بخشی از مقاله
چکیده :
توسعه و گسترش شهرها به ویژه در حالت سنتی آن، موجب تغییر در ماهیت زمین و به تبع آن تغییر در پارامتر-های هیدرولوژیکی طبیعی حوضه میشود. مهمترین پارامتری که در توسعه تغییر میکند نفوذپذیری میباشد. کاهش نفوذپذیری عامل اصلی افزایش حجم رواناب شهری ناشی از بارندگی و همچنین انتقال آلودگی از نواحی مجاور میباشد. جهت جبران اثرات منفی توسعه بر چرخه هیدرولوژیکی، هدایت و مهار آبهای سطحی از شبکه زهکشی بهره برده میشود که این سیستم به دلیل محدودیتهایی از قبیل نقص در طراحی، الزامات زیربنایی، سازگار نبودن با محیطزیست و... معمولا با مشکل مواجه شده و عبور حجم عظیم رواناب از محدوده توسعه یافته و تشکیل سیلاب مخرب شهری را به دنبال خواهد داشت. در تحقیق پیشرو سعی بر معرفی برخی روشها با عنوان توسعه کماثر شده است و با مقایسه آنها از لحاظ اقتصادی، عملکرد و قابلیت اجرا مناسبترین روش معرفی گردیده است. توسعه کماثر یکی از روشهای مدیریت سیلاب شهری برای حفظ و بازگرداندن شرایط هیدرولوژیکی طبیعی یک حوضه آبریز به شرایط اولیه قبل از توسعهیافتگی و بهبود محیطزیست آن حوضه میباشد.
-1 مقدمه
مناطق بکر و دستنخورده، جنگلها و تالابها آب باران را جذب و فیلتر میکنند. آب به داخل زمین نفوذ کرده و راه خود را از میان خاک و سنگها به سمت چشمهها و رودخانههای کوچک پیدا میکند. این حرکت آب از میان خاک موجب پاک و درخشان شدن و تبدیل آن به منبع حیات هزاران گونه گیاهی و جانوری و همچنین انسان در سالهای پرباران و کمباران میشود. اما انسان با دخالت در طبیعت از جمله با قطع درختان، پرکردن چشمهها، رودخانهها و تالابها و همچنین با فعالیتهایی که موجب پوشاندن خاک توسط پوششهای نفوذناپذیر مانند پارکینگ، روسازی، ساختمان-سازی و ... میشود، مانع شکلگیری زندگی طبیعی با آبی پاک برای خود و سایر موجودات زنده شده است.
آلودگی، رسوبات خاک و مواد آلی پوسیده که قبلا توسط جنگلها، تالابها و جریانهای کوچک کنترل میشد، اکنون وارد آبراهههای شهری شده، نهرها و رودخانهها طغیان کرده و سیل بیشتری نسبت به قبل از توسعه جاری میشود. طراحی یک سیستم که چرخه آب پاکیزه طبیعت را حفظ کند، به جوامع اجازه رشد و رفاه سازگار با محیطزیست دهد و رودخانهها، دریاچهها و تالابها را محافظت کند، توسعه کماثر نامیده میشود .[1] این شیوهی مدیریت سیلاب شهری، برای اولین بار در مریلند امریکا اعمال شده و به عنوان راهکاری برای مقابله با اثرات منفی شهرنشینی از جمله کاهش سطوح نفوذناپذیر مطرح گردید و از مهمترین نتایج آن میتوان به کاهش چشمگیر دبی اوج اشاره کرد .
[2] در کشور چین که بهواسطه رونق اقتصادی، ساخت و ساز انبوه با سرعتی زیاد دنبال میشود، محققین هیدرولوژی برخی از بهترین ابزارهای توسعه کم-اثر را در ساخت دهکده المپیک پکن با استفاده از مدلسازی شبکه زهکشی و اعمال سناریوها بهترین ابزار مدیریتی بکار بردهاند [3] .کاویانپور و همکاران با بررسی روش توسعه کماثر در کاهش سیلاب شهری و شبکه جمعآوری آبهای سطحی تهران در یک دوره 52 ساله میزان تغییر در پارامترهای هیدرولوژیکی حوضه رودخانه کن شمالی را بررسی کرده-اند. از مهمترین نتایج این مطالعات میتوان به کاهش50 درصدی حجم رواناب در صورت استفاده از روش در مقابل افزایش 300 درصدی آن در صورت عدم استفاده از روش توسعه کماثر اشاره کرد.[4]
توسعه شهرها خطر سیل را که یکی از پرمخاطرهترین بلاهای طبیعی است افزایش میدهد. مطابق آمار منتشر شده توسط سازمان ملل متحد، از میان بلاهای طبیعی سیل بیشترین آسیب و خسارت را به انسان وارد نموده است. به طوری که یک-سوم خسارت اقتصادی بلایای طبیعی مربوط به سیل است .[5]طبق آمار بدست آمده در فاصله سالهای 1331 تا 1370 در یک دوره 40 ساله، 1962 رخداد سیل در ایران به وقوع پیوسته است. در جدول 1 - ؛ - 1 میتوان روند روبه رشد سیلهای ایران طی دهههای گذشته و خسارات وارده را مشاهده نمود. بیشترین جهش طی این چهار دهه مربوط به تعداد سیلهای دهه 1360 است که نسبت به دهه پیش از آن رشدی بیش از دو برابر داشته و عدد 1080 رخداد را نشان میدهد. در این دهه خسارتی که به ایران وارد آمده بیش از %55 کل خسارت سیل در این 4 دهه است .[6]
در 10 سال اخیر نیز سیلهای زیادی در کشور به وقوع پیوسته است، ازجمله میتوان به سیل 1388 در قم اشاره نمود که 16 میلیارد تومان به تاسیسات، خانههای مسکونی و بخش کشاورزی این استان خسارت وارد کرد. همچنین سیل 1391 در استان گلستان 4 کشته و دهها زخمی برجای گذاشت و خسارات مالی فراوانی در این استان بهبار آورد[9]،.[10] تیرماه سال 1394 سیلهای مخرب و ویرانگری جاری گردید. در محدوده استانهای البرز، تهران، گیلان، مازندران، کردستان و سایر نقاط ایران به تعدادی از روستاها و مناطق شهری این استانها خسارت زیادی وارد شد و چندین نفر کشته و ناپدید شدند. چندین دستگاه اتومبیل و ساختمان نیز از بین رفتند. مسئولین خسارات وارده را 15 تا 20 میلیارد تومان برآورد کردهاند [7]،.[8]
تشدید سیر صعودی خسارات سیل طی دو دهه گذشته سبب شده است که آرزوهای دیرینه درباره حل قطعی مسئله طغیان-ها با توسل به اقدامات و تاسیسات فیزیکی کنترل سیلاب جای خود را به واقعگرایی و درک این واقعیت دهند که همیشه و همواره نمیتوان در مهار سیلابها به طور کامل موفق بود، بلکه باید کوشید تا پیامدها و تبعات زیانبار و مخرب سیلها را کاهش داد. اقدامات مقابله با سیل را میتوان به سه گروه عمومی روشهای سازهای، روشهای غیرسازهای و روشهای تلفیقی تقسیم نمود.
اقدامات سازهای مشتملبر احداث تاسیسات و توسل به اقدامات فیزیکی برای مقابله با سیلابها می-باشد. اقداماتی نظیر اصلاح مسیر و مقطع رودخانه، احداث سدهای مخزنی و خاکریزهای طولی ساحلی یا دیوارهای سیل-بند و اقدامات آبخیزداری ازجمله این اقدامات میباشد. اقدامات غیرسازهای و اعمال مدیریت بر زیرحوضهها اساً به عنوان مکمل اقدامات سازهای مورد توجه قرار گرفته است. بیمه سیل، فرهنگسازی و آگاهیرسانی به جوامع در خصوص نحوه مقابله با سیل در زمره اقدامات مدیریتی قرار دارند [7]،.[8] امروزه در بسیاری از کشورهای توسعهیافته کارشناسان سیلاب اعتقاد دارند که استفاده از ترکیب روشهای سازهای و غیرسازهای کم هزینهتر از روشهای سازهای میباشد. مسلماً ارزیابی طرحهای مهار سیلاب در یک حوضه و انتخاب طرح بهینه به لحاظ اقتصادی مستلزم درنظر گرفتن سودهای ناشی از ترکیب در مقایسه با انتخاب یک روش منفرد سازهای یا غیرسازهای است [7]،.[8]
-2 تاثیر توسعه شهر نشینی بر پارامترهای هیدرولوژیکی
یکی از مولفههای کلیدی حفاظت از منابع آب، حفظ تعادل چرخه آب است. در یک جنگل یا علفزار طبیعی بسیاری از بارندگیهای سالیانه به داخل خاک نفوذ میکند، همچنین بیش از نیمی از بارش از طریق تبخیر و تعرق به جو باز میگردد. پوششهای گیاهی و بخصوص درختان قادر هستند مقدار زیادی از آب را به جو بازگردانند. آب نفوذی به حرکت روبه پایین خود ازمیان خاک تا رسیدن به سطح سفره آب زیرزمینی ادامه میدهد و سپس تحت شیب هیدرولیکی و نیروی جاذبه به آرامی حرکت میکند و درنهایت جریان پایهای را برای نهرها، رودخانهها، دریاچهها و تالابها فراهم میسازد.
در شرایط طبیعی تنها بخش کوچکی از بارندگی سالیانه به صورت رواناب بر روی سطح زمین به جریان درمیآید - شکل . - 1 توسعه زمین و ساختوساز به شکل متعارف پوشش سطح زمین را تغییر داده و بر روی چرخه آب تاثیر میگذارد - شکل . - 2 تغییر در فرآیندهای چرخه آب موجب تغییر در سایر عناصر آن میگردد.پوششهای نفوذناپذیر سطح که نتیجه ساختوساز جادهها، ساختمانها و پارکینگها میباشد از نفوذ آب باران به داخل زمین جلوگیری کرده و افزایش رواناب جاریشده بر روی سطح را موجب میشود. علاوه براین تحقیقات نشان میدهد که تراکم خاک ناشی از توسعه زمین، رواناب به مراتب بیشتری را نسبت به شرایط خاک در حال طبیعی خود تولید میکند. با حذف پوشش گیاهی طبیعی، تبخیر و تعرق نیز کاهش مییابد.
این تغییرات در چرخه آب اثر گستردهای بر منابع آب دارد. با افزایش سطوح فشرده شده و نفوذناپذیر، رواناب سطحی به صورت موقت و مخرب افزایش یافته، در نتیجه آن کانالهای جریان فرسایش مییابد، زیستگاههای جانوری و گیاهی کاهش یافته و حتی ممکن است نابود شوند، جمعیت ماهیها و سایر گونههای آبزی رو به انقراض میرود. کاهش نفوذ موجب کاهش سطح آب زیرزمینی و در نتیجه کاهش جریان پایه نهرها، رودخانهها، دریاچه ها و تالابها میشود .[11]
