بخشی از مقاله
چکیده
کمبود آب در بخش کشاورزي موجب کاهش شدید در تولید شده، اقتصاد کشاورزان را تهدید مینماید و ضرورت دارد با استفاده از سامانههاي سطوح آبگیر باران اقدام به افزایش نفوذ زیرسطحی و تغذیه سفرههاي آبزیرزمینی در فصول غیرزراعی نمود. روشهاي استحصال آب به دو نوع سطوح آبگیر بزرگ و بهرهبرداري از سیلابها و سطوح آبگیر کوچک تقسیم میشوند؛ سطوح آبگیر کوچک بیشتر در سیستمهاي داخل مزرعهاي، پشت بامها و مراتع شیبدار براي جمعآوري آب باران در مقیاس کوچک به کاررفته و از انواع مختلف آن میتوان تراسبندي، بندسارها و پشتههاي تراز را به منظور تغذیه چشمهها و افزایش آبدهی آنها استفاده نمود.
لکن به منظور تغذیه سفره هاي آب زیرزمینی شامل چاه و قنات که سطح ایستابی آب زیرزمینیدر عمق نسبتاً زیادي از زمین واقع شده است از سطوح آبگیر بزرگ مقیاس شامل پخش سیلاب، مخازن ذخیرهاي، ترکینست، آبگیرها و خاکریزهاي طولی بلند استفاده میشود براي احداث تورکینست با هدف تغذیه چاه مادر قنات در کنار رودخانه و بستر مسیلها عملیات خاکبرداري و خاکریزي با ابعاد قطر بزرگ 55-65 متر و قطر کوچک 50-60 متر در کف در نظر گرفته میشود.
ارتفاع خاکبرداري حداکثر 3 متر است، شیب قسمت سراب 1 :3 و شیب قسمت پایاب 1:2 در نظر گرفته شده که این شیب مناسب تمام انواع بافت خاك است. در صورت رعایت اصول فنی در احداث این سازه با هدف تغذیه مصنوعی به خصوص در داخل مسیلها و آبرفتهاي درشت دانه در هر آبگیري بیش از 35 درصد آب به داخل آبخوانهاي کم عمق تغذیه خواهد شد. در این مقاله تحلیلی سعی بر آن است سامانههاي بندسار و تورکینست همراه با محل احداث مناسب به منظور جلوگیري از خشکشدن چشمهها ، قنوات و بهرهبرداري همیشگی از آنها مورد معرفی قرار گیرد.
مقدمه
مدیریت منابع طبیعی پایه و اساس توسعه پایدار جوامع بشري بوده، از این میان مدیریت منابع آبهاي زیرزمینی، به عنوان یکی از حیاتیترین منابع آب در مناطق خششک و نیمه خششک بهشمار میرود. بهرهبرداري بیش از حد آبهايزیرزمینی که در حال حاضضر نزدیک 60 درصد سهم آب کشاورزي را به خود اختصاص داده است، موجب افت آب سفرههاي زیرزمینی شده، همراه با خشکسالیها صدمات جبران ناپذیري از قبیل خشک شدن چاهها،چشمهها و قنوات، فرونشست زمین خواهد داشت، همچنین این موضوع افزایش شوري آب چاهها و کاهش کیفیت آب را سبب گردیده؛ محدودیتهاي م صرف در همه بخشهاي شرب، بهدا شت و ک شاورزي ایجاد مینمایدتاًمین. آب و بهرهبرداري از این عنصر حیاتی به منظور مقابله با روند کاهش تولیدات کشاورزي و پیشگیري از کم آبی ضرورتی اجتنابناپذیر اسستاخیراً. فائو اعلام کرده است تششدید گازهاي گلخانهاي، تغییرات جوي را ششدت بخششیده، که در این میان نگرانی عمده، نا شی از تغییرات جوي کمبود آب ا ست.
نزدیک به %85 از م ساحت ایران داراي اقلیم خ شک بیابانی، نیمهخ شک و فراخ شک میباشد. میزان بارش در ایران به طور متوسسط حدود 400 میلیارد مترمکعب در سسال اسست که نزدیک به 270 میلیارد مترمکعب آن تبخیر و تعرق و 130 میلیارد مترمکعب آن در سال به عنوان آبهاي تجدیدپذیر ازطریق آبهاي سطحی و آبهاي زیرزمینی، بهرهبرداري میشود . از این مقدار نزدیک به 92 میلیارد مترمکعب به صورت جریانهاي سطحی در کشور جاري شده و سالانه به میزان حدود 38 میلیارد مترمکعب سفرههاي آب زیرزمینی را تغذیه مینماید .
برآوردها حاکی ا ست که سرانه منابع آب تجدید شونده در ایران حدوداً % 25 متوسط جهانی میباشد. آب زیرزمینی که بخشی از چرخه آب را تشکیل میدهد، منبع قابل اطمینانی براي تأمین آب مورد نیاز ان سان مح سوب می شود . خ شک سالیها و بارشها، مهمترین بی شینههاي اقلیمی ه ستند، که قابلیت آبزیرزمینی را در کوتاهمدت و بلندمدت متأثر می سازند . - Panda et al, 2007 - نتایج این بی شینههاي اقلیمی، در سرا سر سی ستم هیدرولوژي اعم از آب سطحی و زیرزمینی - منطقه اشباع و اشباع نشده سفرههاي آب زیرزمینی - منتشر میشود .
- Peters et al, 2006 - آثار آنها میتواند شامل پرشدن سسفرههاي آب زیرزمینی از بارشهاي زیاد باششد یا با تغییر در میزان تبخیر و تعرق موجب تغییر در پوشش گیاهی ششود. همچنین میتواند به افت سطح ای ستابی و تغییر کیفیت آب زیرزمینی منجر می شود . - Panda et al, 2007 - در مناطق خ شک و نیمه-خ شک، کاهش سسطح ایسستابی آب زیرزمینی و تنزل کیفیت شیمیایی آن - در اثر افزایش غلظت املاح - در ایجاد ششوري ثانویه خاك، ششوري آبهاي سطحی، کاهش باروري خاكها و غیره نقش اساسی دارد .
استفاده از آببندان براي ذخیره آب براي مصرف کشاورزي و تغذیه آبهاي زیرزمینی نمونهاي از دانش بومی مردم مازندران در ایران است که به عنوان یک اکوسیستم آبی مهم در سطح جهانی مطرح میباشد - صفائیان و شکري،. - 1382 این پدیدهها که شوري منابع آب و خاك را در پی دارند، از عوامل مؤثر در بیابانی شدن مناطق مختلف جهان میبا شند - عبدينژاد، . - 1387 ا ستفاده از کانالهاي زهک شی د شت سراب نیلوفر در غرب کرمانشاه در فصل غیر زراعی، موجب آبدهی چاهها و تغذیه قنوات منطقه شده اسست - جلیلی و همکاران،. - 1393 در اثر سیلگیري بندسارهاي بالادست، آبدهی قنوات افزایش می یابد و استفاده از آب مازاد کاریز براي آبیاري تکمیلی بندسارهاي پایین دست نیز انجام می گیرد که نشان دهنده وجود رابطه اي درونی بین این دو شیوه است.
بندسار یکی از سامانههاي سطوح آبگیر باران است که در مناطق جنوبی خراسان نقش موثري در تامین آب کشاورزي به خصوص زراعت سیلابی و تغذیه قناتها داشته است و به صورت داخل آبراههاي، و کنار آبراههاي و دشتی احداث میشود - اکبري، . - 1394 آبیاري سیلابی نخیلات در استان فارس با احداث یک دهانه آبگیر در آبراهه اصلی و هدایت سیلاب به نخلها نشان داد که اگرچه میزان محصول از روش آبی کمتر بود ولی محصول از کیفیت بالایی برخوردار شد و علاوه بر تولید محصول تغذیه سفرههاي آب زیرزمینی و حفاظت خاك از مزایاي این شیوه سنتی بهرهبرداري از سیلاب بود.
تاثیر احداث تورکینست بر ویژگیهاي خاك در مناطق خشک جنوب غرب سی ستان ن شان داد مقادیر شوري و در صد شن خاكهاي تیمار تورکین ست ن سبت به شاهد کاهش پیدا کرده و در صد سیلت و رس افزایش داشته است - جهان تیغ، . - 1396کمبود نزولات جوي، همراه با شرایط توپوگرافی و پایین بودن قدرت حاصلخیزيخاك مشکل اصلی درتوسعه احیاء اراضی زراعی ومرتعی درایران بوده و هست. بهرهبرداري بیش از حد از آبهايزیرزمینی که در حال حاضر سهم این منابع در تامین آب ک شاورزي به بالاي60 در صد ر سیده ا ست موجبات افت آب سفرههاي زیرزمینی گردیده، همراه با خ شک سالیها صدمات جبران ناپذیري از قبیل خشک شدن قناتها، خشک شدن چاهها و هزینههاي هنگفت کفکنی و جابجایی چاهها، فرونشست زمین و غیره خواهد داشت.
همچنین این موضوع افزایش شوري آب چاهها و کاهش کیفیت آب را سبب گردیده محدودیتهاي مصرف در همه بخشهاي شرب، بهدا شت و ک شاورزي ایجاد مینماید به خ صوص در بخش ک شاورزي موجب کاهش شدید در میزان تولید گشته، اقتصاد کشاورزان را تهدید میکند و ضرورت دارد ضمن برنامهریزي کشاورزي خشکسالی و اصلاح الگوي مصرف و کشت در این بخش، با استفاده از سامانههاي سطوح آبگیر باران اقدام به تغذیه چشمهها و قنوات در فصول غیر زراعی نمود، که در این مقاله سعی بر آن است گوشهاي از اقدامات ممکن با هدف کاهش افت سفره آب زیرزمینی، جلوگیري از خشک شدن چشمه و قناتها آورده شود.
مواد و روشها
سفره آب زیرزمینی یا آبخوان چیست؟
آب در زیرزمین در منافذ و ف ضاهاي خالی سنگها و تهن ش ستها جمع می شود. اما همه سازندهاي زمین شنا سی داراي ف ضاهاي خالی نبوده و همه آنها به اندازه یکسسان آبزیرزمینی را از خود عبور نمیدهند . بنابراین زمانی آب زیرزمینی از طریق حفر چاه قابل برداشت است، که بتواند آزادانه بداخل چاه جریان یابد . نهشتههاي زمینشناسی که داراي سنگ بستر مناسب بوده، بتوانند مقدار آب قابل ملاحظهاي را در خود ذخیره نموده و از خود عبور دهند، به نام آبخوان یا سفرهزیرزمینی نامیده میشوند.
براي مثال شن و ماسه و سایر رسوبات دانه درشت تشکیل یک آبخوان را میدهند - اصغري مقدم . - 1389 سفرههاي آب زیرزمینی - آبخوانها - به سه دسته آزاد، تحت فشار یا محبوس و نشتی یا نیمه تحت فشار تقسیم میشوند؛ لایههاي آبدار محبوس به نام سسفرههاي آرتزین و یا آبخوانهاي تحتفششار نامیده میششوند این نوع سسفرهها وقتی بوجود میآیندکه یک لایه محبوسکننده که غیر قابل نفوذ اسست، لایههاي آبدار را بپو شاند و فشار را در سسفرههاي محبوس بیششتر از فششار اتمسسفر سسازد . در آبخوانهاي آزاد هیچ نوع لایه نفوذناپذیر محبوس کننده در بالاي سطح اشباع وجود ندارد.
در آبخوانهاي نششتی لایهآبدار در زیر لایههاي نیمهنفوذپذیر قرار میگیرد. شکل 1 مقطع شماتیک انواع آبخوان را ن شان میدهد. حدود 90 در صد از آبخوانها در ر سوبات زمینشناسی سخت نشده به ویژه گراول و ماسه تشکیل شده اند - تاد،. - 1976 این رسوبات به چهار گروه رسوبات رودخانهاي، کانالهاي دفن شده قدیمی، نه شتههاي د شت و نه شتههاي درههاي بین کوهی تق سیم میگردند. این نه شتهها با توجه به دا شتن سنگ ب ستر مناسب، وسعت و ضخامت قابل توجه میتوانند آبخوانهاي با آبدهی بالا را تشکیل دهند.
منابع آبزیرزمینی
بهرهبرداري از منابع آبزیرزمینی به روشهاي مختلف طبیعی و مصنوعی صورت میگیرد که چشمه نوع طبیعی آن بوده و قنات و چاه، راههاي ابداعی بشر در استخراج آب از دل زمین هستند چشمه جایی که سطح ای ستابی سفره آبزیرزمین برا ساس شیب توپوگرافی زمین به سطح زمین برخورد نماید یک چ شمه به وجود میآید و لازمه ایجاد چشمه قرار گرفتن خروجی یا مظهر در پایینتر از سطح ایستابی است معمولا چشمهها وقتی تشکیل میشوند،که رسوبات نفوذپذیر مانند قلوه سنگ، شن و ماسه، ماسهسنگ، کنگلومرا و غیره روي رسوبات غیر قابل نفوذ قرار گرفته باشد و همچنین آبهايزیرزمینی از محلهایی که داراي مقاومت کمتري بوده مانند درز، شکاف و یا گسلها خارج میشوند.
