پروژه آبخیزداری، بند گابیونی منطقه دم چنار

مقدمه:
منابع آب وخاک دو منبع اصلی و اساسی در رابطه با بهره برداری و استفاده از اراضی می باشد. شکی نیست که شناخت صحیح این دو منبع حیاتی از جمله مواردی است که آگاهی لازم و کافی را در راستا مدیریت جامع و منطقی بر عرصه های آبخیز کشور بدنبال داشته و بستر مناسب را جهت استمرار و تداوم استفاده از منابع موجود با لحاظ داشتن توسعه پایدار فراهم می آورد. شاید نتوان بین این منابع یکی را بر دیگری برتر دانست ولی بنا به عقیده اکثریت صاحب نظران اهمیت نقش و جایگاه خاک را نمی توان نادیده انگاشت. چرا که خاک محل استقرار ریشه گیاهان ، محیط مناسب و مساعد جهت فعالیت موجودات ریز و درشت ، محیط مناسب جهت تبادل عناصر غذایی و…، و در این مطالعه که اعمال مدیریت بر منابع خاک، آب، گیاه، موجودات زنده و… را دنبال می نماید. جایگاه مناسب خود را دارا می باشد. اهداف این مطالعات می توان اطلاع و آگاهی از خصوصیات فیزیکی وشیمیایی خاک، حاصلخیزی خاک، ظرفیت اراضی برای انواع استفاده های اساسی از زراعت (آبی و دیم، مرتع، جنگل، تفرجگاه، حفاظت حوزه آبخیز و غیره) محدودیت های خاک و پتانسیل استفاده از اراضی و… بر شمرد.
اهداف غیر مستقیم این مطالعه را می توان مشتمل بر موارد ذیل برشمرد:
* جلوگیری از هدر رفتن آب باران با کاهش سرعت آب و از طرف دیگر بهره برداری از آب بنحو احسن بمنظور کنترل سیل و جلوگیری از خسارات وارده بر منابع ملی
* جلوگیری از فرسایش و جابجا شدن خاک
* بالا بردن سطح آب زیر زمینی و در نهایت بهره برداری بهتر در قسمتهای پایین دست
* حفظ آب و رطوبت کافی در خاک و افزایش سطح زیر کشت
* بهبود وضعیت آبخیزداری حوزه های مطالعاتی و در نهایت بالا بردن سطح فرهنگ حفاظت از منابع آب و خاک
* استفاده بهینه از آب موجود در منطقه با استفاده از روشهای مناسب (بیولوژیکی، بیومکانیکی، مکانیکی، سازه ای و مدیریتی) توسعه کشاورزی و دامداری…

موقعیت و وسعت:
منطقه مورد مطالعه روستاهای دم چنار (بالا، وسط و پایین) و سرچنار را شامل می شود. از نظر مختصات جغرافیایی در "22 '5 51 تا "28 '15 51 طول شرقی و "12 '48 30 تا "50 '54 30 عرض شمالی واقع گردیده است. این منطقه که در محدوده شهرستان دنا (سی سخت) واقع گردیده توسط ارتفاعات اطراف آن احاطه گردیده است. بطوریکه از شمال به ارتفاعات دوگوش و سفید (2251 تا 2735 متر) از جنوب به کوههای مراندون و راه باریک (2950 تا 2632 متر) از شرق به تپه های مجاور و همچنین خروجی حوزه و از غرب نیز به تپه های مجاور محدود می گردد. مساحت کلی منطقه مطالعاتی حدود 10830 هکتار می باشد و گستره مطالعاتی به 9 زیر حوضه تفکیک گردیده است.
حوزه مورد مطالعه عمدتاَ شامل اراضی کوهستانی و تپه ای با ارتفاعات متغیر می باشد که حداکثر ارتفاع منطقه 2950 متر و حداقل ارتفاع 1860 متر می باشد و متوسط ارتفاع برای کل منطقه 2261 متر است.
رودخانهموجود در منطقه از به هم پیوستن تعدادی از آبراهه ها بوجود آمده که به لحاظ شکل مستطیلی و کشیدگی حوزه از تراکم چندانی برخوردار نمی باشد. طی مسیر کشاورزان با انحراف جریان و هدایت آن توسط کانال های احداث شده اراضی کشاورزی و باغات خود را مشروب می سازند. این رودخانه نهایتاَ در پایین دست روستای دم چنار پایین از حوزه خارج شده و به رودخانه کبکیان ملحق می شود. نقشه شماره (1) موقعیت منطقه مطالعاتی را نشان می دهد.
کیفیت منابع آب:
در حوزه مورد مطالعه رودخانه دم چنار (چنار) واقع شده است که جهت حرکت آن از شمال غرب به سمت شمال شرق می باشد و در طی مسیر تنها از ارتفاع کوه راه باریک آبراهه ای که دارای دبی قابل توجهی است بدان می پیوندد. آمار جمع آوری شده نشان می دهد که دبی متوسط سالانه رودخانه 2.5 متر مکعب بر ثانیه می باشد. پایین بودن سطح آب رودخانه نسبت به اراضی منطقه که دارای قابلیت کشت و کار هستند و نیز عدم وجود سازه های مناسب برای بالا بردن سطح آب رودخانه به منظور سوار نمودن آب بر این اراضی باعث گردیده است که بخشی از جریانات این رودخانه بلا استفاده از دسترسی خارج گردد. که امید می رود با احداث سازه های مناسب جهت کنترل سیل، از جریانات سطحی موجود نیز بهره برداری مطلوب صورت پذیرد.
با توجه به نتایج آزمایشگاهی آب منطقه و بر اساس استاندارد کیفیت آب آبیاری می توان گفت: آب از نظر شوری و قلیاییت بدون محدودیت، غلظت املاح نیز بدون محدودیت، نفوذ پذیری با محدودیت کم، سمیت عناصر و CL (آبیاری سطحی و تحت فشار) بدون محدودیت، بی کربنات با محدودیت کم و اسیدیته آب نرمال می باشد.
آب و هوا (اقلیم):
به استناد مطالعات هواشناسی و بر اساس آمار ایستگاه معرف بطاری پارامتر های مختلف اقلیمی محدوده بدست آمده است. میزان بارندگی متوسط سالانه 928 میلیمتر، درجه حرارت متوسط حداکثر، متوسط و متوسط حداقل به ترتیب 19.8 ، 11.9 ، 3.4 درجه سانتیگراد بر آورد شده است
تعداد روزهای یخبندان 94 روز می باشد. طبق روشهای دو مارتن و آمبرژه اقلیم منطقه مورد بررسی قرار گرفته و نتایج زیر حاصل شده است :
روش دو مارتن گسترش یافته های کل حوزه : سرد خیلی مرطوب نوع الف و زیر حوضه D2 ارتفاعی خیلی مرطوب نوع الف است و 3D' سرد مرطوب است.
روش آمبرژه : مرطوب تا نیمه مرطوب سرد تا مرطوب می باشد.
زمین شناسی و ژیومورفولوژی :
* زمین شناسی : شامل انواع رخساره های سنگی و رسوبات متعلق به دوره های دوم و سوم استکه تحت تاثیر رخدادها و فرایند های زمین ساختی به وقوع پیوسته و به صورت ساختمانهای برجسته و چهره ساز تظاهر یافته است. منطقه مورد مطالعه در نوار چین خورده زاگرس قرار گرفته است چینه شناسی منطقه را می توان به شرح زیر بیان داشت:
1. رخساره های کرتاسه مشتمل بر سنگهای آهکی سروک، مارن و آهک گورپی
2. رخساره الیگومیوسن شامل سازنهای آسماری و گچساران
3. رخساره کواترنر شامل تراسهای آبرفتی قدیمی و نهشته های رودخانه ای
در این منطقه واژه های سنگی سروک ، آهک و آهک مارنی ، گورپی ، آسماری ، گچساران و همچنین واحدهای کواترنر (پادگانه های قدیمی رسوبی و بستر رودخانه) تفکیک گردیده است.
* ژیومورفولوژی : ریخت شناسی منطقه بر اساس خصوصیات ارتفاعی ، شیب و برخی مشخصات ریخت شناسی عوارض زمین به واحد های : کوهستان ، تپه ماهور و دشت تقسیم می گردد. هر واحد متشکل از تعدادی تیپ و هر تیپ از چندین رخساره تشکیل گردیده است که به شرح آنها می پردازیم.
1. واحد کوهستان : بر اساس انتظام دامنه ها به دو تیپ دامنه های منظم و نامنظم تفکیک می گردد. نوسانات شیب توپوگرافی در این واحد بیش از 25 درصد (تا حدود 75 درصد) بوده و اختلاف ارتفاع مناطق مرتفع و پست این واحد در نوسان می باشد. این قلل در اطراف حوزه مورد مطالعه گسترش دارند. راس قلل عموماُ ستیغ مانند است و دیئاره دره ها اغلب با شیب تند به خط القعر آبراهه منتهی می شود. امتداد آبراهه ها در مناطق کوهستانی عمدتاُ مستقیم ، کم عرض با مقطع V شکل می باشد. این واحد به دو تیپ دامنه های منظم و نامنظم تفکیک گردیده است. تیپ دامنه منظم با دامنه هایی صاف و فاقد برجستگی مشخص هستند که تغییرات شیب در نیمرخ آنها تدریجی و یا ثابت است. با توجه به کیفیت تظاهر واحدهای سنگی وجود پوشش تخریبی و توسعه اشکال ژیومورفولوژیک این تیپ به دو رخساره : توده سنگی (بیش از 75 درصد سطح پلی گون سنگ خالص است) و برونزد سنگی (که 20 تا 75 درصد بیرون زدگی سنگی دارد) تقسیم میگردد. تیپ دامنه نامنظم : تغییرات شیب در نیمخ این دامنه ها به طور ناگهانی کم یا زیاد می شود. این تغییرات شیب ممکن است به علت عوض شدن جنس یا ماهیت سنگ ، وقوع لغزش یا جابجایی دامنه در نتیجه برخی از حرکات توده ای ، جابجایی در نتیجه فعالیت های زمین ساختی ، تاثیر عمل فرسایشی در ایجاد و توسعه تراکم شبکه آبراهه ها باشد. این تیپ نیز دارای رخساره های توده سنگی و برونزد سنگی است.
2. واحد تپه ماهور : این واحد تیپ های با دامنه های منظم و نامنظم را شامل می شود و واحد سنگی و رسوبی را در بر می گیرد. میزان شیب متوسط دامنه ها بر روی این واحد عمدتا بین 12 تا 30 درصد متغیر است اختلاف ارتفاع مناطق مرتفع و پست این واحد بین 50 تا 500 متر در نوسان است. تیپ دامنه منظم : دارای دامنه های صاف و فاقد برجستگی مشخص هستند و تغییرات شیب در نیمرخ طولی آنها تدریجی و یا ثابت است. این شامل رخساره برونزد سنگی است.
3. واحد دشت : این واحد شامل دشت های میانکوهی است که شیب صفر تا هشت درصد و اختلاف ارتفاع کمتر از 50 متر داشته و منحصراُ در مناطق پایکوهی و عرصه های پست واقع گردیده اند. نیمرخ عرضی آنها مقعر و از رسوبات منفصل تشکیل یافته اند. در این واحد سیستم های متنوع آبراهه های موازی ، دندریتی و نامنظم با انواع اشکال فرسایش (ورقه ای ، شیاری و خصوصاُ گالی های متمرکز در برخی قسمتها ست.
4. تیپ رسوبات بستر رودخانه ها : این تیپ به صورت شبکه ای از نوارهای کشیده و باریک در نمای گستره حوزه مشاهده می شوند که در بسیاری از مناطق در امتداد آبراهه فرعی به دلیل ناچیز بودن عرض آنها نسبت به مقیاس نقشه امکان نمایش و معرفی آنها میسر نشده است. به هر حال آبراهه اصلی دارای شیب نسبتاُ تند و به تبع آن افزایش سرعت جریان را شامل می شود.
پوشش گیاهی :
پوشش گیاهی منطقه را عمدتاُ گونه های جنگلی ، مرتعی و سپس نباتات زراعی شامل می شود. از بین گونه های جنگلی می توان به بلوط ، ارژن ، بادام کوهی ، زالزالک و کیکم و از بین گونه های مرتعی می توان به گون ، دافیناوجارو اشاره نمود. نباتات زراعی منطقه را عمدتاُ گندم (آبی و دیم) و علوفه شامل می شود همچنین بخشهایی از اراضی تحت کشت باغات است.
تاریخچه گابیون :
کلمه گابیون از کلمه لاتین Cavea یا Cave گرفته شده است. که این بر می گرددبه جعبه ای که از سیم بافته یا ساخته شده و توسط سنگ پر گردیده است. اولین گابیون در مصر توسط حصیر بافته شده ولی گابیون به صورت فعلی برای اولین بار در ایتالیا از سیم استیل بافته شد. در سال 1894 نقصی که در رودخانه رنو (Reno) ایجاد شده بود توسط سبدها یا جعبه های سیمی استوانه که از سنگ پر شده بود تعمیرگشت که این گابیون های استوانه ای هنوز هم استفاده می شوند.
تعریف گابیون :
گابیون تور مستطیل شکلی است که از به هم بافتن و پیچاندن سیمهای گالوانیزه به صورت شبکه های چهار یا شش گوشه درست شده اند که هر یک از سبدهای گابیون با بقیه متصل گشته و در مجموع طرح دلخواه ایجاد می شود.
طریقه بستن سبدهای گابیون :
سیمهای گالوانیزه را کارخانه به صورت سیم یا به صورت حصیر تولید می کند که در صورت نیاز می توان از هر یک از دو نوع تولید شده استفاده کرد. که در هر دو صورت از بافتن سیمها به هم و با ابعاد مورد نظر سبدهایی حاصل می گردد. جهت مقاومت بیشتر می توان ابعاد سبدها را کمتر در نظر گرفت. با توجه به اندازه سنگهایی که در اختیار داریم ابعاد شبکه ها متفاوت می باشد ولی معمولاُ یکی از ابعد زیر را جهت درست کردن شبکه ها در نظر می گیرنند (mm):
70*50 ، 80*60 ، 100*80 ، 120*100
ابعاد سبدهای گابیونی را هم معمولاُ به صورت زیر انتخاب می کنند :
ضخامت: 5. _ 1 متر ، عرض: 1متر ، طول: 1.5 _ 2 _3 _ 4 متر
بهر حال پس از آماده کردن سبدهای گابیونی و پر کردن از سنگ در محل کار باید هر سبد را با سیم گالوانیزه که قطری معادل سیم مورد استفاده دارد با سبد مجاورش متصل نمود. تعداد گره های سبدها بهم باید آنقدر باشد که پس از اتمام عملیات ساختمان شکل یک واحد یکپارچه عمل نماید. عکس شماره (2-1)

عکس (1)

عکس (2)

طریقه پر کردن سبد های گابیونی از سنگ :
وقتی سبد بافته شد و آماده پر کردن سنگ گردید ابتدا تا3/1 از ارتفاع سبد را سنگ ریخته و سپس دو سیم به صورت ضربدری به جداره های سبد وصل می شوند. این دو سیم مانع از شکم دادن سبد می شوند این عمل را در هر 3/1 سبد تکرار کرده تا سبد پر شود پس از پر شدن سبد درب آن را که از سیم گالوانیزه به صورت شبکه ای بسته و به دیواره ها توسط سیم گره می زنیم. قابل ذکر است که سنگهایی را که در لبه خارجی ساختمان قرار می گیرند باید تقریباُ صاف باشند که دیواره بند به صورت عمود و صاف بایستد. ضمناُ می توان جهت شکم ندادن گابیون ها از یک شبکه 50*50 به قطر 12 یا 14 میلیمتر در دو طرف گابیون قرار دهیم ( عکس3). از همین سبد ها هم می توان در حوضچه های استفاده کرد. شهرستان دنا ، دمچنار (عکس4).

عکس(3)

عکس(4)
اصول طراحی بندهای گابیونی :
در این قسمت بندهای گابیونی که درقسمت بالا دست و پایین دست دارای پیش بند بوده و ضمناُ در قسمت پایین دست حوضچه آرامش دارند مورد بحث قرار می گیرد. این فرم بند اختصاصاُ برای زمینهای شنی و رسی برای جلوگیری از فرسایش می باشد. اگر نوع خاک از ثبات بیشتری داشته باشد می توان از طرح معمولی بند استفاده کرد. و از احداث دیوار پشت بند و یا کف سازی وبا حوضچه آرام کننده اجتناب نمود و این در صورتی می باشد که مشخصات خااک اجازه آنرا بدهد در یک چنین شرایطی ارتفاع بند را می توان بیش از پنج متر در نظر گرفت.

عکس (5)
موارد قابل محاسبه برای طراحی :
1. ابعاد سرریز
2. کنترل پایداری بند و تکیه گاهها
3. کنترل میزان باربری خاک پی
4. محاسبه ابعاد حوضچه آرامش
5. کنترل تراوش آبی که در زیر بند نفوذ می نماید
6. کنترل فشار بالا دهنده
سازه های حفاظتی توریسنگی در رودخانه ها :
سازه های توریسنگی در حفاظت کرانه های رودخانه ها ، سازماندهی رودها و حفاظت بخشهای دیگر یک آبراهه بزرگ و تاُسیسات واقع بر روی آن نقش عمده ای دارند. در یک جمع بندی از دیدگاه طراحی واجرا موارد کاربرد سازه های توریسنگی در حفاظت کرانه های رودخانه ها را در چند مقوله زیر جای می توان داد :
1. سازه های توریسنگی که در برون از آب اجرا می شوند
2. سازه های توریسنگی اجرا شونده در زیر آب
3. پیش بندها و پوشش هایی که در برون از آب اجرا می گردند و با خمیر ماسه آسفالتی تزریق می شوند.
4. پیش بندها و پوشش های اجرا شونده در زیر آب که با خمیر ماسه آسفالتی تزریق می گردند.
در اجرای پوشش های حفاظتی کرانه ها باید بر تقویت بخش پایینی و نیز بخش بالایی آن تاُکید داشت. هیچگاه نباید پوشش حفاظتی را بدون تقویت و یا دنباله ای در پایین و ادامه در بالا اجرا نمود. در مواردی که امکان آب شستگی کرانه و یا زیر شوئی پوشش حفاظتی وجود داشته باشد و نیز در پروژه هایی که هدف از پوشش کرانه جلوگیری از تغذیه زمینهای اطراف با آب رودخانه باشد باید پوشش حفاظتی را ناتراوا (نفوذ ناپذیر) ساخت. تصاویرمربوط به دیوار ساحلی هادی آباد دمچنار شهرستان دنا می باشد.

(6)

(7)
مزایا استفاده از گابیون :
1. سیمهای گالوانیزه تنش را به راحتی تحمل می کنند و در مقابل مقاومت برشی پایداری خوبی دارند.
2. گابیونها ، خاکریزها را با توجه به نفوذپذیری خودشان براحتی نگهداری می کنند.
3. در جایی که نیاز به ظریف کاری نباشد گابیون به صرفه است.
4. سبدهای گابیون را می توان به راحتی به هم متصل کرد که سبب افزایش استحکام ساختمان میشود.
5. قالب و ترکیب سبدها را می توان کنترل کرد و با توجه به نیاز ابعاد آن را تعیین کرد و در صورت نیاز به مقاومت بیشتر ابعاد سبدها را کوچکتر در نظر گرفت.
6. در مناطقی که حمل سیمان به محل کار خیلی مشکل باشد و ضمناُ سنگ در محل کار پیدا شود گابیون به صرفه است. عکس (8)

(8)

معایب گابیون :
1. ساختمانهای گابیون معمولاُ از ساختمانهای بتنی حجیم تر هستند.
2. عرض بیش از 70-60 متر برای گابیون جالب و مناسب نیست .
3. ارتفاع بیش از 6-5 متر برای گابیون مناسب نیست.
4. در صورت یکسان بودن شرایط برای گابیون و بتن ، بند و دیواره های بتنی به صرفه تر از گابیونی است.
مراحل ساخت بندهای گابیونی به روایت تصویر :
عکس ها مربوط به منطقه دمچنار، شهرستان دنا (سی سخت) می باشد.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)