بخشی از مقاله
چکیده
استفاده بهینه از نزولات جوی به خصوص برف و باران در مناطق خشک و نیمهخشک از اهمیت ویژهای برخوردار است. ایجاد سطوح آبگیر با ضریب رواناب بالا و ذخیره کردن رواناب حاصل از آن میتواند شرایط پایداری را در برطرف کردن نیاز آبی گیاهان و درختان برای فصول کم آب فراهم نماید. برای این منظور با ایجاد سطوح آبگیر دارای تولید رواناب بالا و ذخیره سازی آن میتوان نیاز آبی گیاهان و درختان را در فصول کم آب تأمین نمود. در این خصوص سه تیمار انتخاب و برای هر کدام از تیمارها سه تکرار در نظر گرفته شد. این تیمارها شامل سطح طبیعی، سطح طبیعی با پوشش شنی و سطح پلاستیک با پوشش شنی بودند.
هر کدام از کرتهای آزمایش به شکل مربع و دارای مساحت چهار مترمربع بودند که در اراضی شیبدار با شیب متوسط 18 11/5 - درصد احداث گردیدند. نتایج حاصل از 16 مورد بارندگی نشان داد که رواناب حاصل از سطح طبیعی با پوشش شنی، سطح طبیعی دستنخورده و سطح پلاستیک با پوشش شنی بترتیب 7 ، 12 و 48 درصد بارندگی میباشد. برای تیمارهای مذکور آستانه شروع رواناب بترتیب 4/4، 3/5 و 2/7 میلیمتر بود. بیشترین مقدار رواناب مربوط به تیمار پوشش نایلون با رویه شنی بود که در این پژوهش بهعنوان یک گزینه مناسب برای استحصال آب باران پیشنهاد میگردد.
مقدمه
اراضی شیبدار و کوهستانی مناطق خشک و نیمه خشک بدلیل کمبود باران معمولا بدون پوشش گیاهی و یا دارای پوشش گیاهی ضعیف میباشند. این اراضی بدلیل لخت بودن در معرض فرسایش و تخریب قرار دارند که در صورت مدیریت بهینه از منابع آب و خاک میتوان تا حدودی مشکلات مذکور را برطرف نمود. ایجاد پوشش گیاهی و جنگلکاری در اینگونه اراضی می تواند مانع از فرسایش و تخریب خاک شود. لازمه این کار وجود آب است که در صورت تأمین و مدیریت بهینه مصرف آن میتوان پوشش گیاهی و جنگلی را افزایش داد.
آب باران یکی از منابعی است که میتواند بخشی از آب مورد نیاز گیاهان را تأمین نماید. اما چگونه می توان آب باران را در مواقع کمآبی در اختیار گیاهان قرار داد. استفاده از سطوح آبگیر باران مثل سطوح سنگی که در بعضی مناطق بصورت طبیعی وجود دارد و یا سطوح آبگیر مصنوعی یا تیمار شده که میتوان با کم نفوذ یا غیرقابل نفوذ کردن سطح با استفاده از پوششهای عایق و محافظ مانند قیر، اسفالت، نایلون، ژئوممبران، بتن، سنگریزه و لاشه سنگ، کاهگل و یا تلفیقی از آنها، رواناب ناشی از بارندگی بر روی این سطوح را در مخازن جمعآوری نمود و در مواقع کمآبی که گیاه دچار تنش آبی است با استفاده از روشهای نوین آبیاری همچون آبیاری قطرهای، کوزهای و زیرسطحی، آب را بصورت بهینه و کنترل شده در اختیار گیاه قرار داد.
استحصال آب باران برای آبیاری تکمیلی در بسیاری از مناطق خشک با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور آب باران از اراضی مجاور جمع آوری و ذخیره میشود و در زمان کمبود آب به مصرف گیاه میرسد
در پژوهشی که در ایستگاه پخش سیلاب قرهچریان از توابع استان زنجان صورت گرفت. حد آستانه بارندگی برای شروع رواناب برای سطوح پلاستیک با سنگریزه، سنگریزه و سطح طبیعی بترتیب در حدود 2/1، 3 و 5 میلی متر و درصد ضریب رواناب متناظر با آنها 34/93، 3/81 و 0/68درصد برای دوره زمانی اردیبهشت الی آبان ماه هر سال بود.
در این پژوهش شیب زمین 15 - 25 درصد و ابعاد کرتهای آزمایشی 4×5 متر 30 - مترمربع - بود - رضایی، . - 1391 مشابه همین پژوهش که در فاصله 30 کیلومتری از جنوب شرقی ارومیه در ایستگاه خرمآباد صورت گرفت سطوح آبگیر باران به ابعاد 6 5 × متر با تیمارهای سطح عایق، نیمه عایق و طبیعی بر روی شیب 12-15 درصد ایجاد شد. نتایج نشان داد که حد آستانه بارندگی روزانه برای شروع رواناب برای سطوح آبگیر عایق، نیمه عایق و طبیعی بترتیب در حدود 2/5، 3/5 و 4/4 میلیمتر و درصد ضریب رواناب متناظر با آنها 58/17،10/41 و 1/74 درصد برای دوره زمانی فروردین الی آبان ماه هر سال میباشد
نتایج حاصل از پژوهش صورت گرفته در استان آذربایجان شرقی نشان میدهد که حد آستانه شروع رواناب برای سطح طبیعی دستنخورده ، سطح طبیعی با پوشش لاشه چینی و سطح پلاستیک با پوشش لاشهچینی بترتیب برابر 5/3، 4/7 و 2/6 میلیمتر و ضریب رواناب برای تیمارهای مذکور بترتیب برابر 20، 13 و 57 درصد میباشد و در هشت ماهه اول سال حجم رواناب استحصالی از یک مترمربع سطح طبیعی دست نخورده 30 لیتر، سطح طبیعی با پوشش لاشهچینی 16 لیتر و سطح پلاستیک با پوشش لاشهچینی 90 لیتر بود - نیکنژاد، . - 1393 کرتهای سطوح عایق دارای ضریب رواناب بالایی است و در مقایسه با سطوح نیمه عایق 23 برابر بیشتر رواناب تولید می کند
تحقیق صورت گرفته در پنج کیلومتری مرکز استان چهار محال بختیاری نشان میدهد متوسط حجم رواناب سالانه تولید شده از هر متر مربع عایق پلاستیکی با پوشش سنگ ریزهای 67 لیتر میباشد این یافته نشان میدهد که استفاده از سطوح عایق میتواند نقش مهمی در استحصال آب باران و جمعآوری حجم آب کافی در راستای اهداف مختلف آبخیزداری در شرایط خشکسالی و بحران آب و کاهش فشار بر روی منابع آب سطحی و زیرزمینی ایفا نماید
در کشور کنیا برای استحصال آب باران از سطوح حاصل از بیرونزدگی سنگی استفاده میشود. تنها در منطقه موسوم به Kitui در این کشور 400 منبع ذخیره رواناب ناشی از بیرونزدگیهای سنگی احداث شده و مورد بهرهبرداری قرار گرفتهاند
ساخت اراضی جمع آوری آب باران و انبار ذخیره آب، ترکیب شده با تکنیکهای آبیاری قطره ای و تراوشی جهت ایجاد یک سیستم بهره برداری کارا از بارندگی .کارائی این سیستم میتواند در ناحیه با بارش سالیانه 450 میلی 67 درصد برسد .این سیستم با میدان جمع آوری به وسعت 154 متر مربع و انبار آب با گنجایش 20 متر مکعب، آب آشامیدنی5-7 نفر .یا آب مورد نیاز 0/067. هکتار باغ میوه را در کشور چین فراهم کند .
هدف از اجرای این پژوهش بررسی عکسالعمل سطوح مختلف آبگیر در تولید رواناب ناشی از باران میباشد تا بر اساس نتایج حاصل از آن بتوان مناسبترین سطح آبگیر را که بیشترین مقدار رواناب را ایجاد نماید در این پژوهش برای استحصال آب باران معرفی نمود.
مواد و روشها
محل اجرای طرح در قسمت شمالی شهر تبریز و در بلندی های عون ابن علی با ارتفاع 1817 متر از سطح دریا واقع شده است. از نظر جغرافیایی در مختصات 38 ,6',5" عرض شمالی و 46 ,20 ',5" طول شرقی قرار دارد. این منطقه از نظر اقلیمی جزو مناطق نیمه خشک بشمار می آید و متوسط بارش سالیانه در نزدیک ترین ایستگاه هواشنای به محل اجرای طرح - فرودگاه تبریز - 284/5 میلیمتر است. بافت خاک محل، متوسط و از نوع لومی و لومی رسی شنی میباشد.
جهت اجرای این پژوهش سه نوع سامانه سطح آبگیر برای استحصال آب باران انتخاب شد و برای هر کدام از آنها سه تکرار در نظر گرفته شد. شکل این سامانه ها به شکل مربع و مساحت هر کدام از آنها چهار مترمربع بود. با این حساب سه تیمار و سه تکرار وجود خواهد داشت و در مجموع نه عدد کرت مربعی شکل در کنار هم قرار خواهند گرفت. دور کرتها از بلوکهای بتونی به ارتفاع 20 سانتیمتر محصور گردید. شکل - 1 - نقشه اجرای طرح را که بر اساس طرح بلوک کاملاً تصادفی پیاده گردیده است نشان میدهد.
شکل -1 نقشه اجرای طرح :A - سطح طبیعی با پوشش شن B سطح پلاستیک با پوشش شن :C سطح طبیعی -
