بخشی از مقاله
چکیده
جهت اجرای پروژههای توسعه منابع آب به دلیل این که خود یکی از انواع توسعه محسوب میشوند و علاوه بر آن با یکی از منابع اکولوژیک سر و کار دارند که حیاتی، حساس و محدود است و سایر منابع اکولوژیک را به شدت تحت تاثیر قرار میدهند، انجام ارزیابی توان اکولوژیک سرزمین برای استقرار طرحهای توسعه آبی ضروری است. مدیریت مناسب منابع آب بدون داشتن شناخت و درک صحیح از خصوصیات هندسی و فیزیوگرافی حوضه های آبخیز امری ناممکن است.
برای دستیابی به اطلاعات هیدرولوژیکی هر محدوده جغرافیایی، به ناچار باید به مطالعه و بررسی حوضه های آبخیز آن محدوده پرداخت. تقویت منابع آب زیرزمینی به کمک منابع سطحی یا تغذیه مصنوعی، یکی از راه های جبران فشار کاهش آب های زیر زمینی محسوب می شود. هدف از انجام این تحقیق تعیین محل های مناسب جهت اجرای طرح توسعه آبی و تغذیه مصنوعی است .
امروزه با استفاده از رایانه و وجود نرم افزارهای توانمند سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی میتوان محاسبات لازم را با سرعت و دقت بسیار بالایی انجام داد. تحقیق حاضر، تلاشی بهمنظور بررسی و تحلیل مهمترین پارامترهای موثر در استقرار طرحهای توسعه آبی و یا تغذیه مصنوعی در استان اصفهان است که دو پارامتر فیزیوگرافی - ارتفاع و اقلیم - و فیزیکی - شیب - به عنوان مهمترین عوامل در مکان یابی در نظر گرفته شده است که توسط نرم افزار GIS و طبق اساسنامه توسعه طرح های آبی وزارت نیرو می باشد که نتایج حاصله نشان میدهد که بیشتر مساحت حوزه های آبی استان در ناحیه نامناسب از نظر اقلیمی- ارتفاعی قرار گرفته است.
کمترین مساحت مریوط به پهنه های با تواننسبتاً خوب و محدودیت نسبی میباشد و پس از تاثیر دادن عامل شیب تنها بخش بسیار کوچکی با مساحت 2546 کیلومتر از استان اصفهان که حوزه های آبی کمه ،گلپایگان، موته و بختیاری را در بر میگرد به عنوان بهترین مکان ها با تاثیر هز سه عامل انتخاب شدند.
مقدمه
منابع آبی هرمنطقه، ازجمله خصوصیاتی است که در طول زمان دستخوش تغییر گردیده است. افزایش دما و نیاز بیشتر گیاهان به آب و همچنین بالا رفتن مصارف شرب، عمومی و صنعتی انسان باعث گردیده، بهره برداری از منابع آب افزایش یابد. علاوه بر آن کاهش بارندگی و عدم تغذیه آبهای سطحی و سفره های زیرزمینی، عامل مهم دیگری برای بهره برداری بیشتر از منابع آب است از مهمترین تصمیمات مدیریتی مکان یابی بهترین حوزه ها برای استفاده و بهره برداری است و استفاده از سیستم های تغذیه مصنوعی است.. پ
سیستم اطلاعات جغرافیایی عبارت از سیستمی متشکل از رایانه، نرم افزار، روش و مدلهای طراحی شده بهمنظور حمایت، دریافت، تجزیه و تحلیل، مدیریت و نمایش دادههای زمین، برای استفاده در برنامهریزیهای پیچیده و مسائل مدیریتی استکه بهعنوان یک ابزار با ارزش برای تحلیلهای مهندسی در زمینههای مختلف از جمله هیدرولوژی و هیدرولیک بشمار می رود
. بسیاری از مطالعات در زمینه مدیریت جامع حوضه های آبریز، نیازمند پارامترهای مختلف هیدرولوژیکی در مقیاس وسیع می باشند. این پارامترها اغلب در ارتباط با پروسه های سطح زمین هستند و اکثر آنها نقش بسیار مهمی را در مدل های هیدرولوژی ایفاء میکنند. از مهمترین عوامل موثر برای استقرار طرح های توسعه منابع آب در مقیاس کلان ارتفاع و اقلیم است که مشخص میکند برای استقرار این طرح ها، وضعیت توان پهنه ها به چه صورت است. بنابراین هم در مقیاس کوچک و هم در مقیاس بالا، اندازه گیری آنها جهت کاربرد در مدل های مختلف لازم و ضروری استاخیراً. استخراج پارامترهای فیزویوگرافی، جهت کاربرد در مدلهای هیدرولوژیک از مدل ارتفاعی رقومی - 3 - DEM در GIS، بهعنوان یک روش بادوام نسبت به روشهای مساحی قدیمی و ارزیابی دستی نقشه های توپوگرافیک شناخته میشودو ساختار فیزیکی زمین مانند شیب نیز در الویت می باشند. در این زمینه عطائی زاده و چیت سازان در سال 1387 امکان سنجی تغذیه مصنوعی را در دشت میداود - دالون واقع در استان خوزستان با استفاده از تکنیک هایGIS بررسی کرده اند.
کریش نامورتی - 1995 - تأثیر عوامل زمین شناسی و ژئومرفولوژی را در رفتار آبهای زیرزمینی مورد بررسی قرار داده و نشان داده است که در هر منطقه ناهمواریهای خاصی برای تغذیه آبهای زیرزمینی مناسب است. عبدی و غیومیان - 1379 - ، بر اساس داده های ژئوفیزیکی، توپوگرافی و کاربری اراضی و تجزیه و تحلیل داده ها در محیط محلهای مناسب برای ذخیره سازی آبهای سطحی وتقویت منابع آب زیرزمینی را اولویت بندی کرده اند.
قرمز چشمه - 1379 - ، برای مکان یابی عرصههای مناسب پخش سیلاب به مطالعه پنج عامل شیب، نفوذپذیری سطحی، قابلیت انتقال آبخوان، ضخامت آبرفت و کیفیت آبرفت پرداخته اند. نتایج کار آنها نشان داده است که دشت سر اپانداژ جزو مناطق مناسب برای پخش سیلاب در منطقه مورد مطالعه بوده و مخروط افکنه ها به دلیل کوچک بودن و شیب زیاد مناسب پخش سیلاب نیست.
حامد پناه 1379 - - ، برای تعیین مناطق مناسب برای پخش سیلاب با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و تصاویر ماهوارهای،از پارامترهای شیب، ژئومرفولوژی، گروههای هیدرولوژیک خاک و کاربری اراضی استفاده کرده اند. به منظور مکانیابی عرصه های اوکالاگان و مارک و جنسون و دومینیکو روشهایی را جهت استخراج دقیق پارامترهای هیدرولوژیکی با استفاده از DEM توسعه دادند.
.مطالعات چن و همکاران - - 2002 در جنوب مانیتوبا نشان داد که روند تغییر آب و هوا همبستگی خوبی با تغییرات سطح آب زیرزمینی دارد همچنین روتولیس - - 1989 در مطالعه چمنزارهای کانادا نشان داد که تحت تاثیر شرایط طبیعی، نوسان سطح آب زیرزمینی و روند طولانی مدت آن، بستگی به پرشدن مجدد سفره آب زیرزمینی دارد که یک عملکرد از بارندگی و تبخیر و تعرق است.
در تحقیق دیگری توسط وینتر و همکاران - - 2000 ویژگیهای هیدروگرافی سطح آب زیرزمینی به خصوصیات تغذیه مجدد آب زیرزمینی و تاثیر ویژگیهای زمین شناسی ربط داده شد. غیومیان و همکاران در سال 2007 برای مکان یابی مناطق مناسب تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی در حوضه آبخیز گاوبندی از فاکتورهای شیب، نفوذپذیری سطحی ، ضخامت آبرفت و کیفیت آبرفت بهره گرفته اند. پارامتر های فوق در محیط GIS و با اعمال مدل های بولین و فازی طبقه بندی کردند، موهان و شانکار - 2005 - جهت مکان یابی محل های مناسب برای تغذیه مصنوعی هند، از سه دسته پارامتر شامل زمین شناسی، ژئومرفولوژی و سطح ایستایی کمک گرفتند .
در مجموع هشت نقشه مربوط به پارامترهای مذکور تهیه و هر کدام به صورت فایل بولین در آمد امتیازدهی و تلفیق شدند. هدف از انجام این تحقیق، تحلیل و بررسی پارامترهای فیزیوگرافی موثر در توسعه طرح های آبی در حوزه های آبی محدوده استان اصفهان می باشد که طبق اساسنامه وزارت نیرو و با کمک نرم اقزار GIS انجام گرفته و پهنه بندی اولیه را درسه زون توان خوب، توان نسبتاً خوب و فاقد توان توسط نقشه نمایش داده شده است سپس از عوامل فیزیکی شیب را که از مهمترین عوامل موثر و تاثیر گذار است را بررسی کرده. شیب های بین 5-2 درصد کارآمد ترین و بهترین برای اجرای طرح ها ی توسعه آبی و تغذیه مصنوعی می باشد.
مباحث نظری
طرح های توسعه منابع آب، طرح یا پروژهای که با هدف استخراج، مهار، ذخیره، انتقال و استفاده از منابع آب پهنههای آبی شامل ذخایر آبی اعم از منابع آبهای سطحی یا زیرزمینی برای منظور خاصی به مورد اجرا گذارده میشوند. این طرحها شامل بهینه سازی و یا احیا منابع آب موجود میباشد. - وزارت نیرو،1389، - 29 در این راستا میتوان پارامترهای اصلی فیزیکی را در جهت حصول به پهنهبندی نواحی همگن و دارای توان معینی برای طرحها وروشهای توسعه منابع آب به کار گرفت و سپس درون هر پهنه به تفکیک نیازهای هر طرح، پارامترهای مکمل را به صورت مدلهای مرحله دوم استفاده نمود و براساس طرح اجرایی نیز آن را دقیقتر کرد.
هدف نهایی، انتخاب پارامترها، وزنها وطبقهبندیها برای تدوین مدلهای کلی برای طرحهای توسعه منابع آب است. البته همه پارامترها با یک وزن یا حتی در همه مدل ها حضور ندارند و حضور پارامترها به پهنه و نوع طرحی بستگی خواهد داشت که مدل برای آن تهیه میشود. لذا پهنهبندی اولیه بسیار حایز اهمیت محسوب میشود. - وزارت نیرو،1389، . - 10-11 تغذیه مصنوعی عبارت از وارد کردن آب به یک سازند نفوذپذیر با هدف تغذیه سفره آب زیرزمینی و به منظور استفاده مجدد از آن با رژیم و کیفیتی متفاوت و به وسیله ایجاد تأسیسات اضافی یا تغییراتی در شرایط طبیعی منطقه است
تحلیل و بررسی منابع آبی استان اصفهان
کل آب مصرفی در تمام بخشهای سه گانهی استان برابر با 7/3 میلیارد مترمکعب است که 6/6 میلیارد مترمکعب آن در بخش کشاورزی - بیش از 91 درصد - و 442 میلیون مترمکعب - بیش از 6 درصد - به عنوان آب آشامیدنی در شهرها و روستاها و 153 میلیون مترمکعب - بیش از 2/1 درصد - در بخش صنعت استان مصرف می شود . 72 درصد از آب مصرفی استان 5/2 - میلیارد مترمکعب - از منابع آب زیرزمینی به دست میآید که این امر از یک سو اهمیت بسیار زیاد این منابع را برای استمرار حیات استان نشان میدهد و از سوی دیگر، نشان دهندهی اهمیت و ضرورت اقداماتی جهت نگهداری، تقویت و بهرهبرداری منطقی از این منابع برای رسیدن به توسعهی پایدار در استان است.
استان اصفهان در محدودهی آب و هوای گرم و خشک قرار دارد؛ از این رو، منابع آب شیرین استان ظرفیت محدودی دارند. از آن جا که جمعیت استان روبه رشد است، این امر باعث رشد نیازهای آبی استان در بخش صنایع کشاورزی و آشامیدن می شود - نیاز آبی استان در سال 1400 به 10 میلیارد مترمکعب می رسد - . علاوه بر آن، بخشی از منابع آبی به دلیل آلودگی، دیگر قابل استفاده نیستند. خشکسالیهای مکرر نیز به عوامل قبلی کمک می کند تا استان را وارد شرایط خطرناکی به نام بحران آب کنند و زنگهای خطر کاهش منابع آب را برای استان به صدا درآورند.
