عنوان: استحصال آب باران در مناطق خشك

موضوع: آبیاری

نشریه: مزرعه‌،شماره نشریه: تیر 80

استحصال‌ آب‌ باران‌ یكی‌ از فنـون‌ منابع‌ آبهـای‌ سطحی‌ به‌ منظور افــزایش‌ كیفیت‌ و كمیت

‌ منابع‌ آبی‌ مـوجـود، یا بـرای‌ توسعه‌ آب‌ در مناطقی‌ است‌ كه‌ منابع‌ آبی‌ غیــر قابل

‌ دستــرس‌ یا پــر هــزینه‌ می‌باشنـد. سیستم‌هـای‌ جمع‌‌‌آوری‌ نـــزولات‌ جــوی‌ به‌

عنــوان‌ روشهــای‌ مصنــوعی‌ جمع‌ آوری‌ و ذخیــره‌ آب‌ بـاران‌ تعریف‌ می‌شود كه‌

می‌تـوانـد بـــرای‌ تامیـن‌ آب‌ مـورد نیـاز بــرای‌ شرب‌ دامهـای‌ اهلی‌ و یـا كــاربـــری‌

كشاورزی‌ در...

مقیــاس‌ كــوچك‌ و یــا مصــارف‌ خانگی‌ مـورد استفاده‌ قــرار گیــرد. این‌ سیستم‌ها شامـل‌ یك‌ سطوح‌ آبگیــر هستند و معمولا" بــرای‌ افــزایش‌ تولید روانـــاب‌ و سهــولت‌ جمـع‌ آوری‌ آب‌ بــدون‌ آنـكه‌ در سطح‌ كـوچكی‌ از پــروفیل‌ خاك‌، بــرای‌ رشد گیاهـان‌ مقـاوم‌ به‌ خشكی‌ تجمع‌ حـاصــل‌ كنــد، آمــاده‌ می‌شونــد. در صــورت‌ اختصـاص‌ چنیـن‌ سیستمهــایی‌ به‌ آبیــاری‌ یك‌ بـــرنــامه‌ پخش‌ آب‌ مـــورد نیـــاز است‌. فـــن‌آوری‌ استحصــــال‌ آب‌ تقـــریبـا در منـاطق‌ خشك‌ جهـان‌ قـابـل‌ استفـاده‌ است‌. منـاطق‌ خشك‌ دارای‌ امكـانـات‌ بـالقــوه‌ كشاورزی‌ هستنــد كه‌ مورد استفاده‌ كامل‌ قــرار نگــرفته‌اند. روشهای‌ سنتی‌ منــاطق‌ خشك‌ می‌بــایست‌ مــورد بـــررسی‌ مجــدد قـــرار گیــرند. بطوركلی‌ دو راه‌ وجود دارد: افــزایش‌ منابع‌ آب‌ مصــرفی‌ و كاهش‌ تقاضا بــرای‌ آب‌. این‌ دو راه‌ و راههـای‌ انتقـال‌ آب‌ بــایــد به‌ صــورت‌ یك‌ سیستم‌ واحــد در نظر گرفته‌ شوند. گــر چه‌ در نواحی‌ خشك‌ و نیمه‌ خشك‌ باران‌ كم‌ می‌بارد ولی‌ مقدار آب‌ حاصل‌ از آن‌ قابل‌ تـوجه‌ است‌. ده‌ میلیمتــر باران‌ بـرابــر ١٠٠٠٠٠ لیتــر آب‌ در یك‌ هكتار است‌. جمع‌ آوری‌ این‌ آب‌ باران‌ می‌تـوانـد آب‌ مـورد نیاز محلی‌ را كه‌ سایر منابع‌ آب‌ از آنجا خیلی‌ دور و یا گران‌ است‌، فـراهم‌ سازد. روش‌ جمع‌ آوری‌ آب‌ باران‌ تقــریبـا ٤٠٠٠ سال‌ قـدمت‌ دارد. این‌ روش‌ در عصـر بــرنــز شروع‌ شد كه‌ در آن‌ موقع‌ صحـرا نشینان‌ دامنه‌ تپه‌ها را به‌ منظور افــزایش‌ رواناب‌ صاف‌ می‌كــردنـد و نهــرهـایی‌ بــرای‌ جمع‌ آوری‌ و هـدایت‌ آب‌ به‌ مزارع‌ پایین‌تر می‌ساختند. ایـن‌ روش‌، تـوسعه‌ تمـدن‌ كشاورزی‌ را در منـاطقی‌ كه‌ متوسط باران‌ سالانه‌ تقـریبا ١٠٠ میلی‌ متـر بود را ممكن‌ ساخت‌، ولـی‌ ایـــن‌ مقــدار آب‌ بــــرای‌ كشاورزی‌ مــدرن‌ امروزی‌ كافی‌ نیست‌.امــروز محققین‌ سعی‌ دارنـد مقـدار رواناب‌ را بـا اصلاح‌ سطح‌ خاك‌ افزایش‌ دهند. روشهای‌ جمع‌ آوری‌ آب‌ باران‌ حتی‌ در نقـــاطی‌ كه‌ متــوسط بـارنــدگی‌ سالانه‌ فقط ٥٠ تـا ٨٠ میلیمتـــر است‌ قـابـل‌ اجــراست‌ ولی‌ در یك‌ حـوزه‌ آبخیــز در فلسطین‌ فقط با ٢٤ میلیمتــر بارنـدگی‌ سالانه‌ رواناب‌ قابل‌ استفاده‌ای‌ ایجاد كــرده‌اند. در بعضی‌ از نقاط خشك‌ دنیا مثل‌ جنـوب‌ غــربی‌ آمریكا، بـرف‌ و باران‌ یخ‌ زده‌ (یخبـرف‌) به‌ تولید رواناب‌ كمك‌ می‌كنــد. خــاكهــای‌ لس‌ و مشابه‌ آن‌ كه‌ در بیشتـــر صحــراها وجود دارند بــرای‌ جمع‌ آوری‌ آب‌ باران‌ ایـده‌آل‌ هستنـد. چـون‌ حتی‌ پس‌ از یك‌ بـارنــدگی‌ مختصـــر تشكیـل‌ یك‌ سله‌ می‌دهنـد كه‌ مقـدار رواناب‌ را افــزایش‌ می‌دهنـد. اخیــرا مخارج‌ ساختـن‌ روشهـای‌ جمع‌ آوری‌ در آبخیــزهـا سریعا كاهش‌ یافته‌ و امكان‌ كـاهش‌ بیشتــر مخـارج‌ وجـود دارد .با استفاده‌ از مـواد شیمیایی‌ و پـوششهـای‌ نـویـن‌ بخش‌ خـاك‌ (مثــل‌ پــارافیــن‌ ،لایه‌ آسفــالت‌ و پــلاستیك‌ پـوشیــده‌ شده‌ بـا ریگ‌ )می‌تــوان‌ آب‌ بـا كیفیت‌ خــوب‌ و بــدون‌ مــواد رسوبـی‌ تهیه‌ كــــرد .تحت‌ شرایط مساعــد ،روشهـای‌ اصـلاح‌ زمیـن‌ از تمـام‌ روشهــا ارزان‌تـــرنــد ،تـوسط این‌ روشها می‌تـوان‌ بـا هــزینه‌ خیلی‌ پـاییـن‌ آب‌ برای‌ اكثر فعالیتهای‌ كشاورزی‌ تهیه‌ كرد. تكنیكهــای‌ استحصــال‌ آب‌ بكــار رفته‌ در منـــاطق‌ خشك‌ استـرالیا در زمـره‌ اولین‌ كشورهای‌ غـربی‌ در زمینه‌ كـاربـــرد سیستمهــای‌ استحصــال‌ آب‌ طراحی‌ شده‌ بـــرای‌ تـامیـن‌ آب‌ شرب‌ دام‌ و مصـارف‌ خـانگی‌ قـــرار دارد. در سال‌ ١٩٤٨، اداره‌ كارهای‌ عمومی‌ غـرب‌ استـرالیا، بـرنامه‌ ساخت‌ حـوزه‌های‌ آبگیــر را آغاز كــرد. این‌ حـوزه‌ها بـا پـاك‌ كــردن‌، شكـل‌ دادن‌ و ایجـاد شیـار بـــر روی‌ خطوط تــراز به‌ منظور كنتــرل‌ طول‌ و درجه‌ شیب‌ و كوبیـدن‌ خاك‌ به‌ كمك‌ غلطكهای‌ بادی‌ ساخته‌ شد. حدود ٢٥٠٠ حوزه‌ آبگیــر با سطح‌ متوسط تقــریبی‌ یك‌ هكتار، بطور اصلی‌ بــرای‌ تامین‌ آب‌ شرب‌ دام‌ راه‌ اندازی‌ شد. همچنیـن‌ ٢١ حـوزه‌ آبگیـــر مجمــوعـا بـا سطح‌ ٧٠٦ هكتار كه‌ اندازه‌ هر كدام‌ بین‌ ١/١٢ و ١/٧٠ هكتار تغییـر می‌كنـد، وجـود دارد كه‌ فعلا" بــرای‌ تامین‌ آب‌ شهــرهای‌ كوچك‌ غــرب‌ استــرالیا مـورد استفاده‌ قــرار می‌گیــرد. سیستـم‌ دیـگــــری‌ بـــــرای‌ جمـع‌ آوری‌ آب‌ بـــاران‌ در استـرالیای‌ غـربی‌ بكار می‌رود كه‌ بـر اساس‌ آن‌، آبخیـزها شیبــدار شده‌ و غلطك‌ زده‌ می‌شونــد و بـا حــداقــل‌ ٦/٧ میلیمتــر بـاران‌ در آنهـا آب‌ جـاری‌ می‌شود در سال‌ ١٩٦٨ هر هكتار با ٦٠ تا ٨٠ دلار هزینه‌ بـرای‌ این‌ منظور آماده‌ می‌شود. ایــن‌ آبخیـــزهــا طوری‌ ساخته‌ شده‌انــد كه‌ ٦/١ هكتار آن‌ با ٥/٤٤ میلیمتــر رواناب‌، ٨٠٠ متــر مكعب‌ آب‌ تولید می‌كنند. آبخیــزها طوری‌ انحنا داده‌ شده‌اند كه‌ آب‌ باران‌ به‌ سرعت‌ به‌ نهــرهای‌ كنار كــرت‌ می‌رسد و از آنجا تــوسط نهــــر اصلی‌ و پس‌ از گــذشتــن‌ از حــوضچه‌ جمع‌ آوری‌ وارد مخــــزن‌ ذخیــــره‌ می‌شود. در ایــن‌ طرح‌ حجم‌ مخــــزن‌ احــداث‌ شده‌ ١١٠٠ متـــــر مـكعب‌ بــوده‌ است‌. پژوهشگران‌ اسرائیلی‌، اولین‌ افرادی‌ بودند كه‌ كاربرد فنـون‌ جـدیـد در استحصال‌ آب‌ را تجــربه‌ كــردنـد. آنها روشهای‌ متعدد مـوثــری‌ را بــرای‌ افــزایش‌ رواناب‌ سطح‌ یافتنـد كه‌ شامـل‌ همـوار كــردن‌ و كـوبیـدن‌ سطح‌ خـاك‌ و تشكیـل‌ پـوسته‌ قلیـایی‌ از طریـق‌ پـاشیـدن‌ مــواد مختلف‌ قیــری‌ می‌باشد. در بین‌ مواد شیمیایی‌ قیــری‌، نفت‌ كـوره‌ رقیق‌ شده‌ با نفت‌ سفید، مـوثــر و اقتصادی‌ شناخته‌ شده‌. بـاغـات‌ دیمی‌ میـوه‌، وسیله‌ امـــرار معاش‌ تعداد قـابـل‌ تــوجهـی‌ از كشاورزان‌ است‌. آب‌ دریـــافتـی‌ در نــواحـی‌ كشت‌ شده‌ طرح‌هـــای‌ آزمـــایشی‌، رطوبـت‌ معادل‌ خـــاك‌ را تـا زمـان‌ بـارنـدگی‌ معمــول‌ زمستـانی‌، در نـاحیه‌ آب‌ و هــوایی‌ مــدیتــــرانه‌ای‌ ایــن‌ كشور، مهیــا می‌كنــد. ایالات‌ متحده‌ امریكا: روستـای‌ (POVI GO SHUN) بـــر روی‌ صخـــره‌ مــاسه‌ سنـگـی‌ MESA در منطقه‌ قبیـلـه‌ بــومـی‌ HOPI در شمـــال‌ شرق‌ آریـــزونـا ساخته‌ شده‌ است‌ و هیچ‌ منبع‌ آبی‌ نـدارد. از بدو تاسیس‌ روستا، روستائیان‌ آب‌ را از دره‌ ابتدا با پا و بعدها بــر پشت‌ الاغ‌ حمل‌ می‌كــردند و در سال‌ ١٩٣٠، یك‌ سیستم‌ كــوچك‌ استحصــال‌ آب‌ بــــرای‌ جبــــران‌ بخشی‌ از كمبـود آب‌ روستـا راه‌ انـدازی‌ شد، بــرای‌ ایـن‌ كـار منطقه‌ای‌ بــا وسعت‌ ٣٣/٠ هكتــار در نظر گـــرفته‌ و سطح‌ آن‌ پـاك‌ و خـاك‌ سست‌ رویی‌ بـــرداشته‌ شد تـا سنگ‌ مــادر مـاسه‌ سنگی‌ ظاهـــر شود. در پـاییـن‌ منطقه‌، یك‌ مخـــزن‌ عمیـق‌ در داخــل‌ سنگ‌ تـــراشیــده‌ و یك‌ پــوشش‌ مـــرتب‌ ساخته‌ شد. ایـــن‌ سیستم‌، نقش‌ فعالی‌ در تـــامیـــن‌ آب‌ روستــا بــــرای‌ مــدتی‌ حــدود ٣٠ سال‌ داشت‌. در ضمــن‌ مجمــوعه‌ای‌ از چـاه‌ و پمپ‌ آب‌ در كف‌ دره‌ سیستم‌ انتقــال‌ توزیع‌ آب‌ بطرف‌ بالای‌ دره‌ مورد استفاده‌ قرار گرفت‌. مثـــالـی‌ از سیستـم‌ آزمـــایشی‌ استحصـــال‌ آب‌ در جنوب‌ آریزونا: ایـن‌ سیستم‌ استحصـال‌ آب‌ شامـل‌ حـوضچه‌ قلــوه‌ سنگی‌ مخــزن‌ ذخیـــره‌ آب‌، شانـــزده‌ حـوزه‌ آبگیـــر و سیستم‌ آبیــاری‌ است‌ كه‌ در حــدود ٢ هكتــار از اراضی‌ كشاورزی‌ متـروكه‌ را در نـزدیكی‌ تاكسون‌ آریــزونا در بــر دارد. مجمـوعه‌ ظرفیت‌ حــوضچه‌ قلــوه‌ سنگی‌ و مخـــزن‌ ذخیـــره‌ آب‌ طراحـی‌ شده‌ حــدود ٢٤٠٠ متــــر مـكعب‌ است‌. حــوضچه‌ و مخــزن‌ آب‌ بــرای‌ كاهش‌ نفوذ پذیــری‌ با كلــرید سدیم‌ تیمـار شده‌انـد و مخـــزن‌ اصلی‌ با ٢٥٠٠٠٠ قـوطی‌ خـالی‌ پـلاستیكی‌ فیلم‌ پـوشیـده‌ شده‌ است‌ تـا تبخیـــر آن‌ كـاهش‌ یابد. این‌ ١٦ آبگیر برای‌ كاهش‌ نفوذ پذیری‌ بوسیله‌ كلـرید سدیم‌ تیمار شده‌اند و بـرای‌ تمـركـز كــردن‌ رواناب‌ ناشی‌ از بـارنـدگی‌ در اطراف‌ گـونه‌هـای‌ زراعی‌ و درختی‌ كـاشته‌ شده‌ در منطقه‌ تیمـار نشده‌ پـاییــن‌ حــوزه‌، مــورد استفاده‌ قـرار می‌گیــرند. رواناب‌ اضافی‌ مستقیما بداخل‌ كـانـال‌ جمع‌آوری‌ و از آنجـا به‌ داخـل‌ حـوضچه‌ جـــریـان‌ می‌یابـد. هــر حـوزه‌ آبگیــر با سطحی‌ حـدود ٥/١ هكتـار دارای‌ طول‌ تقــریبی‌ ٩٠ متــر و عــرض‌ ١٨-٦ متــر و شیب‌ حدود ٥/٠% می‌باشد. سیستم‌ آبیاری‌ شامـل‌ پمپ‌ سانتــریفـوژ ٦٠٠٠ واتی‌ و لوله‌ ٨ سانتیمتـری‌ كه‌ حوضچه‌ و مخــزن‌ ذخیــره‌ آب‌ را به‌ پمپ‌ وصل‌ می‌كنـد و دو لـوله‌ پی‌ در پی‌ ٥ سانتی‌ متــری‌ كه‌ پمپ‌ را به‌ پـلاتهـای‌ زمینی‌ متصــل‌ می‌كننــد و یك‌ لــوله‌ بـاران‌ ساز پلی‌ اتیلنی‌ ٢ سانتی‌ متــری‌ كه‌ قـادر به‌ پخش‌ ٠١/٠ متـــر مكعب‌ آب‌ در هــــر دقیقه‌ به‌ صــورت‌ قطره‌ای‌ است‌ ، می‌بـــاشد. سیستم‌ دریچه‌ای‌ یـــا سوپـــاپ‌، به‌ آب‌ اجازه‌ حـركت‌ از حوضچه‌ به‌ مخــزن‌ ذخیــره‌ آب‌، از مخــزن‌ به‌ حـوضچه‌ و همینطور از مخــزن‌ ذخیـــره‌ یـا حـوضچه‌ به‌ مــزرعه‌ می‌دهد، یك‌ كنتـور آب‌، مقـدار آبی‌ را كه‌ بــرای‌ گیاهان‌ مورد استفاده‌ قرار گرفته‌ است‌، ثبت‌ می‌كند. محدودیتها: چون‌ جمع‌ آوری‌ آب‌ باران‌ متكی‌ به‌ ریـزش‌ باران‌ طبیعی‌ است‌، در نتیجه‌ بیشتــر از اوضاع‌ جـوی‌ نمی‌تـوانـد قابـل‌ اطمینان‌ باشد. بـدون‌ داشتـن‌ ذخیــره‌ كـافی‌، ایـن‌ سیستم‌ در سالهـــای‌ خشك‌ بـــا شكست‌ روبـــــرو خــواهــد شد. احتمالا" در مناطقی‌ كه‌ باران‌ متـوسط سالانه‌ كمتــر از ٥٠ تــا ٨٠ میلی‌ متــــر است‌ روش‌ جمع‌ آوری‌ بــاران‌ از نظر اقتصادی‌ عملی‌ نخواهد بود. بـرای‌ كاربـرد روشهای‌ جمع‌ آوری‌ آب‌ باران‌ بـرای‌ یك‌ منطقه‌ معین‌ بـایـد تـوجه‌ داشت‌ كه‌ اثــرات‌ جـانبی‌ آن‌ به‌ حـداقـل‌ بــرسد. طرح‌ و مـدیـــریت‌ نـادرست‌ جمع‌ آوری‌ آب‌ باران‌ می‌تواند منجــر به‌ فــرسایش‌ خاك‌ و ناپایـداری‌ آن‌ شود و سیـلابهـای‌ محلی‌ ایجـاد كنــد. فـــرسایش‌ خـاك‌ كه‌ یك‌ نگــرانی‌ دایم‌ است‌ می‌تواند با استفاده‌ از شیبهای‌ كم‌ و نه‌ خیلی‌ تنـد كنتــرل‌ شود. (البته‌ اگــر زهكشهـا شیب‌ مناسب‌ داشته‌ باشند) بر تعداد و كیفیت‌ رواناب‌ نیـز اثـر دارد. حداكثــر كارایی‌ مــربـوط به‌ آبخیــزهایی‌ است‌ كه‌ دارای‌ شیبهای‌ كم‌ و ملایم‌ (تــرجیحـا یك‌ تـا پنج‌ درصـد) هستنـد. بـــرای‌ استفـاده‌ از روانـاب‌ جمع‌ آوری‌ شده‌ جهت‌ آب‌ آشامیدنی‌ بهتر است‌ آنرا از فیلتر شنی‌ عبور داد.

منابع‌:

١ـ سراج‌ زاده‌ - روشهای‌ جمع‌ آوری‌ آب

٢ـ حسین‌ ابریشمی‌ - جمع‌ آوری‌ باران‌ و سیلاب

نوشته شده در تاریخ دوشنبه 5 دی 1390    | توسط: سجاد خشنود مطلق    |    |
نظرات()