فهرست:
آشنایی با تصفیه فاضلاب
مدیریت منابع آب زیر زمینی با بهره گیری از فن آوری انرژی اتمی
ایزوتوپها چه هستند و کاربرد آنها چیست؟
کاربرد انرژی اتمی تامین آب شرب
مساحت حوزه های آبخیز
فاجعه ای که در انتظار شهرهای بزرگ و پرجمعیت است
خشکسالی و کم آبی زندگی یک میلیون نفر را در چین مختل کرد
قنات و اهمیت آن در بستر تاریخ
بحران آب ، مدیریت مصرف
بررسی ویژگیهای معماری آب انبار
پایاب
آسیاب آبی
آشنایی با تصفیه فاضلاب
(Digester Tanks) اجراء سقف مخازن هاضم لجن
این مخازن یکی از واحدهای اصلی پروسه هضم لجن در فرایند تصفیه فاضلاب به روش لجن فعال می باشد. و دارای ابعاد نسبتاً بزرگ می باشند و معمولاً سقف و کف آنها به شکل شیب دار می باشد. وجود فشار گاز داخلی ناشی از هضم لجن و نیز پر شدن آن از لجن ایجاب می کند که این مخازن کاملاً ایزوله باشند. این سازه ها به علت فشار زیاد داخلی لجن که در آنها وجود دارد و نیز تغییرات دمای بالا مسائل طراحی و اجرائی خاص خود را دارا می باشند.
در این گونه سازه ها مشکل اجرایی سقف به مراتب بیشتر است. شمع بندی ساده برای قالب بندی سقف این سازه ها جوابگو نخواهد بود چرا که، اولاً : با توجه به نیروهای وارده به آنها، ضخامت بتن سازه ای قابل توجه و در نتیجه، وزن مرده وارد به قالب تا زمان گیرش بتن بسیار زیاد می باشد. ثانیاً : ارتفاع داخلی آنها زیاد است و لذا طول شمع ها بسیار زیاد تر از مقدار معمول خواهد شد. ثالثاً : بعلت اینکه کف این مخازن شیب دار است و شمع ها به تنهایی امکان استقرار نخواهند داشت، و می بایست بوسیله مهاری های مناسب مهار شوند تا از حرکت در روی کف جلوگیری شود. رابعاً : قالب بندی برای سقفهای شیب دار با دهانه بزرگ کاری بسیار سخت می باشد.
یکی از روشهای معمول برای اجرای چنین سقفهایی، استفاده از داربست حجمی در داخل مخزن و قالب بندی بر روی آنها می باشد. با توجه به شیب دار بودن سقف، بتن ریزی می بایست در چندین مرحله انجام شود. قالب و داربست بکار رفته می بایست تا اتمام کامل سقف درجا باقی بماند و این باعث صرف زمان و هزینه زیادی خواهد شد. علاوه بر این خود داربست بندی در حجم بزرگ زمان بر بوده و باعث به عقب افتادن زمان بهره برداری طرح خواهد شد. بنابراین این مهندسین مشاور تصمیم گرفت که در یکی از پروژه های خود روشهای مختلف اجرای سقف مخازن هاضم لجن را بررسی و مقایسه اقتصادی کند که در ذیل نتایج این بررسی ها را مشاهده می کنید. در این بررسی مشخصات هندسی مخزن هاضم مطابق شکل 1 می باشد.
روش اول
یک شابلون فلزی شامل یک رینگ فلزی در بالا که قطر آن مساوی قطر بالایی مخزن بوده و چهار عدد ستون در انتهای دو قطر متعامد دایره قرار می گیرند می باشد.
این شابلون توسط قطعات فلزی تعبیه شده در دیواره های مخزن هاضم نگهداری و محکم می شود. سپس تعداد 62 عدد پانل پیش ساخته پیش تنیده که به شکل قطاعهای کوچکی ساخته و آماده شده اند، توسط اتصالات فلزی تعبیه شده در روی آنها و بالای دیوارها در محل خود قرار داده شده و ثابت می شوند. این سیستم ها بجای قالب برای سقف بتنی اصلی می باشد و می توان بر روی آن عملیات آرماتوربندی و بتن ریزی را انجام داد. فایل انیمیشن روش اجرایی این گزینه را نمایش می دهد
روش دوم
در این روش نیز همانند روش اول یک شابلون فلزی بر فراز مخزن استقرار پیدا کرده و سپس بجای پانلهای بتنی پیش ساخته از مقاطع فلزی به عنوان اعضا باربر خمشی استفاده شد و سپس با استفاده از ورق فلزی سطح بالای تیرهای فلزی پوشش داده می شود سیستم سازه ای حاصل نقش قالب سازه اصلی را به عهده خواهد شد، این بررسی با استفاده از چندین نیم رخ فلزی انجام شده است
روش سوم
در این روش تعدادی خرپای فلزی بر فراز سقف مخزن هاضم استقرار پیدا می کند می کند و در فواصل خرپاها روی آنها با روق فلزی پوشش داده می شود. این سیستم نقش قالب را برای سازه اصلی را به خواهد داشت، در این بررسی تعداد مختلف خرپا مورد استفاده قرار گرفته است
مدیریت منابع آب زیر زمینی با بهره گیری از فن آوری انرژی اتمی
کاربرد تکنیکهای ایزوتوپ اطلاعات ذیقیمتی از وضعیت منابع آب زیر زمینی بدست می دهد و جهت حرکت و منشاء آلاینده ها را از محیط های مختلف شناسایی می کند. این تکنیک در کاوش منابع آب زیرزمینی و استفاده منطقی آن بسیار موثر می باشد.
انرژی اتمی به عنوان گزینه مناسب (جایگزین انرژی برق) در فرآیند شیرین سازی آب کاربرد دارد.
ایزوتوپها چه هستند و کاربرد آنها چیست؟
عناصری که اتم های آن ها دارای عدد جرمی یا جرم متفاوت باشند را ایزوتوپ می نامند. فراوانی طبیعی ایزوتوپ های عناصر تشکیل دهنده آب و آلاینده ها (هیدروژن، کربن، اکسیژن و نیتروژن) از فراوانترین ایزو توپها هستند. این ایزوتوپها ردیابهای طبیعی موثری هستند و می توان از آنها برای ردیابی منشا و جهت و سرعت حرکت آلاینده آبهای زیر زمینی استفاده کرد.
ترسیم نقشه های کیفی تراکم ایزوتوپ ها بصورت نقاط روشنی روی نقشه نمایان می گردد.
بدیهی است تمامی آلاینده های منابع آب از سطح زمین به منابع آب نفوذ می کنند.
تکنیک ایزوتوپها در خاورمیانه در مطالعات آب رودخانه نیل و تاثیر آن بر منابع آب زیر زمینی حاشیه آن تا فاصله 60 کیلومتری استفاده شده است. نفوذ آلایند ه ها در منابع زیرزمینی مصر و سودان قابل شناسایی است. حفاظت کیفی منابع آب با توجه به رشد فزاینده جمعیت و نیاز آبی در این مناطق از اهمیت ویژه ای برخوردار است . لذا سازمان جهانی انرژی اتمی ( IAEA ) با بهره گیری از فن آوری ایزوتوپها در قالب برنامه همکاری حفاظت کیفیت منابع آب زیرزمینی مورد استفاده در مصارف خانگی و کشاورزی، سرمایه گذاری به عمل آورده است.
کاربرد ایزوتوپها هیدروژن، کربن و اکسیژن امکان شناسایی منشاء آلاینده را فراهم کرده است. همچنین ردیابی آلاینده ها تا فاصله 60 کیلومتری منابع منشاء آلاینده را شناسایی نموده اند و در این راستا استراتژیهای موثر مدیریت منابع آب برای حفظ منابع آب شیرین (قدیم و جدید) به اجرا گذاشته شده است.
همچنین با اندازه گیری ایزوتوپهای کربن در صحرای سوریه عمر منابع آب زیرزمینی را تعیین نموده (از یک سال تا 40 هزار سال) و اندازه گیری ایزوتوپ هیدروژن در منابع قدیمی (فسیلی) نشان می دهد که آب و هوا از امروز سرد تر بوده است. همچنین اندازه گیری ایزوتوپها نشان می دهد در حال حاضر فرآیند تغذیه منابع بسیار کند می باشد.
بهره گیری از دانش ایزوتوپها امکان پیش بینی ورود آلاینده ها را میسر می سازد. می دانیم آلاینده های منابع زیر زمینی ممکن است برای قرنهای متوالی در زیرزمین باقی بمانند و زدایش و حذف آلاینده های منابع زیرزمینی کاری پر هزینه و دشوار است.
تکنیک ایزوتوپ می تواند نقاط آسیب دیده منابع زیرزمینی ناشی از ورود آلاینده ها را مشخص نموده و مسیر و سرعت حرکت آن را تعیین نماید. یکی از شاخصهای اصلی آلاینده ها تعیین غلظت و تراکم نیترات می باشد که ناشی از فعالیتهای کشاورزی نشت از زباله های خانگی و یا فعالیت های صنعتی است.
با تعیین خصوصیات ایزوتوپهای نیتروژن شناسایی منشاء آلاینده (نیترات) ممکن می گردد با شناسایی منشاء آلاینده (نیترات) نسبت به حذف آلاینده ورودی به منابع آب برنامه ریزی صورت می گیرد. این تکنیک قادر است آلاینده های جدید و ناشناخته را شناسایی کند و هشدارهای لازم را برای متولیان توزیع آب تئوریزه نماید. این در حالی است که پارامترهای آزمونهای شیمیایی و بیولوژی قادر نیست علت تجمع و تراکم بسیاری از آلاینده ها را مشخص نماید.
کاربرد انرژی اتمی تامین آب شرب
تکنیکهای اتمی همینطور در انتخاب راههای دیگر تامین آب بویژه در نقاط ساحلی که با معضل کمبود آب یا شوری آب روبرو هستند کار ساز می باشد.طبیعی ترین منابع آب جهان آب دریاها می باشند که همواره در دسترس بوده و هنوز سالم هستند. اما شوری آب دریا بایستی متعادل گردد تا قابل شرب باشد و عملیات شیرین سازی آب به انرژی زیادی محتاج است.انرژی اتمی می تواند جایگزین مناسبی برای سایر انرژیها باشد.
مطالعات تامین آب در شمال امریکا نشان می دهد که راه اندازی آب شیرین کن هایی که با انرژی اتمی کار می کنند اقتصادی تر است.
آبخیزداری
آبخیزداری یعنی تغذیه سفره آب های زیرزمینی و افزایش تولید محصول
آبخیزداری بهره گیری از مجموعه گسترده دانش و تجربه است در یافتن راه های پیشگیری و رویارویی با فرسایش خاک و سیلابهای مخرب
آبخیزداری یعنی حفظ و احیاء آبخیزهای بحرانی
آبخیزداری یعنی بهره برداری کامل از سرمایه گذاریهای هنگفت مالی در منابع اقتصادی کشور
آبخیزداری یعنی بهره برداری مناسب و درست از منابع طبیعی و کشاورزی حوزه های آبخیز
آبخیزداری یعنی تقویت پوشش گیاهی و کاهش زیان های سیل های ویرانگرآبخیزداری یعنی تغذیه سفره آب های زیرزمینی و افزایش تولید محصول
در اثر عدم اطلاع از روشهای بهره برداری صحیح، جنگلها و مراتع سرسبز به بیابانهای بی آب و علف بدل می شوند. متاسفانه بعضی افراد بدنبال کسب درآمد بیشتر اقدام به شخم این اراضی جهت کشت دیم می کنند که خود زمینه را جهت فرسایش و تخریب بیشتر زمین فراهم می کند.
بوته کنی، قطع درختان و چرای مفرط در مراتع نهایتاً مراتع و جنگلها را به بیابانهای خشک و بی آب و علف تبدیل خواهدکرد. آثار زندگی گیاه و دام در این بیابانها کمتر به چشم می خورد و حسرت دیدن آب و سرسبزی را بر دل هر بیننده ای به جای می گذارد.
با ادامه روند تخریب مراتع، گیاهان مرتعی در سطح مراتع از بین رفته و به علت کمبود علوفه عشایر مجبور به فروش دامهای خود شده و برای امرار معاش راهی شهرها می شوند.
فرسایش خاک هر سال شدید تر شده و با هر بارندگی، خاک با ارزش از دسترس خارج می شود. با فقیر شدن پوشش گیاهی، عشایر مجبور به تعلیف دام با استفاده از سرشاخه های درختان و علوفه های دستی می شوند. کمبود علوفه باعث سوء تغذیه، ضعف و بیماری دام می گردد و کاهش تولید گوشت و شیر و کاهش در آمد عشایر را بدنبال خواهد داشت.
با از بین رفتن پوشش گیاهی در سطح مراتع در موقع بارندگی، آب بدون آنکه در خاک نفوذ کند، به سرعت روی سطح زمین جاری شده و جویبارهای کوچک دست به دست یکدیگر می دهند و سیلابهای بزرگی به راه می افتد که در مسیر خود چادرهای عشایر، روستاهای پائین دست، جاده ها، پلها و زمینهای زراعی را تخریب می کند.
با انجام عملیات آبخیزداری و احیاء پوشش گیاهی شرایط مجدداً جهت بهره برداری با مدیریت صحیح فراهم می گردد. باید دانست که در این مرحله نیز چنانچه بدون توجه به نکات فنی بهره برداری صورت گیرد، امکان تخریب و بیابانزائی وجود دارد و سرمایه و بودجه صرف شده به هدر خواهد رفت. نکته قابل توجه این است که قبل از تخریب مرتع باید با کمک کارشناسان به نحوی از مراتع استفاده شود که نیاز به اجراء طرحهای پرهزینه برای احیاء مراتع نداشته باشیم.
مساحت حوزه های آبخیز
مساحت حوزه های آبخیز کوهستانی در حوزه های داخلی 113793.5482 هزار هکتار، در حوزه های سد 33018.489 هزار هکتار و در حوزه های رودخانه ای 13894.337 هزار هکتار می باشد.
چه باید کرد؟
باید با احیاء پوشش گیاهی و اعمال روشهای مختلف جریان آب را مهار نمود و امکان نفوذ آنرا در خاک فراهم کرد و با ایجاد شرایط مناسب اقدام به کاشت درخت و درختچه نمود. به این گونه فعالیتها که نهایتاً منجر به حفظ آب و خاک شده و شرایط را به سمت برقراری تعادل زیست محیطی سوق می دهد آبخیزداری گفته می شود.اسکان، تولید علوفه و شکوفایی پتانسیل های بالقوه عشایر گام موثری در حفظ آب، خاک و منابع تجدید شونده و تداوم حیات و زندگی است.اصلاح کاربری اراضی پر شیب حوزه های آبخیز از برنامه های پیشگیرانه آبخیزداری در مهار و کنترل سیلاب های ویرانگر است
فاجعه ای که در انتظار شهرهای بزرگ و پرجمعیت است
ازدیاد دمای زمین خطر تازه ای را برای ساکنان سیاره مطرح ساخته که تا کنون توجه زیادی به آن مبذول نمی شد. این خطر جدید عبارت از آلوده شدن آبهای شیرین سفره های زیر زمینی در شهرهای بزرگ به واسطه بالا آمدن سطح آب دریا است.
به گزارش هفته نامه علمی نیو ساینتیست سفره های آب زیر زمینی بیش از یک دوجین از شهرهای بزرگ جهان در معرض خطر جدی شور شدن به واسطه نفوذ آب دریا از منافذ زمین به درون این سفره ها خواهند بود.
به گفته وینست پست از دانشگاه آزاد آمستردام حتی اگر در کنارهای سواحل دیواره های دفاعی بوجود آید بازهم به علت کاهش بارندگی ناشی از ازدیاد دما و نیز ازدیاد مصرف آب شیرین به ولسطه ازدیاد جمعیت شهر ها، سطح آب سفره های زیر زمینی پائین می رود و این امر بر خطری که ساکنان شهرهای بزرگ را تهدید می کند دوچندان می افزاید.
سفره های آبهای زیرزمینی بزرگترین ذخیره آب شیرین در زمین محسوب می شوند و به علت محفوظ بودن از تاثیر محیط بیرونی، سالم تر از اب رودخانه ها به شمار می آیند.
اما هم اکنون بیش از دو میلیارد از جمعیت زمین که در شهرهای بزرگی نظیر شانگهای، بانگوک مانیل، جاکارتا، مومبای (بمبئی)، کولکاتا (کلکته)، کراچی، لاگوس، بوینس آیرس، و لیما ساکن هستند با خطر الوده شدن سفره های آبهای زیر زمینی روبرو هستند.
آب دریا در حال حاضر تا ۵کیلومتر در زیر شهر مانیل در فیلی پین پیشروی کرده است و این در حالی است که سطح آب در سفره های زیرزمینی این شهر پیشاپیش پائین آمده بود.
به اعتقاد متخصصان آبشناسی که هفته گذشته در کنفرانسی در دانشگاه ایست انگلیا شرکت کرده بودند، آلوده شدن سفره های آبهای زیرزمینی منجر به آن خواهد شد که برخی از شهرهای بزرگ از سکنه خالی شود.
اندرو اسکینر مدیر سابق آژانس محیط زیست در آفریقا در کنفرانس هشدار داد که مساله شور شدن آبهای شیرین زیرزمینی موضوعی است که دولتها کمتر بدان توجه داشته اند.
در میان قاره های مختلف، آفریقا بیشتر در معرض کاهش آب و از دست رفتن سفره های زیرزمینی قرار داشته با این حال در گزارش گروه متخصصان بین دولتی در امر تغییر آب و هوا که در سال ۲۰۰۱انتشار یافت تنها اشاره مختصری به مشکل آفریقا شده بود و اینک پس از گذشت چهار سال نیز هیچ اقدامی برای رفع خطر صورت نگرفته است.
مشکل کاسته شدن از ظرفیت سفره های زیرزمینی تنها مختص کشورهای در حال پیشرفت نیست.در کشوری نظیر انگلستان نیز مناطق جنوب و شرق مملکت به واسطه کاهش میزان بارندگی با کاهش سطح ذخایر آبی روبرو شده اند.
پیش بینی ها حاکی از آنست که طی ۲۰سال آینده از میزان این ذخایر بین ۲۰تا ۴۰درصد دیگر کاسته خواهد شد.
در همین حال تقاضا برای استفاده از آب برای مصارف مختلف تا میزان یکسوم یا بیشتر رو به افزایش است.
هند نیز با مشکل بزرگ کم آبی دست بگریبان خواهد بود.
به گفته آماراندا شینا زمین شناس از دانشگاه راجستان در جی پور به علت آنکه یخچاله های هیمالیا تا سال ۲۰۳۰از بین خواهد رفت و خشک خواهد شد، منبع اصلی تغذیه شبکه های رودخانه های متعدد شبه قاره هند نیز از میان خواهد رفت.
به این ترتیب پروژه ۲۰۰میلیارد دلاری متصل کردن رودخانه در هند که هم اکنون در جریان است با شکست روبرو خواهد شد زیرا آبی در رودخانه ها باقی نخواهد ماند تا به مناطق خشک جنوب و غرب کشور انتقال یابد.
خشکسالی و کم آبی زندگی یک میلیون نفر را در چین مختل کرد
خشکسالی و کمبود آب آشامیدنی زندگی نزدیک به یک میلیون نفر رادر مناطق مرکزی و شمال غربی چین مختل کرده است.
به گزارش ایرنا، بارش کم باران در استان " گانسو " واقع درشمال غرب چین در دو ماه گذشته باعث بروز خشکسالی شدید و ناکافی بودن آب آشامیدنی برای حدود ۸۰۰هزار نفر شده است.
بارش باران امسال کمترین میزان در پنج دهه گذشته در استان " گانسو" به حساب می آید.
خشکسالی در برخی مناطق استان باعث کمبود آب برای هزاران راس دام شده و میزان خسارات اقتصادی به هفت میلیون و ۲۰۰هزار دلار رسیده است.
دراین استان ۲۰۰هزار هکتار زمین زراعی خشک شده است وخطرگسترش آن مناطق زراعی دیگر را تهدید می کند.
همچنین کمبودآب آشامیدنی در استان " خه به"درمرکز چین باعث بروز مشکلات زیاد برای ۲۰۰هزار نفر شده است.
دراین استان بیشتراز ۲۰۰هزار هکتار زمین زراعی خشک شده و ۹۳هزار راس دام با کمبود آب روبرو شده اند.
به منظور مدل سازی مقدار آب مصرفی و عملکرد محصول ، یک نقشه دیجیتالی از نواحی آبیاری شده در جهان تهیه گردیده است این نقشه درصد اراضی مجهز شده برای آبیاری را در سال 1995 نشان می دهد نقشه مذکور با استفاده از تلفیق اطلاعات حاصل از نقشه های بزرگ مقیاس با سیمای طرح مناطق آبیاری شده یک نقشه برای یک یا چند کشور ، اطلاعات فایو در رابطه با کل سطوح آبیاری شده برای هر کشور در سال 1995 اطلاعات ملی برای سطح آبیاری شده هر کشور و حوزه زهکشی یا ایالت بدست آمده است در این مقاله مجموعه اطلاعات ، منابع و ماخذ مورد استفاده برای ساخت نقشه ها ارائه گردیده و پارامترهای مختلف در رابطه با میزان عدم اطمینان از نقشه ساخته شده را مورد بحث و بررسی قرار گرفته است
قنات و اهمیت آن در بستر تاریخ
کلمه قنات که ساده ترین مفهوم آن ، فنی برای دستیابی به آب است نه تنها به عنوان یک فناوری جدید ، بلکه رخدادو پدیده ای فرهنگی ، باستانی است که صدها سال نقش موثری در عمران ، آبادی و احیای اراضی مناطق خشک و نیمه خشک داشته و حفر آن یکی از برجسته ترین کارهای مهندسی در جهان قدیم و معاصر محسوب می شود
قنات از نقطه نظر یک تعریف فنی ، به مجرایی گفته می شود که در زیرزمین و با شیبی متناسب از طرف دشت به کوهستان حفر میشودیا بالعکس تا سفره های آب را قطع و آب آنها را جمع کند
به عبارت ساده تر مجرایی زیرزمینی است که آب منابع زیرزمینی را به سطح منتقل می کند و علاوه بر کارکردهای مهم اقتصادی ، اجتماعی ، کارکردهای فرهنگی ومدیریتی را نیز برای جامعه به دنبال داشته است .
به عقیده برخی از محققان نظیرپروفسور هانری گوبلو ، خاستگاه قنات بدوا در ناحیه آذربایجانغربی ایران و شرق ترکیه در معادن سرب این نواحی بوده است که در نهایت پس از تخلیه معادن ، بصورت قنات یا دالانهای زیرزمینی که آبهای اعماق زمین را زهکشی می کنند ، تغییر ماهیت داده ودر مظهر قنات ، جایی که آب در دسترس استفاده کنندگان قرار می گیرد به پایان می رسد
بایستی بدانیم که قنات شیوه ای خاص برای آبیاری نیست ، بلکه روشی برای به دست آوردن و به روی زمین آوردن آبهای زیرزمینی است که در سال هشتصد قبل از میلاد به وسیله کشاورزان به داخل فلات ایران کشیده شد و از آنجا به سایر نقاط دنیاگسترش یافت
در هر صورت تمدن ایرانی در طول تاریخ بدون قنات حال وهوای دیگری می داشت ، بدیهی است بدون قنات امکان وجود شهرهای بزرگی چون ، ری ، نیشابور ، مشهد ، یزد ، کاشان و غیره مشکل و حتی محال بوده است یا اگر سیستم قنات ابداع نمی شد ، شاید بسیاری از واحه ها وشهرهای آباد حواشی کویرهای ایران و عربستان و صحرای آفریقا وجود نداشته و حتی امروزه که کشاورزی ایران به یمن وجود وساخت و ساز کانالهای آب رسانی زیردست سدها و گسترش آنها و همچنین به مدد چاههای نیمه عمیق و عمیق رونق یافته ، هنوز چهارده درصد از کشاورزی ایران منوط به آب تامین شده از قنوات کشور است
عده ای قنات را در ردیف عجایب هفتگانه جهان محسوب داشته اند ، زیرا انتفال آب از عمق صدوهشتادو پنج متری به روی زمین از طریق حفر قنات های پنجاه متری کمتر از ساخت بسیاری از آثار یزرگ باستانی جهان نظیر ، اهرام ثلاثه و باغهای معلق بابل و غیره نیست
بهرحال در ایران که زندگی زراعی وابسته به آب است ، قنات اهمیت خاصی یافته و در فلات ایران روستاها بیشتر از طریق قنات آبیاری می شوند و نحوه پراکندگی روستاها با پراکنش جغرافیایی قنوات نیز تطابق دارد
عده ای از جغرافی دانان ، قنات را به عنوان یک عامل حیاتی در حفظ و ثبات سکونت گاه های روستایی می دانند و بر این عقیده اند که یکی از علل عمده تخلیه روستاها خشک شدن قنوات بوده است ، نگارنده مقاله نیز معتقد است با عنایت به سوابق تاریخی نظیر ، حمله مغولها به ایران در قرن هفتم و متاسفانه در اواخر سلطنت نادر شاه و جنون وی در اخذ مالیاتهای کلان از روستاییان و احیا نکردن قنوات و بالاخره در زمان فلاکت بار حکومت جابرانه افاغنه بر ایران تخریب عمدی قنوات توسط این قوم جاهل ، در این امر تاثیر شگرفی داشته و به تخلیه روستاها خاتمه یافته است .
بنابراین قنوات به دلایل اقتصادی ، فرهنگی و اجتماعی درخور توجه و مطالعه هستند و پراکنش آنها ضمنا در سطح جهانی براهمیت موضوع می افزاید ، از نظر پراکندگی ، در ایران و بیش از سی وچهار کشور جهان قنوات وجود دارد و امروزه در بیست و هشت استان کشور ، بین بیست وهشت تا سی و دو هزار رشته قنات وجود دارد و استانهای خراسان ، یزد ،کرمان و فارس در این رابطه از اهمیت بیشتری برخوردار هستند و قدیمی آثار قنات که در دنیا پیداشده و باستان شناسایی ردیابی و کاوش کرده اند ناحیه ای در شمال ایران است که قدمت آن به حدود سه هزار سال قبل یعنی دوره ورود آریایی ها می رسد ، در عصر قاجاریه مالکان و خوانین بزرگ در ایران برای افزایش درآمد اراضی کشاورزی و باغات به کار احیا و مرمت قنوات پرداختند
ولی متاسفانه در زمان سلطنت محمدرضا پهلوی با حفرچاه های عمیق بخصوص در جوار قنوات قدیمی ، موجبات کاهش آب دهی و بعضا خشکانیدن آنها فراهم شد
در پایان ذکر این نکته ضرورت دارد که انتخاب قنات یا چاه که در واقع همان سیستم مدرن استخراج آب زیرزمینی است نباید بطور تجریدی باشد ، بلکه انتخاب و رجحان یکی بر دیگری بایستی صرفا بر اساس مقایسه مزایا و معایب هر یک در منطقه مورد مطالعه و مورد نظر باشد
بحران آب ، مدیریت مصرف
کشور ایران به رغم این که بیش از یک درصد جمعیت دنیا را بخود اختصاص داده و بیش از یک درصد مساحت دنیا را در اختیار دارد ، سهمش از منابع آبی اندک و حدود سی و چهار درصد میباشد
سرزمین ایران با واقع شدن در منطقه خشک و نیمه خشک جهان ، با پایین بودن متوسط بارش ، دست به گریبان است ، به گونه ای که متوسط بارندگی سالانه در کشور دویست و پنجاه میلیمتر یا یک سوم متوسط بارش سالانه در دنیاست ، این کمبود با مشکلات دیگری همچون توزیع نامتناسب مکانی و زمانی منابع آبی و بارش ، پیوند خورده و متاسفانه وضعیت دشواری رابرای کشور پدید آورده است ، توزیع نامتناسب زمانی بارش سبب می شود که هرچند سال یکبار با معضلی تحت عنوان خشکسالی مواجه شویم و چه بسا این پدیده با همراه داشتن خسارتهای سنگینی به بحران تبدیل شود ، کما اینکه طی سال گذشته و سال جاری ، سختی آن کاملا چشمگیر بوده است طی سالهای گذشته بویژه در سالهای پس از انقلاب ، سرمایه گذاریهای کلانی برای استحصال آب در کشور صورت گرفته و موفقیتها نیز قابل تحسین است ، لیکن محدودیت منابع آبی از یک سو ، سرمایه بر بودن طرحهای عمرانی بخش آب و در کنار آن زمانبر بودن اجرای آنها از سوی دیگر ، به عنوان تحدیدهای جدی در بخش تولید مطرح هستند و این واقعیتها ضرورت توجه به سمت دیگر، یعنی مصرف آب را صد چندان می سازد ، در واقع در ضرورت مصرف صحیح و بهینه این مایه حیاتی تردیدی باقی نمی ماند و تلاش برای دسترسی به این مهم امری اساسی جلوه گر می شود ، البته دسترسی به مصرف درست و بهینه به سادگی میسر نیست و دارای جنبه های مختلفی است ، در همین راستا دیدگاههای متفاوت و در عین حال مکملی شکل گرفته اند ، در دیدگاه مهندسی مصرف ، بر فناوری و پیشرفت فنی بمنظور بهره وری در مصرف و استفاده کارآمدتاکید می شود
در دیدگاه اقتصادی ، عامل قیمت گذاری به منزله ابزاری برای تعدیل مصرف اهمیت مییابد و سرانجام در دیدگاه انضباطی ، اهتمام بر وضع مقررات و ضوابط تشویقی و تنبیهی در جهت رسیدن به یک الگوی صحیح مصرفی مورد تاکید قرار می گیرد، اما بی شک مصرف ، یک پدیده رفتاری است و هیچ پدیده رفتاری مستقل از فرهنگ نیست ، از این رو ، در این دیدگاه و منظر، کوشش برای تصحیح زمینه های نامناست فرهنگی و ایجاد انگیزش های مناسب رفتاری ، بسیار اصولی و مهم است و در واقع تضمینی برای اثر بخشی سیاستهای پیش گفته می باشد تا عزمی جزم را در جهت استقرار الگوی صحیح مصرف فراهم آورد
بررسی وضعیت منابع آبی کشور و روش های مصرف بهینه از آن
امروزه آب نقش های جدیدی را نه تنها در زندگی فردی و اجتماعی بلکه در تعامل بین کشورها و ملتها ایفا می کند و علاوه بر ارزش گذاری فرهنگی ، در ابعاد سیاسی و اقتصادی نیز نقش بارزی دارد که این خود به دلایل گوناگون از جمله رشد و ازدیاد روزافزون جمعیت منابع محدود آب ، رشد روزافزون بهره گیری از آب در صنایع ، آلودگی آبها وتوزیع نامناسب آب در بین کشورها، بستگی دارد
در ایران زمین نیز، اگرچه نودمیلیارد مترمکعب از صدوسی میلیاردمتر مکعب آب تجدید شونده ، بهره برداری می شود ، ولی به دلایل فوق الذکر توجه دو جانبه به منابع آب کشور ضرورتی امکان ناپذیر است
باتوجه به این که کشور ما از جمله کشورهایی است که با میزان بارندگی دویست و پنجاه میلیمتر در سال ، در مقابل هفتصدو پنجاه میلیمتر میانگین جهانی سالانه باران جزء کشور های خشک و نیمه خشک به شمار می رود و توزیع زمانی و مکانی بارندگی بسیار نامناسب است ، اهمیت به زنده کردن ریشه های فرهنگی ، مذهبی و ملی در توجه و استفاده بهینه ازآب دو چندان می شود
اینک با ارایه چند عدد و رقم و اطلاعاتی در مورد وضعیت آبی ایران، به مشکلات این سرمایه ملی از مرحله بهره برداری تا مصرف ، نگاه دقیقتری می اندازیم
در ایران رودخانه های مهم زیادی وجود ندارد و از بیست و سه رودخانه دایمی کشور فقط جریان آب در پانزده رودخانه قابل توجه است
سهم سرانه آب در ایران از حدود هفت هزار متر مکعب در سال هزارو سیصدو سی وهشت به هزارو دویست متر مکعب در سالهای اخیر کاهش یافته است ، طبق برآورد کارشناسان این رقم در بیست سال آینده به حدود هزار متر مکعب کاهش می یابد
هشتادو دو میلیارد مترمکعب آب در بخش کشاورزی مصرف می شود که بیش از هفتاد درصد آن براساس استفاده نادرست ، تلف می شود
بیست درصد جمعیت ایران در حوزه آبریز تهران زندگی می کنند ، اما تنها دو درصد منابع آب کشور در این حوزه وجود دارد
مصرف سرانه آب کشورهایی همچون اردن و مصر در یک شبانه روز یک دوم وحتی یک سوم مصرف شهروندان تهرانی در همین مدت است
ایران در منطقه خشک و نیمه خشک با دویست و پنجاه میلیمتر متوسط بارندگی سالانه در مقابل هفتصدوپنجاه میلیمتر بارش متوسط در جهان قرار دارد
چهل درصد بارش در ایران در زمان غیر لازم انجام میشود
در حال حاضر هفتاد درصد قنات های کشور خشک شده و سی درصد بقیه نیز با آسیب جدی روبه رو هستند و بسیاری از چاههای آب به دلیل خشکسالیهای اخیر از بین رفته اند همچنین بسیاری از سفره های آب زیرزمینی خشک شده ویا درحال خشک شدن هستند
خشکسالی ، حفر چاههای عمیق و برداشت بی رویه آب طی نیم قرن اخیر موجب خشک شدن بیست و دو هزار رشته قنات در کشور شده است
ده درصد بودجه عمرانی کشور به امور آب اختصاص داردبیانگر توجه دولت به این امر است
سهم آب در بخش کشاورزی در جهان حدود هفتادوپنج درصد است در حالی که این رقم در کشور ما حدود نودوچهار درصد است
ششصدهزار حلقه غیر مجاز در مقابل سیصدوبیست هزار حلقه چاه مجاز وجود دارد روزبه روز به تعداد چاههای غیرمجاز افزوده می شود
عمرمفید هر حلقه چاه با یک برداشت معقول و منطقی پانزده سال است و هر پنج سال یک بار ، چاه باید بازرسی و التروموتور آن تعویض و چاه نیز اسیدشویی شود که هزینه بالایی دارد
تنها یک لیتر فاضلاب می تواند چهل لیتر آب سالم را آلوده کند
کارشناسان آب وفاضلاب عنوان کرده اند که با مجموع اعتبارات دولتی تنها سیزده درصد جمعیت شهری را میتوان تحت پوشش شبکه فاضلاب برد
دریک نگاه میتوان راه حلهای زیر را برای مشکلات آبی کشور ارایه کرد که اهتمام و توجه جدی به آن از سوی مسئولان و مردم تا اندازه زیادی راهگشای آینده خواهد بود
اگرچه هم اکنون فقط از حدود نود میلیارد متر مکعب از صدوسی میلیارد متر مکعب آب تجدید شونده در کشور بهره برداری میشود ، اما به نظر میرسد به دلایل فنی و اقتصادی هیچگاه قادر به استفاده از تمامی منابع آب موجود در کشور نباشیم ، از طرفی توزیع منابع آبی درکشور با توزیع جمعیت آن همگونی ندارد ، بطوری که برای آب رسانی به جمعیت رو به افزایش بعضی از مناطق شاید ناچار شویم هزاران کیلومتر لوله انتقال استفاده کنیم که این خود موجب صرف هزینه و وقت بسیاری خواهد بود ، احداث صنایع جدید در کنار منابع آبی کشور و ایجاد شهرکهای جدید و گسیل جمعیت به این مناطق ا ز دیگرراه حلهایی است که میتواند برای این توزیع نامناسب منابع آبی استفاده شود
از دیگر مشکلات مهم آبی کشور هدر دهی و هرزروی و آلودگی این منابع آبی است ، بطوری که هفتاد درصد در مصارف کشاورزی ، بیش از پنجاه درصد در مصارف خانگی و بیش از بیست درصد در مصارف صنعتی هدردهی آب وجود داشته و کل منابع آبی بطور روزافزونی در معرض آلودگی قرار دارند ، باتوجه به افزایش روزافزون جمعیت و آلودگی آبها و افزایش صنایع و در نتیجه کاهش سرانه آب ، باید در استفاده بهینه منابع آب از سوی مسئولان و مردم خصوصا در بخشهای کشاورزی و صنعتی اهتمام جدی ورزید و در مصارف خانگی نیز باتوجه به مشکلات و هزینه فراوان آب تصفیه شده وبا عنایت به اینکه عمر مفید شبکه های آب رسانی حداکثر بیست وپنج سال است و در حال حاضر تعویض این لوله های پوسیده نیاز به قدرت مالی و امکانات فنی زیادی است ، می توان آب تصفیه شده را برای آشامیدن از طریق توزیع در بطری ارایه کرد ویا توزیع آب تصفیه شده از طریق شبکه های آب رسانی را به ساعاتی در شبانه روز محدود کرد .
تشدید نظارت دولتی در جلوگیری از حفر چاههای غیرمجاز و تسریع در تعطیل کردن چاههای غیرمجاز حفر شده از دیگر راه حلهای حفظ منابع آبی کشور است.
در نهایت باید روش های جدیدی از جمله استفاده از شیرین کردن آب دریا توسط راکتورهای اتمی ، استفاده از منابع آب کارستی ، فراهم آوری امکانات ذخیره سازی و استفاده از آب باران خصوصا در مناطق کم بارش را برای افزایش ذخایر منابع آبی کشور برگزید
ساختمان های مرتبط با قنات
یکی از راههای استفاده از آب قنات هدایت بخشی از آن به داخل آب انبارها بوده است . احتمالاً آب انبارها از قرن نهم به بعد دریافت شهرها و روستاها گسترش یافته ، آب انبارها با توجه به کاربرد آنها در شهرها و روستاها ، صحراها و مزارع و در میان راهها به اشکال مختلف استقرار یافته اند . آب آب انبارهای میان راهی بیشتر از آب باران تامین می شده است در این حالت بامها و حیاط کاروانسرا طوری ساخته می شدند که با شیبی مناسب آب به آب انبار هدایت شود .
بررسی ویژگیهای معماری آب انبار
مردمی ساده گنبدی رفیبع و یادگیری های عمومی عناصری از یک آب انبار هستند که بیننده در نگاه اول مشاهده می کند . آجر و ملات در انواع مختلف آن اصلی ترین مصالح ساخت آب انبار بوده و از سنگ در تعداد معدودی آب انبار استفاده شده است .
(آب انبار دامنه تپه چک چک و آب انبار قلعه روشن) بادیگر با هدایت بار مناسب به فضای زیر آن و گرمای هوا باعث خنکی هوای داخل شده آخر از این روش برای خنک کردن آن آب انبار استفاده می شده است با در نظر گرفتن جهت باد بادگیر قسمتهای مختلف آب انبار تعبیر شده که تعداد آنها از یک تا هفت بادگیر در نوسان است .
مخزن آب انبار محل انبار کردن آب و اصلی ترین عنصر در شکل گیری آب انبار است . شکل مخزن در آب انبارهای روستائی مدور یا چهارگوش بوده است . تعداد بهترین شکل مخازن آب انبارهای شهری روستایی دایر می باشد حجم حاصل یا استوانه ایست یا مخروط ناقص . ارتفاع مخزن 15-16 متر می رسیده است . دسترسی به آب آب انبار بوسیله پلکان یا بوده است . تعداد پله های یک آب انبار با ارتفاع مخزن تغییر می کرده است .
پاشیر محل قرار گرفتن شیر بزرگ برنجی متصل به مخزن است شکل آن به صورت یک نصف هشت گوش یا چهار گوش مربع است . این فضای کوچک دارای سکوهایی برای نشستن در دو طرف پاشیر ، حفره ای بارپوش سنگی یا فنری که برای حرز آبها و انتقال آب به کانالهای زیر زمینی کار برداشته درمواردی هم یک هواکش کوچک در سقف تعبیه شده است .
پایاب
پایاب سازه ای است برای دسترسی آسان انسان به گذرگاه زیر زمینی آب قنات و عبارتست از کوره ای به صورت مورب که از سطح زمین به قنات گشوده شده و با پله هایی به کوره وصل می شود در اردستان بعضی از قناتها در طول مجرای زیر زمینی خود چندین پایاب دارند که تعدادی خانوادگی و تعدادی برای استفاده همگان است .تامین آب آشامیدنی ، تجدید وضو ، شستشوی لیاس ، آرام بخشی و تامین آسایش … از جنبه های کاربرد پایاب می باشد . محیط پایاب به علت ویژگی ساختمان زیر زمینی و مجاورت با آب کاریز در تمامی فصول سال تقریبا دمای ثابتی حدود 28و29 درجه می باشد . پایاب واژه ای است فارسی و حداقل تاریخی هزار ساله دارد .
در مکانهایی که عمق قنات اجازه ظهور آب به سطح زمین را نمی داده مجبور به ساخت پایاب شده اند . باید توجه داشت که پایاب علاوه بر دسترسی به آب قنات محیطی بسیار خشک بوده است . ساختار پایاب افزون بر مشکلات خاص خود همچون حفر سیر پلکان طولانی آن در دل زمین و اتاق و یا فضای خاص آن نیاز به خاکبرداری زیاد بخصوص در فضای یاد شده داشته همچنین مستلزم حفر کانالهای جدید از قنات به پایاب بوده است .
پایابها به لحاظ عملکرد خود برای دسترسی به آب قنات معماری پیچیده ای ندارد فضای اصلی پایاب دارای یک اتاق با پلان به شکلهای چهارگوش و هشت گوش ساخته می شده است . در کف پایاب یک حوض است این حوض مدور یا چند وجهی دارای حفره هایی است که آب نهر قنات را از یک طرف به داخل آن می آورد و از طرف دیگر خارج می کند این حوض معمولاً گودتر از سطح کف است در بدنه عمودی پایاب انواع سکوجهت نشستن تعبیه شده است. در پایابهای خانه ها طاقچه هایی جهت قراردادن مواد خوراکی یا اشیاء دیگر در نظر گرفته شده است . همچنین با آویزان کردن زنجیری از سقف بر بالای حوض آب سبدی به آن وصل می شده و موادی چون گوشت را نگهداری می کردند .
پوشش پایابها از طاقهای مقاوم است . پایابها یکانهای زیادی دارند معمولاً در میان مسیر پاگردهایی با اتاقکی کوچک برای استراحت در نظر گرفته شده است مسیر پلکان مستقیم و یا L شکل است .
آسیاب آبی
آسیاب آبی از دو سنگ مدور بزرگ ، چرخ با پره های چوبی ، چاه (تنوره) ، میله چوبی تشکیل شده است ساختمان این نوع آسیاب به صورت زیر زمینی است که در عمق چند متری زمین قرار گرفته است در بالای این آسیاب آب قنات یا چاه جریان دارد آبها از کانال موجود در سطح زمین به چاه سیمانی (تنوره) که چند متر (8-6متر) بالاتر از سطح آسیاب قراردارد می ریزد هنگامی که تنوره تقریباً پر از آب شد از حفره ای در قسمت تحتانی آن آب با فشار بر روی پره های چرخ چوبی می ریزد واین چرخ به واسطه نیروی آب به حرکت در می آید . از چرخش چرخ ، سنگ فوقانی آسیاب شروع به حرکت نموده و گندم بوسیله حرکت میله چوبی متصل به سنگ بالایی از مجرای کنار میله به سوراخی که در وسط سنگ رویی تعبیه شده است می ریزد . با حرکت سنگ بالایی و ثابت بودن سنگ ریزین گندم به صورت آرد تبدیل می شود این نوع آرد مرغوبتر از آرد تولید شده از آسیابهای امروزیست .
منابع:
WWW.Watermanegment.com
www.abkhizdari.com
www.ghoddailynews.ir
7