علوم آب

2- تعاريف و واژه ها:

به طور كلي براي استحصال آب تعاريف متعدد و متفاوتي توسط متخصصين ارائه شده است واژه استحصال آب  (Water Horvestirg) براي اولين بار در سال 1963 توسط Geddes بكار برد. شده است (Cullis ,Pacey ، 1986). و اگرچه اين واژه يك واژه هيدور- اگرونومي است، اما بهنگامي كه براي مهار روانابهاي سطحي بكار برد شود ميتوان آنرا جزء واژگان هيدرولوژي به حساب آورد. علت اين امر مبتني بر توان بالقوه استحصال آب در تأمين و حفاظت آب، مهار سيلابها و فرسايش خاك وميباشد. Myers (1975) ،Callis , Pacey (1986) براساس تعريف ارائه شده توسط Geddes (1963) تعريف زير را براي استحصال آب ارائه نموده اند:

- جمع آوري و ذخيره هر نوع رواناب سطحي براي مصرف دركشاورزي:

تعريف فوق هر چند داراي مفهوم گسترده اي است اما بيانگر تعريف كاملي از استحٍٍٍٍٍِِِِصال آب نمي باشد. زيرا جمع آوري و ذخيره روانابهاي سطحي تنها نمي تواند با هدف مصرف آب براي كشاورزي و محدود بودن به آن باشد. از اينرو متخصصين زيادي سعي در  ارائه تعاريف جامع تر و گويا تر بعد از تعريف ارائه شده توسط Gedds (1963) نمودند. به نحوي كه هر يك با هدف ويژه مورد نظر خود تعاريفي را بيان داشته اند . اين امر موجب گرديده است كه تعاريف متعددي از استحصال آب در بسياري از نوشتارهاي علمي در دسترس قرار گيرد. Nessler , Evenari (1986) بر اين نكته تأكيد دارند كه واژه استحصال آب را نمي توان محدود به نوع معين و خاص از روانابهاي سطحي و هدف مشخص نمود. بنابر اين به نظر ميرسد به دليل اختلاف نظرهاي فراوان در تعريف استحصال آب نتوان تعريف  واحدي را براي اين واژه ارائه نمود كه بتواند در برگيرنده كليه جنبه هاي مختلف استحصال آب را از نظر مصرف و هدف مربوط به جمع آوري، ذخيره و استفاده از آبهاي استحصال شده باشد. بي شك ضرورت دارد بسته به اينكه روانابهاي سطحي داراي چه منشائي بوده و چگونه توليد شده باشند تعاريف ويژه اي از استحصال  آب در نظر گرفت.  به طور مثال Callis وPacey (1986) با محدود كردن موضوع استحصال آب به جمع آوري آب باران و روانابهاي ناشي از آن از طريق احداث سطوح آبگير كوچك مقياس كه نزولات جوي مستقيماً برآنها نازل ميشود تعريف ويژه اي را بيان داشته اند. بر اين اساس بنابر تعريف استحصال آب باران عبارتست از:

-  جمع آوري و ذخيره آب باران درمحل نزول جهت تأمين آب براي مصارف مختلف:

Hudson (1987) با ارائه تعريف مشابه، استحصال آب در محل نزول ريزشهاي جوي و در اولين مراحل تشكيل روانابهاي سطحي را به عنوان استحصال آب براي تأمين و حفاظت آب تلقي نموده است.  در برخي از تعريف ارائه شده براي استحصال آب، مهار،  جمع آروي و ذخيره سازي آب با استفاده از انواع سطوح آبگير براي استحصال آب باران، رواناب هاي سطحي و تند آبها و سيلابها به عنوان استحصال آب مطرح شده است (Bruins  و Haefner،  1986)‌.  تعريف متأخر از ديدگاه متخصصيني نظير Ben–Asher,Bores  (1982) تحت عنوان جمع آوري و ذخيره روانابهاي محلي، Shanar و Tadmor (1970) تحت عنوان مهار، جمع آوري و ذخيره سيلابها قبل از تعريف ارائه شده  توسط Bruins و همكاران (1986) مدنظر بوده و ارائه شده است. نكته قابل توجه در تعاريف ارائه شده براي استحصال آب به شرحي كه بيان گرديده، وجود اتفاق نظر در زمينه شامل نشدن واژه استحصال آب به مهار، جمع آوري و ذخيره سازي آب از طريق احداث سد هاي مخزني در رودخانه هاي دائمي است.

با توجه به تعاريف بيان شده در فوق ، استحصال آب مشتمل برجمع آوري،  ذخيره و بهره برداري از آبهاي استحصال است كه منشاء آبهاي استحصالي نيز بارشهاي جوي و روانابهاي ناشي از آنها در اولين مراحل تشكيل و قبل از پيوستن به رودخانه هاي دائمي ميباشد. از اينرو براي استحصال آب با مفهوم ذكر شده لازم است از سامانه‎هاي سطوح آبگير استفاده شود. اما Ben-Asher وBores (1982) بر اين نكته تأكيد ويژه دارند كه سامانه هاي سطوح آبگير شامل سامانه‎هاي بزرگ مقياس استحصال آب، نظير سدهاي مخزني و حوزه هاي آب آبخيز بالادست آنها و بهره برداري از منابع آب زير زميني با عمق نسبتاً زياد نميشود. در مجموعه حاضر نيز سامانه هاي سطوح آبگير مشتمل بر شيوه ها و روشهائي است كه موجب جمع آوري يا تمركز ريزش هاي جوي و روانابهاي سطحي و زير قشري قبل از پيوستن به رودخانه هاي دائمي و ذخيره سازي آنها براي مصارف مختلف ميشوند. به طور مثال سامانه هاي آبگير پشت بامها، روانابهاي توليد شده از دامنه هاي شيبدار، سطوح آبگير روزميني،  بندهاي كوناه قابل احداث در آبراهه ها، سيستمهاي پخش سيلاب و زراعت سيلابي نمونه هاي از چنين سامانه هائي هستند.

در مجموع لازم است به اين موضوع توجه شود كه استحصال آب به طور  معمول به عنوان يك واژه پوششي براي مجموعه اي از روشهاي تجمع  و تمركز اشكال مختلف روانابهاي سطحي شامل رواناب پشت بام، جريانهاي سطحي روي زميني، جريان سيلابها، استحصال مستقيم آب باران، مه و شبنم بكار ميرود كه هدف از كار بست آنها در قالب سامانه هاي سطوح آبگير تأمين آب براي استفاده در كشاورزي، مصارف خانگي و شرب انسان و و دام است (Myers ، 1975، به نقل از Geddes).  تعريف مذكور با توجه به ساير تعاريف بيان شده در صفحات پيشن بر اين نكته تأكيد دارد كه روانابهاي سطحي به عنوان كليد اصلي در استحصال آب بوده و ساير عوامل لحاظ شده در تعاريف ارائه شده نظير منشاء روانابهاي سطحي، چگونگي تشكيل روانابها هدف و نحوء استفاده از آبهاي استحصال شده و چگونگي جمع آوري و ذخيره آب اجراء اصلي آن به حساب مي آيند. به اين ترتيب واژه هائي نظير «استحصال آب  باران » «استحصال باران» ، «جمع آوري آب بارن  «‌بخش سيلاب» ، «جمع آوري آب مه و شبنم» ، «جمع آوري روانابهاي سطحي در اولين مراحل تشكيل» ، و بالاخره «جمع آروي يخچه و برف» در قالب واژه استحصال آب اصولاً واژه هاي هيدرولوژيكي ميباشند. ولي بهنگامي كه هدف از استحصال آب به صور ياد شده براي تأمين آب كشاروزي باشد در اين صورت واژه استحصال آب به صورت واژه هيدرو اگرونومي مطرح ميشود. افزون بر اين بايد توجه داشت كه واژه رواناب يك واژه جامع است. به طور يكه مشتمل به كليه جريان هاي آب در سطح(جريانهاي سطحي آب) و جريانهاي زير سطحي (جريان هاي زير قشري) ميشود (Stibbe ، 1976). زيرا روانابهاي سطحي خود به دو جريان روزميني (جريان ورقه اي) و جريان متمركز رودخانه اي تقسيم ميشود و جريان زير قشري نيز به جريان آب در دورن توده خاك اطلاق ميگردد. كه به تدريج و به آرامي به رودخانه ها تخليه ميگردد و موجب ايجاد جريان پايه در مشاركت با جريانهاي آب هاي زير زميني ميشود. موضوع ياد شده از اين جهت داراي اهميت است كه روانابهاي مورد نظر در واقع روانابهاي  سطحي و زير قشري قبل ازرسيدن به رودخانه دائمي و يا فصلي ميباشند (Boers وهمكاران1986).  در اين ميان از واژه هائي نظير استحصال تندآبهاي ناگهاني، سيلابهاي پرحجم و سيلابهاي آني نيز در برخي از نوشتارهاي استفاده شده است كه به طور كلي در برگيرنده مفهوم آب دائمي جاري در رودخانه هاي دائمي نمي باشد . بهمين دليل استحصال يا بهره برداري از سيلابها در آبخيزهاي مياني در قالب واژه استحصال آب قرار گرفته و سيستم پخش سيلاب و زراعت سيلابي نيز از نظر تقسيم بندي از جمله سامانه هاي سطوح آبگير تلقي ميشوند. به طوري كه (Branis و همكاران، 1986) اصطلاح كشاورزي با روانابهاي سطحي را استحصال آب باران تلقي  نموده كه به موجب آن كشاورزي در نواحي خشك امكان پذير ميشود. به ديگر سخن، زراعت سيلابي و پخش سيلاب در عرصه هاي طبيعي با هدف ذخيره آب در پروفيل خاك به طور مستقيم، به مفهوم آبياري با رواناب ناشي از ريزشهاي جوي با استفاده از هر نوع سامانه آبگير و يا رودخانه فصلي و خشك رودها است. از سوي ديگر زراعت سيلابي و يا كشاورزي از طريق استفاده از روانابهاي جمع آوري و ذخيره شده شامل كليه سامانه‎هاي آبگيري ميشود كه آب جمع آروي شده از طريق آنها براي پرورش گياهان مورد استفاده قرارگيرد. در اين راستا، تعاريف مربوط به كشاورزي و احياي مراتع به استحصال آب از سامانه‎هاي آبگير طبيعي و مصنوعي است كه تحت عنوان استحصال آب از سطوح آبگير كوچك مقياس نيز مطرح ميباشد(Ben – Asher, Bore ، 1982). اما چنين تعريفي به مفهوم ايجاد محدوديت در استحصال و بهره برداري ازسيلابها نميباشد. زيرا استحصال آب از سطوح آبگير كوچك مقياس مبتني بر جمع آوري رواناب ها از سطوح آبگير كوچك (به طور معمول با وسعت 100 تا 300 متر مربع ) است، درحالي كه استحصال آب از آبخيزهاي طبيعي براي مصارف كشاورزي و احياء مراتع و توسعه محيط زيست از طريق مهار تندآبها و سيلابها استحصال آنها نيز به مفهوم استحصال آب در قالب سامانه هاي سطوح آبگير باران ميباشد . بهمين دليل است كه از واژه هاي «سامانه هاي پخش آب » و « سامانه هاي پخش سيلاب»، عده زيادي از متخصصين استحصال آب به عنوان سامانه هاي سطوح آبگير متشكل از خاكريزها، بندها و نهرهاي زهكش استفاده نموده اند             (Huibers ، 1985). در اين زمينه بايد توجه داشت كه پخش قشري از آب بر روي اراضي كم شيب نسبتاً پهناور و يا انحراف سيلابها از  رودخانه هاي فصلي و پخش آنها بر روي اراضي زراعي و مراتعي مجاور رودخانه ها به عنوان استحصال آب با بكار گيري سامانه هاي سطوح آبگير باران مد نظر ميباشد. (Tadmor و Shanan، 1969). و در هر حال واژه هاي «پخش آب» ، «انحراف آب رودخانه هاي فصلي» و «پخش سيلابها» و ذخيره آب در حوضچه ها و يا پخش آبهاي استحصال شده توسط نهرهاي گسترشي و يا حتي دخيره اي، واژه هاي هيدولوژي هستند كه كارشناساني مانند مانند Brunis (1986) ، Newman (1966) و Cunniugham (1970) از آنها نام برده اند.

به اين ترتيب ميتوان نتيجه گرفت كه وجه تمايز مهم بين تعاريف استحصال آب با ساير اصطلاحات مشابه و مترادف آن، در تصريح و تأكيد به سامانه هاي سطوح آبگير با تيمارهاي مصنوعي و يا بدون هر گونه تيماري در سطح آبگير، به عنوان بخش اصلي سامانه هاي استحصال آب است. در حالي كه در بيشتر تعاريف ارائه شده براي استحصال آب و سامانه هاي سطوح آبگير باران، تمامي روشهاي استحصال آب به استثناي استحصال آب درمسير رودخانه (از طريق احداث سدهاي مخزني) و انواع سامانه هاي سطوح آبگير اعم از سطوح طبيعي يا مصنوعي مد نظر ميباشند. به عنوان مثال، Critchely (1984) بر اين نكته تأكيد دارد كه عموماً ايجاد و توليد روانابهاي سطحي مستلزم  اجراي تيمارهاي خاص در سامانه هاي سطوح آبگير مصنوعي نميباشد، زيرا روانابهاي سطحي به طور طبيعي نيز با ريزش جوي بهنگامي كه پوشش گياهي در سطح خاك ناچيز بوده و يا وجود نداشته باشد ايجاد و توليد ميشود. به طور كلي اكثر متخصصين استحصال آب براساس تعاريف به عمل آمده از استحصال آب با استفاده از سامانه هاي سطوح آبگير باران، ‌عوامل زير را به عنوان ويژگيهاي اصلي  در مبحث استحصال آب تلقي نموده اند:

الف- ذخيره سازي آبهاي استحصال شده از سطوح آبگير طبيعي و مصنوعي در مناطق خشك و نيمه خشك با  توجه به خصوصيات ريزش هاي جوي و فصلي بودن نزولات، جزء اصلي و لازمه اجراي سامانه هاي استحصال آب است (Boers و Ben- Asher،  1982).

ب- براي استحصال آب و بهره برداري از روانابهاي سطحي، از يكسو نياز به وجود روانابهاي سطحي و از سوي ديگر به محل ذخيره و يا ناحيه دريافت كننده آبهاي استحصال شده ميباشد      (Brunis، 1986).

ج- سامانه هاي سطوح آبگير باران نقش جمع آوري و هدايت آبهاي استحصال شده را به نقاط پايين دست مجاور دارند. بهمين دليل سدهاي انحراف آب را نيز مي توان از انواع سامانه هاي سطوح آبگير باران به حساب آورد (Matlock و Dutt ، 1984).

د- سامانه هاي سطوح آبگير باران اصولاً سامانه هاي نسبتاً كوچك مقياس هستند. از اين رو، به طور معمول اين سامانه ها فاقد حوزه آبگير بزرگ بوده و مقادير آب قابل استحصال از آنها در مقايسه با سدهاي مخزني كه داراي حوزه هاي آبخيز وسيع هستند، اندك ميباشد                       (Ben- Ashr,Aoers ، 1982).

لینکهای مرتبط:

1- جمع آوری آب باران- بخش اول