بررسی آب های سطحی و تاثیر آن بر کیفیت آب های زیرزمینی

در این پست تصمیم داریم در مورد آشنایی با آب های سطحی و تاثیر آن بر کیفیت آب های زیرزمینی، مطالبی را در اختیار شما بازدیدکنندگان قرار دهیم.

با توجه به مشکلات کمي و کیفي منابع آب کشور و واقع شدن کشور ایران در منطقه خشک و نیمه خشک و رویارویي با بحران های کم آبي، تدوین برنامه های کیفي برای کلیه منابع آبي، راهکارهای ضروری و غیرقابل اجتناب در جهت حفاظت و بهره برداری پایدار از منابع آبي است. حفاظت کیفي آب رودخانه ها و آبخوان ها نیاز به سرمایه گذاری های اضافي برای تصفیه پساب ها یا سیستم های جمع آوری و کنترل زه آب ها داشته و از طرفي ممکن است منجر به محدود کردن توسعه فعالیت ها در حوضه آن ها گردد و در نتیجه اثرات اقتصادی قابل توجهي داشته باشد. از این رو بررسي اثرات کیفیت آب های سطحي بر کیفیت آب های زیرزمیني بایستي مورد توجه قرار گیرد.

اطلاع از وضعیت کیفي آب های سطحي و زیرزمیني این امکان را فراهم مي سازد تا ضمن استفاده از آن در موارد مختلف شیوه هایي اتخاذ شود تا کمترین آسیب به این منابع وارد شود. به عنوان مثال آبخوان های آلوده شده که به رودخانه ها تخلیه مي شوند، مي توانند در دراز مدت باعث آلودگي آب های سطحي شده و برعکس، رودخانه ها مي توانند منبع عمده آلودگي آبخوان ها باشند. آب های سطحي معمولا به صورت هیدرولیکي به آب های زیرزمیني متصل اند اما فعل و انفعالات برای مشاهده و اندازه گیری آنها دشوار هستند و معمولا در ملاحظات و سیاست های مدیریت آب نادیده گرفته شده است. این در حالي است که بسیاری از فرآیندهای طبیعي و فعالیت های بشری تحت تأثیر اثرات متقابل آب زیرزمیني و آب سطحي هستند.

در گذشته مدیریت منابع آب بر آب های سطحي یا آب های زیرزمیني متمرکز مي شد زیرا آن ها را جدا از هم در نظر مي گرفتند. با افزایش توسعه منابع آب و کاربری های مختلف مشخص شد که توسعه هر کدام از منابع آب های سطحي و آب های زیرزمیني بر کمیت و کیفیت دیگری تأثیرگذار است. منابع آب های سطحي و آب های زیرزمیني، سیستم های پیوسته ای هستند که به طور دائم با هم در فعل و انفعال مي باشند، آب های زیرزمیني و آب های سطحي منابعي مجزا و منفک از هم نیستند بلکه از منظرهای مختلفي همچون فیزیوگرافیک و آب و هوایي با هم در ارتباط و تبادل هستند. از جمله تحقیقاتي که در زمینه کیفیت آب انجام گرفته مي توان به مطالعات بو و همکاران در بررسي تغییرات مکاني و زماني کیفیت آب رودخانه جینشوی چین، با استفاده از تکنیک های آماری و تشخیص فاکتورهای اصلي آلودگي و منابع آن ها، مطالعات باردواج و همکاران در بررسي کیفیت آب رودخانه کتي گانداک هند با استفاده از تحلیل مؤلفه های اصلي، مطالعکات آیتک و کیشي در بکارگیری برنامه ریزی ژنتیک خطي، برنامه ریزی ژنتیک و شبکه عصبي مصنوعي برای برآورد میزان بار معلق روزانه در رودخانه تونگوا در ایالت مونتانا آمریکا، مطالعات کراوچنکو و همکاران در به کارگیری چندین روش میان یابي برای تهیه نقشه های هم ارزش مقدار پتاسیم و فسفر خاک، مطالعات ریزو و موسر در به کارگیری زمین آمار برای تجزیه و تحلیل کیفیت آب های زیرزمیني و مطالعات قهرمان و همکاران تحت عنوان کاربرد زمین آمار در ارزیابي شبکه های پایش کیفي آب زیرزمیني اشاره کرد.

مطالعات اخیر بر روی رودخانه آجي چای واقع در دشت تبریز و در شرق دریاچه ارومیه، به منظور شناسایي عوامل مؤثر بر آلودگي رودخانه و آبخوان و همچنین مدیریت و کنترل بهتر کیفیت منابع آب از طریق تحلیل هیدروشیمي داده های کیفیت آب (کاتیون ها، آنیون ها) در طي سال های 1380 تا 1390، با بهره گیری از روش های هوش مصنوعي و علم زمین آمار صورت گرفته است.

برداشت بی رویه از آب های سطحی و زیرزمینی در سال های اخیر، محدودیت منابع آب های سطحی و در نتیجه فشار بیش از اندازه به سفره های آب زیرزمینی را باعث شده و در نتیجه خسارات جبران ناپذیری به منابع طبیعی و توسعه پایدار کشور وارد ساخته است. جهت جلوگیری از وقوع این فاجعه، بایستی مدیریت بهره برداری و حفاظت از آب های زیر زمینی به عنوان یک اصل در برنامه ریزی های منابع آب مورد توجه قرار گیرد. مدیریت منابع آب های زیرزمینی نیاز به شناخت عملکرد سفره در شرایط طبیعی و سپس پیش بینی اثرات برداشت و یا تغذیه دارد. در این میان با ابزارهایی مانند شبیه سازها و یا مدل ها می توان با دقت قابل قبولی شرایطی مشابه آنچه در طبیعت موجود است، به وجود آورد و به نتایج قابل قبول دست یافت. مدلسازی عددی در آب های زیرزمینی مبانی شناخته شده ای دارد و این مبانی در مراجع متعددی به خوبی تببین شده است. در شکل 1 نمونه ای از آب های سطحی نشان داده شده است.

شکل 1 . آب های سطحی

پیشنهاد مطالعه : بررسی آلودگی آب های زیرزمین و جلوگیری از آن

مسئله جمع آوری آب های سطحی و ساماندهی آن ها از مسائل مهم در مباحث مدیریت شهری می باشد. اهمیت این مسئله زمانی بیشتر می شود که بر اثر بارندگی با مشکل آب گرفتگی معابر مواجه شویم. یعنی آبراهه ها، جوی ها و شبکه هدایت و انتقال آب های سطحی، با توجه به دبی آب و ظرفیت خود، دیگر توانایی کنترل و انتقال آب های سطحی را ندارند. در نتیجه با سرریز و خروج آب از شبکه و آب گرفتگی معابر مشکلات زیادی ایجاد می شود. مطالعات زیادی در این زمینه صورت گرفته است که مهم ترین بخش آن ها ارائه ی راهکار برای مدیریت رواناب در مناطق شهری با محاسبه ی انباشت جریان است که از الزامات تمام مطالعات بوده است. لذا طراحی و اجرای یک سیستم مکانمند و زمانمند که قابلیت شبیه سازی شرایط بارندگی جهت پیش بینی و مدیریت این گونه مسائل را داشته باشد، بسیار می تواند سودمند باشد. یکی از فناوری هایی که در این زمینه می تواند کارایی بالایی داشته باشد بهره گیری از سیستم های عامل مبنا و شبیه سازی عامل مبنا می باشد. در سیستم های عامل مبنا دو فاکتور زمان و مکان در کنار یکدیگر قابل بررسی و مدل کردن هستند. در مدلسازی عامل مبنا با بهره گیری از تاثیر اجزاء می توان به نتایج کلی دست یافت. بنابراین با استفاده از مدل سازی عامل مبنا می توان سیستمی جهت مدیریت آب های سطحی با مشخص نمودن نقاط حساس و در معرض خطر و اعلام هشدار در مواقع ضروری، با شبیه سازی شرایط بارندگی، طراحی و اجرا نمود. با نتایج حاصل از تحقیق های اخیر می توان در حین بارندگی و یا شبیه سازی شرایط بارندگی مناطق در معرض خطر را شناسایی و پیش بینی نمود و تصمیمات لازم جهت مواجه شدن با بحران را اتخاذ نمود. در شکل 2 نمونه ای از آب های سطحی نشان داده شده است.

شکل 2 . آب های سطحی

آب استفاده شده برای آشامیدن در کشورها تا 90 درصد و در مناطق روستایی هم به مقدار فراوانی از آب زیرزمینی تامین می شود. آب های سطحی و منابع آبی دیگر، توسط منابع و روش های مختلفی آلوده و برای آشامیدن و استفاده، نامناسب می شوند. با توجه به این واقعیت کیفیت آب نامطلوب در مناطق روستایی سبب بروز بیماری به خصوص در کشورهای در حال توسعه می شود بنابراین، از دیدگاه سلامت، اقتصاد و حقوق بشر، تامین آب با کیفیت مناسب برای مصارف مختلف برای مناطق روستایی باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد.

در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، دفع فاضلاب های شهری، کشاورزی و صنعتی به رودخانه ها، درحالی که عمل تصفیه روی آنها صورت نگرفته و یا به صورت ابتدایی تصفیه شده اند، روش متداولی به شمار می آید. این امر سبب شده است نگرانی های جدی دربارۀ پایین آمدن شدید کیفیت رودخانه ها به وجود آید. به طور کلی، این باور پذیرفته شده است که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی محیط های آبی می تواند منعکس کنندۀ واقعی وضعیت سلامت یک اکوسیستم باشد. نگرانی ها پیرامون کیفیت آب های سطحی و تاثیرات مضری که بر اراضی و محیط های آبی اطراف می گذارند، به سبب نامناسب بودن محل دفن زباله های واحدهای صنعتی به آرامی ظهور می کند. همچنین باید در نظر داشت که تاثیرات بعدی آن بر جوامع محلی خواهد بود. روز به روز کیفیت آب به دلیل فعالیت های انسان و ورود آلاینده های مختلف به آب تغییر کرده است که این امر بر زندگی بشر تاثیر دارد و کاربری آب را در بخش های گوناگون کشاورزی، شرب و … تغییر می دهد. در این زمینه همواره از روش های مختلفی به منظور پایش کیفیت آب استفاده شده است که از آن جمله می توان به رسم نمودارهای مختلف در این زمینه برای آشکار شدن بهتر وضعیت منابع آبی اشاره کرد.

منابع :

1 . مقاله ی ارزیابی کیفی منابع آب سطحی حوضۀ آبخیز هیو از حسین یوسفی و همکاران

2 . مقاله ی اثرات کیفیت آب های سطحی بر کیفیت آب های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت تبریز) از مصطفی صادق زاده سادات و همکاران

3 . مقاله ی بررسی تاثیر آبهای سطحی بر روی سطح آب زیرزمینی ماهیدشت از زینب کریمی و همکاران