مقاله دستیابی به توسعه ی پایدار با توجه روش های استحصال آب در مناطق خشک و نیمه خشک

بخشی از مقاله

چکیده:

استحصال آب باران یکی از فنون منابع آبهاي سطحی به منظور افزایش کیفیت و کمیت منابع آبی موجود، یا براي توسعه آب در مناطقی است که منابع آبی غیر قابل دسترس یا پر هزینه می باشند. سیستمهاي جمعآوري نزولات جوي به عنوان روشهاي مصنوعی جمعآوري و ذخیره آب باران تعریف میشود که میتواند براي تأمین آب مورد نیاز براي شرب دامهاي اهلی و یا کاربري کشاورزي در مقیاسکوچک و یا مصارف خانگی مورد استفاده قرار گیرد، بر اساس تعریف توسعه پایدار استفاده از منابع موجود باید به گونهاي باشد که آیندگان نیز بتوانند با همان کمیت و کیفت از آن بهرهمند گردند، لذا در این مقاله تلاش شده تا در عین پرداختن به مفهوم محیطزیستگرایی پایدار و اهمیت و ارزش استحصال آب باران با استفاده از ابزار و فنون امروز جهت استفاده در مصارف شهري و کشاورزي پرداخته شود.

این مقاله بر اساس منابع اسنادي و کتابخانهاي صورت پذیرفته و در انتها نتیجهگیري بحث بر مبناي وضع اقلیمی منطقه بوده و محدودیتهاي بکارگیري آب باران بر اساس مفهوم توسعه پایدار ذکر گردیده است . با توجه به رشد جمعیت در جهان ، که در حال حاضر حدود 2درصد تخمین زده می شود، نیاز به آب هر35سال دو برابر می شود. این نیاز در مناطق خشک و نیمه خشک مناطق مرطوب بیشتر است متأسفانه منابع آب بیش تر در جاهایی متمرکز می شود که نیاز به آب در آنجا کم تر است. در مناطقی هم که آب در توسعه کشاورزي موثر است، این منابع کمیاب اند.از طرف دیگر، در فصولی که مصرف آب کم است، مقدار آب نسبتاً زیاد و زمانی که حداکثر نیاز به آب وجود دارد ، مقدار آن اندك است.

البته در مناطق خشک و نیمه خشک منابع بالقوه ي آب وجود دارد که باید آن ها را شناسایی و بهره برداري کرد در بسیاري از نقاط کشور به علت عدم وجود منابع آب با کیفیت مناسب، زندگی عده ي زیادي از مردم به بهره برداري از رواناب و استحصال آب بستگی دارد.به عنوان مثال در منطقه ي چابهار جمعیتی معادل 338407 نفر از طریق استفاده از رواناب و سیل که با مشارکت اهالی احداث شده، به حیات خود ادامه می دهند. در شهرستان بیرجند، 82 هزار هکتار اراضی دیم گندم با استفاده از آب باران و بندسار به وجود آمده است. در گناوه در حوزه آبخیز دره گپ، با استفاده از بندسارها مردم به کشت خرما اشتغال دارند. در کل منافعی که مردم از جمع آوري آب دارند، بر زندگی اجتماعی و اقتصادي آن ها مؤثر است و نقش کلیدي در احیا و جلوگیري از تخریب زمین ها توسط فرسایش آبی و بادي و ایجاد زمین هاي بایر دارد هنگامی که استحصال آب براي ذخیره سازي در توده ي خاك مد نظر باشد،

در این صورت سهولت دسترسی گیاهان به آب را به دنبال خواهد داشت. نتایج تحقیقات انجام شده بر این نکته تأکید دارند که میزان آب موجود در پروفیل خاك، به ویژه در عمق هاي سطحی خاك، تابعی از رطوبت موجود در عمق هاي زیرین است و استحصال ریزش هاي جوي در محل نزول، عامل اساسی در افزایش رطوبت مورد نیاز گیاهان در محل استقرار گیاهان تلقی می شود. این موضوع در شرایط که میزان بارندگی در فصل رشد گیاهان کافی نباشد، از اهمیت بیش تري برخوردار بوده و ذخیره رطوبت در خاك در فصل پر باران تا حد قابل توجهی نیاز گیاهان را تأمین می کند.

واژگان کلیدي استحصال آب، مناطق خشک و نیمه خشک، سطوح آبگیر،بارش هاي جوي، توسعه پایدار

-1 مقدمه:

سیستمهاي جمع آوري نزولات جوي به عنوان روشهاي مصنوعی جمعآوري و ذخیره آب باران تعریف میشود که میتواند براي تأمین آب مورد نیاز براي شرب دامهاي اهلی و یا کاربري کشاورزي در مقیاسکوچک و یا مصارف خانگی مورد استفاده قرار گیرد، بر اساس تعریف توسعه پایدار استفاده از منابع موجود باید به گونهاي باشد که آیندگان نیز بتوانند با همان کمیت و کیفت از آن بهره مند گردند - مسعودي و همکاران. - 1390 امروزه وسعت مناطق خشک و نیمه خشک جهان بیش از یک سوم سطح خشکی هاي کره زمین را در بر می گیرد. بنابراین توجه به مسائل و مشکلات عدیده این مناطق از اهمیت ویژه اي برخوردار است. مهم ترین معضل مناطق خشک، کمبود باران و آب است که عامل محدود کننده رشد و توسعه کشاورزي و صنعت و در نهایت سکونت و استقرار انسان است.

در بیش تر مناطق ایران نه فقط میزان بارندگی سالانه محدود و کم تر از حداقل مقدار باران لازم براي رویش اکثر گیاهان زراعی است بلکه همین میزان محدود بارندگی هم غالباً در فصولی نازل می شود که کم تر می تواند مورد استفاده گیاهان واقع شود و به همین دلیل در این مناطق، کشاورزي بدون تأمین آب اضافی و مازاد بر آن چه را که طبیعت تأمین می کند موفق نیست . - 7 - کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک از یک طرف و نیاز به محصولات کشاورزي از طرف دیگر موجب پیدایش علوم و فنون گوناگونی براي بهره برداري حداکثر از منابع محدود آب شده است که فن ساختن قنات یا کاریز براي بهره برداري از منابع کم عمق آب زیرزمینی و استحصال آب سطحی به کمک احداث سطوح غیرقابل نفوذ براي جمع آوري باران در بخشی از اراضی و استفاده از آن براي رویش گیاهان در بخش دیگر از آن جمله است. فن ساختن قنات یا کاریز صدها سال است در کشور ما سابقه دارد شاید بهترین روش بهره برداري از منابع آب هاي زیرزمینی کم عمق تا قبل از پیدایش روش هاي مدرن بوده است . - 5 -

براي بهره برداري صحیح از آب باران باید از استفاده مستقیم باران به عنوان منبع مستقیم آب در زراعت هاي دیم یا تقویت پوشش گیاهی صرفنظر کرد و هم چنین به فکر افزایش سرعت نفوذ آب در زمین به منظورکاهش رواناب در جهت افزایش رطوبت خاك نیز نیفتاد و بر عکس باید اقداماتی براي کم کردن قابلیت نفوذ پذیري آب در زمین به منظور افزایش رواناب یا آب حاصل از بارندگی انجام داد و سپس از این آب ها براي شرب انسان و دام و یا کشاورزي استفاده نمودشدت. بارندگی مناطق خشک عمدتاً زیاد می باشد به طوري که حدود 50 درصد بارندگی ها شدتی بیش از 20 میلی متر در ساعت و 20 الی 30 درصد بارش ها شدتی بیش از 40 میلی متر در ساعت دارا می باشند.

یکی از روش هاي موثر بهره برداري از منابع آب هاي سطحی در مناطق خشک ونیمه خشک استحصال آب است که به کمک آن می توان با ایجاد سطوح غیرقابل نفوذ در بخشی از اراضی، آب لازم را براي کشت در بخش دیگر فراهم کرد. با این روش که کم و بیش در بسیاري از نقاط جهان متداول است نه فقط می توان آب لازم براي کشاورزي بلکه آب شرب لازم اجتماعات کوچک روستایی و هم چنین آب شرب دام ها را در مراتع فاقد آب تأمین نمود . - 7 - استحصال آب مجموعه اي است از روش هاي بهره برداري از آب باران در نزدیکی محل بارش که به وسیله آن می توان آب مورد نیاز هر مجموعه را بدون اتکا به سیستم هاي متمرکز آبرسانی از سطوح پوشش شده همان مجموعه و اطراف آن تأمین نمود . - 2 -

-2 مواد و روش ها

-1-2ویژگی هاي منطقه مورد مطالعه:

از ویژگی هاي مناطق خشک و نیمه خشک کمبود بارندگی و در نتیجه، کاهش منابع آبی است. این کمبود، با توجه به وضعیت و مشخصات مناطق خشک نسبی است و امکان دارد از یک منطقه تا منطقه ي دیگر یا دست کم از سالی به سال بعد تفاوت داشته باشد. اما در هر صورت، کمبود باران، شاخص اصلی این مناطق است. به طور کلی، متوسط بارش سالانه اکثر مناطق خشک و بیایانی جهان، کم تر از 250 میلی متر است. البته این معیار همیشه و در همه جا یکسان نیست و امکان دارد در برخی نواحی، مقدار بارش از این نیز بیش تر باشد. در اغلب مناطق خشک و بیابانی، با توجه به وضعیت هیدرولوژیک و تبخیر و تعرق و ...، هیچ گاه مقدار بارش، نیازهاي آبی گیاهان را برآورده نمی کند.

در برخی از این مناطق، هواي مجاور سطح زمین چنان گرم می شود که باران، قبل از این که به زمین برسد، تبخیر می شود. در چنین وضعیتی، با آن که بارش در آسمان مشخص است، روي زمین از بارندگی خبري نیست. به این پدیده باران شبح می گویند. مساحت مناطق خشک و بیابانی ایران را حدود 77.8 میلیون هکتار برآورد کرده اند و متوسط بارش سالانه این مناطق، حدود 100 میلی متر است. با آن که در این مناطق، ایستگاه هاي هواشناسی لازم وکافی وجود ندارد، با توجه به رسم منحنی هاي هم باران از طریق ایستگاه هاي هم جوار و پژوهش هاي محلی انجام شده و نیز شواهد موجود، متوسط بارش سالانه از این مقدار بیش تر نمی شود . و گاه سال هاي متمادي هیچ بارشی در این مناطق رخ نمی دهد.

-2-2 روش شناسی تحقیق:

در این پژوهش از جمعآوري اطلاعات کلی از منابع مکتوب و با چارچوب مشخص در قالب منابع کتابخانه اي و مقولات مرتبط با پدیده استحصال آب در ایران استفاده شده است.

-3 نتایج:

-3-1 منابع آب در مناطق خشک و نیمه خشک

در مناطق خشک، از جمله در بیابان هاي ایران، متوسط بارش سالانه خیلی کم است و توزیع نامطلوبی دارد. در ایامی که بارندگی وجود دارد، نیاز به آب تقریباً ناچیز استو در ایام نیاز، باران نمی بارد. به این سبب براي استفاده مطلوب از این مقدار باران کم، باید تمهیداتی در نظر گرفت که همه ي آب باران ذخیره یا نفوذ داده شود تا به تغذیه سفره هاي آب زیرزمینی برسد. از آن جا که در مناطق بیابانی ایران کم تر از 200 میلی متر و در حدود 87 میلیون هکتار از دشت هاي بیابانی 100 میلی متر و بیش تر در سال باران می بارد، اول باید بدانیم که به طور متوسط، در این سطوح سالانه چند میلیارد متر مکعب باران می بارد و چه قدر از آن استفاده می شود و چه قدر هدر می رود؟ به علاوه، چگونه می توان حداقل بخشی از آن را مهار و استفاده کرد؟

اگر بارش متوسط سالانه این 87 میلیون هکتار را 100 میلی متر برآورد کنیم، حجم کل این بارش 87 میلیارد متر مکعب خواهد شد. اگر یک سوم از این آب ها را مهار کنیم و مورد بهره برداري قرار دهیم، معادل 29 میلیارد متر مکعب خواهد شد که براي 3 تا 4 میلیون هکتار، با توجه به نوع محصول و سیستم کاشت، کافی است. با صرفه ترین و اقتصادي ترین راه تأمین آب مهار رواناب ها و سیلاب ها می باشد که باید با توجه به مشخصات سیلاب مناطق خشک و بیابانی، راهکار هاي مناسبی اتخاذ و اجرا شود. در بعضی مناطق نیز ممکن است با توجه به وضعیت زمین و سیلاب و مخزن، مهار سیلاب با هدف تغذیه ي سفره هاي آب زیرزمینی باشد.

علاوه بر رود هاي دائمی و فصلی در مناطق خشک، پساب هاي کشاورزي، صنعتی و خانگی از دیگر منابع آب به شمار می رود. اما به دلیل آن که بیش از 90 درصد از کل آب کشور در بخش کشاورزي مصرف می شود، پساب هاي خانگی و صنعتی هنوز رقم قابل ملاحظه اي را تشکیل نمی دهد. منبع دیگر آب در مناطق خشک، پساب هاي کشاورزي است که اغلب پس از یکی دو بار استفاده براي آبیاري، املاح آن زیاد می شود و به تدریج، به حدي می رسد که تنها براي محصولات خاصی کاربرد دارد.

منبع چهارم پس از آب هاي جاري دائمی، موقت پساب ها، آب هاي زیرزمینی است که در اغلب دشت هاي ایران، به دلیل برداشت هاي بی رویه در چند سال یا دهه هاي اخیر، بیلان منفی دارد. در نتیجه، میزان برداشت آب از سفره هاي زیرزمینی، بیش تر از مقدار آبی است که براي تغذیه ي آن سفره در طی سال مصرف می شود .پتانسیل آب هاي جاري در مناطق خشک و نیمه خشک بر اساس گزارش وزارت نیرو در سال 1379، از یک چهارم تا یک سوم کل میزان بارش با توجه به وضعیت اقلیمی و توپوگرافیک و مشخصات بارش، تغییر می کند. براي مثال، از کل بارش سالانه حدود 18 میلیارد متر مکعب 18.5 - میلیون هکتار مساحت با بارش متوسط سالانه 100 میلی متر - ، حدود 4.5 تا 6 میلیارد مترمکعب آب هاي جاري، موقت و دائمی است. در مناطق خشک، به دلیل اهمیت آب، آبهاي جاري دائمی بیش تر مورد استفاده قرار می گیرد. ولی اغلب به دلیل این که براي استفاده از آب هاي جاري موقت، تدبیر و راهکار مناسبی اندیشیده نمی شود، هدررفت قابل ملاحظه اي در اکثر مناطق خشک مشاهده می گردد.