بخشی از مقاله
چکیده
مصرف آب بخشهای مختلف بهویژه آبیاری محصولات کشاورزی باید بهگونهای باشد که ارزشهای زیستمحیطی کلیه اکوسیستمها بهویژه اکوسیستمهای آبی مخدوش نشود زیرا محیط زیست ما جزء بسیار کوچک از پوسته سیاره زمین است که بهرهبرداری بیرویه فراتر از ظرفیت اکولوژیکی آن، تخریب و تباهی آن را بهدنبال دارد. افزایش جمعیت، کمآبی، گرمایش جهانی و تهدیدات زیست محیطی از موضوعات مهمی هستند که در بسیاری از مدلهای برنامهریزی و تصمیمگیری به آنها پرداخته میشود. در این پژوهش به ارزیابی نیاز زیست محیطی دشت بابل در شرایط فعلی و آینده پرداخته شد. میزان آبدهی مشاهداتی در ایستگاه هیدرومتری بابل - روی رودخانه بابلرود - در وضعیت فعلی و آتی بهترتیب معادل 445 و 167/5 و در ایستگاه کیاکلا - روی رودخانه تالار - بهترتیب معادل 445 و 225 میلیون متر مکعب برآورد شد. علاوه بر این، میزان تامین نیاز محیط زیست و پایداری جریان در شرایط آتی با لحاظ کلیه طرحها و بهبود شرایط زیست محیطی ورودی به دریا، بهترتیب معادل 145 و 90 میلیون مترمکعب برآورد شد.
واژههای کلیدی: تهدیدات زیستمحیطی، دشت البرز، شبیهسازی، مدل Vensim، نیاز آبی.
-1 مقدمه
رشد روز افزون جمعیت، به خصوص پراکندگی ناموزون آن در مناطقی از زمین، مسائل زیست محیطی عدیدهای را در پی دارد. مجموعه مسائل حادث شده در حوزه زیست محیطی و دغدغههای آن، ناگزیر بهرهوری بهینه از منابع محدود زمین و نفی الگوهای پرمصرف را پیش روی پژوهشگران، کارشناسان، برنامهریزان و ذیصلاحان قرار داد تا در حیطه مطالبات و نیازمندیهای جمعیت جهان چارهاندیشی کنند. در این بین از آنجاییکه منابع آب بهطور مدام در معرض فشار بیشتر قرار دارد، پژوهشهای مربوط به آسیبپذیری آنها میتواند اطلاعات مفیدی در مورد اهمیت آنها در برنامهریزی و سیاستگذاری زیست محیطی در اختیار قرار دهد [5] .از سوی دیگر، با توسعه اقتصاد و افزایش درآمد سرانه، سهمخواهی نفوس از منابع محدود تجدید شونده و غیر کافی سیاره خاکی افزایش پیدا کرد. در اثر این تحول، دایره فشارهای وارده برگسترهی مناطق زیستی افزایش یافته و نیز با پیشرفت بحران-های زیست محیطی مانند گرم شدن اقلیم، کمآبی، بحران غذا، انرژی و نظایر آن تشدید میشود . [4] در کشور ما، استان مازندران با داشتن ویژگیهای اقلیمی منحصر به فرد، تراکم بالای جمعیت و نقش محوری در سبد غذایی کشور تولید کننده محصولات استراتژیک - از جمله برنج - و متکی به منابع محدود آب و خاک است. از طرفی افزایش تولید توام با استفاده بیشتر از نهادههای کشاورزی از قبیل سموم آفات نباتی و کودهای شیمیایی سبب مشکلات عدیدهای میگردد. تأثیر سوء ناشی از این عمل موجب ورود مواد شیمیایی به رودخانهها و لایه-های تحتانی شده و تهدیدی جدی برای پارامترهای کیفی آب محسوب میشود. پارامترهای کیفیت آب که برای آبیاری مهم هستند شامل آن دسته از خواص آب است که در رابطه با عملکرد و کیفیت محصولات، حاصلخیزی خاک و حفظ محیط زیست میباشد.
عموماً این پارامترها شامل خواص فیزیکی و شیمیایی آب است که در ارزیابی کیفیت آب کشاورزی استفاده میشود. غلبه بر این چالشها مستلزم مدیریت پایدار در چارچوب برنامه استراتژیک طرحریزی حکمرانی منابع آب میباشد. این حکمرانی در قالب ساختارهای مدیریت یکپارچه و مبتنی بر اقتصاد پایهای است که از بروز خسارت به اصل و فرع سرمایه خدادادی جلوگیری مینماید. لذا با توجه به پیچیدگیهای عنوان شده در مدیریت منابع آب، استفاده از مدلهای ریاضی شبیهسازی و بهینهسازی امری اجتنابناپذیر میباشد. یکی از مدلهای مناسب برای این نوع ارزیابی، مدل شبیه ساز Vensim است که دارای قابلیتهای خوبی در شبیهسازی منابع آب متفاوت تحت استراتژیهای مختلف میباشد. بهعنوان مثال، سیستم بهرهبرداری از حوضه زاینده رود در مرکز ایران توسط مدل Vensim شبیه سازی شد. حوضه رودخانه، مخزن سد، دشتها، شبکههای آبیاری و آبزیرزمینی در این شبیهسازی لحاظ شد و مدیریت بهرهبرداری از آب بهصورت تلفیقی و با استفاده از آب سطحی و زیرزمینی در نظر گرفته شد. نتایج خروجی مدل نشان داد با مدیریت تلفیقی یاد شده میتوان از افت سطح آبزیرزمینی در آینده نیز جلوگیری کرد×ب1ب. در پژوهشی دیگردر خصوص ×مدل× پویایی×سیستم، بحران قنوات استانهای کویری بررسی و مدلسازی شد؟ نتایج این مطالعه مؤید این واقعیت بود که علیرغم وجود دورههای ترسالی،تخلیه قنوات همچنان کاهشی است
که ناشی از برداشت زیاد از سفرههای عمیق و نیمهعمیق با استفاده از پمپاژ چاهها میباشد .[2] بر طبق برخی از پژوهشها، برنامهریزی تخصیص بهینه منابع آب درحوضه آبریز سدها با وارد نمودن مقادیر منابع و مصارف در حوضه هر یک از آنها از طریق مدل Vensim روش مناسبی است که با آن درصد تامین نیازهای شرب، حقابه کشاورزی، محیطزیست، صنعت و کشاورزی در شرایط مختلف کمآبی و پرآبی حوضه را بهعنوان خروجی مدل میتواند بدست آورد .[3] نگاهی به پژوهشهای انجام شده برای مدل Vensim نشان میدهد که این مدل توانایی شبیهسازی مناسبی برای تعیین سهم تخصیص آب از منابع آبی برای مصارف مختلف دارد. از این رو به راحتی میتوان اثر سیاستهای بهرهبرداری و مدیریتی مختلف را بر نحوه تخصیص منابع آب مشاهده و بر اساس آن تصمیمات لازم را اتخاذ نمود. بنابراین، در این تحقیق کارکرد این مدل برای تحلیل نیاز زیست محیطی دشت بابل در شرایط فعلی و آینده مورد بررسی قرار گرفت.
-2 مواد و روش
-1-2 منطقه مورد مطالعه
منطقه مطالعه شامل کل حوضه رودخانههای تالار و بابلرود از سرشاخهها تا محل ورود به دریا میباشد. این منطقه دربردارنده دشت بابل و طرحهای آبی منطقه میباشد. شکل 1 محدوده مطالعه بههمراه موقعیت رودخانهها و ایستگاهها را نشان میدهد.
-2-2 منابع و مصارف آبی منطقه
منابع آبی دشت البرز شامل منابع آب سطحی، آب تنظیمی آببندانها،آب برگشتی مصارف کشاورزی و منابع آب زیرزمینی میباشد. در سیمای توسعه منظور شده در این مطالعه، منابع آب سطحی شامل آب تنظیمی سد البرز، آب تنظیمی سد کسیلیان و آب بههنگام میانحوضه که در میانحوضه از محل پاییندست سد البرز روی رودخانه بابل 346 - میلیون مترمکعب - ، میانحوضه از محل پایین دست سد کسیلیان روی رودخانه تالار 58 - میلیون مترمکعب - و میانحوضه رودخانه سیاه رود برابر 37 میلیون متر مکعب میباشد.
آببندان های دشت تالار به مساحت 3880 هکتار و با حجم کل 119/6 میلیون مترمکعب که 26/7 میلیون مترمکعب آن به پرورش آبزیان اختصاص دارد، عموماً در فصل غیرزراعی از طریق جریانات سطحی یا زیرزمینی تغذیه شده و در فصل کشت به تأمین نیاز کشاورزی کمک میکنند. آب برگشتی مصارف کشاورزی نیز شامل زهکش شالیزارهای حاشیه رودخانه به داخل جریان رودخانه و یا مزارع پاییندست میباشد. آب قابل استحصال زیرزمینی دشت البرز برای مصارف کشاورزی 185 میلیونمترمکعب در سال است اما میزان برداشت مجاز از منابع آب زیرزمینی منطقه، 187 میلیونمترمکعب در سال عنوان شد.
سدهای اجرا شده در منطقه شامل، البرز، سنبل رود، شیاده و برنجستانک میباشند و سدهای در دست مطالعه شامل کسیلیان، سجاد رود، آلاشت و چاشم است. سد البرز: سد مخزنی البرز با مساحتی معادل 1347کیلومتر مربع روی رودخانه بابلرود با اهداف شرب، صنعت، کشاورزی و تولید برق احداث شد. طول جغرافیایی محل سد 52/8 درجهی شرقی و عرض جغرافیایی آن 36/23 درجه ی شمالی است. میزان ذخیره مفید آب در این سد معادل 130 میلیون متر مکعب و میزان تولید برق توسط آن معادل 27/6 گیگا وات ساعت میباشد. سد سنبل رود: این سد با هدف کشاورزی روی رودخانه سنبل رود احداث و در سال 1373 به بهرهبرداری رسید. سد سنبل رود 2/7 میلیون متر مکعب آب مورد نیاز کشاورزی را تامین و حدود 280 هکتار از اراضی کشاورزی را تحت پوشش خود قرار داد.
سد شیاده: سد خاکی شیاده روی رودخانه بزرود احداث و در سال 1379 به بهرهبرداری رسید و در حال حاضر جزء سدهای فعال میباشد. هدف از اجرای این طرح کشاورزی بود بهطوریکه 400 هکتار از اراضی کشاورزی تحت پوشش این سد قرار دارند. سد چاشم: این طرح با هدف تامین آب کشاورزی و زیست محیطی روی رودخانه چاشم واقع در استان سمنان بنا شد. متوسط آورد سالانه در محل سد پنج میلیون متر مکعب است که 2/48 میلیون متر مکعب حقابه کشاورزی و 2/45 میلیون متر مکعب به محیط زیست اختصاص یافته است. سد کسیلیان: سد سنگریزهای کسیلیان یکی از طرحهای ملی محسوب میشود و روی رودخانه کسیلیان با متوسط آورد 113 میلیون متر مکعب احداث میگردد. این سد باید 47/1 میلیون متر مکعب آب شرب، 16/9 متر مکعب آب کشاورزی و 14/2 میلیون متر مکعب محیط زیست استان مازندران را تامین کند.
سد برنجستانک: از جمله طرحهای استان مازندران، سد خاکی همگن برنجستانک است که روی رودخانه توجی با هدف کشاورزی احداث میشود. متوسط آورد رودخانه بر اساس برآورد مشاور 22 میلیون متر مکعب است که 9 میلیون متر مکعب آن صرف 514 هکتار از اراضی تحت کشت میشود. سد آپون - آلاشت - : سد خاکی آپون در مرحله مطالعاتی است و با هدف تامین آب شرب و صنعت، روی رودخانه آلاشت احداث میشود. آب شرب و صنعت تامین شده توسط سد آپون بهترتیب معادل 5/6 و 3/8 میلیون متر مکعب برآورد شده است. سد سجاد رود: این سد روی رودخانه بابلرود با هدف تامین آب شرب و بهداشت شهرستانهای فریدونکنار، بابل و
