مجله سامانه های سطوح آبگیر باران
سال یکم شماره 3 (پیاپی 1، پاییز 1392)

روش آبیاری تکمیلی با استفاده از رواناب ها از جمله راهکارهایی است که از عامل ریسک در کشور کاسته و از پایداری و ثبات بیشتری در عملکرد محصول در مناطق خشک و نیمه خشک برخوردار می باشد. در این مقاله سعی شده چگونگی استفاده از رواناب های مناطق توده سنگی در ارتفاعات جنوبی شهر مشهد و در بخشی از طرح کمربند سبز شهری با مبنای آبیاری تکمیلی نهال های قابل کشت تحلیل شود. براساس این بررسی فقط اگر 10٪ رواناب حاصله از مجموع 321 هکتار اراضی توده سنگی توسط سازه ها و تجهیزات جانبی جمع آوری و مورد بهره برداری قرار گیرد قابلیت تولید 6000 مترمکعب برای آبیاری حدود 14000 نهال فراهم خواهد شد. در سال های آینده با توجه به افزایش اهمیت آب در حیات اجتماعی و اقتصادی کشور و منطقه مورد مطالعه، جمع آوری آب از سطوح سنگی توان تامین کمبود آب مورد نیاز فضای سبز شهری را خواهد داشت و هزینه اعمال شده در اجرای این گونه پروژه ها از نظر اقتصادی توجیه پذیر است.

جریانات زیر قشری در آبراهه های فصلی و مناطق شیب دار کوهپایه های زاگرس به وفور یافت می شود که در صورت شیب-دار بودن و برخورد به یک لایه سخت، سبب افزایش پتانسیل لغزش در این مناطق می گردد. کنترل این جریان های زیر سطحی یکی از راه های جمع آوری و استحصال آب بوده که بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله روش کنترل و جمع آوری جریانات زیر قشری در سطحی به مساحت 25 هکتار در روستای قشلاق از توابع شهرستان کرمانشاه به تفصیل بیان می گردد که باعث شده است در نقطه خروجی محدوده، 5/1 هکتار زمین حاصلخیز را با مشکل زه دارشدن مواجه نموده و نیز با توجه به شیب دامنه، پتانسیل لغزشی منطقه مذکور را نیز بالا ببرد. در این روش کانال زهکشی با ابعاد 93 متر طول، 15 متر مربع سطح مقطع و حجمی معادل 1395 مترمکعب احداث گردید. این کانال در راستای عمود بر جهت شیب عمومی دامنه ایجاد و به وسیله مصالحی از جنس پلیمر (ژئوممبران و ژئوتکستایل) عایق شده و با استفاده از سیستم کول گذاری و فیلترریزی نسبت به جمع آوری جریانات زیرقشری و تمرکز آب در داخل کول ها اقدام گردید. تخلیه و مدیریت آب توسط یک لوله خروجی و شیر و فلکه صورت می گیرد. با انجام این کار علاوه بر حل شدن مشکل زه دار بودن 1.5 هکتار زمین کشاورزی و به حداقل رسانیدن خطر زمین لغزش نسبت به جمع آوری جریانات زیرقشری در این حوضچه زیرزمینی اقدام شده و با این آب جمع شده نسبت به آبیاری تکمیلی 8 هکتار بادام دیم و کشت غلات گندم و جو اقدام گردید.

امروزه روش های ذخیره و مصرف آب تاثیر بسزایی در پیشرفت یک جامعه داشته و در توسعه و رشد جامعه در ابعاد مختلف کشاورزی، اقتصادی و اجتماعی نقش بسزایی دارند. بطوریکه انجام پروژه های مختلف عموما وابسته به تامین آب شرب سالم و شیرین بوده و این عامل از معیارهای اولیه و ضروری یک طرح عمرانی در یک منطقه زیستی می باشد. در مناطق بیابانی، آب های سطحی به علت شوری از لحاظ شرب، کیفیت بدی داشته و عموما غیرقابل شرب است. در این تحقیق، به مطالعه روش ذخیره آب بارش بوسیله سقف های حلبی (DRWH) و کارآیی و صرفه اقتصادی این روش نسبت به سایر روش ها پرداخته می شود. بطوری که نتایج نشان می دهد، استحصال آب باران توسط سقف های حلبی نسبت به سایر روش ها کم هزینه تر می باشد و کیفیت آب باران به مراتب از دیگر سیستم ها کیفیت بهتری دارد. عموما آب باران نسبت به آب سطحی (رودخانه و یا آب بندان) از لحاظ کیفیت (آلودگی میکروبی و شیمیایی) ارجحیت دارد. هرچند روش مورد استفاده از لحاظ ساختاری مناسب مناطق بیابانی بوده، با این وجود، این روش از لحاظ علمی زیاد مورد توجه قرار نگرفته است.

در سال های اخیر فعالیت های زیادی درخصوص انجام عملیات استحصال آب باران از سطوح آبگیر باران در مناطق شهری و روستایی انجام شده است. بررسی ها نشان می دهد که تعیین و برآورد مقدار و ضریب رواناب جهت پروژه های مختلف سطوح آبگیر باران، با مشکل روبرو بوده است. در این ارتباط پروژه «بررسی رابطه بارش– رواناب در سطوح آبگیر شهری» بعنوان زیر مجموعه طرح تحقیقاتی «ارزیابی امکان استحصال آب باران برای تامین بخشی از آب مورد نیاز فضای سبز (مطالعه موردی)» به اجرا در آمده است. این طرح با حمایت مالی شهرداری مشهد در محل ساختمان شماره 2 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی به اجرا در آمده است. با نصب باران نگار و لیمنوگراف در داخل مخزن جمع آوری کننده رواناب ناشی از بارندگی، در مدت اجرای طرح اقدام به ثبت و اندازه گیری مقادیر همزمان بارش و رواناب شده است. با استفاده از تجزیه و تحلیل های آماری لازم، مقادیر ضریب رواناب به ازای مقادیر متفاوت عمق و شدت بارندگی بعد از هر واقعه بارش تعیین گردید. ضریب رواناب متوسط حدود 62/0 می باشد. بر اساس داده های بارش رواناب اندازه گیری شده، مدل بارش رواناب توسعه داده شد که از دقت خوبی برخوردار می باشد.

امروزه در کشورهای در حال توسعه، تامین آب یک مسئله حیاتی می باشد. با جمع آوری آب باران از سطح پشت بام ساختمان های مسکونی در شهرها برای مصارف شرب، غیرشرب و آبیاری کمکی در حل بحران تامین آب برای دولت می باشد. از آنجایی که سطح وسیعی از مساحت شهرها را پشت بام ساختمان های مسکونی تشکیل می دهد، حجم آب استحصالی از سطح پشت بام ساختمان های مسکونی قابل توجه است و می تواند بخشی از نیاز غیرشرب ساکنان را تامین نماید. در این تحقیق سیستم سطوح آبگیر باران و عملکرد مخازن برای ذخیره سازی آب باران و تامین نیاز غیرشرب روزانه ساکنان در ساختمان های مسکونی در شهر قزوین بر اساس آمار بارندگی روزانه از سال 1338 تا 1386 تحلیل شده است. با توجه به نتایج این تحقیق می توان بیان داشت که اگر حجم مخازن و نیاز غیرشرب روزانه ساکنان بر اساس شرایط فیزیکی ساختمان و شرایط هیدرولوژیکی محاسبه شوند، ذخیره سازی آب باران در مخازن به حداکثر رسیده و تعداد روزهای بیشتری برای تامین نیاز غیرشرب ساکنان از طریق جمع آوری آب باران خواهیم داشت. برای مساحت پشت بام های بزرگ و کوچک به طور میانگین به ترتیب 27% و 20% کل روزهای سال، نیازهای غیرشرب روزانه ساکنان تامین شده است. همچنین برای حجم مخازن بزرگ و کوچک، به ترتیب 35% و 10% کل نیازهای غیرشرب ساکنان تامین شده است.

امروزه کمبود آب خصوصا در مناطق خشک و نیمه خشک معضل بزرگی به شمار می رود که اکثر فعالیت های عمرانی از جمله توسعه فضای سبز را با مشکل مواجه می نماید. البته بشر از آخرین فن آوری های موجود علمی و عملی برای حل این مشکل کمک می گیرد. استفاده بهینه از منابع آبی موجود و نیز تلاش در جهت دستیابی به منابع آبی جدید دو راه حل عمده برای رفع نسبی این مشکل بشمار می روند. برنامه ریزی جهت جمع آوری آب باران خصوصا از سطوح آماده شهری و برون شهری (پشت بام ها، سطوح عایق کارخانجات و انبارها، باند فرودگاه ها، سطح معابر، خیابان-ها و جاده ها و...) روشی است که در بسیاری از مناطق کشور می تواند منبع آب پایدار و مناسب را جهت توسعه فضای سبز ایجاد نماید. در این مقاله ویژگی ها و چهارچوب کلی استفاده از سطح جاده ها و بزرگراه ها جهت ایجاد فضای سبز در مناطق خشک و نیمه خشک جهت تامین آب به منظور توسعه فضای سبز اطراف جاده ها مورد بررسی قرار گرفته و علاوه بر برآورد مقادیر آب قابل جمع آوری به مزایای اجرای این روش در ایران پرداخته شده است.

روش های استحصال آب یکی از شاخص ترین تکنیک های مدیریت منابع آب برای مقابله با کم آبی در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. در این روش ها، رواناب ناشی از باران قبل از اینکه تبدیل به سیلاب شده و یا به زمین نفوذ کند، به شیوه های مختلفی همچون استحصال آب باران، بهره برداری از سیلاب و استحصال جریان آب زیرسطحی مهار شده و مورد بهره برداری قرار می گیرد. در این مطالعه، برای تامین آب مورد نیاز برای آبیاری درختان و فضای سبز پارک طبیعت پردیس مشهد، انواع روش های استحصال آب بسته به شرایط منطقه از جمله توپوگرافی زمین، نوع خاک، عمق خاک و فاکتورهای اقتصادی و اجتماعی مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت روش های برتر انتخاب شده است.

برای شبیه سازی رفتار خاک های مختلف با ویژگی های متفاوت از نظر بافت، پوشش گیاهی و شیب، در مقابل بارش هایی با شدت و زمان های تداوم مورد نظر، استفاده از شبیه سازهای باران در عرصه حوزه های آبخیز و آزمایشگاه-ها، با عنایت به عدم وجود اطلاعات کافی ضروری می باشد. به طور کلی امکان دستیابی به نتایج مورد نظر در شرایط طبیعی به ویژه از دیدگاه رخداد بارش های جوی، دشوار، وقت بر و پرهزینه می باشد. در این تحقیق برای بررسی تغییرات مقدار تلفات اولیه بارندگی با در نظر گرفتن تاثیر متغیرهای مورد نظر شامل: شیب، تراکم پوشش گیاهی، بافت خاک و رطوبت خاک از یک دستگاه شبیه ساز باران استفاده شده است. برای انجام آزمایشات، بارندگی با دوره بازگشت 5 ساله حوزه تحقیق با زمان تداوم 30 دقیقه در 72 کرت آزمایشی در اراضی مرتعی حوزه آبخیز طالقان، شبیه سازی و مقدار تلفات اولیه اندازه گیری شد. براساس نتایج بدست آمده، ماتریس همبستگی موید تفسیر چشمی نمودارهای پراکنش حاصل از متغیرهای مستقل و وابسته مورد مطالعه می باشد. متغیرهای موثر در مقدار تلفات اولیه به ترتیب اهمیت شامل درصد تراکم پوشش گیاهی، درصد رطوبت خاک، درصد رس، درصد شن، درصد سیلت و درصد شیب می باشند. هم چنین رابطه رگرسیونی برای پیش بینی میزان تلفات اولیه در شرایط مختلف از نظر تغییرات متغیرهای مستقل موجود تهیه و ارائه شده است