بخشی از مقاله
مديريت پايدار منابع آب زير زميني با استفاده بهينه از آب قنوات در فصول غير زراعي
چکيده
حفظ و مديريت منابع آب زيرزميني به روش هاي گوناگوني امکان پذير است ، که يکي از اين روش ها، بهره برداري بهينـه از آب قنوات در فصول غير زراعي ميباشد. از نقطه نظر تحقيق و با رويکرد حفاظت از منابع آب لازم است اين مسـئله بررسـي گردد که آيا روش هايي براي استفاده از آب قنوات در اين فصول وجود دارد؟ هـدف اصـلي تحقيـق ، شناسـايي روش هـاي استفاده ي بهينه از آب قنوات ، به منظور حفظ ، احيا و مديريت منابع آب در فصول غير زراعي و نهادينـه کـردن روش هـاي بهره برداري مناسب از آب مي باشد. براي انجام پژوهش ، از بين قنوات استان خراسان رضوي که به نظر ميرسـيد، داراي آب مازاد در فصول غير زراعي ميباشند، قنات دهراز سبزوار به علت آبدهي بالا، نزديکي به مرکز شهرسـتان بـا هـدف کـاهش هزينه هاي مسافرت ، پايين بودن دامنه ي تغييرات سالانه دبي قنات ، کيفيت خوب آب قنات و تاکيد مسئولين اجرايي مرتبط با قنات در سطح شهرستان مبني بر همکاري مناسب مالکين قنات در موارد مشابه ، به عنوان مطالعه ي موردي براي تحقيـق حاضر انتخاب گرديد. سه معيار مورد ارزيابي در پژوهش مادر عبارتند از: ١- ذخيره آب در کوره ي قنات و يـا اسـتخر هـاي خارج از قنات ، ٢- استفاده ي چند منظوره از آب قنات و ٣- استفاده از محصولات نيازمند به آبياري در فصول غير زراعـي و يا کشت هاي گلخانه اي . کليه ي آمار و اطلاعات قنات منتخب جمع آوري و در مرحله ي مطالعات ميـداني ، نقشـه ي زمـين شناسي ، ميزان آب قنات در فصل غير زراعي ، دماي آب قنات ، ويژگي هاي فيزيکوشيميايي نمونه ي آب و آناليز ميکروبي آن در فصل غير زراعي ، تعيين گرديد. نتايج نشان داد که وجود آب مازاد در قنات مورد بررسي قطعي است ، لکـن بـا توجـه بـه وضعيت زمين شناسي مسير کوره ي قنات ، امکان ذخيره سازي آب در کوره ي قنات ميسر نبوده و اين گزينه از گزينه هـاي مورد نظر در روش پژوهش ، منتفي است ، با اين وجود محل مناسبي در مجاورت مظهر قنات ، شرايط لازم براي ذخيره سـازي آب جهت شرب را دارد که ميتواند به عنوان کمکي در رفع چالش کم آبي ، با بکارگيري دانـش سـنتي اسـتفاده از آب مـازاد قنات ، مورد توجه باشد.
کلمات کليدي
منابع آب، قنات، بهينه ، فصول غير زراعي ، سبزوار.
مقدمه
نياز ضروري انسان به آب موجب گرديده است تا تامين آنرا در سر لوحه تمام مشغوليات خود قرار دهد. يکي از ايـن مشـغوليات حفر کيلومترها قنات است که از ساليان قبل به دست بشر صورت پذيرفته است . طبـق مـاده ١٠ قـانون توزيـع عادلانـه آب در کشور، براي جلوگيري از اتلاف آب زيرزميني خصوصا در فصولي از سال که احتياج به بهره برداري از آب زيرزمينـي نميباشـد، صاحبان قنات هايي که آب آن ها بيهوده تلف ميگردد موظفند، از طريق نصـب شـير و دريچـه ، از تخليـه دائـم آب زيرزمينـي جلوگيري کنند. اين امکان در حال حاضر، به دلايل متعددي ، توسط صاحبان قنـوات انجـام نميگيـرد و آب در چنـين قنـواتي همچنان بيهوده تلف ميشود. از نقطه نظر تحقيق و با رويکرد حفاظت از منابع آب لازم است اين مسئله بررسـي گـردد کـه آيـا روش هايي براي استفاده از آب اين چنين قنواتي در فصول غير زراعي وجود دارد؟ بـه ايـن ترتيـب هـدف اصـلي از طـرح ايـن بررسي ، شناسايي روش هاي استفاده ي بهينه از آب قنوات به منزله ي احياي منابع آب در فصول غير زراعي و نهادينـه کـردن روش هاي بهره برداري مناسب از آب مي باشد.
انجام اين کار تاکنون به صورت مدون و برنامه ريزي شده اي در کشور انجام نشده ، با اين وجود پژوهش هاي قابل توجـه اي در خصوص ذخيره آب قنات در فصول غير زراعي ، صورت گرفته است . کاربرد مدل هاي رياضي در ذخيره آب قنوات غير ريزشي از آن جمله است ( احمدي و ذوالانوار، ١٣٧١). اين محققين بر اساس تغييرات ايجاد شده در روش عددي تفاضـل هـاي محـدود، نقش بستن قنات و ذخيره آب داخل آن را بر تغذيه آبخوان قنات ها، ارزيـابي کـرده و ايـن روش را عملـي ارزيـابي کـرده انـد.
بررسي قابليت ذخيره آب در داخل قنات کتک ارسنجان توسط (امـين و همکـاران ، ١٣٨٨)، وجـود آب مـازاد در ايـن قنـات و قابليت ذخيره ي آب در فصل هاي غير رويشي در کوره آن را نتيجه گيري کرده و توانسته اند، حجم قابل ذخيره آب در کـوره ي قنات را اندازه گيري کنند. همچنين امکان ذخيره سازي آب در قنات هايي که خطر ريزش ميله و کوره ندارند، توسط (امين و همکاران ، ١٣٧٩) بررسي و با انگيزه ي بررسي اقتصادي پروژه ، هزينه هاي ذخيره سازي آب در کـوره ي قنـات بـا هزينـه ي احداث يک رشته قنات جديد و حفر يک حلقه چاه ، مورد ارزيابي قرار گرفتـه اسـت . (١٩٩٧ ،Sharat Jafari and Abbasi)
نيز نقش ذخيره آب باران در توسعه ي مناطق روستايي مناطق خشک و نيمه خشک را مورد توجه قرار داده و نتيجه گرفته اند که احداث ساختمان هاي ذخيره آب براي حفظ آب در فصول باراني ، روش مفيدي براي استفاده بهينه از آب در مناطق خشک و نيمه خشک محسوب گرديده و موجبات افزايش محصول را فراهم مي آورند.
در مقاله ي حاضر، با استفاده از اطلاعات موجود، بانک هاي اطلاعاتي قنات تکميل ، و با انجام فعاليت هاي فشرده ي ميـداني و ستادي ، امکان و چگونگي بهره برداري از آب قنوات در فصولي از سال که احتياج به استخراج و بهـره بـرداري از آب زيرزمينـي نميباشد، به منظور استفاده براي شرب مطالعه شده است . ذخيره آب در کوره ي قنات و يا استخر هاي خارج از قنات ، استفاده ي چند منظوره از آب قنات و استفاده از محصولات نيازمند به آبياري در فصولي که آب قنات بيهوده تلف ميشـود و يـا کشـت هاي گلخانه اي ، موارد سه گانه طرح پژوهشي مادر است که استفاده ي بهينه از آب مازاد قنات در فصول غير زراعي را، تشکيل ميدهند.
مواد و روش ها
قنات منتخب براي انجام مطالعه ي موردي حاضر، در حاشيه ي شهر سبزوار قرار گرفته و از شرايط آب و هوايي تقريبا يکسـان با اين شهر برخوردار است . اين قنات در شمال شهر سبزوار و مظهر آن در موقعيـت جغرافيـايي ٥٧ درجـه و ٣٩ دقيقـه طـول شرقي و ٣٦ درجه و ١٣ دقيقه ي عرض شمالي ، واقع شده است .
بر پايه ي بررسي هاي به عمل آمده (دادرسي سبزوار، ١٣٧٨)، متوسط بارندگي سالانه در منطقـه ١٨١ ميلـي متـر اسـت کـه بيشترين آن به ماه هاي آذر تا فروردين اختصاص دارد. زمستان با ٩٩/٤ ميلـي متـر بارنـدگي و کسـب ٥٢/٦ درصـد از بـارش سالانه ، پر بارانترين و تابستان با ٢/٤ ميلي متر و ١/٣ درصد از کل بارندگي سالانه خشکترين فصل سال محسوب ميشوند. بهار ٢٢/٩ درصد بارندگي سالانه را دارد که مجموعا ٤٣/٢ ميلي متر در سال را شامل ميگردد. ساير بارندگي ها مربوط به فصل پاييز گردد. ميانگين متوسط درجه حرارت روزانه در منطقه ، ١٧/٦١ درجه سانتي گراد است . بر پايه ي همين مطالعات ، اقليم منطقه خشک به شمار مي آيد.
شکل (١) موقعيت قنات مورد بررسي را در کشور، استان خراسان رضوي و شهر سبزوار نشان مي دهد.
جمع آوري آمار و اطلاعات
تمام اطلاعات موجود قنات از طريق مراجعه حضوري و جستجو در مدارک موجود جمـع آوري و دسـته بنـدي اطلاعـات در ٤ شاخه به شرح زير انجام گرفت .
الف ) مشخصات منطقه اي قنوات
مختصات جغرافيايي مظهر قنات ، نام قنات ، بخش و روستاي محل احداث قنات ، نام نماينده مالکين ، قدمت ساخت قنات و نـوع قنات در اين گروه جاي گرفتند.
ب) مشخصات سازه اي
از ميان داده هاي جمع آوري شده براي قنات ، عمق مادر چاه ، طول قنات ، طول قسمت آبگير، شيب کف ، طول مسير آبرساني و عمق سطح آب داخل مادر چاه به عنوان مشخصات سازه اي دسته بندي گرديدند.
ج)مشخصات بهره برداري دبي Max و Min سالانه ي قنات ، چگونگي مصرف آب قنات ، گردش تقسيم آب ، تعداد ماه هاي بهره بـرداري از آب قنـات در سال ، نوع کشت غالب و سطح زير کشت به عنوان مشخصات بهره برداري از آب قنات دسته بندي گرديدند.
د) مشخصات کيفي
شاخص هاي موجود براي قنوات در منطقه ي تحقيق ، مشخصات کيفي آب قنـوات اسـت . در ايـن گـروه اطلاعـات مربـوط بـه اسديته يا PH آب قنات ، هدايت الکتريکي يا EC آب ، ميزان کلر و درجه حرارت آب ، دسته بندي شدند.
برآورد آب مازاد قنات
به منظور برآورد ميزان دقيق آب مازاد، از روش هاي معمول آب سنجي استفاده گرديد. از جمله اندازه گيري هـايي کـه تحـت عنوان آب سنجي انجام ميشود، اندازه گيري سرعت آب و بده جريان است که تعيين آن بـه روش هـاي مختلفـي بـا توجـه بـه شرايط و امکانات موجود، امکان پذير است . در پژوهش حاضر اندازه گيري سرعت آب و نهايتا بده جريان بـا اسـتفاده از معادلـه پيوستگي جريان و در چندين نوبت به صورت ماهانه و فصلي ، توسط يک دستگاه مولينه مدل OSS-PC١، با قطـر پـره ي ٣٠ ميلي متر، انجام شد.
همچنين با انجام بررسي دقيق ميداني و گفتگوي چهره به چهره با مالکين ، نمايندگان قنـات ، مسـتاجرين قنـات ، مقنـي هـاي محلي ، ادارات اجرايي مرتبط با قنات و کشاورزي و ساير آگاهان ساکن يا غير ساکن در روستا، پراکندگي اراضي و باغات روسـتا تعيين و آب مورد نياز آنها در دو فصل زراعي و غير زراعي برآورد گرديد. با مشخص شدن ميـزان و دوره ي زمـاني مصـرف آب قنات در اراضي و باغات روستا، آب مازاد قنات در سال محاسبه شد.
مطالعات ميداني
در اين بررسي امکان استفاده از آب مازاد قنات براي شرب مورد نظر بوده است . تعيين کيفيت آب قنات براي مصارف شـرب ، از ديدگاه هاي مختلفي بايستي مورد توجه قرار گيرد تا امکان استفاده از آن براي شرب ، ارزيابي شود.
