مرجع تخصصی آب و فاضلاب

گفت‌وگو با دکتر احمد افراسیابی، بنیان‌گذار مرکز ملی کارست در ایران، که فوق‌لیسانس اول خود را رشته اکتشاف زمین‌شناسی از دانشگاه پنجاب پاکستان و فوق‌لیسانس دوم را در سال ۱۳۵۲ در زمینه زمین‌شناسی از امپریال کالج انگلستان دریافت کرده است.
در طول خدمت خود در وزارت نفت، دانشگاه شیراز و وزارت نیرو فعالیت می‌کرده و از وزارت نیرو پس از ۳۲ سال خدمت بازنشسته شده است. در حین خدمت، دکترای خود را در رشته هیدرولوژی کارست و منابع آبی از دانشگاه فنی اتریش دریافت کرده است.
چهره آفتاب‌سوخته و مصمم وی نشان از یک‌عمر فعالیت در کوه‌ها و دشت‌ها را دارد و به جرأت وی را می‌توان از کسانی خواند که زندگی خویش را در مطالعه و تحقیق آب، صرف کرده است.
● اهمیت منابع کارست در چیست؟
▪ اصولاً می‌دانید که ایران بعد از کشورهای آمریکا، چین و ترکیه، بالاتری درصد کارست را دارد و بیش از ۱۱ درصد سطح کشورمان را سازه‌های کارستی می‌پوشاند. چون این منابع کارستی اصولاً در ارتفاعات وجود دارند، دسترسی انسان‌ها به آنها کمتر است و به‌همین دلیل تقریباً دور از آلودگی‌های انسانی هستند. اهمیتی که این منابع دارند در احداث سازه‌هائی است که بر روی آنها انجام می‌شود به‌خصوص در کشور ما که سدهای زیادی در حال ساخت است و اکثر این سدها در تنگه‌ها و دره‌های کارستی احداث می‌شوند، بنابراین دانش مهندسی کارست اهمیت بسیاری دارد. از اهمیت‌های دیگر کارست نیز می‌توان به قابلیت آنها برای جذب توریست اشاره کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

همه ما هر ساله شاهد وقوع پدیده هایی از قبیل بارندگی های شدید سیل آسا ، سیلابهای مخرب و ویرانگر ،طوفانهای مهیب و خشکسالی هایی در گوشه و کنار کشور هستيم. دانستن توزیع زمانی و مکانی و مقدار ، شدت ومدت وقوع چنین پدیده هایی از جمله نیازهای اساسی جهت طرح های عمرانی ، برنامه ریزی و پیش آگاهی و مقابله در برابر چنین وقایعی در زمان حال و یا آینده است. امروزه با گسترش علم ودانش و پیدایش علوم نوین هواشناسی و مهندسی ، بسیاری از پدیده های فوق قابل اندازه گیری و پیش بینی هستند که از طریق برنامه ریزی و تهیه و تولید آمار و اطلاعات مختلف از وقوع پدیده های بارش ، دما ، باد، دبی و... میسر مي شود. بدین صورت که با اندازه گیری پدیده های مختلف هواشناسی به طور پیوسته در طول سالهای مختلف از طریق احداث ایستگاه های هواشناسی و هیدرومتری و با کمک گرفتن از علوم مختلف آمار و مهندسی ، نظم موجود در بین پدیده ها ی مختلف را کشف نموده و از این روند های به دست آمده در جهت پیش بینی های آتی پدیده ها استفاده می شود . در اين نوشتار كه با تلاش مهندس مصطفوي ، مدير دفتر مطالعات پايه منابع آب شركت آب منطقه اي گلستان به رشته تحرير در آمده است اطلاعاتي در اين زمينه ارائه خواهد شد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کلانشهر تهران با همه گستردگی و جمعیت فراوانی که دارد فاقد شبکه فاضلاب شهری استاندارد است.
نبود این شبکه البته مسئولان ودست اندرکاران اداره شهر را با مشکلات متعددی مواجه ساخته است.
در این میان کارشناسان اعلام کرده‌اند براساس برنامه‌ریزی قرار است فاضلاب تهران ظرف ۲۰ سال آینده از نظر توسعه شبکه، رتبه اول منطقه را به خود اختصاص دهد؛ این درحالی است که با وجود گذشت ۱۴ سال از آغاز طرح ساخت فاضلاب د رتهران، تا کنون تنها ۱۸ درصد مردم شهر تهران از تأسیسات فاضلاب بهره‌مند شده‌اند.
طرح فاضلاب تهران از سال ۷۳ شروع شده و تا کنون تنها ۲۷ درصد در لوله‌گذاری پیشرفت فیزیکی صورت گرفته است. در این زمان نسبتا طولانی ۲۳ درصد انشعاب‌های فاضلاب نصب شده و تنها ۱۸ درصد از جمعیت تهران زیر پوشش این طرح قرار گرفته‌اند.
بخشی ازاین تأخیر البته ناشی ازمشکلات مالی است. امیر کمالی مدیر عامل شرکت فاضلاب تهران اعتبار لازم برای اجرای طرح فاضلاب تهران را دوهزار و ۶۲۰ میلیارد تومان اعلام می‌کند و می‌گوید: منطقه زیر پوشش شبکه در دست احداث ۷۰۰ کیلومتر مربع است که ۱۵۰ کیلومتر مربع آن در شمال، ۲۵۰ کیلومتر مربع آن در جنوب و ۳۰۰ کیلومتر مربع در منطقه مرکز احداث می‌شود و براساس این طرح تهران دارای ۲۰ واحد تصفیه خانه خواهد بود که ۵/۱۰ میلیون جمعیت را زیر پوشش قرار می‌دهد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

با توجه به بروز پدیده خشکسالی در سال جاری و لزوم بهبود روشهای استفاده از آب و برق و نهادینه نمودن فرهنگ صحیح مصرف حاملهای انرژی، موضوعات بررسی مهمترین اثرات اقتصادی و اجتماعی سیل و خشکسالی و روشهای کمک دولت در کاهش این اثرات و طرح جامع خشکسالی به عنوان حلقه گمشده در برنامه ریزی مدیریت منابع آب ایران به حساب می آید.
پدیده های خشکسالی و سیل از نظر فراوانی، شدت، تداوم و گسترش آنها یکی از فرایندهای مهم در اکثر کشورها و بخصوص کشور ما است. یکی از مهمترین مسایل روز جامعه ما نگرش نو و پایدار به منابع آب و برنامه ریزی آن می باشد، تا بتوانیم پدیده های سیل، خشکسالی و کم آبی را بهتر شناخته و اثرات اقتصادی و اجتماعی و زیست محیطی آن را بررسی نموده و برای مدیریت آن برنامه ریزی اصولی انجام دهیم.
کشور ما دارای اقلیمی خشک تا نیمه خشک، با متوسط بارندگی سالیانه ۲۴۰-۲۲۰ میلیمتر است که تقریباً یک سوم متوسط بارندگی خشکی ها و کمتر از یک سوم بارندگی متوسط کره زمین را دارا می باشد.
علاوه بر نقصان، توزیع نامناسب مکانی و زمانی و بارندگی و شدت بارشها از یک طرف در زمان بارش باعث ایجاد سیلهای مخرب و از طرف دیگر باعث ایجاد کم آبی ها و خشکسالی های متناوب می گردد. این عوامل بدنبال خود تاثیرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی گوناگونی را سبب می شود.
شناخت این تاثیرات در تدوین برنامه های دقیق برای کاهش این تاثیرات توسط دولت مفید و موثر خواهد بود. بنظر این مقاله اگر با تلفیق دو برنامه اقدامات ارسالی (مدیریت ریسک) و اقدامات انفعالی (مدیریت بحران) هر دو در قالب یک طرح اقدام ملی مطابق قوانین مصوب شده ملی و جهانی صورت گرفته و به اجرا درآیند می توانند در کاهش تاثیرات سوء متنوع و مختلف سیل و خشکسالی موثر و مفید واقع شوند.
اما «آب» به عنوان منبع حیات از عوامل رشد و توسعه در جوامع بشری می باشد. با نگاهی به تاریخ مشاهده می شود، در جایی که آب وجود داشته زمینه های تمدن فراهم شده است.
مقایسه کشورهای واقع در منطقه معتدله با کشورهای مستقر در نواحی خشک و نیمه خشک زمین نشان می دهد که کمبود آب، به ویژه آب با کیفیت خوب یکی از عوامل مهم بازدارنده توسعه کشاورزی و اقتصادی و اجتماعی در اکثر کشورهای درحال توسعه بخصوص کشورهای واقع شده در کمربند خشک و نیمه خشک وگرم جهان است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

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 ۶۰ 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 ۶۰ 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.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

كل آب موجود در كره زمین ۱۳۸۶ میلیون كیلومتر مكعب است، كه در سه لایه : اتمسفر (بالای زمین ) ، بیوسفر یا زیست كره (روی زمین) ، لیتوسفر یا سنگ كره (زیرزمین) ، دیده می شود.
اتمسفر: در لایه بالایی یا اتمسفر، ابرها، جلوه وجود آب هستند. این آب ناشی از حركت رطوبت ، تراكم و تبرید است . آب به صورت رطوبت حتی در هوای صاف و بدون ابر هم وجود دارد كه به علت تبخیر از لایه سطحی اقیانوس ها سطح خاك و تبخیر تعریق گیاهان بدست می آید.۹۰% از تبخیر جهان تنها از سطح اقیانوس ها صورت می گیرد جنگلهای جهان حدود ۸% از رطوبت را به وجود آورده و بقیه از سایر سطوح حاصل می شود. این چرخه ، مداوم ادامه دارد و حجم آن ثابت است .آبهای موجود در اتمسفر را معادل ۱۲ هزار و ۹۰۰ كیلومترمكعب تخمین زده اند كه معادل یك هزارم كل آب موجود در جهان است. این مقدار آب اگر به یك باره فرو ریزد می تواند كل سطح كره زمین، كه حدود ۵۱۶ میلیارد كیلومتر مربع است را در یك لایه به ارتفاع ۵/۲ سانتیمتری، بپوشاند.
روی كره یا آب های سطحی:
آبهای سطحی دنیا حدود یازده میلیون و ۶۳۰ هزار كیلومتر مكعب است . حجم آبهای شیرین كره زمین معادل ۳۵۰۳۰ هزار كیلومتر مكعب بوده كه ۲ هزار و ۱۲۰ كیلومتر آن در رودخانه ها جاری و ۱۰۲ هزار كیلومتر مكعب آن در دریاچه ها و باتلاق های محصور در خشكی ها هستند. ۲ درصد از این آب ها تنها در یك دریاچه به نام بایكال و ۲۰ درصد در دریاچه های ۳گانه آمریكا، هورون، میشیگان ، سوپریور و بقیه در دریاچه های پراكنده جهان در فنلاند، روسیه، سوئد، آلمان، سوئیس ، آفریقا و ... پراكنده اند. سهم ایران برای دریاچه های بختگان با وسعت با وسعت ۶۱۰ كیلومتر مربع فقط معادل ۹۱۵% كیلومتر مكعب ، برای دریاچه های گهر ۶ هزارم كیلومترمكعب، دریاچه تار ۷ هزارم كیلومترمكعب و دریاچه ارومیه ۵۰ كیلومترمكعب است.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اهمیت آب در زندگی
آب خواص مهمی دارد که در زندگی ما بسیار با ارزشند. از جمله:
حلال بسیار خوبی است.
چگالی بالایی دارد و جالب این که وقتی یخ می‌زند یا حرارت می‌بیند، چگالی آن کاهش می‌یابد.
گرمای تبخیر آب بالاست. یعنی برای تبدیل مقدار کمی آب به بخار، گرمای زیادی لازم است. این خاصیت برای بدن ما بسیار با اهمیت می‌باشد. گرمای اضافی بدن با تبخیر تنها مقدار کمی از آب بدن از طریق منافذ پوست تعریق کاسته می‌شود.
نیروی کشش سطحی آن به طور شگفت انگیزی زیاد است. (نشستن حشرات روی سطح آب
آب مواد مختلف از جمله شکر و نمک را براحتی در خود حل می‌کند. بسیاری از واکنش های شیمیایی تنها در حضور آب انجام می‌شوند. البته پاره ای مواد با آب مخلوط نمی‌شوند، مثل لیپیدها و دیگر مواد هیدرات کربن‌دار. غشاء سلولی که حاوی لیپیدها و پروتئین است، از این خاصیت آب سود جسته و تعاملات محتویات سلولی با مواد شیمیایی خارج سلول را بدقت تحت کنترل دارد.
یکی دیگر از خواص جالب آب، حالت جامد آن، یعنی یخ می‌باشد. هنگامی که آب بر اثر سرما به یخ تبدیل می‌شود، انبساط می‌یابد، بدین معنا که حجم بیشتری را اشغال می‌کند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

ایران از نظر عرض جغرافیایی در کمربندی از کره زمین واقع شده است که اغلب مناطق خشک و نیمه خشک جهان در آن قرار دارند. عامل این خشکی نیز از گردش عمومی هوا در کره ی زمین نشأت می گیرد. زیرا هوای گرم و مرطوبی که از استوا به سمت قطب حرکت می کنند به تدریج در اثر بارندگی رطوبت خود را از دست می دهد...
و در عرضهای جغرافیایی ۳۰ تا ۴۰ درجه به مقدار زیادی خشک و سرد و سنگین شده و به پایین سقوط می کند لذا امکان بارندگی تا حد زیادی از آن سلب می شود. با توجه به اینکه ایران نیز در همین کمربند اقلیمی واقع شده است لذا کمبود بارندگی در آن یک واقعیت ذاتی هیدرولوژیکی است. عمده ترین معیار برای تعیین درجه خشکی در یک منطقه رابطه ی بین مقدار بارندگی (سالانه) و تبخیر (توان تبخیری محیط) است. هر اندازه مقدار باران نسبت به توان تبخیر کمتر باشد درجه ی خشکی آن منطقه بیشتر است. به جز نواحی محدودی از ایران (حاشیه ی دریای خزر) در سایر مناطق توان تبخیر به مراتب بالاتر از مقدار واقعی بارندگی است. مثلا در یزد میانگین سالانه ی بارندگی ۶۰ میلی متر است حال آنکه در این منطقه توان تبخیری محیط ۳۹۰۰ میلی متر می باشد. یعنی اگر یک سطح آزاد آب در یزد وجود داشته باشد سالانه ارتفاعی معادل ۴ متر از آن تبخیر می شود.
 
با توجه به مقدار متوسط ۲۵۰ میلی متر بارندگی سالانه در سطح کشور هر سال حدود ۴۱۳ میلیارد متر مکعب آب در اثر نزولات جوی در پهنه ی ایران وجود دارد که ۳۲۰ میلیارد متر مکعب آن (۷۸ درصد) مربوط به بارش ها در مناطق کوهستانی بوده و بارش روی دشت هاتنها ۹۳ میلیارد متر مکعب را شامل می گردد. در مجموع حدود ۷۲ درصد از بارندگی ها بلافاصله از طریق تبخیر یا تبخیر-تعرق مجددا وارد جو می شود و لذا حجم آب قابل استحصال، که عمده ی آن نیز در مناطق کوهستانی است بسیار اندک می باشد (۲۸ درصد نزولات جوی). از مجموع نزولات جوی سالانه ۹۲ میلیارد متر مکعب به صورت آبهای سطحی جاری شده و ۲۵ میلیارد متر مکعب نیز بطور مستقیم به داخل زمین نفوذ می کند. بنابراین در مجموع مقدار آب قابل تجدید کشور که از بارندگی ها حاصل می شود حدود ۱۱۷ میلیارد متر مکعب در سال تخمین زده می شود. علاوه بر این سالانه ۱۳ میلیارد متر مکعب آب نیز توسط رودخانه های مرزی وارد کشور می شود که با پیوستن آن به جریان های سطحی حجم کل آبهای تجدیدپذیر  کشور سالانه به ۱۳۰ میلیارد متر مکعب می رسد. البته به همین میزان یعنی حدود ۱۲ میلیارد متر مکعب آب از طریق رودخانه های مرزی از کشور نیز خارج می شود و لذا عملا حجم آب قابل تجدید در کشور همان ۱۱۷ میلیارد متر مکعب می باشد. از مجموع ۱۰۵ میلیارد متر مکعب آبهای سطحی (با احتساب آب ورودی از مرزهای کشور) حدود ۱۳ میلیارد متر مکعب آن در مسیر جریان به داخل خاک نفوذ کرده و وارد آبهای زیرزمینی می گردد، حدود ۴۱ میلیارد متر مکعب مصرف می شود و بقیه وارد دریا و دریاچه ها و کویرها شده و یا توسط رودخانه های مرزی از کشور خارج می گردد. لایه های آبدار زیرزمینی کشور هر سال با بیش از ۷ میلیارد متر مکعب کسری مخازن مواجه می باشند، یعنی کشور هر سال حدود ۷ میلیارد متر مکعب بیش از میزان تغذیه از منابع آبهای زیرزمینی استفاده می کند. این امر از یک سو حسّاسیت بیشتر آبهای زیرزمینی را نسبت به استفاده های بی رویه روشن می سازد و از سوی دیگر برنامه ریزی دقیق تری را بر اساس اصول هیدرولوژی برای آبهای سطحی کشور که منابع عمده ی آب هستند طلب می نماید.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب