مفاهیم اصلی در آبخیزداری

شش مفهوم اصلی در فعالیت های مرتبط با حوزه  آبخیز و رودخانه ها باید  همیشه مد نظر قرار گیرد .

۱- رودخانه فقط قسمتی از یک سیستم است .

۲- سیستم ، پویا ( دینامیک ) است .

۳- عملکرد سیستم پیچیده است .

۴- در سیستم آستانه اهی ژئومورفیکی وجود دارند و اگر از این آستانه ها فراتر رود ، تغییرات شدیدی در آن ایجاد میشود .

۵- تحلیل های ژئومورفیکی آینده سیستم را مشخص میکنند و ما باید از مقیاس های زمانی مطلع باشیم .

۶- مقیاس رودخانه باید مد نظر قرار گیرد .مثلا آیا رودخانه کوچک است ؟آیا یک نهر کوهستانی است؟ و یا رودخانه بزرگی همچون می سی سی  پی است .

                                             سیستم رودخانه

شیوم طرح مناسبی از یک سیستم رودخانه ای را ارائه داده است . وی این سیستم را به  3 ناحیه طبقه بندی کرد .

1 : بخش بالایی سیستم یا همان حوزه آبخیز یا حوزه زهکشی است . در این سیستم بار رسوبی تولید میگردد ( ناحیه فرسایش ) .

۲-بخش میانی سیستم ، یا همان رودخانه . در این بخش از سیستم رسوبات انتقال میابند ( ناحیه انتقال ) .

۳- بخش زیرین سیستم که میتواند یک دلتا ، دریاچه و یا آبگیر باشد ( ناحیه رسوبگذاری)  .

معمولا در هر ناحیه یک فرآیند غالب است . اگر برای مثال هدف شما کنترل فرسایش کناری رودخانه باشد ،باید فقط بر روی بخش کوچکی از  طول رودخانه  عمل کنید ( ناحیه 2 ) .با این حال ، با توجه  به اینکه شما با یک سیستم سرو کار دارید ، باید مطمئن باشید که فعالیت شما مداخله ای  در انتقال رسوب از بالا دست ( ناحیه 1 ) به پایین دست ( ناحیه 3 ) نمیکند .

پس رودخانه بخشی از یک سیستم پیچیده است. این اصل مهم را میتوان در گفته دکتر هانس آلبرت انشتین به بهترین وجه ممکن درک نمود .

وی بیان میدارد که اگر اعمال مدیریت ما بر بخشی از یک رودخانه به  درستی انجام گیرد و شخص به نتیجه مورد نظر خود برسد ، باز هم  نباید فراموش کرد که همین عمل میتواند در بخش دیگری از سیستم  باعث تغییرات نامناسبی گردد. فعالیت های ما نباید فقط به بخشی از یک  رودخانه متمرکز باشد مگر اینکه دلایل موجهی برای این  کار داشته  باشیم سیستم پویا است .

برای هر یک از نواحی که در بالا به شرح آن پرداختیم ، یک عملکرد اصلی معرفی شد . در ناحیه 1 فرسایش روی میدهد . در ناحیه 2 انتقال رسوبات فرسایش یافته از ناحیه 1 انجام میگردد و در ناحیه 3 رسوبگذاری  صورت میگیرد .در ناحیه 3 تغییرات به دلیل  رسوبگذاری انجام میگیرد.شاید یک دریاچه به یک زیستگاه مرطوب( مرداب،باتلاق و...) تبدیل  گردد و سپس در جهت یک  دشت سیلابی تکامل یابد .عملکرد هر یک از این نواحی بیانگر  تغییرات دائمی در سیستم است و اینکه سیستم پویا میباشد  .از دیدگاه مهندسی ، برخی از این تغییرات ممکن است بسیار مهم باشند . برای مثال از بین رفتن 100فوت از کناره رودخانه نتایح ناگواری برای خانه ای مسکونی و اراضی کشاورزی باارزش به بار میاورد .از دیدگاه  ژ ئومورفیکی این تغییرات در  یک سیستم محتمل است و وقوع تغییرات در سیستم نشان دهنده  این نیست که سیستم از حالت تعادل خارج شده است . اما برای انجام اعمال آبخیزداری  همچون جلوگیری از فرسایش کناری ما مجبور هستیم که در یک سیستم پویا عمل کنیم و  در حالی که هدف خود را مد نظر داریم باید از  اختلال در این سیستم اجتناب کنیم .

                                          پیچیدگی

تغییرات چشم انداز(Landscape) پیچیده است ( شیوم و پارکر 1973) .ما در یک سیستم عمل میکنیم  و تعریف یک سیستم ،ترتیبی از اجزا برای تشکیل یک مجموعه کامل است .

                                an arrangement of things to form a whole

 تغییر در بخشی از یک سیستم میتواند باعث تغییرات پیچیده ای در کل سیستم شود .وقتی که یک سیستم رودخانه ای در معرض اثرات خارجی ( خارج از سیستم) قرار گیرد ،تغییرات در سراسر سیستم روی میدهد .    

                                           آستانه ها

آستانه ژئومورفیکی در سیستم رودخانه ای بدین معناست که تغییر متوالی در یک متغیر میتواند سرانجام باعث تغییر شدیدی در سیستم شود . اگر یک رودخانه چندین ذره خاک را از کناره رودخانه جدا کند ، هیچ گونه تغییر خاصی مشاهده نمیشود .اما اگر هیچ رسوبگذاری در این نقطه برای جبران ذرات فرسایش یافته انجام نشود کناره رودخانه سرانجام شدیدا فرسایش پیدا کرده  و از زیر کنده میشود .مقدار جریان آب برخوردی به کناره ممکن است بسیار متفاوت باشد .

در این مثال تغییر ، فرسایش تدریجی چندین ذره خاک و تغییر پذیری سرعت رودخانه بود .این نوع آستانه را آستانه ذاتی یا درونی میگویند . شاید به دلایلی همچون زلزله و یا انجام اعمال اشتباه آبخیزداری ،سیستم از آستانه فراتربرود .این آستانه را آستانه بیرونی میگویند .یک آبخیزدار باید ازآستانه های ژئومورفیکی آگاه باشد و سیستم را از آستانه خود فراتر نبرد.

                                                 زمان

هر شاخه ای از علوم مربوط به طبیعت مقیاس زمانی خاصی را برای بررسی های خود در نظر میگیرد. مثلا زمین شناسان معمولا با مقیاس های زمانی میلیون ها سال سروکار دارند .مقیاس یک زیست شناس ممکن است ، طول عمر یک جاندار باشد .ژئومورفولوژیست ها معمولا سه مقیاس زمانی برای بررسی رودخانه ها در نظر میگیرند.

1-زمان زمین شناسی 2- عهد جدید 3- زمان حاضر 

زمان زمین شناسی معمولا صد ها هزار و یا میلیون ها سال است .در این زمان فقط فعالیت های عمده زمین شناسی صورت میگیرد . از جمله تشکیل کوهستان ها ، تغییرات سطح دریا و... عهد جدید، دوره ده ها سال تا چندین صد سال پیش میباشد .در این مقیاس یک رودخانه ممکن است خود را به شرایط تعادل برساند .مقیاس زمان حاضر بسیار کوتا ه است .حدودیک سال تا 10 سال .طرح یک پروژه بزرگ احتمالا نیازمند به مقیاس زمانی کمتر از ده سال دارد . عمر پروژه اغلب در مقیاس عهد جدید است .در پروژ های مربوط به رودخانه ،زمان دشمن ما است ، دوست ما است ،و آموزگار ما  است .

In river related projects time is the enemy, time is our friend, and time is our teacher.

( منظور اینه که شما نباید سرتون رو بندازید پایین و هر مقیاسی خواستید انتخاب کنید و یا هر بلایی خواستید سر رودخانه مفلوک بیارید.همون کاری که تقریبا همه دارن انجام میدن مهران) .

                                                   مقیاس

ابعاد فیزیکی رودخانه در نوع تصمیم گیری  برای حفاظت رودخانه و حوزه آبخیز بسیار حائز اهمیت است .مثلا بسیاری از اعمال درختکاری که به منظور کاهش فرسایش کناری رودخانه صورت میگیرد ، در رودخانه های کوچک موفقیت آمیز است . اما در رودخانه های بزرگی که ارتفاع کناره آنها بیش از 30 فوت است و نوسان ارتفاع سطح آب 20 تا 30 فوت میباشد ،درختکاری روشی منطقی به نظر نمیرسد.

                                            منبع: http://abkhiz.blogfa.com/