پاره ای از گیاهان را مفید افتاده، برای برخی بی تفاوت بوده و جهت گروهی زیان آور است. هر چند فقط شرح مشاهده ها در مراجع در دسترس مسطور بوده نتایج بر اساس بررسیهای علمی استوار نگردیده، و جداسازی اثر آب و رسوب و علکس العمل متقابل آنها میسر نیست با این وجود و در نبود اطلاعات دقیقتر پاره ای از یافته های دیگران عرضه می شوند، باشد که علاقمندان را استفاده رسانند.
Vallentine(1971ص، 322ص، 321) بر اساس پاره ای از مشاهدات که طی سالهای 1944 تا 1969 منتشر گردیده اند و با در نظر گرفتن آن که اثر پخش سیلاب به خاطر موقعیت جغرافیایی و شرایط آب و هوایی و خاکی تعدیل می شود، گیاهان مرتعی غرب آمریکا را به سه دسته تقسیم کرده است:
الف- گونه هایی که بر اثر آبیاری سیلابی از تولیدی چشمگیر برخوردار بوده اند:
Agropyron eongatum (Host) Beauv.,Ag.RIPARIUM Scribn.& Smith,
Ag.smithii Rydb.,Cynodon dactylon(L.) Pers., Hilaria motica(Buckl.)Benth.,Hordum jubatum L.,Panicum obtusum H.B.K.,Sporobolus airoedes(Torr)
ب-گونه هایی که آبیاری سیلابی در تولید آنها چندان موثز نبوده است:
Ag.desertorum (Fisch.)Schult.,Ag.trachycaulum (Link) Malte,Andropogon scoparius Michx.,Torr.,out.rothrockii Vasey, Eragrostis lehmanniana (Nees) L.,Oryzopsis hymenoides (Roem.and Scgult.),Panicum antidotale Retz.
ج- گونه هایی که عس العمل منفی در برابر آبیاری سیلابی و رسوب حاصله نشان داده اند.
Aristida longiseta (Steud),Artemisia tridentate Nutt., Bout. Gracilis (H.B.K) Lag.ex Steud., Hilaria jamesii(Torr.) Bout. Gracili Haw., Poa secunda,Zea, ex Roem & Schult., Sporobolus (Torr.) Benth., Opuntia polyacantha Haw., poa secunda, Zea, ex Roem. & Schult., Sporobolus cryptandrus (Torr) A.Gray.
گفتنی است که رفتار گونه های نامبرده در برابر رسوب مناطق مختلف، حتی در قطعات گوناگون یک شبکه یکسان نمی باشد در حالی که Vallentine(1971)، Agropyron smithii را به گونه ای بسیار مفید و Bouteloua gracilis را نامناسب برای کشت در شبکه های پخش سیلاب یافته است، Houston(1960) افزایش تولیدی را برابر 62% برای اولی و 353% را برای دومی در مونتنا گزارش داده است. به همین ترتیب بروز خسارات کلی بر اثر رسوبگذاری به بیشتر علفه جز Ag.smithii، به وسیله Hubbell و Gardner(1944) مشاهده گردیده است. نامبردگان همچنین در بررسی خود رد نیومکزیکو ملاحظه کرند که بافت خاک در طول 450 متر از ابتدای شبکه سبکتر شده و از آن پس میزان تغییرات ناچیز بوده یا خاک به سنگینی گراییده است.
ته نشینی مواد متعلق بر روی بذر معمولا مانع از خروج جوانه از زمین می گردد؛این موضوع بویژه پس از سله بستن تحق می یابد. به همین ترتیب، پوشیده شدن گیاهان جوان غلات از رسوب فراوان مرگ آنها را به دنبال دارد چنانچه رسوبگذاری پس از ساقه رفتن صورت گرفته و فقط چند سانتی متر بالای طوقه زیر گل و لای پنهان شود، پنجه زدن احتمالا تشدید گردیده و محصولی بیشتر به دست می آید.این مطلب بخصوص در مورد Ag.smithii، و airoides Sporpbolus به وسیله Hubbell و Gardner(1944) گزارش شده است. نامبدگان ملاحظه کردند که در محلی که سالانه حدود 30 سانتی متر به عق رسوب آن افزوده می گردیده ، Ag.smithii نه تنها پایدار مانده، بلکه پس از سپری شدن پنج سال و رسیدن عق رسوب به حدود 152 سانتی متر، تراکمی چشمگیر یافته بوده است. شایان ذکر است که شخم زدن اراضی زیر کشت غلات، ایجاد پوشش یاهی در مراتع و همچنین چرای متمرکز در شکستن سله و افزایش تراوایی و آبگذری خاک موثر بوده و در این رابطه تاکنون مشکلی گزارش نشده است. لزوم لایروبی نهرها، و افزودن ارتفاع پشته ها دیگر دشواری استفاده از آبهای گل آلوده می باشد.
نوع مواد معلق موجود در سیلاب نیز بایستی مورد توجه قرار گیرد. وجود شن درتند آبها فرسانش تاسیسات بتونی و فلزی را باعث می شود خوردگی کامل یک سکوی بتونی به ضخامت 15 سانتی متر درعرض چند روز به وسیله سیلابی مملو از شنهای لبه تیز گزارش شده است (Stokes و همکاران 1954).
هر چند رسوب زدایی آبهای گل آلود با گذراندن آنها از علفزارهای دایمی میسر می باشد بهتر است که اراضی فرسایش پذیر آبخیزهای مربوطه، در صورت امکان تثبیت گردند. آبخیز دارای پوشش گیاهای مناسب نه تنها رسوبی کمتر را تولید می کنند، بلکه با تراوش آب به طبقات پایین خاک از شدت سیل کاسته و به دوام جریان آن می افزایند. بدیهی است مهار سیلابهای مایم آسانتر و ارزانتر از اداره کردن سیلهای سهمگین می باشد.
از اثرات مثبت مواد معلق موجود در سیلاب در پرورش گیاه بسیار سخن رفته است، لکن متاسفانه مدارک مستند چندانی در دسترس نگارنده قرار ندارند. تنها مرجع فارسی جدول 5 همین کتاب از گزارش صادقی و فریدون فرهی(1363)، مربوط به دهانه شور نیشابور است که در آن، اختلافهای فاحش بافت درصد اشباع(آّ) و میزان کربن آلی، ازت، فسفر و مواد خنثی شونده بین افقهای از یک طرف و افقهای از طرف دیگر به علت رسوبگذاری بوده است درباره اثر گل و لای نیل در حاصلخیزی مزارع مصر نیز ذکری زیاد رفته است، لکن در نبود مراجع علمی، مطلبی را که با قاطعیت درباره تأثیر مثبت رسوب در تغذیة گیاهی می توان عنوان نمود آن است که پس از احداث سد اسوان، و ته نشینی ذرات حامل مواد مغذی در آبگیر آن سد، بزرگران مصری ناچار به استفاده از کودهای شیمیایی گردیده اند (لنوار، 1984، ص ص 42-41).
هـ - مالکیت سیلاب
هرچند روانابهای اراضی ملی شده متعلق به عموم بوده، و ادارة آنها بر عهدة وزارت نیرو می باشد، مع ذلک، افرادی به خاطر سکونت در کنار رودهای دایمی و خشکه رودها، یا وابستگی شدید به آنها، دارای حقابه بوده و آبیاری و کشت و زرع، و تغذیة سفره های آب چاهها و کاریزهای ایشان، از سیلاب صورت می پذیرد؛ بنابراین، در برگرداندن رواناب از این بسترها بایستی حقوق صاحبان اولیة آب ملحوظ گردد. برای مثال، زندگی عده ای از ساکنان جلگة ابرکوه وابسته به سیلابی است که از دشت آباده به آن محل رسیده، و سفره های آزاد آب ابرکوه را تغذیه می کند. گرچه دشت آباده نیز با کم آبی شدیدی روبرو می باشد، نگاهداری آن قسمت از سیلاب که به جلگة ابرکوه جریان می یابد به هیچ وجه جایز نیس. از نظر قوانین شرع، زمین بالا دست، که آب در ابتدا بر آن سوار می گردد، بر زمین (های) زیر دست حق تقدم دارد، لکن آبیار تنها مجاز به نگاهداری حجمی معین از آن می باشد. کسب اجازه از وزارت نیرو برای برگرداندن سیلاب ضروری است.
و – شرایط خاک
همان طور که پیشتر گفته شد، پخش آب با توجه به اهدافی گوناگون از قبیل : حفاظت خاک و جلوگیری از فرسایش خندقی، تغذیة مصنوعی، رسوبگیری، به تأخیر انداختن یا مهار کامل سیل، و آبیاری سیلابی صورت گرفته، و از این رو مناسبترین اراضی با توجه به هدف طرح انتخاب می شوند. هرچند ممکن است برخی از مجریان برنامه های مهار سیلاب، که با گسترش آن از آسیبها و زیانهای سیل می کاهند، از آزادی چندانی در گزینش محل برخوردار نبوده، و ناگزیر از استفاده از اراضی در دسترس گردند، مع ذلک، از آن جا که آب به عنوان مهمترین عامل محدود کنندة زراعت در مناطق خشک و نیمه خشک ایران شناخته شده، و نقش عمدة خاک در آبیاری سیلابی نگاهداری آب جهت پرورش گیاه است، بنابراین، بهتر آن باشد که سیلاب در مرغوبترین زمینها گسترش یافته، و بیشترین بهره از منابع موجود به دست آید. شرایط خاک در محل اجرای طرحهای تغذیة مصنوعی در دفتر سوم ذکر گردیده اند، کیفیت خاکهای مناسب برای آبیاری سیلابی در این بخش مورد بحث قرار می گیرد.
بطور کلی، خاکهای مناسب برای آبیاری سیلابی بارور می باشند، بدین معنی که از بافتی متوسط، ساختمانی پایا، و عمقی زیاد برخوردارند، نفوذپذیری آنها کافی بوده و حالت ماند ابی به خود نمی گیرند، بدین ترتیب، چنین خاکهایی نیز عاری از نمکهای زیان آور، سنگریزة بسیار، سخت لایه ها، و سایر عوامل محدود کننده می باشد.پر واضح است که این خواص و صفات نسبی بوده، و دامنه ای وسیع را می پوشانند، گذشته از آن، منابع خاکی موجود در نزدیکی محل زندگی از عوامل عمدة تعیین نوع کشت، ور روش زراعت، به شمار می روند. Matson (1961) نفوذپذیری و عمق زیاد را از ویژگیهای خاکهای خوب برای پخش آب می داند؛ نامبرده بر آن است که اراضی دارای خاک سبک گاهی از بهترین شرایط برای گسترش سیلاب حاصلخیز، عمیق، و دارای بافت متوسط می باشند. نامبرده همة خاکها را جز ریگی ، شنی عمیق، شور، و کم عمق بر روی سنگ، مناسب می داند. Miller و همکاران (1969) ، بر اساس بررسیهای مفصل خود در مورد 104 شبکة طبیعی و مصنوعی گسترش آب در مراتع شش ایالت غربی آمریکا (مونتانا، ویومینگ، یوتا، کلرادو، آریزونا، و نیومکزیکو)، و با در نظر گرفتن تولید سالانة دست کم 1100 کیلوگرم علف خشک در هکتار برای قابل توجیه بودن اجرای طرحهای پخش آب، نتیجه گرفتند که مراتعی برای این روش آبیاری آمادگی دارند که ظرفیت اشباع خاک آنها 52-25 درصد وزنی بوده، و مجموع عمق افقهای A و B2 آنها به اندازه ای باشد که 12 سانتی متر آب را در حد ظرفیت مزرعه در خود نگاهدارد. این پژوهشگران سیلاب را در مراتعی که بافت خاک آنها خیلی سبک ، یا خیلی سنگین ، باشد منع کرده اند. خاک مزارع سیلابی صحرای نگو (فلسطین اشغالی) سبک ، و به عمق 0/3 -4/2 متر بوده، ظرفیت نگاهداری آب قابل استفادة آنها 170 – 150 میلی متر در هر متر می باشد (Evenari و همکاران، 1968؛ Tadmor و همکاران، 1970). تولید غلات و علوفه در این مزارع (در سطوح آزمایشی) در حد اراضی آبیاری شده با روشهای معمول گزارش گردیده است.
بهترین خاکها برای گشت گندم و جو، که سطوحی بسیار وسیع از آنها با روش سیلابی آبیاری می گردند، از بافتی متوسط تا سنگین ، حاصلخیزی فراوان، و عمقی زیاد برخوردارند. گرچه خاکهای دارای بافت متوسط تا سنگین معمولاً بیشترین محصول را تولید می کنند، مع ذلک، خاکهای متوسط تا سبک و خیلی سنگین نیز برای کشت این دو غله مورد استفاده قرار گرفته اند. اطلاعاتی بیشتر در این باره در بخش ظرفیت نگاهداری آب قابل استفادة خاک در ارتباط با زراعت سیلابی ارائه گردیده اند.
یونجه، گیاهی دیگر، که به خاطر داشتن ریشه های عمیق، رشد فراوان در صورت وجود آب و باروری زمین، و کند شدن فعالیتهای زیستی به هنگام کم آبی، گونه ای مناسب برای کاشت در شبکه های گسترش سیلاب به شمار می رود، خاکهای دارای بافت متوسط، عمیق، آهکی، و با زهکشی خوب را ترجیح می دهد. هرچند یونجه در برابر شوری نسبتاً پایدار است، مع ذلک، نمکهای قلیایی را تحمل نمی کند (Martin و همکاران، 1976، ص ص 436 ، 504 و 623). تشریح شرایط خاکهای مناسب برای سایر گیاهان زراعی، بوته ها، درختچه ها، و درختان از حوصله این بحث خارج بوده، و خوانندگان می توانند در صورت نیاز به دیگر مدارک مراجعه فرمایند.
ذکر چند نکته در ارزیابی مراجع نامبرده، شماری دیگر که در سایر بخشها مورد بحث قرار گرفته اند، و گزارشها و مقالاتی که از این پس عرضه می گردند، ضروری می باشد:
الف – کیفیت خاک پس از گسترش سیلاب تغییر یافته، و معمولاً در مورد زمینهای فرسوده رو به بهبود می رود؛ بنابراین، ممکن است اراضی نامساعد برای کشاورزی پس از رسوبگیری زمینه هایی بارور را برای تولید گیاهان فراهم آورند. اراضی سیلابی دهنة شور نیشابور، که ذکر آنها در بخش منابع خاکی (صفحات 26 تا 31) گذشت، شاهدی هستند بر این مدعا؛
ب – دستاوردهای یک گروه محقق، و تحت شرایطی مشخص، عیناً قابل تعمیم به دیگر نواحی نمی باشند؛ Hubbard و Smoliak (1953) افزایش سالانة تولید علوفه را در مرتعی واقع در ایالت مونتانا از 123 کیلوگرم در هکتار قبل از گسترش سیلاب، به 4222 کیلوگرم در هکتار بعد از انجام آن گزارش داده اند؛ French و Hussain (1964) موفق شدند محصول سالانة علفزارهای راخ میزان را در پاکستان غربی، با کاربرد روش آبیاری سلابی، از 180 کیلوگرم به 2240 کیلوگرم در هکتار برسانند؛ به همین ترتیب، علوفة قابل چرای نوارهای ابتدایی یکی از شبکه های پخش آب شنزار گربایگان، فسا، در عرض چهار سال از حدود 20 کیلوگرم به 1000 کیلوگرم در هکتار رسیده است (مذاکرات حضوری با آقایان بهروز ملک پور و بهرام پیمانی فرد، در بخش تحقیقات مرتع، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، 1365). بدیه
دانلود مقاله اشاره ای بر اصول نظری گسترش سیلاب