مسائل آب

آب...؟؟؟!!! 

در تکوین منظومه خورشیدی امکان پیدایش آب برای همه سیارات وجود داشته و آثار آن در بیشتر سیارات شناخته شده است.در سیاره زهره که نزدیکتر از زمین به خورشید است به سبب دمای زیاد و در سیاره مریخ که دور تر از آن قرار دارد به دلیل سرمای زیاد آب به صورت مایع در نیامده است .این تنها زمین است که در چنان موقعیتی نسبت به خورشید قرار گرفته که آب به صورت مایع بوده و با تغییر مختصر دما میتواند به حالت بخار یا جامد در آمده و از این طریق در چرخه های بزرگ و کوچک در حرکت باشد.پیدایش حیات در سیاره زمین مرهون همین تغییر حالت و چرخش آب میباشد.آب ضرورت اساسی زندگی است.آب همراه با هوا و خاک سه عامل اصلی ادامه حیات انسان و همه موجودات زنده دیگر در زمین است. آب نقشی مهم و زیربنایی در پیشرفت هر جامعه نیز بازی میکند.با وجود فراوانی آب در سیاره ما آب در سطح خشکیهای زمین به صورت موزون پراکنده نشده است و همه جوامع به یک اندازه از آن برخوردار نیستند.در جایی آب چنان فراوان است که فراوانی  آن مشکل می آفریندو در نقطه ای دیگر چنان کمیاب،که هر قطره از آن مورد نیاز است.

متاسفانه در کشور ما نیز منابع آب محدود است.در بسیاری از بخشهای کشور ما زمین برای کشت و زرع وجود دارد ولی آب کافی پیدا نمی شود.مردم ایران از دیرباز،به ویژه در مناطق خشک مرکزی،همواره با مشکل کمبود آب دست و پنجه نرم کرده اند و در این راه تلاشهای فراوانی به خرج داده اند.قناتهای متعددی که با زحمات بسیار از هزاران سال پیش در ایران احداث شده اند،آثار سدها و بندهای بسیار قدیمی یا شبکه ها و کانالهای آب رسانی ،بر این تلاش عظیم گواهی میدهند.قنات بزرگترین ابتکار پیشینیان ما در بهره برداری از منابع آب زیرزمینی بوده است.

گرچه مشکل کمبود آب از قدیم در کشور ما وجود داشته ولی امروزه با توسعه فعالیت کشاورزی و صنعتی این کمبود بیشتر احساس میشود.گسترش این گونه فعالیتها و افزایش جمعیت،منابع آب را با محدودیتهای جدی از نظر کمیت و کیفیت روبه رو کرده است.تقاضا برای آب بیشتر در آینده نیز رو به فزونی خواهد بود.

با توجه به نقش و اهمیت آب در پیشرفت کشور مطالعات و تحقیقات گسترده ای در زمینه منابع آب انجام گرفته و طرحهای بسیاری برای بهره برداری از این منابع به اجرا در آمده است.

منشأ آب:

آب خالص ترکیبی از دو عنصر اکسیژن و هیدروژن میباشد.در این ترکیب وزن هیدروژن به اکسیژن به نسبت یک در هشت است به عبارت دیگر آب از ترکیب یک مولکول گرم اکسیژن (به جرم اتمی 16)و دو مولکول گرم از هیدروژن (به جرم اتمی یک) به وجود آمده است.

هر یک از عناصر فوق دارای دو ایزوتوپ میباشند که از ترکیب آنها علاوه بر آب معمولی 17 نوع آب دیگر میتوان به دست آورد.ولی مقدار نسبی آنها به قدری ناچیز است که از لحاظ مسائل جغرافیایی قابل بحث نیست.

بسیاری از دانشمندان منشأ آب را نتیجه فعالیت های ماگمایی زمین و گازهای خارج شده از دهانه آتشفشانها میدانند.از آنجا که به علت تجزیه عناصر رادیو اکتیو گرمشدن درونی زمین همچنان ادامه یافته است،بر اثر جریانهای کنکسیون ماگمای بیشتر و بیشتر از درون به سطح زمین راه پیدا کرده و گازهای فراوانی از دهانه آتشفشانها خارج شده اند. همین گازهای خروجی،که عمدتا شامل بخار آب،دیوکسید کربن،متان و شاید آمونیاک بودند،سرانجام هواکره (اتمسفر) زمین را به وجود آوردند.این گونه آبهارا که مستقیما از ماگما منشأگرفته و اولینبار در زمین ظاهر میشوند،اصطلاحا آب جوان (آب ماگمایی یا آتشفشانی)میگویند.

آب موجود در سیاره زمین:

اگر برآمدگی قاره ها و فرو رفتگی حوضه های اقیانوسی یکنواقتی سطح کره زمین را به هم نمیزد آبهای موجود تمام سطح سیاره را به صورت پوسته ای به ضخامت نزدیک به سه کیلومتر میپوشاند.در حال حاضر 70.8 در صد از سطح زمین را اقیانوسها و دریاها اشغال کرده اند.مقدار ابی که در این پهنه وسیع جمع شده کمی بیش از 1370 میلیون کیلومتر مکعب است.مجموع آبهای کره زمین را که در سه شکل جامد،مایع و بخار آب در سطح و لایه های بالایی پوسته قرار گرفته آب کره نیز میگویند.آب موجود در سطح و لایه های سطحی قاره ها اگرچه نسبت به آبهای اقیانوسی خیلی ناچیز به نظر می آید،ولی از نظر نقشی که در حیات انسان و تمتم جانداران روی خشکیها دارد،از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

مقایسه منابع آب ایران و جهان:

مقایسه بین ترازنامه آب ایران و قاره های مختلف نشان میدهد اختلاف قابل توجهی بین مقدار آب در کشور ما و بسیاری از مناطق جهان وجود دارد .مثلا ارتفاع بارندگی سالانه در ایران کمتر از یک سوم بارندگی در سطح خشکیهای زمین و حدود یک سوم متوسط بارندگی در سطح قاره آسیاست.به عکس متوسط تبخیر واقعی در کشور بیش از 70 درصد بارش سالانه است که جز آفریقاد و استرالیا از قاره های دیگر بیشتر است.با کم کردن حجم بارش از حجم تبخیر واقعی در واقع پتانسیل آبی در هر مورد به دست می آید.به این ترتیب پتانسیل آبی یا امکانات بالقوه منابع آب در کشور ما حدود 117 و در کل خشکی های زمین 40300میلیارد متر مکعب در سال است.وسعت کشور ما حدود 2/1 درصد سطح خشکیهای زمین است.در حالیکه پتانسیل آبی سالانه کشور کمتر از 3درصد از پتانسیل آبی کل قاره ها را تشکیل میدهد.

مهار آبهای سطحی :

قسمتی از آبهای سطحی کشور در مواقعی که نیازی به آن نیست ،به دریاچه و نمکزارهای داخلی سرازیر میشود ، یا به دریاها میریزد و به این ترتیب بخشی از پتانسیل آبی کشور بدون آنکه در چرخه مصرف قرار گیرد از دسترس دور میشود.برای جلو گیری از هدر رفتن این آبها راههای مختلفی وجود دارد که از مهمترین آنها احداث سد و ذخیره آب در مخازن پشت سدها در فصل پرآبی و مصرف آن در فصولی است که نیاز بیشتری به آب وجود دارد .تغذیه جریانهای سطحی و سیلابهای اضافی به زیر زمین و ذخیره این آبها در لایه های آبدار نیز یگی از روشهای جلو گیری از هدر رفتن آبهای سطحی است .

هدف از ایجاد سدها: سد سازی از زمانهای قدیم در ایران رایج بوده است.سدها و بندهای قدیمی بسیاری در نقاط مختلف کشور به چشم میخورد که برخی از آنها هنوز پابرجا و تا اندازه ای مورد استفاده اند.اما سد سازی به روش جدید از سال 1315 با ساختن یک سد انحرافی در شمال اهواز شروع شد و سدهای مخزنی بزرگ عمدتا در سه دهه اخیر در ایران ساخته شد.

به طور کلی در  هدف از ایجاد سدها میتوان موارد زیر را نام برد:

1- ذخیره آب 2- کنترل سیل 3- تولید برق 4- انتقال آب  و ...

تغذیه مصنوعی :یکی دیگر از راههای جلوگیری از هدر رفتن سیلابها و آبهای سطحی اضافی،تغذیه آنها به زیر زمین و ذخیره آنه در لایه های آبدار است که به آن اصطلاحا تغذیه مصنوعی میگویند.لایه های آبدار آزاد میتواند به عنوان مخازن بزرگی برای ذخیره آب به کار گرفته شود. تغذیه مصنوعی به روشهای مختلف انجام میشود که به شرایط محل و امکانات موجود وابسته است.در روش پخش سطحی آبهای اضافی (سیلابها) به طرف حوضچه ها یا استخر هایی منحرف میشود تا از کف نفوذ پذیر آنها به داخل زمین تراوش کند.البته قبل از ورود به این حوضچه ها وارد یک حوضچه رسوبگیر میشود تا بخش اعظم مواد رسوبی آن ته نشین شود. این روش در برخی نقاط ایران از جمله دشت قزوین،گرمسار و ورامین اجرا شده است. تغذیه مصنوعی همچنین با استفاده از چاه نیز انجام میگیرد.چاه تغذیه چاهی است که آب را از سطح زمین به لایه های آبدار زیر زمینی انتقال میدهد.در واقع در این چاهها جریان آب برعکس چاههای آبکشی معمولی است . تغذیه مصنوعی به وسیله چاهها برای تقذیه لایه های آبدار تحت فشار ، یا زمانی که یک لایه نفوذ ناپذیر گسترده بین سطح زمین و لایه آبدار وجود دارد و همچنین وقتی که زمین کافی در دسترس نباشد مورد استفاده قرار میگیرد.

مطالعات نشان میدهد که در بسیاری از موارد،به ویژه در نواحی خشک و نیمه خشک،ذخیره آب در لایه های آبدار اقتصادیتر از ذخیره آب در مخازن سطحی است.