راهبردهای منابع آب در بیابان و بیابانزدایی - محمد خسروشاهی
دغدغه جهانی آب:
ضرورت تأمین آب برای زندگی از جمله مقولاتی است که از آغاز هزاره سوم در دستور کار مجامع جهانی و دولت‌ها قرار گرفته است و آنها موظف شده اند تا با تدابیر سازه‌ای و انتقال بین حوضه‌ای آب و اقدامات مدیریتی (مدیریت توامان عرضه و تقاضا) برای تأمین آب برای عموم مردم اقدام نمایند به همین منظور «شورای جهانی آب» برای ایجاد سیاست فراگیر بین دولت‌ها و ذینفعان و توجه آنها به این امر، موضوع اصلی چهارمین اجلاس مجمع جهانی آب را که در مکزیک برگزار شد تحت عنوان «اقدامات منطقهای چالش‌های جهانی آب» برگزار کرد. پیش بینی مجامع جهانی حاکی از آن است که تا سال 2050 میلادی مسئله منابع آبی, اصلی ترین موضوع مورد بحث جهان خواهد بود چرا که تا آن زمان جمعیت جهان به مرز 4/9 میلیارد نفر خواهد رسید و در نتیجه تأمین آب و مواد غذایی و حفظ محیط زیست مهمترین دغدغه مدیران و رهبران کشورها خواهد بود. این وضعیت بویژه برای کشورهای خاورمیانه بسیار نگران کننده است. خاورمیانه با پنج درصد جمعیت جهان تنها به یک درصد از آبهای شیرین دسترسی دارند. از طرفی اقتصاد کشورهای این منطقه به دلیل فقدان زیر ساخت‌های صنعتی به شدت وابسته به دو فاکتور اساسی یعنی کشاورزی و نفت است آنهم نوعی از کشاورزی که حدود 85 درصد از آب این منطقه رابه خود اختصاص داده است هر چند این کشورها بیش از آنکه به دکل‌های نفتی خود دل خوش کنند به حوضه‌های آبی مشترک دل بسته اند اما با وضعیتی که اخیراً بر اثر منازعه بین فلسطین و لبنان و اسرائیل پیش آمد مصالحه نیم بند بین این کشورها را بیش از پیش به خطر انداخت و از این رو چشم انداز امیدوار کننده‌ای برای منابع آب این کشورها پیش رو نمی‌گذارد. این در حالی است که بر اساس پیش بینی های سازمان ملل متحد، میانگین کاهش آبهای در دسترس، در جهان در بیست سال آینده به یک سوم کاهش می یابد. بر اساس برآوردهای انجام شده هر کشوری که متوسط سرانه آب قابل دسترس آن کمتر 1700 متر مکعب باشد در وضعیت خطرناک قرار دارد. چنانچه این مقدار کمتر از 1000 متر مکعب در سال برای هر نفر باشد آن کشور در وضعیت کمبود آب به سر می برد. با توجه به این شاخص سازمان ملل متحد در سال 1990 وضعیت آبهای قابل دسترس کشورهای جهان را مورد بررسی قرارداد و از میان کشورهای خاورمیانه تعداد 11 کشور در این لیست قرار داشتند. پیش بینی می شود تا سال 2025 و در صورت تداوم وضعیت موجود کشورهای مصر,اتیوپی،ایران, لیبی, مراکش, عمان و سوریه نیز به این لیست خواهند پیوست.
وضعیت منابع آب در ایران
بر اساس آمار و ارقام موجود میانگین سالانه حجم بارندگی ایران حدود 400 میلیارد متر مکعب برآورد می شود که از این مقدار، 310 میلیارد متر مکعب در مناطق کوهستانی با مساحتی حدود 870 هزار کیلومتر مربع و 90 میلیارد متر مکعب دیگر در مناطق دشتی به وسعت 778کیلومتر مربع می بارد. از مقدار فوق حدود 294 میلیارد متر مکعب به صورت تبخیر و تعرق از دسترس خارج می شود و از 116 میلیارد متر مکعب باقیمانده حدود 93 میلیارد متر مکعب از طریق منابع سطحی و زیرزمینی بهره برداری می شود و بقیه صرف تغذیه سفره های آب زیرزمینی می شود. از این مقدار حدود 86 میلیارد مترمکعب جهت مصارف کشاورزی و نزدیک به 7میلیارد مترمکعب آن به مصارف شرب و صنعت اختصاص می‌یابد. از آنجایی که متوسط حجم کل آب سالانه کشور رقمی ثابت است، تقاضا برای آب به‌علت رشد نسبتاً بالای جمعیت، توسعه کشاورزی، شهرنشینی و صنعت در سالهای اخیر، متوسط سرانه آب قابل تجدید کشور را تقلیل داده است، به طوری که این رقم از حدود 5500 مترمکعب در سال 1340، به حدود 3400 مترمکعب در سال 1357، و حدود 2500 مترمکعب در سال 1367 و 2100 مترمکعب در سال 13?? کاهش یافته است. این میزان با توجه به روند افزایش جمعیت کشور با نرخ فعلی رشد در سال 1385 به حدود 1750 مترمکعب و در افق سال 1400 به حدود 1300 مترمکعب تنزل خواهد یافت. صرف نظر از تفاوت‌های آشکار منطقهای در کشور و طیف گسترده مناطق خشک نظیر سواحل خلیج فارس و دریای عمان، نیمه شرقی کشور از خراسان تا سیستان و بلوچستان و نیز حوضه‌های مرکزی که میزان سرانه آب قابل تجدید در آنها از میزان متوسط کشور به مراتب پایین‌تر است، ارقام متوسط سرانه آب کشور در سالهای آینده به مفهوم ورود ایران به مرحله تنش آبی در سال 1385 و ورود به حد کم آبی جدی در سال 1415 شمسی خواهد بود.
از طرفی به‌رغم محدودیت منابع آب و توزیع نامناسب زمانی و مکانی آن در کشور، استفاده از این منابع با ارزش و غیرقابل جایگزین از کارآیی مطلوبی برخوردار نبوده و راندمان آن بسیار پایین است. میزان کارآیی مصرف آب در بخش کشاورزی حدود 30 تا 37درصد محاسبه می‌شود. بر اساس گزارش مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی، بازده تولید خام و خشک محصولات کشاورزی در ایران به ازای هر متر مکعب آب تخصیص یافته فقط نیم کیلوگرم است در حالیکه متوسط این رقم در سطح دنیا یک کیلوگرم می باشد. از طرفی در حال حاضر برای تولید 65 میلیون تن محصول حدود 85 میلیارد متر مکعب آب مصرف می کنیم (با وضعیتی که فوقا به آن اشاره شد) آیا با دو برابر شدن جمعیت در 50 سال آینده با این فرض که زمین کشاورزی هم به اندازه کافی در اختیار داشته باشیم، منابع آب کشور امکان دو برابر برداشت فعلی را که 170 میلیارد متر مکب می شود، به ما خواهد داد. این مشکل وقتی بغرنج تر می شود که بدانیم در بخش مصارف شهری صرف‌نظر از مصارف بی‌رویه شهروندان، به دلیل فرسودگی شبکه‌های توزیع داخل شهرها میزان اتلاف تا حدود 30 درصد برآورد می‌شود. از این‌رو، به‌منظور مقابله با بحران کمبود آب در آینده، اتخاذ رویکردها و سیاست‌های نوینی از سوی دولت برای جلوگیری از تخریب روزافزون این عنصر حیاتی در برنامه چهارم توسعه پیش بینی شده است[1] که امیدواریم تحقق یابد در غیر اینصورت با وضعیتی که از لحاظ کمبود منابع آب و تخریب محیط زیست و همچنین مسایل و مشکلات بیابان زایی در کشور ما وجود دارد تصور آینده روشنی بخشی از این نظر برای فرزندان ما مشکل است.
شاخص های مهم بیابان زایی از منظر آب:
1- افت سطح آبهای زیرزمینی:
برداشت بی رویه از آبهای زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان سبب افت شدید سطح سفره های آب زیرزمینی شده است. آمار و ارقام ارایه شده در منابع جهانی وضع دشوار این حکایت تلخ را نشان می دهد بطور مثال می توان از افت 274 متری سطح آب زیرزمینی شیکاگو در طول 118 سال و افت 91 تا 152 متری سطح آب زیرزمینی آریزونای جنوبی و مرکزی و متعاقب آن نشست 3.81 متری زمین در طول 60 سال گذشته و همچنین نشست 8.5 متری سطح زمین را در برخی نواحی شهری مکزیک یادآور شد. روند افت سالانه آب زیرزمینی هند حدود 25 درصد کشاورزی این کشور را در معرض تهدید جدی قرار داده است. بطور کلی کسری حجم مخزن آب زیرزمینی جهان سالانه بین 750 تا 800 میلیارد متر مکعب برآورد می شود که یک درصد آن متعلق به کشور ایران است. برداشت بی رویه از آبهای زیرزمینی بحران دیگری به صورت شور شدن ذخائر آبی را سبب می شود زیرا به علت بر هم خوردن تعادل بین آب شور و شیرین سبب پیشروی آب شور در بستر آب شیرین سفره های زیرزمینی می شوند. افزایش تدریجی درجه شوری آب زیرزمینی در دست بهره برداری، آغازی جدی برای نمکزایی و نهایتاً تخریب منابع اراضی در جهت کویری شدن می‌باشد. در ایران به استناد گزارش‌هایی که از طریق وزارت نیرو منتشر می شود، سفره‌های آب زیرزمینی در اغلب دشت‌های کشور وضعیت مطلوبی ندارند. بر اساس آمار سال آبی82-1381 حدود 6/74 میلیارد مترمکعب آب از طریق چاه‌ها، چشمه‌ها و قنوات از منابع آب زیرزمینی کشور استحصال می‌شود که حدود60 درصد آب استحصالی از طریق بیش از چهارصد و پنجاه هزار حلقه چاه است. هرچند فقط 28درصد چاههای موجود کشور عمیق است اما میزان بهره‌برداری از این چاه‌ها بیش از 69 درصد تخلیه کل چاههای کشور را شامل می‌شود و از کل تعداد چاههای موجود حدود 268 هزار حلقه در مناطق آزاد و190 هزار حلقه در مناطق ممنوعه حفر شده است. از سوی دیگر جدیدترین آمار حاکی از آن است که از 609 محدوده مطالعاتی، 225 محدوده ممنوعه اعلام و پیشنهاد ممنوعه شدن 45 محدوده دیگر نیز توسط شرکتهای آب منطقهای کشور به وزارت نیرو ارائه شده است. بررسی آمار و ارقام موجود از وضعیت بهره‌برداری آبهای زیرزمینی در حوزه‌های اصلی کشور نشان میدهد که در مقابل 7/57 میلیارد مترمکعب تخلیه آبهای زیرزمینی حدود 7/50 میلیارد مترمکعب تغذیه صورت گرفته است. به عبارت دیگر، حدود 7 میلیارد مترمکعب بیش از میزان تغذیه از آبهای زیرزمینی بهره‌برداری شده بطوری که در اکثر نواحی کشور سطح سفره‌های آب زیرزمینی به‌شدت افت نموده و تراز آن منفی است. این در حالی است که سالیان متمادی آبیاری به عنوان ساده ترین و تنها چاره درد برای تولید غذای بیشتر در مناطق بیابانی مطرح بوده است اما به دلیل روش های نادرست و غیرعلمی و صرفا آبیاری سنتی ، گذشته از اتلاف آب محدود موجود در این مناطق در بسیاری از موارد اراضی کشاورزی تبدیل به بیابان و کویر شده اند[1]. توسعه کشاورزی از طریق گسترش سطح کشت آبی به جای افزایش تولید در واحد سطح یکی از معضلات کشاورزی ایران بشمار می رود این در حالی است که راندمان پایین آبیاری در بخش کشاورزی به دلیل مشکلات ساختاری از جمله کوچک بودن واحدهای بهره‌برداری، سطح پایین آگاهی کشاورزان، ضعف دانش فنی مناسب، شیوه‌های سنتی کشت و زرع، فقدان شبکه‌های آبرسانی مناسب و فقدان مدیریت مصرف آب از عمده‌ترین عوامل افت کمی و اتلاف منابع آب کشور محسوب میشوند بطوریکه میزان کارآیی مصرف آب در بخش کشاورزی به‌طور متوسط حدود 30 درصد محاسبه می‌شود. این نکته را باید متذکر شد که در بسیاری از مناطق ایران متعاقب افت سطح آب، مشکلاتی همچون خشک شدن چاههای آب، کاهش دبی رودخانه ها،تنزل کیفیت آب، نشست زمین و تداخل سفره های آب شور و شیرین بوجود آمده است که این علایم به تنهایی یا باهم بطور واضح و روشن بروز پدیده بیابان زایی را در ناحیه مربوطه نشان می دهد. این پدیده در بسیاری از مناطق ایران بصورت یک چالش‌اساسی و جدی بروز کرده است که نمونه بارز آن را می توان در استان کرمان سراغ گرفت. بطور مثال در دشت رفسنجان که در اوایل انقلاب پمپاژ چاه‌ها در عمق 50 تا 80 متری از سطح زمین قرار داشت اکنون به 300 متر و بیشتر افزایش یافته و کیفیت آن نیز در بسیاری از مناطق در نتیجه نفوذ آبهای شور مورد تهدید جدی قرار گرفته و از بد به بدتر تبدیل شده است. کارشناسان پیش بینی می کنند در صورتی که چاره‌ای برای انتقال آب به این دشت صورت نگیرد (انتقال بین حوضه‌ای آب) تخریب باغات و سفره‌های آب زیر زمینی ادامه می یابد و سالانه حدود پنج هزار هکتار از باغهای پسته با شیرابه کویر که از اعماق بیش از 300 متر پمپاژ می شود, شور و قلیایی می شود. به این ترتیب در یک مقطع زمانی بیست ساله کلیه این باغات به شهر سوخته‌ای تبدیل خواهد شد که شاید اصلاح آنها حتی با انتقال آب کافی و با کیفیت مطلوب هم دیگر امکانپذیر نباشد و در یک کلام تبدیل به بیابان خواهند شد. از این رو می توان گفت در امور کشاورزی هر طرح و برنامه ای که در جهت ارتقا و بهبود کیفیت و کمیت آبیاری برای جلوگیری از اسراف و اتلاف آب انجام شود بطور غیر مستقیم راهکاری در جهت مهار بیابان زایی محسوب می شود. بنا بر این با اجرای برنامه هایی برای افزایش راندمان آبیاری در بخش کشاورزی با استفاده از روشهای علمی و مدرن آبیاری (کوزه ای ، قطره ای، تحت فشار و امثال آن) به منظور صرفه جویی در مصرف آب، کنترل و استفاده بهینه از منابع آبهای سطحی موجود، مطالعه و اجرای طرح های آبخوانداری و پخش سیلاب و تغذیه مصنوعی و همچنین برخی اقداماتی که مستقیما در اختیار وزارت نیرو می باشد از جمله جلوگیری از بهره برداری و انسداد چاههای غیر مجاز، کنترل بهره برداری چاههای دارای پروانه و امثال آن راهکارهایی برای تقویت و تعادل آبخوانها و مآلا جلوگیری از پدیده بیابان زایی محسوب می شوند.
2- سیلخیزی و بروز سیلابهای مخرب:
فزونی و جاری شدن سیلابهای مخرب یکی از پیامدهای جدی بیابانزایی بشمار می روند. بر اساس آمار و ارقام منتشره تعداد دفعات وقوع سیل در طول سالهای 1330 تا 1380 به 3700 مورد رسیده است که افزایشی بیشتر از 10 برابر را نشان می دهد. بررسی مجموعه عوامل زیست محیطی که زمینه ساز این حوادث هستند نشان‌می‌دهد که دخالت انسان در چرخه طبیعی آب از طریق تخریب پوشش گیاهی در عرصه‌های آبخیز،کاربری غیر اصولی اراضی، توسعه سطوح غیر قابل نفوذ و امثال آن احتمال سیلخیزی را در مناطق گوناگون افزایش داده است بطوری که باران رحمت الهی به یک پدیده مخرب تبدیل گشته و باعث از بین رفتن جان و مال انسانها شده و در بسیاری از مناطق زمینهای کشاورزی و تأسیسات زیربنایی کشور را به نابودی کشانده است. این وضعیت نشان دهنده بروز اوضاعی است که بر منابع طبیعی کشور وارد شده است. باران های سیل آسا و کمیاب در مناطق خشک و نیمه خشک کشور که با ایجاد سیلاب باعث هرز روی فزونتر آبهای سطحی در سراب حوضه می شوند در مسیر خود رسوبات نمکدار و گچی را از ارتفاعات تا انتهای مسیل حمل کرده و انباشت بیش از پیش آن را در پایاب حوضه سبب می شوند. نتیجه این وضعیت کاهش تغذیه طبیعی آبخوانها را در سراب حوضه از یکسو و پیشروی آبهای شور کویر را به آبخوانهای پایاب حوضه و اراضی اطراف از سوی دیگر تشدید می کند. علاوه براین ته نشست رسوبات آغشته به املاح گچ و نمک در آرامگاه سیلاب که عموما در حوضه های بسته داخلی قرار دارند منشاء پایان ناپاپذیر خاک و ماسه های نمکداری می شوند که مناطق اطراف خود را آلوده کرده و سبب تخریب خاک و نهایتا از دست رفتن کامل استعداد باروری خاک و در یک کلام بیابانی شدن منطقه می شوند. همچنین آب های جاری سطحی با وجود ناچیز و ضعیف بودن قادرند با شستشوی تدریجی گنبدهای نمک واقع در سطح زمین یا معادن نمک در حال استخراج مناطق وسیع تحت نفوذ خود را آلوده به شوری سازند که این شستشوی تدریجی در دراز مدت منتهی به کویری شدن منطقه می شود. این توضیحات کوتاه برای توجه و امعان نظر به مناطق بالادست حوضه های آبخیز جهت برنامه های مهار بیابان زایی است. اقدامی که تا کنون مخصوصا از طرف بخشهای اجرایی منابع طبیعی به آن توجه کافی نشده و صرفا عملیات مهار بیابان زایی در محل بروز و ظهور آثار این پدیده جستجو شده است. از این رو و برخلاف تصور هرگونه اقدامی که در مناطق بالادست حوضه های آبخیز برای جلوگیری از بروز و تشدید سیلاب صورت گیرد می تواند عملی در جهت مهار بیابانزایی قلمداد شود خواه این کار توسط بخش آبخیزداری وزارت جهاد کشاورزی و یا وزارت نیرو باشد بنا براین تعامل هرچه بیشتر این واحدهای درون و برون سازمانی برای رسیدن به هدف مورد نظر ضروری است.
3- آلودگی و شور شدن آب
همان‌طور که قبلا گفته شد بخش کشاورزی حدود 94 درصد مصرف آب کشور را به خود اختصاص داده است. با توجه به سطح گسترده اراضی کشور، استفاده نادرست از منابع آب و نهاده‌های کشاورزی (کود و سم) میتواند از نظر کمی و کیفی منابع آبی کشور را در معرض تهدید جدی قرار دهد.
یکی از منابع عمده آلودگی آبهای کشاورزی استفاده روزافزون از نهاده‌های کشاورزی از جمله کودهای شیمیایی و سموم دفع آفات است. سموم کشاورزی و کودهای شیمیایی که در چند سال اخیر برای مبارزه با آفات و تقویت خاک کاربردهای زیادی پیدا نموده‌اند، با نفوذ در منابع آبهای سطحی و زیرزمینی، زمینه آلودگی منابع آبی کشور را فراهم نموده‌اند. آمار و ارقام موجود نشان میدهد که مقدار مصرف کودهای شیمیایی از 630 میلیون تن در سال 1355 به بیش از 3 میلیارد تن در سال 1381 رسیده است.
مصرف سموم کشاورزی نیز مانند کود شیمیایی روند مشابهی را نشان میدهد و مصرف آن در سالهای اخیر رشد نسبتا چشمگیری داشته است بطوریکه میزان فروش سموم در کشور در طول کمتر از یک دهه از 14800 تن (سال 1374) به 25800 تن (سال1381) رسیده است. این افزایش مصرف در حالی صورت میگیرد که بسیاری از کشورها، به‌ویژه کشورهای توسعه‌یافته محدودیت‌های شدیدی را برای مصرف آنها قائل شده و مصرف آن در سالهای اخیر در این کشورها روند کاهشی داشته است. استفاده غیربهینه از نهاده‌های کشاورزی و آبیاری و زهکشی نامناسب شبکه‌های آبیاری باعث شده است که سالانه حجم انبوهی از پساب‌های کشاورزی از طریق رودخانه‌ها و زهکش‌ها وارد منابع آبی کشور شده و زمینه آلودگی و شور شدن بسیاری از منابع آبی کشور را فراهم نماید. سالانه ?? میلیون تن فاضلاب تصفیه نشده به آب هاى داخلى، دریاى خزر و خلیج فارس سرازیر مى شود و نزدیک به ??? رودخانه آلوده در کشور شناسایى شده که ??تا?? رودخانه بیشترین آلودگى را دارند. علاوه بر شوری آب که بر اثر کشاورزی نادرست صورت می گیرد با توجه به تشکیلات زمین شناسی شور در بسیاری از مناطق خشک ایران، شور شدن آب بطور طبیعی نیز اتفاق می افتد باید گفت گسترش شوری در فلات ایران تنها به پهنه های پوشیده از نمک تحت عنوان کفه ها و باتلاق‌های نمک و سفره های آب شور زیر زمینی محدود نیست، بزرگترین مشکل وجود تشکیلات زمین شناسی محتوی رسوبات تبخیری چون گچ و نمک می باشد که تقریباً در اکثر نقاط ایران وجود دارد. بطور کلی کویرهای نمکی به صورت مرکز اصلی پخش نمک عمل می کنند که در بخش سطحی توسط آب و احیاناً باد و در قسمت عمقی بوسیله نفوذ جریان آب شور اثرات مخرب خود را در زمین های اطراف برجای می‌گذارند به این ترتیب روان آبهایی که از مناطق بالادست حوضه بسمت پایاب جاری می شوند در بسیاری از موارد به دلیل عبور از همین سازندهای آلوده به گچ و نمک شور شده و گذشته از اینکه کیفیت نامناسبی برای شرب و یا کشاورزی پیدا می کنند، مناطق پایین دست خود را نیز آلوده کرده و به نوعی سبب بروز و تشکیل بیابانهای ثانویه می شوند.
منابع:
- 1- ویژه نامه پیام آب 1384، وزارت نیرو
2- کمیته ملی توسعه پایدار، پیشنویس سند راهبردهای توسعه ملی پایدار برای سال 1404
401صفحه،جدول،نمودار،نقشه،کتابنامه
پایان نامه (کارشناسی‌ارشد) -- دانشگاه شیراز، 1374
h t t p : / / d a t a b a s e . i r a n d o c . a c . i r
یکی از مشکلات عمده در مطالعات هیدرولوژیکی حوزه‌های آبریز، برآورد حجم‌سیلابها و دبی حداکثر سیل، ناشی از یک بارندگی مشخص در طراحی سازه‌های‌هیدرولیکی، کمبود اطلاعات مربوط به هیدروگراف سیل در حوزه‌های فاقدایستگاه اندازه‌گیری می‌باشد.به علت ثابت بودن پارامترهای‌ژئومورفولوژیکی حوزه‌های آبریز و امکان اندازه‌گیری سریع و دقیق آنهابرروی نقشه‌های توپوگرافی و عکسهای هوائی، بهترین مدل ارائه شده جهت‌سنتز هیدروگرافها، مدلی است که ارتباطی منطقی را میان پاسخگویی‌هیدرولوژیکی و این پارامترها ارائه نماید.پاسخگویی هیدرولوژیکی یک حوزه‌آبریز در مقابل بارندگی بیانگر رفتار میانگینی از تغییرات زمانی ومکانی حرکت آب در شبکه آبراهه‌های حوزه با توجه به مشخصات‌ژئومورفولوژیکی میتوان آن را به نمایش گذاشت .شکل پاسخگویی هیدرولوژیکی‌هر حوزه بستگی کامل به توزیع طول آبراهه‌ها و توزیع زمان حرکت جریان درآنها دارد.باتوجه به سیستمهای طبقه‌بندی ژئومورفولوژیکی جهت بررسی توزیع‌زمان حرکت جریان، تئوریهای متفاوتی ارائه شده است .تئوریهای‌هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفولوژیکی، هیدروگراف واحد لحظه‌ای‌ژئومورفیک شبه خطی، هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفیک اقلیمی،هیدروگراف واحد لحظه‌ای ژئومورفیک انتشاری براساس سیستم رده‌بندیStrahler و تئوریهای هیدروگراف واحد لحظه‌ای توپولوژیکی براساس سیستم‌طبقه‌بندی Shreve بنا نهاده شده است .دراین تحقیق تئوریهای فوق‌الذکر بایکدیگر مقایسه و جهت سنتز هیدروگراف در حوزه‌های فاقد آمار مدل‌کامپیوتری آنها ارائه شده است .بمنظور تعیین صحت این مدلها، مقایسه‌ای‌میان نتایج حاصل از این تئوریها با هیدروگرافهای مشاهده‌ای درحوزه آبریزپس‌کوهک واقع در حوزه آبریز مهارلو، صورت پذیرفته است .هشت واقعه‌بارندگی - رواناب در طی سالهای آماری حوزه موردمطالعه، انتخاب و توسطمدل کامپیوتری مورد بررسی واقع گردیده‌اند.پس از بررسی حساسیت مدل‌نسبت به پارامترهای مختلف ، تعیین صحت مدل با استفاده ازهیدروگرافهای مشاهده‌ای در حوزه مورد مطالعه مورد بررسی قرار گرفته‌است .نتایج نمایانگر عدم کارآیی تئوریهای هیدروگراف واحد لحظه‌ای‌ژئومورفیک انتشاری و توپولوژیکی در حوزه آبریز مورد مطالعه می‌باشند.ازمیان کلیه تئوریهای سنتز ژئومورفولوژیکی هیدروگراف ، تئوری هیدروگراف‌واحد لحظه‌ای ژئومورفیک اقلیمی، بالاترین میزان کارآیی را در حوزه موردمطالعه دارا بوده و بعنوان بهترین تئوری گزینش شده است .حساسیت مدل‌نسبت به پارامترها و متغیرهای مشروحه زیر مورد بررسی قرار گرفته وتاثیر هریک از آنها بر روی مدل مشخص شده است .الف - پارامترهای ثابت‌و محاسباتی مدل ب - پارامترهای ژئومورفولوژیکی پ - هایتوگراف بارندگی‌مؤثر ت - متغیرهای هیدرولیکی و سرعت جریان نتایج موید این نکات‌می‌باشند، که فواصل زمانی موردنیاز محاسبات مدل، در سطح زیرمنحنی (حجم‌رواناب برآورد گردیده) تاثیری نداشته و صرفا" بر روی شکل هیدروگرافهای‌سنتز شده مؤثر می‌باشند.همچنین جهت اندازه‌گیری پارامترهای‌ژئومورفولوژیکی و میزان خطا در برآورد آنها، استفاده از نقشه‌های بامقیاس 50000ˆ1 میزان دقت لازم را تامین نموده و احتیاج به استفاده ازنقشه‌های با مقیاسهای کوچک نمی‌باشد.علاوه بر پارامترهای ژئومورفولوژیکی‌که ساختار کلی مدل را شکل می‌دهند، متغیرهای توزیع زمانی بارندگی مؤثر وخصوصیات هیدرولیکی بستر جریان رودخانه خروجی از حوزه که سرعت جریان‌توسط آنها مشخص می‌شود، نیز بسیار حائز اهمیت می‌باشند.این درحالی است‌که فقط شکل هیدروگرافهای سنتز شده وابسته به خصوصیات هیدرولیکی و یاپارامترهای ژئومورفولوژیکی بوده و حجم هیدروگرافها مستقل از این‌پارامترها می‌باشد.جهت تعیین، بارندگی مؤثر در این تحقیق از معادله‌نفوذپذیری هورتون استفاده شده که نتایج مطلوبی را ارائه نموده است .جهت‌بررسی میزان کارآیی این مدل، نسبت به مدلهای تجربی سنتز هیدروگراف (روشهای اشنایدر و SCS) مقایسه‌ای میان نتایج حاصل از این مدلها باهیدروگرافهای مشاهده‌ای صورت پذیرفته است .مدلهای تجربی سنتز هیدروگراف‌بدلیل درنظر نگرفتن تابع شدت بارندگی نسبت به تئوری هیدروگراف واحدلحظه‌ای ژئومورفیک اقلیمی از درصد خطای زیادی برخوردار می‌باشند.بنابراین‌مدل سنتز ژئومورفولوژیکی هیدروگراف واحد بدلیل استفاده از پارامترهای‌قابل اندازه‌گیری و ثابت در طول زمان و وابستگی آن به مشخصات بارندگی‌از صحت بیشتری نسبت به مدلهای تجربی برخوردار بوده و جهت سنتزهیدروگراف در حوزه‌های فاقد آمار پیشنهاد می‌گردد.
GPS چیست؟
GPS یا سیستم مکان یابی جهانی ،یک سیستم ناوگانی ماهواره است که از شبکه ای با 24 ماهواره ساخته شد و بوسیله ی سازمان دفاع آمریکا در مدار قرار گرفت. در ابتدا GPS برای مصارف نظامی به کار گرفته می شد اما در 1980 ، دولت آمریکا این سیستم را برای استفاده های شخصی در نظر گرفت.GPS درهر شرایط آب و هوایی و در هر جای دنیا ،در 24 ساعت شبانه روز قابل دسترسی است و هیچ حق اشتراک یا هزینه ای برای استفاده از GPS وجود ندارد.
GPS چگونه کار می کند؟
ماهواره های GPS در یک مدار معین، زمین را دو بار در روز دور می زنند و سیگنال های اطلاعاتی را به زمین ارسال می کنند. دریافت کننده GPS این اطلاعات را گرفته و برای محاسبه مکان دقیق کاربر از روش های هندسی استفاده می کند. در اصل دریافت کننده ی GPS زمان ارسال سیگنال از ماهواره را با زمان دریافت سیگنال مقایسه می کند. اختلاف زمان بازگو کننده ی میزان فاصله ی ماهواره از دریافت کننده ی GPS است. با اندازه گیری فاصله، از تعدادی چند از ماهواره ها ،دریافت کننده می تواند مکان کاربر را مشخص کرده و آن را روی نقشه ی الکترونیکی واحد نمایان کند.
یک دریافت کننده ی GPS با سیگنال هایی که از حداکثر سه ماهواره دریافت می کند، می تواند مسیر حرکت و مختصات دو بعدی (طول و عرض) مکان را محاسبه کند. با در نظر گرفتن چهار یا بیشتر ماهواره ، دریافت کننده می تواند مختصات سه بعدی (طول،عرض،ارتفاع) مکان کاربر را مشخص کند. زمانی که مکان کاربر مشخص شد ، GPS می تواند سایر اطلاعات نظیر:سرعت،مسیر،فاصله ی پیموده شده،فاصله تا مقصد،زمان طلوع و غروب خورشید و ... را محاسبه کند.
دقت GPS تا چه حد است؟
امروزه دریافت کننده های GPS دارای دقت بی نهایت بالایی هستند و این امر را مدیون طرح کانال چند گانه موازی هستیم. دریافت کننده های کانال 12 موازی گارمین به محض روشن شدن سرعت بالایی در برقراری رابطه با ماهواره دارد و این ارتباط به طور مستمر بر قرار است و حتی درختان انبوه و آسمان خراش های بلند مانع برقراری ارتباط نمی شوند.کارخانه های اتمسفریک و دیگر چشمه های ایجاد خطا، روی دقت دریافت کننده ی GPS تاثیر می گذلرند. دریافت کننده های GPS گارمین دارای میانگین دقت 15 متر می با شند.دریافت کننده های GPS گارمین با قابلیت سیستم افزایش عرض ناحیه دقت را با میانگین کمتر از 3 متر بهبود می بخشد. هیچ لوازم یدکی و یا حق الزحمه ای برای استفاده از سیستم افزایش عرض ناحیه احتیاج نیست.کاربران می توانند دقت را با کمک GPS تفاضلی بهتر کنند. به این صورت که سیگنال های GPS را تقویت می کند و به میانگین 3تا 5 متر می رساند.گارد ساحلی آمریکا اغلب از سرویس تقویت کننده GPS تفاضلی استفاده می کند. این سیستم شامل شبکه ای از برج ها می باشد که سیگنال های GPS را دریافت کرده و سیگنالی تقویت شده به وسیله ی فرستنده های رادیویی ارسال می کنند. به منظور دریافت سیگنال های تقویت شده کاربران علاوه بر GPS به یک آنتن و دریافت کننده علایم گوناگون نیاز دارند.
سیستم ماهواره ای GPS :
24 ماهواره که بخش فضایی GPS را شامل می شوند در مداری با فاصله ی 12 هزار مایل از زمین قرار دارند. آنها پیوسته در حال حرکت بوده و در کمتر از 24 ساعت دو دور کامل می زنند. این ماهواره ها با سرعت تقریبی 7 هزار مایل در ساعت حرکت می کنند.
ماهواره های GPS به کمک انرژی خورشید کار می کنند. در زمان خورشید گرفتگی و زمانی که این انرژی وجود ندارد، آنها با بهره گیری از باطری های پشتیبان به کار خود ادامه می دهند.علاوه بر این، راکت های تقویت کننده ی کوچک به کمک ماهواره آمده و آن را در مسیر اصلی خود قرار می دهند.
در اینجا به حقایق جالبی در مورد ماهواره های GPS اشاره می کنیم:(البته ناو استار نامی است که سازمان دفاع آمریکا برای GPS انتخاب کرد.)
سیگنال چیست؟
ماهواره های GPS دو سیگنال رادیویی کوتاه و قوی L1 و L2 را ارسال می کنند. GPS های شخصی L1 را با فرکانس 1575.42 مگا هرتز روی باند UHF دریافت می کنند. این سیگنال ها از میان ابر و گاز و پلاستیک عبور می کند اما از میان جامدات ، ساختمان ها و کوه ها نمی تواند عبور کند.یک سیگنال GPS شامل سه بیت اطلاعات متفاوت است: یک کد تصادفی کاذب، اطلاعات زود گذر(یک روزه) و اطلاعات سالیانه.
چشمه هایی که بر سیگنال های GPS تاثیر گذاشته و باعث فاسد شدن (از بین رفتن) آنها شده و در نتیجه روی دقت و صحت اطلاعات تاثیر گذار است به قرار زیر می باشد:
با توجه به فعالیت مهندسان مشاور در مناطق مورد مطالعه در خصوص شبکة توزیع آب شهری و استفاده از شرح خدمات نهائی تهیه شده توسط دفتر نظارت بر کاهش آب بحساب نیامده شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور و تلفیق شرح خدمات مزبور با استفاده از محیط و ابزار GIS و نظارت بر عملکرد مشاورین از ناحیة دستگاههای اجرائی ( شرکتهای آب و فاضلاب استانی ) توسط مدیران دفاتر و رابطین GIS شرکتهای آبفا امری ضروریست که در این مقاله سعی گردیده بطور اختصار جایگاه مهندسان مشاور در استفاده از GIS ، ویژگیها و مزیت GIS ، استفاده اقتصادی از آن و راه حلهای استفاده مهندسان مشاور از GIS بیان گردیده است و منابع تهیه آن نیز مجموعه مقالات پنجمین همایش سالانه GIS سازمان نقشه برداری ، مجموعه مقالات کنفرانس بین المللی نقشه براری، کتاب کاربرد GIS در امور اطلاعاتی و اجرائی می باشند .
الف-( جایگاه مهندسان مشاور در استفاده از GIS )
مهندسان مشاور از نظر استفاده از GIS می توان به گروههای زیر تقسیم بندی نمود:
1- بسیاری اصلا" استفاده نکرده اند .
2- تعدادی از اعضاء مدتی استفاده بعمل آورده اند ، ولی فعالیت این گروه در حال حاضر یا متوقف و یا بسیار ضعیف شده است .
3- تعداد اندکی از مشاورانی که در حال حاضر نیز از GIS استفاده می بردند .
تعداد مشاوران گروه اول زیاد است ، چون بدلیل شرایط اقتصادی مناسب پروژه ها ، گران بودن خدمات مشاور با استفاده از GIS اصولا" تمایلی به استفاده از این سیستم ایجاد نشده است . بنابراین مزایای بکارکیری این سیستم به عنوان یک ابزار نوین تکنولوژیک محروم مانده اند .
گروه دوم بدلیل مشکلات مدیریتی یا نتوانسته اند از قابلیتهای GIS ، خود به نحو مطلوب استفاده نمایند و یا قادر به حفظ نیروهای کارشناس GIS خود نبوده اند و یا کمبود کارشناسان و نیروی جایگزین عملا" اجرای پروژه های بعدی آنها با تعطیلی و دیرکرد مواجه شده است .
تجربه ای شهرداری در استفاده از GIS در طرح جامع یک شهرستان ارائه نموده ، یک کار سه ماهه در یکماه انجام رسیده علاوه بر این اطلاعات مورد نیاز در فرمت GIS و با قابلیت تحلیل مکانی ذخیره شده اند . در شرکتهای آب و فاضلاب می توانند اطلاعات را توسط نرم افزارهای Oracell و Microstation ذخیره و در طول سال جاری نیز نرم افزار مناسب جهت آنالیز از اطلاعات مزبور طرف مجری طرح ساماندهی اطلاعات جغرافیایی با همکاری کمیته نظارت بر راهبرد GIS معرفی می شود .
ب-( ویژگیها و برتریهای GIS )
در سیستمهای موجود شرکتهای آب و فاضلاب معمولا" نقشه ها در فرمت اتوکد ( Autocad ) یا میکرواستیشن ( Microstation ) تهیه و نگهداری می شوند . کلیه اطلاعات توضیعی و مکانی در بخشهای در برنامه صفحه گسترده مانند اکسل ( EXCELL ) یا لوتوس و یا پایگاه داده ها مثل اکسس ACCESS یا فاکس پرو ( Fox Pro ) مورد تجزیه و تحلیلی قرار میگیرند .ضعف سیستمهای موجود نبودن رابطه بین عوارض مکانی با داده های توصیفی مرتبط است . به عبارت دیگر نمی توان شرط دلخواهی را در اطلاعات آماری تعیین کرد ( مثلا" شهرکی با 60 مشترک ) و بلافاصله توزیع آب شهرک شبکه را در نقشه مشاهده نمود . در مجموع ویژگیهای GIS بسیاری از محدودیتها را حذف و قابلیت جدیدی ارائه می کند . این ویژکی را می توان به 5 بخش تقسیم نمود:
اولین امکانی که این برنامه ها در اختیار می گذارند ، ارتباط بین داده های توصیفی با عوارض مکانی است . بدین ترتیب راه برای انتخاب عوارض خاص با شرایط پیچیده فراهم می آید . ( مثال زیر )
از سوی دیگر این سیستم قادر خواهد بود عوارضی را در نقشه انتخاب نماید و اطلاعات آماری تک تک آنها را در اختیار بگیرد .
شکل 1- کلیدی ترین بخش GIS رابطة بین عوارض نقشه و داده های متناظر در بانک اطلاعات
مثال: شهرکی با 100 مشترک و نزدیک شهر را براحتی تحت کنترل میگیریم .
ب-2: ابزارهای پردازش و اصلاح گروهی عوارض نقشه
بدلیل ماهیت پیچیدة عوارض در GIS ، اصلاح هندسی آنها مستلزم صرف زمان زیادی است . مثلا" خطوط اضافی که در زمان و قوی سازی ایجاد شده اند . بایستی حذف شوند و یا خطوطی که باید به یکدیگر متصل شوند ولی هنوز به هم نرسیده اند بایستی تا تا تقاطع با خط امتداد یابند .
مجموع امکاناتی که معمولا" در پردازش گروهی عوارض در اختیار قرار میگیرد به شرح زیر است:
الف- امتداد دادن خطوط تا نزدیکترین خط
ب- حذف خطوط کوتاه بیرون زده
پ- برش خطوط در نقاط تقاطع
ت-حذف خطوط تکراری و روی هم
ث- حذف خطوط تکراری و روی هم
ج- حذف نقاط تقاطع بی مورد
ب-3:ابزارهای اتصال عوارض نقشه به داده های توصیفی
پس از اصلاح شکل عوارض ، باید رابطه هر عارضه با دادة متناظر خود در بانک اطلاعات برقرار گردد. مثلا" یک لوله در یک نقشة تأسیساتی بارکود متناظر خود اتصال داشته باشد که می تواند حاوی اطلاعاتی از قبیل طول لوله ، نوع لوله ، قطر لوله ، تاریخ نصب ، تاریخ اولین بازدید ، نام کارخانة سازنده و … باشد .
در اکثر برنامه های GIS ابزارهائی برای وارد کردن این نوع اطلاعات پیش بینی شده است که می توان مجموعة بزرگی از عوارض همگن را انتخاب و سپس مقدار لازم را به هر یک اطلاق نمود . ابزارهائی نیز برای تعیین مقدار داده به ازای هر عارضه پیش بینی شده است که با استفاده از این ابزار می توان با سرعت و دقت اطلاعات تمامی عوارض را تعیین نمود .
بدین ترتیب با انتخاب عوارض از نقشه می توان به اطلاعات توصیفی ( مانند طول یا جنس لوله ، مالک ، میزان بدهی و … ) دست یافت و یا از طریق بانک اطلاعات واحدهای ذیربط ، اضافه تراکم را مشخص کرد و توزیع آنها را در نقشه مشاهده نمود .
ب-4: تجزیه و تحلیل داده ها
با انجام مراحل پیشین ، بستر لازم برای استفاده از قابلیتهای اصلی GIS یعنی تجزیه و تحلیل فراهم می شود . بدین ترتیب می توان نقشه های موضوعی ( شبکه ) را به راحتی تولید کرد . مثلا" نقشه های شبکه را با کلاسهای متنوع خود ، در یک مرحله ایجاد گردد و یا نقشه های شبکه موجب عوارض مکانی تولید گردد . بدین ترتیب برنامه ریزان و سیاستگذاران خدمات شهری قادر خواهند بود براساس اطلاعات موجود وضعیت را ارزیابی و بخش توسعه اصولی و یکنواخت عمل کنند و توزیع به نحو عادلانه صورت پذیرد .
ب-5: مدل سازی
با انجام مراحل 4گانه قبلی ، اکنون می توان براساس روندهایی که در منطقه پیدا شده است ، تحولات بعدی را پیش بینی نمایند .
ج- ( استفاده اقتصادی از GIS )
بحث GIS در شرکتهای آبفا وسایر شرکتهای خدمات شهری با بحث سرمایه گذاری عالی و کلان همراه بوده است . ماهیت ذاتی این سیستم مستلزم سرمایه گذاری است ، با لیکن با تخصص هزینه برنامه ریزی شده و تدریجی نیز می توان از مزایای این سیستم بهره برد . مهمترین نکته در این هزینه خرید نرم افزارهای GIS و یا تهیه نقشه ها و یا ارتباط اطلاعات توصیفی با عوارض مکانی نیست ، بلکه تعیین استراتژی ( هدف ) صحیح و حساب شده ، کلیدی ترین بحث استفاده از این سیستمها به شمار می رود که متأسفانه در شرایط فعلی اهمیت آن یا فراموش شده است و یا در مراتب آخر اهمیت قرار دارد . اصولا" سرمایه گذاری اولیه برای تهیه نقشه و جمع آوری اطلاعات بدون توجه به جزئیات هدف و راه به آن ، هزینه های اضافی و غیر ضروری را به مجری تحمیل می کند . در حالی که معمولا" اتخاذ اهداف درست از طریق اجراء طرح آزمایشی ، هزینه های تولید یا تبدیل نقشه ها و پردازش اطلاعات را به مقدار قابل توجهی کاهش میدهد و انجام عملیات را با دقت بیشتری همراه می سازد . اصولا" بسیاری از مجریان به دلیل واهمه از بروز مشکلات بعدی ، همواره سعی در جمع آوری اطلاعات و نقشه ها با حداکثر دقت را دارند . لیکن باید توجه داشت که دقت بیش از حد مقیاس خروجی نه تنها مزیت نیست بلکه در شرایطی مشکل آفرین نیز می باشد .
بدیهی است که منابع مالی مهندسان مشاور محدود است و به همین دلیل اگر از سوی کارفرما در مورد استفاده از این سیستم تأکید و اصراری وجود نداشته باشد ، مشاوران تمایلی به استفاده از آن بروز نمی کنند . اما با تجربه نشان می دهد که استفادة حساب شده از GIS با برنامه حتی بدون حمایتهای مالی کارفرما نیز میتواند سودآور باشد به عنوان مثال ، بخش تولید نقشه ها و اتصال داده ها که جزء بخشهای ضروری سرمایه گذاری و هزینه بر GIS محسوب می شود و به ظاهر سودآور نمی باشد اما با کاهش هزینه های پرسنلی در خصوص مطالعه ، طرح روش مناسب و … زمان منافع ، منافع مضاعفی را نصیب مهندسان مشاور می نماید . اما سود اصلی در زمان تجزیه و تحلیل وضع موجود و بویژه در ارائه طرحهای پیشنهادی ( نشت یابی ، اصلاح و بازسازی و … ) نهفته است . چرا که با شناخت جزئیات روابط بین عوارض موجود ، می توان طرح پیشنهادی را متناسب با امکانات و واقعیتهای موجود یا اعداد وارقام حقیقی ارائه نمود . به منظور دستیابی به چنین مزایائی لازم است که یک GIS سازمان یافته طراحی شود و این به معنای خرید یک نرم افزار گران قیمت نیست . بلکه طراحی صحیح و همه جانبة سیستم نقش اصلی را ایفا می کند . چرا که این خود طرح است که مشخص می کند کدام نرم افزار پاسخگوی نیازهاست و دقت کاربر سیستم در انجان عنلیات چگونه می تواند باشد و چه عوارضی قابل حذف هستند و کدام موارد حتما" باید حفظ شوند . برای تولید چنین سیستمی راه کارهای زیر وجود دارد:
1- جذب کارشناسان سنجش GIS
2- استفاده از مشاور GIS همراه با آموزش نرم افزار به کارشناسان و کاربران شرکت مهندسی مشاور
با پیشرفت شگرف علوم گوناگون و اتصال این علوم به جوامع بشری با پیچیدگی و حجم بالایی از اطلاعات مواجه هستیم که G.I.S یکی از راه حل های آسان سازی این پیچیدگی ها می باشد . یکپارچه سازی این داده ها و در دسترس قرار دادن آن ها برای اقشار مختلف جامعه نیازمند تکنولوژی جدیدی است با نام WebG.I.S است .
این تکنولوژی به ما اجازه دسترسی به منابع عظیمی از داده های مکانی و توصیفی را در کمترین زمان با کمترین هزینه و در هر مکانی ( منزل – سازمانهای دولتی – شهر دیگر 0 0 0) و در هر زمانی از شبانه روز و همچنین ایام تعطیل برآورده می سازد .
امروزه G.I.S آنچنان در مدیریت و کنترل مناطق و شهر ها و ... نفوذ کرده است که نبود آن می تواند شکاف غیر قابل جبرانی در بدنه آن ها وارد نماید .
تمام مراکز دولتی – سازمان ها و موسسات تجاری مرتبط با عمران شهری – محققین و دانش پژوهان و ... همه و همه از داده های G.I.S برای رشد و توسعه اهداف خود بهره می گیرند .
این علم و تکنولوژی مفید روز به روز جای خود را در قسمت های مختلف جامعه باز نموده و توجه کارشناسان و متخصصین را به خود جلب نموده است و این در حالی است که تصمیم گیری های حساس و دقیق نیازمند استفاده از این تکنولوژی می باشد .
اهداف
1- کنترل سطوح دسترسی به اطلاعات.
2- تهیه نقشه های الکترونیکی از نقشه های کاغذی، بانکهای اطلاعاتی و منابع اطلاعاتی مربوطه و امکان به روز رسانی سریع اطلاعات
3- تهیه مناسبترین و کاراترین روش ارائه و دسترس قرار دادن انواع اطلاعات جهت استفاده کاربر
4- انجام تحلیلها و ارائه راهکارهای مناسب توسط سیستم از انواع اطلاعات جغرافیایی و توصیفی
5- ایجاد سیستم gis جهت درج داده های مکانی مربوط به آثار تاریخی ایران
جستجوی و پرس وجوی ابنیه ها تاریخی - نمایش عکس، فیلم و...
6- اطلاع رسانی جهت کاهش شکایات مردمی (برنامه زمانبندی پروژهای عمرانی شهرداری)
7- آگاهی شهروندان نسبت به وضعیت ملک خود در وضعیت موجود و اینده ( نمایش طرح تفصیلی ) با هدف جلوگیری از سوء استفاده افراد سود جو و سوداگران زمین
8- اطلاع رسانی شهروندان به شهرداری (خبررسانی از ساخت سازها غیر مجاز و شبانه ، اطلاع رسانی از وضعیت موجود ملک که از چشم کارشناسان شهرداری به دور مانده و ...)
9- خدمات رسانی به مسافرین بویژه در ایام نوروز و تابستان (ادرس یابی دقیق و سریع بدون سر درگم شدن در شهر برای مسافرین نا اشنا به شهر – آدرس دهی هتلها ، رستورانها ، مراکز درمانی ، خانه معلمها ، پارکها ، مناطق تفریحی و استراحتگاهی ، بانکها و . . . )
مخاطبین
1- شهروندان
2- ارگانها و سازمانهای دولتی
3- پژوهشگران ، دانشجویان و مراکز آموزش عالی
4- مسافران و گردشگران
نمایش نقشه بر روی اینترنت با
قابلیتها :
1- نمایش لایه های مختلف اطلاعاتی به کاربران با قابلیت کلاس بندی لایه ها و نمایش یک یا چند لایه به طور همزمان، این لایه ها شامل لایه های مربوط به انواع راه های شهری، مراکز اداری، فرهنگی، اقتصادی و خدماتی و ... می باشد .
2- دارای بودن یک Legend دینامیک با توجه به مقیاس نمایش .
3- امکان فیلتر و انتخاب لایه ها جهت نمایش ، توسط کاربر
4- کلیه ابزارهای کار با نقشه، شامل تمام مواردی که مورد نیاز کاربر می باشد مانند: بزرگنمایی با استفاده از ماوس(Track Zoom In)، بزرگنمایی(Zoom In)، کوچکنمایی(Zoom Out)، نمای کامل(Full Extent)، نمای قبلی(Previous Extent)، آخرین نما(Last Extent)، نمایش مقیاس(Scale bar)، موقعیت بر روی نقشه(Map locator)، ابزار های حرکت بر روی نقشه (Pan).
5- ابزار های ترسیمی شامل: رسم نقطه ، رسم بیضی، رسم دایره، رسم مستصیل، رسم چند ضلعی و ....
6- ارائه اطلاعات مکانی نقطه مورد انتخاب کاربر بر روی نقشه (Identify).
7- نمایش مختصات جغرافیایی هر لحظه ماوس بر روی نقشه.
8- امکان جستجوی نام مکان مورد نظر بر روی نقشه.
9- بر چسب گذاری لایه ((Label Features
10- انتخاب بر اساس داده های توصیفی ( Select By Attribures )
11- انتخاب بر اساس موقعیت مکانی عارضه (Select By Location)
12- گزارش گیری به صورت نمودار ، جدول و ...
13- امکان اعمال توابع شرطی ( And – OR – Like – NOT )( = <> =< =>)
14- لینک (Add Hyperlink)
15- امکان چاپ و یا گرفتن خروجی با فرمت Tiff ....
16. اندازه گیری طول و فاصله
17. تعیین حریم(Buffer
l مقدمه (اهمیت موضوع): فرسایش خاک، فرآیندی است که طی آن ذرات خاکی، از بستر اصلی خود جدا شده و به کمک عامل انتقال دهنده اعم از آب، باد، جاذبه زمین و یخچالها به مکانی دیگر حمل گردند.
فرسایش خاک پدیده‌ای کند و تدریجی است و اثرات آن طی یک دوره کوتاه زمانی، چندان محسوس نیست. لیکن در درازمدت، یا اگر به صورت تشدیدی (Accelerated) ظاهر شود، میتواند باعث تخریب و انهدام خاکهای زراعی، محیط زیست، کاهش عملکرد محصول و پتانسیل تولید، کاهش کیفیت آبهای سطحی، تخریب شبکه‌های زهکشی و بسیاری اثرات مخرب دیگر شود که گاهی نیز متأسفانه درمان پذیر نمی‌باشد. در حال حاضر نزدیک به 125 میلیون هکتار از 165 میلیون هکتار اراضی کشور در معرض فرسایش قرار دارند. گزارشات مربوط به حوضه‌های آبریز کشور نشان میدهد که از بین بردن پوشش گیاهی از علل عمده فرسایش است. این مسئله در مورد مراتع و بسیاری از اراضی جنگلی ساحل دریای خزر صادق است. تقریباً کلیه مراتع، مورد چرای بی‌رویه بوده و تراکم دام در آنها 2 تا 6 برابر ظرفیت چرا می‌باشد. دخالت مستقیم انسان از طریق استفاده از پوشش گیاهی به عنوان مواد سوختی، باعث تخریب بیشتر جنگل و مرتع گردیده است.
موضوع دیگری که در بعضی مطالعات، نظیر گزارش حوضه سفیدرود مطرح شده، این است که اغلب، شرایط زیستی برای رشد گیاه به جز در یک دوره کوتاه 2 تا 3 ماهه که در آن دما و رطوبت مناسب و کافی است، مساعد نیست. از این رو بین پوشش گیاهی و محیط زیست یک تعادل بسیار حساس وجود دارد. بر هم زدن این تعادل در 15 تا 20 سال گذشته در کشور رخ داده است که با از بین رفتن پوشش گیاهی همراه بوده و بازگرداندن آن کاری بطئی و هزینه‌بر می‌باشد.
رواناب ناشی از جاری شدن آب باران در سطح زمین مهمترین عامل تاثیرگذار در فرسایش آبی شناخته شده است که خود تابع عوامل دیگری مثل مقدار و نوع پوشش گیاهی، محتوای ماده آلی خاک، نفوذپذیری و قابلیت نگهداری رطوبت در خاک، شدت و مدت بارندگی و شیب می‌باشد. در یک جنگل بالغ که دارای پوشش سطحی و لایه ضخیمی از مواد آلی می‌باشد، جریان سطحی یا رواناب حتی در رگبارهای شدید تقریباً ناچیز است. موضوع دیگری که باید به آن توجه کافی مبذول شود پیدا کردن رابطه حساس بین پوشش گیاهی و محیط زیست است. شناسایی گونه‌های بومی، شناسایی دوره رشد گیاهان از نظر نیازهای رطوبت، حرارت، نور و … نقش بسیار مهمی در ایجاد تعادل پایدار بین توسعه بخش گیاهی و محیط زیست دارد. در سنوات گذشته علیرغم گسترش سطح کاشت درختان مختلف، شیوه‌های غلط بهره‌برداری از اراضی و جنگلها موجب از بین رفتن بخش‌زیادی از پوشش گیاهی شده است. یکی از نمونه‌های بارز این تخریب، استفاده از جنگلهای تنک برای کشت غلات با انگیزه گسترش اراضی و برداشت موانع ادوات کشاورزی (که درختان از دید این زارعین مانع انجام موثر فعالیتهای ماشین‌الات کاشت، داشت و برداشت است)می باشد. نمونه دیگر این تخریب در استان‌های گیلان و مازندران است که اهالی حاشیه جنگلها برای توسعه زمین کشاورزی به طرق مختلف جنگلها را تخریب می‌کنند و متاسفانه براساس یک باور غلط این کار را آباد کردن زمین می‌نامند. در حالیکه حیات یک درخت حیات انسان است. با قطع درختان و کاهش پوشش گیاهی، وجود بارندگی، موجب جاری شدن آب در سطح زمین و افزایش هدررفت خاک در اثر رواناب می‌باشد. میزان فرسایش بسته به مقدار، شدت و مدت بارندگی، نوع پوشش، محتوای ماده آلی خاک، نفوذپذیری، قابلیت نگهداری رطوبت شیب منطقه متفاوت خواهد بود. در جنگلهای انبوه که پوشش گیاهی گسترده است، علیرغم بروز بارندگی‌های با شدت بالا و مدت طولانی میزان فرسایش تقریباً صفر است. جداول 1 و 2 گویای این واقعیت می‌باشد. جدول 1، سرعت فرسایش در تعدادی حوضه‌های آبریز ایران اندازه‌گرفته شده است. در جدول 2، سرعت فرسایش در چند منطقه خشک و نیمه خشک دنیا به منظور مقایسه آورده شده است.
جدول 1 ـ‌سرعت فرسایش در ایران و مناطق دیگر
|
درصد پوشش گیاهی |
سرعت فرسایش |
درصد پوشش گیاهی |
سرعت فرسایش | ||
|
20< 40< 70< |
زیاد متوسط کم |
20< 40< 70< |
زیاد متوسط کم | ||
|
درصد پوشش گیاهی |
مساحت (کیلومتر مربع) |
مساحت نسبت به کل (درصد) |
سرعت فرسایش (تن در هکتار در سال) |
رسوب‌گذاری نسبت به کل (درصد) | |
|
20< 40< 40> 60> |
113 170 94 482 |
13 19 11 56 |
5/8 1/ 4 0/2 8/0 |
43 31 8 17 | |
جدول 2 ـ مقایسه سرعت فرسایش در چند منطقه از ایران و جهان
|
سرعت فرسایش |
میانگین (تن در کیلومترمربع در سال) |
میانگین بارندگی‌سالانه (میلیمتر) |
مساحت حوضه (کیلومترمربع) |
نام حوضه | |
|
حداقل |
حداکثر | ||||
|
300 50 ــ 1200 30 400 300 50 ــ 17 |
3000 4700 ــ 3000 1000 1870 1400 2180 3130 501 |
1170 690 620 2000 370 ــ ــ ــ 570 188 |
750 440 407 573 812 ــ ــ ــ ــ 600-400 |
17360 56700 1050 710 860 42640 5310 23890 6890 720 |
دز سفیدرود قشلاق لتیان کرج کرخه گرگانرود کارون زرینه‌رود لار |
|
ــ ــ ــ ــ ــ |
ــ ــ ــ ــ ــ |
800 510 420 260 343 |
450 612 ــ ــ ــ |
77850 970000 637000 10280 434067 |
کابل، افغانستان سند، پاکستان کلرادو، آمریکا پکوس، آمریکا نوادا، آمریکا |
این در حالی است که علاوه بر خسارات زیست محیطی در بررسی فرسایش خاک، آمار نگران‌کننده‌ای نیز در مورد سیلاب و افزایش روند وقوع آن به چشم می‌خورد. از سال 1977 تا 1988 حدود 390000 نفر در اثر بلایای طبیعی جهان کشته شده‌اند که 58% این آمار مربوط به سیلاب بوده است و حدود 70 درصد اعتبارات سالیانه طرح کاهش بلایای طبیعی و حوادث غیرمترقبه صرف آن شده است.
متأسفانه رشد 240 درصدی خسارات ناشی از سیل کشور در 4 دهه گذشته مؤید این ادعاست. نمونه شاخص این رویداد، وقوع سیل استان گلستان در مرداد ماه 1380 بود که قریب 400 نفر کشته بر جای گذاشت که مهمترین دلیل تشدید خسارت سیل؛ تخریب منابع طبیعی و پوشش گیاهی منطقه بود که از یک طرف به علت خشکسالی‌های اخیر و از طرف دیگر در اثر توسعه بی‌رویه و دخل و تصرف غیرمجاز توسط عوامل انسانی بوده است. به دلیل کاهش پوشش گیاهی و محتوای آلی خاکها، میزان رواناب ناشی از بارش تا حدود 30 برابر افزایش یافته و در برخی مناطق که فرسایش پذیری بالاتری داشته‌اند، باعث جابجا شدن گل و لای زیاد و خسارات و تلفات شدید شده است. بنابراین با توجه به اهمیت موضوع، اثر ماده آلی که از ارکان اصلی سلامت و کیفیت خاک می‌باشد در فرسایش‌پذیری مورد بررسی قرار میگیرد.
l نقش مواد آلی در بهبود ویژگیهای فیزیکوشیمیایی خاک: نقش ماده آلی در خاک بسیار مهم و برجسته است. وجود مواد آلی نه تنها برای اصلاح خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک الزامی می‌باشد، بلکه برای تداوم حیات تمام ریز جانداران خاک (میلیونها موجود زنده در هر گرم خاک سطحی) که نقش تبدیل عناصر غذایی به شکل قابل استفاده را دارند نیز الزامی است. اهم نقش مواد آلی در خاک را میتوان به صورت زیر خلاصه کرد:
1 ـ افزایش تخلخل خاک،
2 ـ کاهش وزن مخصوص ظاهری،
3 ـ افزایش ظرفیت نگهداری آب خاک،
4 ـ بهبود وضعیت خاکدانه‌سازی و ایجاد خاکدانه‌های بزرگتر،
5 ـ افزایش مقاومت و پایداری خاکدانه‌ها،
6 ـ‌کاهش فرسایش پذیری خاک،
7 ـ افزایش حاصلخیزی خاک و
8 ـ افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC).
متاسفانه در کشور ایران که واجد اقلیم خشک و نیمه خشک می‌باشد، خاکها عموماً واجد محتوای آلی فقیر می‌باشند (کمتر از یک درصد ماده آلی) و از طرفی با توجه به درجه حرارت بالا، ثابت نگهداشتن و حفظ میزان ماده آلی خاک بسیار مشکل به نظر می‌رسد (شکل 2).
شکل 2- دشواری افزایش محتوای آلی خاکهای زراعی در مناطق گرمسیری مثل ایران.
با توجه به توزیع یارانه‌ای کودهای شیمیایی، دستیابی به افزایش عملکرد هکتاری با ترمیم مواد آلی خاکها امکان پذیر تر است. این امر مستلزم حمایتهای عملی دولت و نیازمند عزم ملی می‌باشد، چرا که علاوه بر ترویج فرهنگ مصرف کودهای آلی در کشاورزی، نیاز به تولید انبوه کودها ضروری به نظر می‌رسد.
l ویژگیهای ماده آلی خاک: تمام انواع تیپ‌های ماده آلی بدون توجه به مقادیرشان اثرات سودمند بر ساختار خاک دارند در زمانهای طولانی، نوع ماده آلی باید مشخص شود. با گذر زمان، بسته به نوع ماده آلی هوموس پدید می‌آید که نقش خود را در پایداری ساختار خاک، نمایش می‌گذارد. ماده آلی به خودی خود و به تنهایی باعث افزایش پایداری خاکدانه نمی‌شود بلکه توزیع و پراکندگی آنها نقش اساسی‌تری دارد. برای افزایش پایداری خاکدانه‌ها،ماده آلی در منافذ خاکی ته‌نشین شده و استقرار می‌یابد و باعث تقویت دیواره‌های منافذ می‌شود عموماً ماده آلی در منافذ با قطر mm50-15 جایگزین شده و باعث افزایش قدرت و پایداری خاکدانه‌ها می‌شود. به طور کلی 3 ماده نوع سیمانی و عامل پیوندی آلی در مراحل مختلف باعث پایداری خاکدانه‌ها می‌شود :
الف: عامل موقتی میکروبی که شامل رسوب پلی‌ساکاریدی است و سریع تجزیه می‌شود.
ب: ریشه‌ها و هیف‌ها بخصوص میکوریزا که این عامل از نوع الف
قوی‌تر است.
پ: عامل با ثبات ماده آلی همراه با ترکیبات آمورف Fe و Al که به خوبی قادرند پیوندی چند ظرفیتی ایجاد کنند.
عوامل پیوند دهنده نوع الف و ب معمولاً باعث پایداری خاکدانه‌های بزرگ میشوند. عامل الف شبیه پلی ساکاریدهاست که به آسانی و به سرعت تولید می‌شود و به محض اضافه شدن ماده آلی به خاک، در همان زمان، پاسخگوی افزایش ابتدایی پایداری خاکدانه‌ها می‌باشد. البته این عامل سریع تخریب می‌شود و به وسیله میکروارگانیسم‌ها از بین می‌رود.
عامل نوع ب نیز باعث مقاومت خاکدانه‌های بزرگ می‌شود زیرا ریشه‌ها و هیف قارچی به صورت شبکه‌ای حجم بزرگی را اشغال می‌کنند و در منافذ خاک به سرعت و به خوبی رشد می‌کنند. عامل اتصال دهنده نوع ج که بیشترین ثبات را دارد،باعث پایداری میکرو خاکدانه‌ها می‌شود. این عامل واجد پایداری نسبی است و تحت تأثیر تغییرات میزان ماده آلی و یا عملیات مدیریتی قرار نمی‌گیرد و احتمالاً شامل هسته C-P-OM می‌شود که دارای ارتباط 2 عامل مهم در خاک و اتصال و نسبت آنها است: 1 ـ ماده آلی (OM) و 2 ـ رس (C ). ماده آلی و رس همراه با هم، یک مرکز برای انجام واکنشهای خاک فراهم می‌کنند. این دو به طور مستقیم و غیرمستقیم بر روی خواص فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی خاک و واکنشهای آنها، تأثیر می‌گذارند.
ترکیبات C-P-OM (ماده آلی ـ کاتیون چند ظرفیتی ـ رس) اساس ساختمانی خاکدانه‌ها را پدید می‌آورد.
l اجزای ماده آلی خاک: به طور کلی ماده آلی دارای اجزایی است که بسته به خواص و ویژگیهای آنها در گروههای زیر قرار میگیرند.
1 ـ ذرات آزاد ماده آلی (Free particulate organic matter) که واجد خواص زیر می‌باشند:
اجزایی دارای رنگی روشن با وزن مخصوص ظاهری کمتر از Mgm-3 6/1،
بقایای گیاهی با تجزیه کم و قابل تشخیص،
نسبت C/N بالا و
(واجد مقادیر بالای کربوهیدرات) مشابه با مواد گیاهی و لاشبرگها (با روش NMR.)
2 ـ ذرات تجمعی ماده آلی (Oceluded particulate organic matter) که ویژگیهای آن عبارتند از :
حبس شدن در میان خاکدانه‌های ریز،
تقسیم بندی بر اساس چگالی (وزن مخصوص ظاهری) که به سه بخش :
|
6/1< Mgm-3 8/1-6/1 Mgm-3 0/2-8/1 Mgm-3 |
روش NMR نشان میدهد که این مواد تجزیه سریع و وزن مخصوص پایینی دارند. بخشهایی که رنگ روشن دارند مشابه با اسید هومیک می‌باشند.
اجزایی که چگالی بیشتری دارند شامل ریز خاکدانه‌هایی هستند که یک بخش مرکزی متشکل از بقایای گیاهی نسبتاً غیرقابل تغییر می‌باشند.
3 ـ مواد کلوئیدی یا رسی همراه ماده آلی (Colloidal or clay-associated OM) که واجد ویژگیهای زیر هستند :
وزن مخصوص ظاهری بزرگتر از Mgm-3 0/2،
مواد آلی غیر قابل تشخیص می‌باشند،
نسبت C/N پایین (به علت دارا بودن ازت بالا)،
روش NMR نشان میدهد که دارای مقادیر کمی از مواد فنلی و حلقه‌های آروماتیک می‌باشند.
جذب سطحی برروی ذرات رس و حفاظت و ممانعت از تخریب و تجزیه میکروبی آنها.
احتمالاً واجد منبع و خواستگاه تشکیل میکروبی می‌باشند.
l تشکیل خاکدانه : این فرآیند بخش مهمی از تحقیقات و پژوهشها را در خاکشناسی تشکیل می دهد و رل مهمی در کیفیت خاک ایفا میکند. اساس ساختار خاکدانه‌ها بر پایه C-P-OM (ماده آلی-کاتیون چندظرفیتی-رس، می‌باشد. در تشکیل آن سلسله مراتبی حکم فرماست. به صورتی که خاکدانه‌های بزرگتر از گرد آمدن خاکدانه‌های کوچکتر پدید می‌آیند و آنها هم به نوبه خود از مجموعه ذرات ریزتر پدید می‌آیند.
l اندازه خاکدانه‌ها و اثر ماده آلی : چهار میزان یا حد برای اندازه خاکدانه‌ها‌پیشنهاد شده است.
1 ـ خاکدانه‌های mm20<،
2 ـ خاکدانه‌های mm90-20،
3 ـ خاکدانه‌های mm250-90 و
4 ـ خاکدانه‌های mm250>..
در تقسیم‌بندی دیگری این چهار دسته در دو گروه قرار گرفتند :
خاکدانه‌های درشت : mm250> و بوسیله ریشه‌ها و هیف‌ها
تثبیت میشوند و
خاکدانه‌های ریز که شامل :
1 ـ ریز خاکدانه‌هایی با ابعاد mm250-90 که شامل هسته‌ای از بقایای گیاهی قابل تشخیص و ترکیبات غیرآلی هستند.
2 ـ ریز خاکدانه‌هایی با ابعاد mm90-20 که ماهیت آلی آنها وضوح کمتری دارد و واجد فضاهای خالی بیشتری هستند و بسیاری از خواص مورفولوژیکی رسها را نشان می‌دهند.
3 ـ ریز خاکدانه‌هایی با ابعاد کمتر از mm20 که اینها رسهای واجد ساختمانی بسیار ریز می‌باشند که ماهیت مواد آلی همراه با آنها قابل مشاهده نیست.
l پایداری خاکدانه‌ها : پایداری خاکدانه‌ها به پیوند ماده آلی و غیرآلی و ذرات رس بستگی دارد. محققین مشاهده کردند که اجزای ماده آلی ارجح بر کل ماده آلی و مقدار آن در پایداری خاکدانه‌ها نقش ایفا میکند. البته در اینکه کدام جزء‌ماده آلی تأثیر قاطع و مهمتری بر ثبات و پایداری خاکدانه‌ها دارد، تفارت نظر وجود دارد. آنها دریافتند که پلی ساکاریدها با پایداری خاکدانه‌ها وابستگی مثبت نشان می‌دهند. و این اثر را به اسیدهای هومیک نسبت دادند. و سرانجام دریافتند که ترکیب اسیدهای هومیک و فلویک در افزایش پایداری خاکدانه‌ها بسیار موثر است. به طور کلی وابستگی بین پایداری خاکدانه‌ها و ماده آلی بسته به عوامل زیر است :
ـ کل ماده آلی،
ـ تیپ ماده آلی موجود،
ـ اجزای تشکیل دهنده ماده آلی،
ـ آرایش و پیوند ماده آلی با خاکدانه‌ها و
ـ اندازه خاکدانه مورد مطالعه.
پایایی یا قوام خاکدانه‌ها از مهمترین خواص آنها به شمار می‌رود. که از پایداری آنها در هنگام خیس شدن به عنوان شاخص استفاده می‌شود. هر چه محتوای ماده آلی خاکدانه بیشتر باشد، واجد ساختار مناسبتری است و قوام و استحکام آن بیشتر است و به آسانی متلاشی نمی‌شود.
l نقش ماده آلی در پویایی ساختمان خاک : اثرات مواد آلی در کاهش فرسایش خاک عمدتاً در نقش این مواد در پویایی ساختمان خاک متبلور است به نحوی که با تشکیل خاکدانه‌های ریز و درشت ساختمان خاک را بهبود بخشیده و موجب ایجاد ساختمان دینامیک میشوند. این پویایی ایجاد شده در اثر مواد آلی، تحت تاثیر مکانیسم‌های زیر ایجاد می‌شود:
ذرات ماده آلی وارد خاک شده و به بوسیله میکروبها و میکروارگانیسم‌ها کلنی تشکیل داده و توسط ذرات کانی جذب سطحی میشوند.
ذرات و اجزای گیاهی هسته مرکزی خاکدانه‌ها را به وجود آورده و باعث قوام و دوام آنها شده و در برابر تخریب سریع، آنها را محافظت می‌کنند.
وقتی هسته آلی مرکزی به صورت متمرکز و تجمع یافته در درون خاکدانه‌ها به وجود آید و فعالیت بالاتری داشته باشد تخریب خاکدانه‌ها آهسته‌تر است و چنانچه خاکدانه‌ها آهسته‌تر است و چنانچه این هسته مرکزی ضعیف تشکیل شده باشد یا از بین رفته باشد مقاومت و استحکام خاکدانه‌ها کاهش خواهد یافت.
l پیشنهادها (چه باید کرد؟): دو راه برای بهبود و مقاومت خاک و در نتیجه کنترل فرسایش خاک وجود دارد :
1 ـ انتخاب خاکهای پرمقاومت در منطقه برای محصولاتی که کمترین پوشش گیاهی را تولید می‌کنند و انتخاب خاکهای حساس و آسیب پذیر برای گیاهان با کانوپی فراوان و دائمی.
2 ـ کنترل ماده آلی خاک. برای حفظ ماده آلی و افزایش آن در خاک باید به نکات زیر توجه کرد :
ممانعت از شخم زیاده از حد زیرا علاوه بر شدت یافتن و تجزیه شدید و سریع ماده آلی و کاهش هوموس، ساختار خاک تحت تأثیر قرار میگیرد و خاکدانه‌ها را آسیب می‌رساند.
عدم کشت گیاهان وجینی برای سالهای متمادی، چون در گیاهان وجینی، بقایای قابل توجهی پس از برداشت آنها در خاک باقی نمی‌ماند و حتی علفهای هرز مزرعه، قبلاً وجین شده‌اند. پس در نتیجه ماده آلی خاک به تدریج کاهش می‌یابد.
جلوگیری از تخریب پوشش گیاهی و منابع طبیعی با استفاده از روشهای حفاظت خاک و آبخیزداری
برقراری تعادل دام و مرتع و حفاظت و احیاء‌مستمر این مناطق
جلوگیری از آتش زدن بقایای گیاهی پس از جمع‌آوری محصول
حیات فراتر از ادراک است و باید به آن احترام بگذاریم حتی اگر مجبور به مبارزه برای آن باشیم آدمی برای دوام و بقای خود نیازمند حفظ خاک است. خاک به انسان، غذا، پوشاک و زندگی می‌بخشد و لذا، یک موضع‌گیری متفکرانه و بصیرتی عمیق در مورد استفاده بهینه و پایدار از آن لازم به نظر می‌رسد و بجاست در نگهداری و حفظ آن حساسیت و
اهتمام بورزیم.
l سپاسگزاری : بدینوسیله از کلیه همکاران به ویژه سرکاران خانمها حدیدی و اسدزاده برای تایپ و تنظیم، آقایان مهندس رضایی و محمودنیا برای ویراستاری ادبی و تهیه و تنظیم تصاویر و همکاران مرکز نشر آموزش کشاورزی برای چاپ نشریه حاضر تشکر و قدردانی می‌نماید.
l منابع برای کسب اطلاعات بیشتر
آذرشب، عدنان و عزیز مؤمنی. 1380. روش بررسی فرسایش پذیری اراضی بر اساس رده بندی خاک. وزارت جهاد کشارزی، دفتر مطالعات و ارزیابی آبخیزها. 24 صفحه. تهران،ایران.
بای‌بوردی، محمد. 1379. فیزیک خاک. انتشارات دانشگاه تهران،
تهران، ایران.
رفاهی، حسینقلی. 1375. فرسایش آبی و کنترل آن. انتشارات دانشگاه تهران، تهران، ایران.
ملکوتی، محمدجعفر و سیدعبدالحسین ریاضی همدانی. 1370. کودها و حاصلخیزی خاک. انتشارات دانشگاه تهران، 800 صفحه، تهران، ایران.
وهاب‌زاده، عبدالحسین، عوض کوچکی و امین علیزاده. 1376. ترجمه کتاب بهار خاموش نوشته رانسل کارسون. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، 222 صفحه، مشهد، ایران.
Cartier van Dissel, S. 1997. Differences in perception; erosion in port Durnford, South Africa. MSC thesis. Wageningen Agricultural university, wageningen.
Jungerius, P. D. 1986. Perception and use of the physical environment in peasant societies. Geographical papers. Department of Geography, university of Reading. Lindskog.
Pierzynski, G. M., J. T. Sims, and G. F. Vance. 2000. Soil and envrionmental quality. Second edition. CRC Press PP. 459. Washigton, D. C., USA.
Roos, E. J. 1980. Approach to the definition of rain erosivity and soil erodibility in west Africa. P. 153-164. In M. J. Kirby and R. P. C Morgan (ed.) Soil Erosion John Wiley & Sons, Inc., New York, NY.
Sato, H. H., W. I. Keda, R. Paeth, R. Smythe and M. Tadehiro. 1973. Soil Survey of the is land of Hawaii, state of Hawaii. SCS/VSDA-Univ. of Hawaii, Honolulu, HI.
Stoching, M. A., H. A. Elwell. 1973. Procedure of subtropical storm soil losses from field plot studies. Agricultural meteorology. 12: 193-201.
Wischmeier, W. H. and D. D. Smith. 1978. Predicting Rainfall Erosion losses. USDA. Agric Hand book. 537. U. S. Government Printing office Washington, DC
|
تهیه نقشه حساسیت به فرسایش بادی اراضی حوضه دشت یزد - اردکان با کاربرد دستگاه سنجش فرسایش بادی (WIND EROSION METER), / محمدرضا اختصاصی؛ به راهنمایی: حسن احمدی.
درحال حاضر به منظور برآورد فرسایش اراضی خاصه فرسایش بادی از مدلها و فرمولهای تجربی متنوعی استفاده می‌شود که معمولا" در آنها دو یا چند متغیر دخالت دارند. در غالب این فرمولها فاکتور حساسیت پذیری خاک (I) نقش مهمی را ایفا میکند و از آنجا که عوامل متعددی از جمله دانه‌بندی (بافت) خاک ، چسبندگی ذرات ، وزن مخصوص ، جورشدگی، رطوبت و ... در پایداری و یا حساسیت پذیری آن نقش مؤثری دارد برآورد دقیق و کمی این عامل به صورت تجربی را غیرممکن می‌نماید. وجود ضرایب مختلف و تجارب متفاوت کارشناسی در برآورد پارامتر مذکور نیز از دقت نتایج بدست آمده می‌کاهد ولذا کاربری فرمولهای تجربی را با تردید مواجه می‌سازد. مقایسه ارقام حاصل از اندازه‌گیری دقیق رسوب توسط ایستگاههای رسوبسنجی و برآوردهای تجربی بیانگر دقت کم و بعضا" غیرقابل قبول این فرمولها می‌باشد و این مسئله در مورد پدیده فرسایش بادی اهمیت بیشتری پیدا میکند. در طرح حاضر سعی شده تا با کاربرد دستگاه سنجش فرسایش باد (Wind erosion meter) که درواقع یک نوع تونل باد قابل حمل است و برای اولین بار (توسط نگارنده) در ایران طراحی و ساخته شده است فرسایش پذیری اراضی در قالب یک مدل‌فیزیکی - صحرائی در یکی از حوزه‌های شاخص مناطق خشک و بیابانی بصورت کمی و با دقت قابل قبول اندازه‌گیری گردد. از ویژگیهای دستگاه مذکور وجود یک سطح تماس با خاک در قسمت تحتانی بدنه تونل است که میتواند بدون دستکاری در ساختمان خاک و بهم ریختن آن مقدار خاک برداشت شده را فراهم می‌نماید. در صورت کاربری دستگاه مذکور میتوان تقریبا" تمامی پارامترهای مؤثر در پایداری خاک را در مقابل بادهای متفاوت بطور یکجا اندازه‌گیری نمود و اثرات متقابل آن را نیز دخالت داد. دستگاه مذکور دارای یک جدول استاندارد است که میتوان براساس مقدار خاک برداشت شده از سطح مقطع دستگاه بر اثر وزش بادی با سرعت 15 متربرثانیه در ارتفاع 20 سانتیمتری و با تداوم یکساعت حساسیت پذیری خاک را در 4 کلاس مختلف پایدار، نسبتا" پایدار، حساس و بسیار و به صورت کمی برآورد نمود. از آنجا که سرعت باد در تونل قابل تنظیم می‌باشد امکان اندازه‌گیری سرعت آستانه فرسایش خاک نیز میسر می‌باشد. در تلاش حاضر که خود اولین گام عملی در زمینه تحقیقات مسائل آئرودینامیکی ماسه‌های روان کشور است سعی شده تا علیرغم گستردگی حوزه مورد مطالعه با انتخاب مناسب نقاط اندازه‌گیری و پراکنش مطلوب و سپس دسته بندی آنها بر اساس رخساره‌ها و واحدهای ژئومرفولژی نقشه حساسیت به فرسایش بادی اراضی تهیه گردد. علاوه بر اندازه‌گیری فاکتور حساسیت پذیری خاک پارامترهای دیگری از جمله تاثیر شخم خوردگی خاک در افزایش حساسیت پذیری و سرعت آستانه فرسایش بادی در هر کدام از انواع خاکهای طبیعی و شخم خورده و نهایتا" تاثیر سطح مقطع تماس با خاک دستگاه مورد ارزیابی قرار گرفت . جهت دستیابی به اثر مناطق (خاکهای) مختلف در مقدار برداشت و هم چنین اثر سطح مقطع تماس با خاک دستگاه در میزان برداشت خاک نتایج بدست آمده براساس طرح آماری بلوکهای کاملا" تصادفی در مکان و به منظور تعیین اثر شخم خوردگی خاک در افزایش حساسیت پذیری آن از طرح آماری اسپلیت پلات در مکان استفاده شد. علاوه بر موارد فوق کارائی نظریه آقایان شپیل و پاساک بعنوان یک مدل تجربی در مورد تعیین حساسیت پذیری خاک از طریق تعیین فراوانی ذرات درشتتر از یک میلیمتر خاک سطحی (5 cm) مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت . خلاصه نتایج بدست آمده بشرح زیر عنوان می‌گردد: -1 مقایسه میانگین مقدار خاک برداشت شده توسط دستگاه در مناطق مختلف در سطح 1 درصد معنی‌دار بوده و بدین ترتیب در کل حوزه مورد مطالعه 4 کلاس مختلف حساسیت پذیری خاک بشرح زیر تعیین و نقشه مربوطه تهیه گردید. الف) خاکهای پایدار (کلاس I) : شامل اراضی کوهستانی سنگلاخی - دشت سرهای لخت با پوشش سنگفرشی و حتی اراضی کویری با پوسته سخت نمکی که با وسعت 1286945 هکتار معادل 5ˆ80 درصد از حوزه را شامل می‌شود. ب) خاکهای نسبتا" پایدار (کلاس II) : شامل بخش عمده‌ای از دشت سرهای اپانداژ با پوشش سنگریزه‌ای، اراضی تپه ماهوری کنگلومرائی با سیمانتانسیون ضعیف معادل 157813 هکتار که 9ˆ9 درصد از کل حوزه را دربرمی‌گیرد. ج) خاکهای حساس (کلاس III) : بخشهایی از دشت سراپانداژ و اراضی دقی (رسی) دشت سرپوشیده و محدوده دلتای رسی از پلایا با وسعت 67187 هکتار در حدود 2ˆ4 درصد از کل حوزه را می‌پوشاند. د) اراضی بسیار (کلاس IV) : شامل بخش عمده‌ای از دشت سرپوشیده با خاک بافت متوسط (لومی تاشنی لومی) و همچنین تپه‌های ماسه‌ای که وسعتی در حدود 83135 هکتار معادل 2ˆ5 درصد از کل حوزه را به خود اختصاص می‌دهند. -2 کمترین سرعت آستانه حرکتی فرسایش بادی اندازه‌گیری شده در محدوده مورد مطالعه متعلق به خاکهای پوک دشت سرپوشیده است که حداقل آن 5ˆ4 متربرثانیه در ارتفاع 20 سانتیمتری است در حالی که در سطوح کویری و اراضی دشت سرلخت این سرعت از 15 متربرثانیه بالغ می‌گردد. -3 نتایج دانه‌بندی خاک سطحی از عمقهای 2 و 5 سانتیمتر در مناطق مختلف و مقایسه فراوانی ذرات درشتتر از یک میلیمتر در آن نشان میدهد که نظریه آقایان شپیل و پاساک در ارتباط با تعیین حساسیت پذیری خاکها بر اساس فراوانی ذرات درشتتر از یک میلیمتر در مناطق بیابانی ایران بدلیل فرسودگی بیش از حد خاکها و پایداری نسبی آنها براثر تجمع سنگریزه‌ها و یا املاح درسطح خاک از کاربری مناسبی برخوردارےنمی‌باشد و چنانچه از این نظریه استفاده شود بیش از 60 درصد اراضی حوزهء جزء کلاس خاکهای حساس و بسیار حساس قرار میگیرند، درصورتی که براساس اندازه‌گیریهای دستگاه فقط 4ˆ10 درصد اراضی حوزه جزء کلاسهای مذکور قرار میگیرند. -4 اثر دو سطح مقطع (30 x 30 cm) و (30x100 cm) تماس با خاک دستگاه در مقدار برداشت خاک معنی‌دار نبوده (سطح 26 درصد) و تفاوت قابل ملاحظه بین این دو سطح دیده نمی‌شود. لذا سطح مقطع 30x100 cm باتوجه به روند بودن ضرایب مناسب تر به نظر می‌رسد. -5 اثر شخم خوردگی بر روی مقدار برداشت شده نسبت به شرایط طبیعی در کلاس (I) یا کاملا" پایدار قرار دارند به محض شخم، در کلاس IV یا بسیار حساس قرار میگیرند و بعضا" مقدار برداشت خاک تا 30 برابر افزایش می‌یابد. -6 مقایسه نقشه حساسیت به فرسایش بادی با نقشه مناطق برداشت (منشا) تپه‌های ماسه‌ای حوزه مورد مطالعه انطباق بسیار نزدیکی را به یکدیگر نشان میدهد بطوری که بیش از 90 درصد مناطق منشا (برداشت) تپه‌های ماسه‌ای یزد بر روی خاکهای کلاس IV (بسیار حساس) قرار میگیرند. | |
| دشت یزد - اردکان / خاک / دستگاه سنجش فرسایش بادی / فرسایش بادی / حساسیت (خاک) |
فرسایش بادی به دو صورت در "روبش باد درونی " و "سایش" است. در جاهایی از سطح زمین که پوشیده از ذرات ریز و ناپیوسته و عاری از رطوبت و پوشش گیاهی است، جریان هوا میتواند ذرات را با خود حمل کند. باد بردگی تا رسیدن به سطح ایستایی ادامه می‌یابد. در جاهایی که زمین از ذرات ریز (لای و ماسه) و درشت (شن و قلوه سنگ) درست شده است، باد بطور انتخابی ذرات ریز را حمل میکند و ذرات درشت به تدریج به صورت پوشش ممتدی در می‌آیند که اصطلاحا "سنگفرش بیابان" نامیده می‌شود.
این پوشش از فرسایش بیشتر سطح زمین توسط باد و جلوگیری میکند. ذراتی که بوسیله باد حمل میشوند پس از برخورد به موانعی که بر سر راه آنها قرار دارند، موجب سایش سطح آنها میشوند. قطعات و تکه سنگهای پراکنده ، بیرون زدگیها و حتی موانع مصنوعی از قبیل ساختمانها، دیوارها، تیرهای برق یا تلفن ممکن است در معرض سایش بادی قرار گیرند. سایش معمولا بر اث برخورد ذراتی که نزدیک سطح زمین حرکت می‌کنند، انجام میگیرد.
هر چه سرعت باد بیشتر باشد ذرات را به ارتفاع زیادتری بلند میکند، به فاصله دورتری می‌برد و بالاخره ذرات بزرگتری را حمل میکند ذرات حمل شده بوسیله باد ، مخصوصا بادهای قوی ، به دو بخش بار بستری و باد مطلق تقسیم میشوند. بار بستری شامل ذرات درشتی است که یا در سطح زمین می‌غلتند یا به فاصله کوتاهی پرتاب میشوند.
رسوبات بادی
با کم شدن باد ، ذرات برجای گذارده میشوند این رسوبات معمولا "جور شده" (یک اندازه) هستند. بطور کلی ذرات درشت تر و در حد ماسه معمولا به شکل تپه ماسه‌ای (تلماسه) و دانه‌های ریزتر به صورت افقی (لس) ته نشین میشوند. رسوبات بادی را "باد رفت" هم می‌گویند.
تلماسه
در هر منطقه که باد قوی دایمی یا موقتی و ماسه وجود داشته باشد، عموما تلماسه تشکیل می‌شود. تلماسه‌ها در صحراها ، سواحل دریاها و دریاچه‌ها و حتی کناره رودخانه‌ها تشکیل میشوند. به این ترتیب بار بستری باد موقتی با مانعی کوچک ، مثل یک بوته گیاه یا یک سنگ ، روبرو می‌شود از حرکت باز می‌ایستد. تلماسه‌ها پس از تشکیل در محل خود ثابت می‌افتند. این عمل ضمن جابجا نمودن تلماسه باعث می‌شود که سطح عقبی تلماسه همواره شیبی تندتر از سطح جلویی (رو به باد) داشته باشد.
این زاویه تند در "زاویه قرار" نام داشته و حدود 30 تا 35 درجه متغیر است. جابجایی تلماسه گاه به 10 تا 20 متر در سال می‌رسد. بخشهای مهمی از شهرها و روستاهای حاشیه کویرهای ایران در معرض هجوم و پیشروی تلماسه‌ها قرار دارند. تلماسه‌های نیم فعال در طول سواحل و در آب و هواهای مرطوب فراوان‌اند. در این نقاط گاه تلماسه بر اثر رشد گیاهان بطور طبیعی کاملا تثبیت شده‌اند.
لس
از ته نشین شدن ذراتی که به صورت معلق و بوسیله باد حمل میشوند لس بوجود می‌آید. لس رسوبی است بادی که از ذرات یکنواخت ، ناپیوسته و معمولا گوشه‌دار یا نیمه گوشه‌دار تشکیل شده است. لس اصولا فاقد لایه بندی است و اندازه ذرات آن در حد لای ، همراه با کمی رس و گاهی ماسه است. جنس کانیهای موجود در لس بیشتر از کوارتز ، فلدسپات ، کلسیت ، دولومیت ، میکا و کانیهای دارای آهن و منیزیم و کانیهای رسی است. رنگ لس به علت هوازدگی شیمیایی کانیهای آهن‌دار و ایجاد اکسیدهای آهن ، معمولا زرد و قهوه‌ای است. گوشه‌دار بودن ذرات اغلب لس‌ها سبب تخلخل زیاد آنها می‌شود، تا حدی که تخلخل ممکن است به 50 درصد برسد.
گرچه لس دارای ذرات ناپیوسته و فاقد سیمان به معنی واقعی است، ولی وجود ریزتر موجب چسبندگی دانه‌ها به یکدیگر می‌شود و به همین جهت اغلب حفاریها و برشهای که در لس ایجاد می‌شود حتی تا زاویه 90 درجه نیز پایدار است. برخی از لس‌ها منشا یخچالی دارند. رسوبات لس در نقاط مختلف ایران نیز وجود دارد. قسمتهای نسبتا وسیع و پراکنده‌ای از تپه ماهورهای دانه‌های البرز در گیلان و مازندران به خصوص در گرگان و غرب کپه داغ از رسوبات لسی پوشیده شده است.
بیابان و گسترش مناطق خشک در ایران
شرایط اقلیمی کشور ما سبب شده است تا بخش عمده‌ای از ان در قلمرو مناطق خشک قرار گیرد. در این مناطق بارندگی اندک و سالانه 30 تا 25 میلیمتر است از سوی دیگر شدت تابش آفتاب و وزش بادهای شدید سبب تشدید تبخیر شده و این مسئله کمبود رطوبت را محسوستر می‌سازد.
امروزه در بسیاری از مناطق بیابانی کشور ما حرکت ماسه‌های روان نه تنها در عرصه مراتع به چشم می‌خورد بلکه این پدیده مشکلی در راه اجرای پروژه‌های کشاورزی ، راه سازی ، شهر سازی توسعه مراکز صنعتی و دیگر پروژه‌های عمرانی است و از این طریق خطوط ارتباطی و منابع ارزشمند اقتصادی را تهدید میکند. این فرآیند در نهایت مشکلات اجتماعی خاصی چون رها ساختن زمین و کوچ روستائیان را به شهرها در پی دارد.
تثبیت ماسه های روان در ایران
کار تپبیت ماسه‌های روان در ایران عملا از سال 1344 و در سطحی معادل 100 هکتار در منطقه حادث آباد سبزوار در استان خراسان آغاز گردید. کسب نتایج چشمگیر اجرای برنامه‌های تثبیت ماسه و ثمرات حاصل از آن به حدی بود که سبب گردید تا این کار به سرعت در سایر مناطق بیابانی و مستعد کشور نیز توسعه یابد.
