خاک، یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. اگر استفاده از خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولید آن و مبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی‌رود. عاملی که موجودیت منابع آب و خاک را به خطر می‌اندازد، فرسایش است که همواره برای از بین بردن منابع عمل می‌کند (رفاهی، 1384).

باید در نظر داشت كه فرسایش نه تنها خود خاك را از بین برده و یا حاصلخیزی آن را كاهش می‌دهد، بلكه با ایجاد رسوب مواد در آبراهه‌ها، سبب انسداد آن‌ها می‌شود. همچنین با پركردن مخازن سدها، ظرفیت ذخیره آن‌ها را كاهش می‌دهد و در نتیجه عمر آن‌ها را كم می‌كند. بدین ترتیب فرسایش به برنامه توسعه كشاورزی منطقه كه بر پایه این تأسیسات بنا شده است، لطمه وارد می‌سازد. اصلاح این نوع رسوبگذاری اگر غیر ممكن نباشد، دست كم كاری مشكل است. برای نمونه در حال حاضر اگر سدی از رسوب ناشی از فرسایش پر شود، تنها راه چاره رها كردن آن و جستجوی محلی دیگر برای سدسازی است. به همین دلیل، سرمایه‌گذاری‌ها باید بیش از آنكه صرف احیای منابع از دست رفته شود، باید برای پیشگیری از فرسایش به كار رود )رفاهی، 1384؛ دسكروكس[1] و گوتیر[2]، 2002).

فرسایش خاك هر چند یك پدیده طبیعی حتمی می‌تواند قلمداد شود، ولی تشدید آن بر اثر عوامل مصنوعی مانند اعمال نادرست انسان در بهره برداری از طبیعت، می‌تواند موجب بروز خطرات جدی و ایجاد نابسامانی‌هایی در زندگی بشر گردد. در دید كاتاستروف وجود فرسایش خاك نه تنها مضر نیست، بلكه باعث تشكیل و توسعه دشت‌ها و اراضی مناسب برای كشت و زرع می‌گردد. ولی در مقیاس زمانی كوتاه‌تر، فرسایش باعث از دست رفتن خاك و كاهش تولید می‌گردد. بنابراین برای انسان كه نیاز به تولید غذا از خاك دارد، آسیب رسان است (فیلیپس[3]، 2002).

خاك یك منبع طبیعی است كه در مقیاس زمانی كوتاه تجدیدپذیر نیست. فرسایش خاك نیز فرآیند اصلی تخریب خاك بشمار می‌رود كه اثرات نامطلوبی را در آن باعث می‌شود. در توسعه پایدار منابع طبیعی، كاهش فرسایش خاك بایستی در اولویت اول برنامه‌ریزی‌ها قرار گیرد. فرسایش نه تنها باعث ایجاد خسارت بر روی خاك‌های كشاورزی و اراضی طبیعی می‌شود، بلكه در كیفیت آب‌ها و قدرت فرسایندگی آن‌ها نیز اثر داشته و باعث انتقال رسوب و ایجاد بسیاری از مسائل برون منطقه‌ای از قبیل سیل و … می‌گردد  )بیزونایس [4]و همكاران، .(2001

در مطالعات فرسایش خاك، نحوه ارزیابی خطر فرسایش و پهنه بندی اراضی به درجات با شدت‌های مختلف فرسایش، حائز اهمیت فراوان است، چرا كه با شناسایی مناطق حاوی فرسایش و دارای توان بالقوه فرسایشی، می‌توان مدیریت صحیحی در استفاده از اراضی ارائه نمود و باعث كاهش فرسایش و یا جلوگیری از وقوع آن شد (مورگان[5]، 1996).

یکی از مهمترین اشکال فرسایش خاک، فرسایش کنار رودخانه‌ای است که سالانه بخش قابل توجهی از اراضی مجاور را نابود می‌سازد (علی ابادی و همکاران، 1384). رودخانه‌ها و آبراهه‌ها تحت تأثیر عوامل طبیعی و یا دخالت‌های انسان دچار فرسایش بستر، فرسایش كناره‌‌‌ها و جابه‌جایی عرضی می‌‌‌شوند (صانعی و همکاران، 1387).

فرسایش كناره رودخانه‌ها عامل ناپایداری، جابه‌جایی و انتقال ذرات یا توده‌های خاك كناره می‌باشد. اگرچه فرسایش در رودخانه‌ها به صورت فرسایش كف و كناره‌ها توأماً دیده می‌شود، ولی رخداد فرسایش در كناره‌ها به صورت عمومی‌تر و رایج‌تر و موجب بروز مشكلات بیشتری نسبت به فرسایش كف می‌گردد. فرسایش كنار رودخانه‌ای، موجب معضلات فراوانی در حاشیه رودخانه‌های آبرفتی می‌شود. 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

  تعریض بستر رودخانه‌ها، تخریب اراضی كشاورزی، تخریب راه‌های مجاور ساحل رودخانه‌ها، افزایش شدید غلظت رسوب و آلودگی آب رودخانه و تهدید پایداری سازه‌های احداث شده، بخشی از مشكلات ناشی از فرسایش كنار رودخانه‌ای است. فرسایش كنار رودخانه‌ای رودخانه‌های كشور، هر ساله زیان‌های جبران ناپذیری را وارد می‌كند و عموماً به صورت‌های گوناگون و با شدت و ضعف متفاوتی در رودخانه‌های آبرفتی به طور طبیعی دیده می‌شود؛ به ویژه در هنگام سیلاب و پرآبی رودخانه تغییرات سریع‌تری در مقطع رودخانه و كناره‌ها رخ خواهد داد ولی دخالت‌ها و اقداماتی كه بشر در حاشیه و بستر رودخانه‌ها انجام می‌دهد، در بسیاری مواقع موجب تشدید روند فرسایش و منشأ بسیاری از خسارت‌های هنگفت شده است. بنابراین فرسایش در كناره‌ها می‌تواند یك پدیده طبیعی باشد و یا آنكه این پدیده، عارضی به دلیل تغییرات به وجود آمده توسط انسان در بستر رودخانه یا حاشیه آن است (آراسته و همکاران، 1383).

دلایل عمده تخریب سواحل و دیواره‌های رودخانه را می‌توان شسته شدن ذرات خاك در اثر جریان و امواج، شسته شدن پاشنه شیب سواحل و ریزش و گسیختگی درونی آن، افزایش شیب سواحل در اثر فرسایش و آب شستگی، افزایش فشار آب منفذی در حالت كاملاً اشباع، گسیختگی درونی شیب به علت نشت آب به سمت رودخانه، فرسایش ناشی از ورود زه‌آبهای كشاورزی و عوامل متعدد دیگر برشمرد (رفاهی، 1384).

رسوبات ناشی از فرسایش حوزه‌های آبریز معمولاً پس از بارندگی‌ها به رودخانه رسیده و با رسوبات ناشی از فرسایش دیواره بستر رودخانه همراه می‌شوند. این رسوبات تاسیسات آبی در مسیر رودخانه‌ها را تحت تاثیر قرار داده و عمر مفید مخازن را به خطر می‌اندازد.

در ایران همه ساله پهنه‌های وسیعی از اراضی مرغوب و حاصلخیز سواحل رودخانه و مسیل‌ها بر اثر عبور جریان‌های سیلابی فرسایش یافته و تخریب می‌شوند. بنابراین جهت ساماندهی و مدیریت رودخانه‌ها و كنترل فرسایش لازم است كه ضمن شناخت و پیش بینی رفتار هیدرولیكی جریان، نواحی مستعد فرسایش كنار رودخانه‌ای شناسایی گردیده و اقدامات لازم جهت كنترل آن‌ها به عمل آید (غفاری و همکاران، 1384).

2-1- کلیات

1-2-1- آشنایی با مفاهیم فرسایش

کلمه فرسایش که در انگلیسی و فرانسه به آن اروژن و اروژیون می‌گویند از ریشه لاتین ارودری به معنی سائیدگی می‌باشد و عبارت است از سائیده شدن سطح زمین. به طور کلی فرسایش به فرآیندی گفته می‌شود که طی آن ذرات خاک از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک یک عامل انتقال دهنده به مکان دیگر حمل می‌شود. در صورتی که عامل جدا کننده ذرات از بستر و انتقال آن‌ها آب باشد، به آن فرسایش آبی گفته می‌شود. وقتی از فرسایش صحبت می‌شود فوراً آثار و علائمی که مشخص کننده نوع فرسایش است در نظر مجسم می‌شود  که با تخریب و برداشت و حمل مواد و رسوب یا تجمع مواد همراه است. برای کنترل فرسایش آبی باید ابتدا با شناخت از عوامل مؤثر در آن راه‌حل مناسبی ارائه کرد.

علائم فرسایش خاک برای هر شخص قابل رویت بوده و فقط تعیین میزان شدت فرسایش مربوط به آینده است که به آسانی میسر نمی‌شود ولی از روی شدت فرسایش می‌توان وضع زمین‌های زراعتی و مراتع را تشخیص داد. شیارها بهترین شاهد عینی انهدام خاک است و با آغاز پیدایش جویبارهای پرشیب شیارها وسعت مهیبی پیدا می‌کند. با عمیق شدن شیارها امر کشت و زرع مختل می‌شود و همچنین استعداد زمین از لحاظ مرتع نیز از بین می‌رود. بنابراین با فرسایش شدید زمین، هم خاک حاصلخیز از آن محل دور می‌شود و هم کف زمین‌های فرسایش یافته دیگر به آسانی قابل بهره‌برداری نیست. جبران خاک فرسایش یافته برای طبیعت به‌خصوص در مناطق خشک که شرایط برای تشکیل خاک بسیار نامساعد می‌باشد، بسیار دشوار و طولانی است. از این رو به‌خصوص ساکنان مناطق خشک باید در حفظ و جلوگیری از فرسایش آن سعی و همت بیشتری مبذول دارند زیرا در این مناطق به طور طبیعی هم فرسایش شدیدتر است و هم امکان تشکیل خاک کمتر می‌باشد.

علت عمده اختلافی که از نظر فرسایش بین مناطق خشک و مرطوب وجود دارد، پوشش گیاهی زیاد در نقاط مرطوب است که نقش عمده‌ای در حفظ خاک ایفا می‌نماید. در این مناطق آب‌های باران و برف توسط گیاهان در زمین نگهداری می‌شود. نباتات با حفظ آب و نفوذ دادن آن در خاک مانع از جاری شدن آب در سطح زمین در نتیجه مانع از فرسایش خاک می‌گردند. پوشش گیاهی خاک را در مقابل فرسایش بادی نیز حفظ می‌کند.

2-2-1- عوامل موثر در فرسایش آبی

1-2-2-1- عوامل اقلیمی

در بین عوامل اقلیمی باران، تگرگ، برف، یخبندان، دما و باد می‌توانند از عوامل موثر در ظهور فرسایش آبی خاک باشند.

مهمترین خصوصیات باران که در فرسایش و حفاظت خاک اهمیت دارد عبارتند از: مقدار باران، مدت بارندگی، شدت بارندگی، اندازه قطرات باران، توزیع اندازه قطرات باران، سرعت نهایی باران و توزیع بارندگی.

فرسایش حاصل از تگرگ به دلیل جرم زیاد و درشتی دانه‌ها و در نتیجه بالا بودن سرعت سقوط قطرات به مراتب بیشتر از فرسایش ناشی باران‌های شدید است، زیرا سرعت سقوط دانه‌های تگرگ خیلی بیشتر از سرعت سقوط قطرات باران است.

فرسایش حاصل از برف خیلی کمتر از فرسایش ناشی از باران است زیرا برف مدت زیادی در سطح زمین باقی می‌ماند و بلافاصله به صورت آبدوی جاری نمی‌شود.

یخبندان می‌تواند به روش‌های مختلف در فرسایش موثر باشد:

– آب باران و برف وارد شکاف و خلل و فرج شده، در اثر یخبندان منبسط گردیده، فشار زیادی به خاک وارد می‌آورد، در نتیجه یا خاک‌ها را خرد کرده و ذرات ریز زیادی از خاک جدا می‌کند.

– هنگامی که زمین یخ بزند مانع نفوذ آب در داخل خاک می‌شود بنابراین آب باران از یک طرف، به جای نفوذ در خاک به صورت آبدوی جاری می‌شود و ممکن است فرسایش ایجاد کند از طرف دیگر به جای آنکه ذخیره شده، برای رشد گیاهان مورد استفاده قرار گیرد، هرز می‌رود، این عامل خود سبب کاهش پوشش گیاهی که نقش مهمی در جلوگیری از فرسایش دارد، می‌شود.

درجه حرارت نیز از عواملی است که در فرسایش خاک دخالت دارد. اختلاف زیاد درجه حرارت در سردترین و گرمترین ماه موجب خرد شدن سنگ‌ها شده، فرسایش پذیری آن‌ها را افزایش می‌دهد.

باد با تغییر دادن سرعت قطرات باران و زاویه برخورد آن‌ها با خاک می‌تواند در فرسایش آبی دخالت داشته باشد. باد همچنین سبب کاهش رطوبت خاک می‌شود و در نتیجه پوشش گیاهی را کاهش داده، شرایط را برای فرسایش فراهم می‌آورد.

[1] Descroix

[2] Gautier

1 Phillips