نسرین سیاری
استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهیدباهنر کرمان
محمدحسین بهرامی
کارشناس مسئول هماهنگی سرمایه‌گذاری، معاونت هماهنگی امور اقتصادی، استانداری کرمان
در نگرش جدید جهانی، آب کالای اقتصادی، اجتماعی و به‌عنوان نیاز اولیه انسان محسوب می شود. هرچند آب یکی از منابع تجدیدشونده به شمار می رود، اما مقدار آن محدود است (تابش و عابدینی، 1380). ایران با توجه به ریزش های کم جوی و نامناسب بودن پراکنش زمانی و مکانی بارش ها در زمره کشورهای خشک و نیمه‌خشک جهان محسوب می شود. (کردوانی، 1381). به عبارتی دیگر با قرار گرفتن دو سوم آن در مناطق خشک و نیمه‌خشک در بین کشورهای کم آب جهان جای می گیرد. متوسط بارش در ایران 250 تا 300 میلی‌متر بوده و در بین 100 کشوری که در سازمان ملل در برنامه های جمعیت و محیط‌زیست خود از آنها به‌عنوان کشورهایی که سرانه آب شیرین آنها پائین است، نام برده شده است. سرانه مصرف آب در ایران در سال 1375، 2160 مترمکعب در سال و در سال 1385، 1750 مترمکعب بوده که این میزان در سال 1400 به 1300 مترمکعب خواهد رسید (مسیبی، 1378). با توجه به این مطالب، اهمیت استفاده بهینه از منابع آبی ایجاب می کند که مصرف آب با روش‌های علمی و تجربی صحیح به‌دقت مدیریت شود. در حال حاضر محدودیت منابع آب شهری، کشاورزی و صنعتی، رشد روزافزون جمعیت و رشد نیاز آبی باعث بحران آب به‌ویژه در مناطق کم بارش کشور نظیر کرمان شده است که صرفاً با مدیریت و برنامه ریزی صحیح، ارتقای بهره‌وری در بخش‌های مختلف مصرف و استفاده بهینه از منابع آبی موجود می‌توان این بحران را به حداقل رساند. (عادلی و همکاران، 1395). توزیع غیریکنواخت آب در طول زمان و مکان، بیشترین تقاضای آب در زمان وقوع کمترین میزان بارش، عدم توازن بین عرضه و تقاضای آب و خصوصاً افزایش تقاضای آب و محدودیت منابع آبی و در برخی مناطق، کاهش مقدار آب همراه با تنزل کیفیت آب سفره های آب زیرزمینی به دلیل برداشت بیش از حد مجاز، پیشروی آبهای شور، دفع غیر صحیح فاضلاب‌های خانگی و پساب‌های صنعتی، بالا بودن هزینه های تأمین آب جدید، رقابت شدید بین گروه‌های مصرف‌کننده آب به دلیل کم بودن منابع آبی، استفاده ناکارآمد از آب، اتلاف و هدر رفت آب در بخش کشاورزی و بالا بودن آب به‌حساب نیامده (هدر رفت) در بخش شهری و مکانیزم قیمت‌گذاری ناکارآمد ازجمله دیگر مشکلات آبی کشور می باشند که مدیریت منابع آب کشور را پیچیده تر کرده اند. میزان هدر رفت آب در ایران بیش از میانگین جهانی است. براساس گزارش‌های موجود میزان هدر رفت آب در کشور بین 28 تا 30 درصد است و این در حالی است که این مقدار اتلاف در دنیا حدود 9 تا 12 درصد گزارش شده است. از عوامل اصلی که موجب بالا رفتن این هدر رفت می شوند می توان به مواردی نظیر برداشت های غیرمجاز از شبکه آبرسانی و فرسودگی تأسیسات آب و شبکه‌های آبرسانی اشاره نمود. بنا بر آمار رسمی وزارت نیرو، از مجموع آبهای تجدیدشونده کشور حدود 92 درصد در بخش کشاورزی، 6 درصد در بخش شرب و 2 درصد نیز در بخش صنعت به مصرف می رسد. متوسط راندمان آبیاری در بخش کشاورزی در بهترین شرایط حدود 40 درصد برآورد شده است. به عبارت دیگر از هر مترمکعب آب مصرفی در بخش کشاورزی، 600 لیتر آن هدر رفته و تنها 400 لیتر به مصرف گیاهان می‌رسد. در شبکه توزیع آب شهری نیز 25 درصد هدر رفت آب وجود دارد. با توجه به مطالب ذکر شده، اصلاح الگوی مصرف آب در بخش‌های مختلف اعم از شرب، کشاورزی و صنعت تنها راه گذر از بحران کم‌آبی با توجه به مصرف بیش از حد آب در کشور و همچنین کاهش منابع آبی می باشد. اصلاح الگوی مصرف آب در بخش‌های مختلف ازجمله اقدامات ارزشمند و اقتصادی است که در تمام طرح‌ها و برنامه های آبی به‌منظور کاهش مصرف آب و جلوگیری از هدر رفت آب بایستی موردتوجه خاص قرار گیرد.
یکی از روش‌هایی که ممکن است کشور را در رسیدن به اهداف سیاست‌های طراحی شده رهنمون سازد، کاهش مصرف آب در بخش های خانه داری و تمرین آن توسط مردم برای کسب آمادگی در بحران های آینده می باشد. مطالعات انجام شده در بسیاری از کشورها نشان می دهد که رعایت الگوی مصرف آب و فرهنگ‌سازی مناسب بین مردم شرایط لازم برای 30 تا 40 درصد کاهش مصرف آب را فراهم نموده است. رفتار مردم نسبت به صرفه‌جویی در مصرف آب به نگرش و میزان آگاهی آنان نسبت به مسائل مربوط به آب بستگی دارد. از این‌رو برای موفقیت مدیریت مصرف آب، لازم است آگاهی‌ها و نگرش مردم نسبت به صرفه‌جویی در مصرف آب اصلاح شود. (بخشی، 1393).
در جدول (1) مصرف سرانه در برخی از استان‌های کشور در مقایسه با کشورهای منطقه آورده شده است. همان‌طور که در جدول مشاهده می شود مصرف سرانه آب در ایران نسبت به سایر کشورها بالاتر می باشد.
تلفات آب در شبکه‌های آبرسانی شهری به دو دسته ظاهری و واقعی تقسیم می شود. تلفات ظاهری شامل هدر رفت حاصل از حوادث و نشت آب به همراه خطاهای انسانی و مدیریتی شامل عدم قرائت صحیح کنتور، خرابی کنتور و غیره می باشد. تلفات واقعی آب، شامل حجم آب هدر رفته حاصل از حوادث و نشت آبهای شبکه است. از عوامل مؤثر بر تلفات واقعی می توان به فشار بالای آب، اجرای نامناسب لوله ها و متعلقات، طراحی نامناسب شبکه توزیع، عمر زیاد شبکه، رانش و لغزش زمین اشاره نمود (عادلی و همکاران، 1395). نتایج حاصل از بررسی ها نشان می دهد تلفات آب در شبکه توزیع آب شهری حدود 25 درصد است که 6/11 درصد آن تلفات ظاهری و 4/13 درصد آن تلفات واقعی است. استان های خوزستان، کردستان و مازندران با تلفات و هدر رفتی حدود 4/36، 3/30 و 9/29 درصد بیشترین اتلاف آب را در کشور داشته اند. بانک جهانی تلفاتی معادل 15 درصد را برای کشورهای در حال توسعه قابل توجیه می داند که متأسفانه کشور ما هدر رفتی دو برابر این مقدار را داراست (عادلی و همکاران، 1395). برای کاهش هدر رفت در شبکه های آبرسانی شهری، سیاست‌ها و فعالیت‌های خاصی باید برنامه ریزی و پیاده شوند که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود: (بوستانی و انصاری، 1390)
– آموزش کارکنان شرکت آب و فاضلاب در جهت شناخت و اجرای استانداردهای مربوطه و جذب نیروی کارشناس و آموزش دیده،
– تعمیر و یا تعویض کنتورهای خراب و خرید کنتورهای جدید،
– اصلاح انشعابات و جلوگیری از مصارف غیرمجاز و نصب کنتور بر ورودی و خروجی تصفیه‌خانه‌ها و مخازن،
– عملیات نصب پلاک آب و هدف گذاری برای کاهش سرانه مصرف آب به 150 لیتر،
– شیرین سازی و انتقال آب دریا با رعایت ملاحظات زیست‌محیطی،
– صرفه جویی در مصرف آب به کمک فناوری های نوین،
– تعیین حداکثر مصرف و تعیین تابع تقاضای آب مصرفی مشترکان با توجه به متغیرهای زمانی و مکانی.
امروزه ملاحظات زیست‌محیطی از یک‌طرف و هزینه های ناشی از مصرف آب و تولید فاضلابی که هزینه تصفیه بالایی دارد از طرف دیگر، واحدهای صنعتی را مجبور به گرایش به سمت کاهش مصرف آب کرده است. به همین علت فرصت مناسبی برای متخصصین پیش آمده تا بتوانند با انعقاد قراردادهای مصرف آب، نسبت به کاهش مصرف آب و درنتیجه کاهش تولید فاضلاب و هزینه های تصفیه فاضلاب تا حد ممکن اقدام نمایند. (بخشی، 1393).
کشاورزی بزرگ‌ترین مصرف‌کننده منابع آبی کشور می باشد. به‌کارگیری آبیاری های سطحی در اکثر موارد کارایی مصرف آب را در این بخش حدود 30 تا 40 درصد کاسته و استفاده از این روش‌ها تلفات آب زیادی به همراه دارد. روش‌های زیادی برای کاهش مصرف آب و استفاده بهینه از آب در این بخش وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره شده است (بخشی، 1393). خشک‌سالی و کم‌آبی در ایران واقعیتی اقلیمی است و با توجه به روند روزافزون نیاز بخش های مختلف خصوصاً کشاورزی به آب در سالهای آینده حادتر نیز خواهد شد. براساس گزارش مؤسسه بین‌المللی مدیریت آب (IWMI)* کشور ایران برای حفظ وضع فعلی باید تا سال 2025 بتواند 112 درصد به منابع آبی قابل استحصال خود بیافزاید. با توجه به پتانسیل ها و نیازهای روزافزون بخش‌های کشاورزی، شرب و صنعت و محافظت از سایر منابع زیستی، دستیابی به این امر بسیار مشکل و حتی غیرممکن است. در این شرایط یکی از راهکارهای مؤثر استفاده بهینه از آب و جلوگیری از هدر رفت آب می باشد. در این بین راندمان‌های آبیاری یکی از مهم‌ترین شاخص های کلیدی در برنامه‌ریزی‌های کلان تأمین، تخصیص و مصرف اصولی آب در بخش کشاورزی می‌باشند. بررسی راندمان کاربرد آب آبیاری در برخی از استان‌های کشور نشان می دهد که با توجه به مدیریت کشاورزان، روش آبیاری، مراحل مختلف رشد گیاه و نوع محصول از حداقل 7/24 درصد تا حداکثر 7/55 درصد نوسان دارد. همچنین بررسی روند تغییرات راندمان آبیاری در کشور نشان داده که این روند مثبت و رو به افزایش بوده است. (عباسی و همکاران، 1395). مقایسه راندمان های آبیاری در برخی از استان‌های کشور در جدول (2) آورده شده است.
آب در بخش کشاورزی به چند صورت تلف می شود که به برخی از این موارد در ادامه اشاره شده است. تلفات آب در انهار اصلی و فرعی (به‌صورت نفوذ عمقی، تبخیرمستقیم از سطح آب و پوشش گیاهی داخل یا کناره های انهار)، تلفات آب در نهر اصلی انتقال آب چاه تا مزرعه، تلفات آب در انهار فرعی در داخل مزرعه، نفوذ عمقی در ابتدای شیارها و نوارهای آبیاری و خروج آب از انتهای مزرعه. برای جلوگیری از هدررفت آب در موارد بالا می توان با بتنی کردن انهار خاکی جلو تلفات نفوذ عمقی را گرفت. همچنین برای جلوگیری از هدر رفت آب در انتقال آب بهتر است از لوله به‌جای کانال استفاده شود. از اساسی ترین روش‌های اصلاح الگوی مصرف در بخش كشاورزی می‌توان به اجرای روش‌های به زراعی و به نژادی مانند اصلاح روش‌های كاشت، اجرای سیاست تغییر كاربری اراضی در الگوی كشت مبتنی بر مزیت نسبی، تلاش درجهت كاهش سطح كشت محصولات با مصرف بالای آب (مانند برنج) و اصلاح و توسعه كاشت گیاهانی با نیاز آبی پائین اشاره نمود. علاوه بر این راهكارهای دیگری مانند توسعه کشت‌های گلخانه ای، اجرای سیستم‌های آبیاری تحت‌فشار و مهار آبهای فصلی می توانند تا حد قابل‌توجهی بر بهبود الگوی مصرف آب در كشاورزی تأثیر مثبت داشته باشند. در بسیاری از مناطق كشور، روش آبیاری، آبیاری ثقلی و یا غرقابی است كه مزارع معمولاً به‌صورت نواری، كرتی، نشتی و یا جوی و پشته آبیاری می شوند، اما آنچه اخیراً در برخی اراضی آبی تحت كشت محصولات صیفی و جالیز به چشم می خورد، استفاده كشاورزان از سیستم‌های آبیاری قطره ای به‌جای روش‌های مرسوم آبیاری است. دانش فنی و فهم بالای كشاورزان و مجموعه امكانات، ظرفیت‌های بالقوه و محدودیت‌های آب آبیاری برای تغییر الگوی مصرف آب زراعی، موجب شده تا كشاورزان منطقه بدون این‌که توسط مروجان كشاورزی توصیه شده باشند، آگاهانه به طرف اصلاح الگوی مصرف آب در كشت محصولات بروند كه نتایج بسیار مطلوبی نیز داشته است. چرا كه در مزارعی كه به طریق آبیاری تحت‌فشار و قطره‌ای آبیاری می‌شوند، علاوه بر كاهش حجم آب مصرفی و بهبود چشمگیر كیفیت و كمیت محصولات، هزینه‌های تولید نیز به میزان زیادی كاهش یافته است. به نظر می‌رسد ضرورت دارد این سیستم كه در واقع یكی از راهكارهای عمده‌ای است كه عملاً در زمین كشاورز انجام شده و نتایج خوبی نیز به همراه داشته است. توسعه این سیستم می تواند به ارتقای سطح خدمات زیربنایی در نقاط روستایی، كاهش هزینه‌های تولید محصولات زراعی و باغی، كاهش سهم هزینه آب، افزایش متوسط درآمد سالیانه بخش كشاورزی، بالابردن سهم منطقه در تولیدات محصولات زراعی و باغی، توسعه سطح زیر كشت باغات در مناطق شیب‌دار، تداوم توسعه و تولید پایدار در بخش كشاورزی منطقه و عدم كاهش سطح سفره آب زیرزمینی بیانجامد. علاوه بر این، راهکارهای مؤثر دیگری نیز در کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی وجود دارند که در ادامه به برخی از آنها اشاره می شود.
– تغییر در شیوه آبیاری: توسعه كشاورزی از طریق گسترش سطح كشت آبی به‌جای افزایش تولید در واحد سطح یكی از مهم‌ترین مشكلات كشاورزی كشور به شمار می رود و بازده پایین آبیاری در بخش كشاورزی به دلیل مشكلاتی ازجمله عدم آگاهی، ضعف دانش فنی مناسب، شیوه‌های سنتی كشت و زرع، عدم وجود شبكه های آبرسانی مناسب و نبود مدیریت مصرف آب موجب اتلاف منابع آب در كشور می شود، به‌طوری كه بازده مصرف آب در بخش كشاورزی به‌طور متوسط كمتر از 30 درصد می باشد. در آبیاری سنتی با از بین بردن پیچ و خم‌های کانال‌های انتقال آب و لایروبی نهرها و پاك كردن عوامل كند كننده سرعت، نظیر خار و خاشاك و علف‌های هرز و همچنین لایروبی شبكه آبرسانی می‌توان تا حدی از هدر رفتن آب در هنگام آبیاری جلوگیری نمود. اما راه‌حل اساسی برای كاهش مصرف آب در بخش كشاورزی و حفظ منابع آب زیرزمینی استفاده از روش‌های نوین آبیاری است. در روش‌های آبیاری تحت‌فشار، آب به وسیله پمپ به لوله هایی كه تا پای گیاه كشیده شده است، می‌رود و در مسیر لوله، گیاهان آبیاری می‌شود. در آبیاری قطره ای، آب در مسیر لوله به وسیله قطره‌چکان‌هایی پای درخت یا بوته ریخته می شود. در این نوع آبیاری هدر رفت آب فقط 10 درصد است، و بازده آبیاری به 90 درصد می‌رسد. در آبیاری بارانی، آبیاری با آب‌پاش‌هایی كه آب را به شكل قطرات باران در می آورند انجام می شود كه در مسیر لوله ها، قرار دارند. بازدهی این نوع آبیاری حدود 70 درصد است.
– كشت گلخانه‌ای: ریسك بالای كشاورزی در كشور به علت بارندگی كم و نامنظم و وضعیت بحرانی منابع آب زیرزمینی مشكل مهمی است كه حل آن تنها از طریق جایگزین كردن روش‌های جدید كشاورزی امكان پذیر می باشد، راه‌حل این مشكل برای سودآوری مناسب برای كشاورزان كم زمین و افزایش عملكرد محصولات كشاورزی با كیفیت بالا، توجه به كشت گلخانه‌ای است. بررسی ها نشان داده است در سیستم كشت گلخانه‌ای میزان مصرف آب 10 برابر كمتر می شود. نكته جالب توجه این است كه باوجود كاهش مصرف آب، میزان تولید به‌طور متوسط 17 برابر افزایش می‌یابد.
– الگوی كشت: متناسب با اقلیم هر منطقه، راهكاری برای توقف برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی با توجه به تنوع اقلیم در مناطق مختلف كشور به كار بردن الگوی كشت واحد برای همه كشور علمی نبوده و بازدهی نخواهد داشت. از این‌رو در برنامه توسعه به‌کارگیری الگوی كشت مجزا برای هر استان با توجه به شرایط اقلیمی و اكولوژیكی خاص منطقه موردتوجه قرار گرفته است.
– استفاده از آب بازیافتی: راهكاری جهت كاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی
از اواخر قرن بیستم استفاده از پساب و فاضلاب‌های شهری و صنعتی، موردتوجه بسیاری از كشورهای پیشرفته دنیا ازجمله آمریكا، انگلیس و آلمان قرار گرفته و آب بازیافتی حاصل از تصفیه فاضلاب برای آبیاری سطح وسیعی از اراضی كشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فاضلاب‌های تصفیه‌شده یا آبهای بازیافتی عملاً منابع آبی هستند كه به‌راحتی و بدون صرف هزینه‌های زیاد در دسترس جوامع قرار دارد. همچنین از آنجا كه تولید فاضلاب كمتر تحت تأثیر خشكسالی می باشد، بنابراین می توان پساب حاصل از فاضلاب تصفیه‌شده را به‌عنوان یك منبع آب پایدار حتی در مواقع خشكسالی به‌حساب آورد. این امر می تواند نیاز به استخراج آب از منابع زیرزمینی را كاهش داده و مشكل كمبود آب را تخفیف دهد و باعث تغذیه و پر شدن لایه‌های آبدار در درازمدت شود. علاوه بر این ممكن است در پساب‌های شهری عناصر غذایی مورد نیاز گیاه وجود داشته باشند و ضمن افزایش محصولات كشاورزی، نیاز به كود را نیز كاهش دهند. اما مهم‌ترین مسئله در استفاده از فاضلاب در آبیاری مزارع توجه به ویژگی‌های كیفی فاضلاب و پساب تصفیه‌شده و رعایت استانداردهای قابل‌قبول به‌منظور حفظ كیفیت مناسب محصول، حفاظت از محیط‌زیست و بهداشت جامعه می‌باشد (عباسی و همکاران،1395).
در پایان به‌منظور رسیدن به این اهداف، راهكارهای زیر در بخش کشاورزی جهت جلوگیری از هدر رفت آب و مصرف بهینه آب توصیه می‌شود:
– اولویت‌دهی به گیاهان پاییزه به‌منظور استفاده از بارش های پاییز، زمستان و بهار سالانه،
– افزایش سطح كشت در محیط های كنترل شده همانند گلخانه‌ها، کشت‌های زیر پلاستیك و …،
– در كشت بهاره استفاده از گیاهانی كه دوره ی رشد آنها كوتاه و تطابق بیشتری با پراكنش بارندگی منطقه داشته باشند،
– استقرار سیستم های خاک‌ورزی حفاظتی و تسطیح لیزری در اراضی آبیاری سطحی،
– استفاده از آبیاری تحت‌فشار به‌ویژه قطره‌ای در اراضی زراعی و باغی،
– كاهش مصرف آب و افزایش بهره وری اقتصادی و حفظ منابع پایه،
– كشت گیاهان کم‌توقع و ارقام گیاهان زودرس و پرمحصول.
– عباسی، ف. سهراب، ف. و ن. عباسی. 1395. ارزیابی وضعیت راندمان آبیاری در ایران. مجله تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی، 17(67): 113-128.
– عادلی، م. کمره ئی، ب. جلیل زاده ینگجه، ر و رستمی، ز. 1395. بررسی میزان حوادث و تلفات آب در شبکه توزیع آب شرب شهر ازنا و عوامل مؤثر بر آن در سالهای 1387 تا 1393. مجله تحقیقات سلامت در جامعه. 2(3): 69-77.
– بخشی، م. 1393. مدیریت تقاضا و مصرف آب در زمان کم‌آبی. سومین همایش بین‌المللی سامانه‌های سطوح آبگیر باران. بیرجند.
– شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور، معاونت نظارت بر بهره برداری، دفتر نظارت بر مدیریت مصرف و کاهش آب بدون درآمد. 1388. ارزیابی اقتصادی برنامه‌های کاهش هدررفت.
– بوستانی، آ. و ح. انصاری. 1390. بررسی رویکرد مصرفی در مدیریت تقاضای آب شهری. فصلنامه نظام‌مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی. سال نهم. شماره 33. 48-52.
– کردوانی، پ. 1381. منابع و مسائل آب در ایران: آبهای سطحی و زیرزمینی و مسائل بهره‌برداری از آنها (جلد 1). موسسه چاپ و انتشارات دانشگاه تهران. صفحه 420.
– تابش، م. و ا. عابدینی. 1380. بررسی شکست و قابلیت کاربری لوله ها در شبکه های آبرسانی شهری. کنفرانس بین‌المللی سازه‌های هیدرولیکی. دانشگاه شهید باهنرکرمان.
– صالح نیا، ن. فلاحی، م.ع. انصاری، ح. و ک. داوری. 1386. بررسی تعرفه های آب شرب شهری و تأثیر آن بر الگوی مصرف آب مشترکان، مطالعه موردی: شهر نیشابور. مجله آب و فاضلاب. 63. 59-50.
– مسیبی، م. 1378. دیباچه ای بر منابع آب، شگفتی و چالش، انتشارات چاپخانه اصفهان.
تمام حقوق این وب سایت متعلق به انتشارات اتاق بازرگانی، صنایع، معادن و کشاورزی کرمان است.
طراحی و توسعه: شرکت فناوری اطلاعات رایان سپهر ماهان
