جمع آوری آب باران water harvesting in arid and semi arid regions (استحصال آب باران)- بخش دوم

براي طبقه بندي روشهاي استحصال آب ضرورت دارد ابتدا منابع آب شناسائي و گروه بندي شود. زيرا در نبود چنين طبقه بندي و با توجه به تعاريف ارائه شده براي استحصال آب امكان ارائه طبقه بندي براي روشهاي متنوع استحصال آب و سامانه هاي سطوح آبگير سازگار به منظور جمع‎آوري ، ذخيره بهر برداري از آبهاي اتصال شده وجود نخواهد داشت. Cullis, Pacey(1976) منابع آب را براساس منشاء توليد به شرح شكل شماره (1) تقسيم بندي نموده اند. با توجه به شكل شماره 1، شايد بتوان با در نظر گرفتن مفهوم روانابهاي ورقه اي شكل سطحي (روانابهاي غير متلاطم) و روانابهاي متمركز (روانابهاي متلاطم)، ‌استحصال آب را به دو گروه متفاوت تقسيم بندي نمود. به طوري كه در هر دو گروه آبهاي جاري در رودخانه ها و آبهاي زيرزميني در مبحث استحصال آب با استفاده از سامانه هاي سطوح آبگير باران دخالت داده نميشوند. به ديگر سخن، منبع اصلي توليد آب در استحصال آب ريزشهاي مستقيم جوي به صورت باران، برف مه، شبنم و امثالهم ميباشد كه موجب توليد يا ايجاد دو نوع مختلف از روانابهاي سطحي شامل روانابهاي ورقه اي و روانابهاي متمركز و پرحجم با قدرت فرسانيدگي خاك ميشود. به طوري كه استحصال سيلابها در اين گروه بندي مربوط به روانابهاي متمركز و پر حجم ميباشد در حالي كه حجم آوري آب باران در مقياس هاي كوچك محدود به روانابهاي سطحي ورقه اي شكل است كه به طور معمول از سطوح آبگير با طول كمتراز 50 الي 150 متر ايجاد ميشوند شايان ذكر است كه طبقه بندي ذكر شده، تنها با تعريف جمع آوري آب باران و مفهوم روانابهاي متلاطم و متمركز به شرحي كه بيان شد، انطباق دارد و همان طور كه قبلاً نيز بيان گرديد جمع آوري آب باران و انبارش آن به طور معمول با كاربست سامانه هاي سطوح آبگير با مقياس كوچك انجام ميشود. هر چند اتلاق واژه استحصال آب از اين طريق ميتواند اصولي باشد اما در عمل به آن استحصال آب باران گفته ميشود (Cullis, pacey، 1986). زيرا هدف و منظور اصلي، جمع آوري و انبارش آب باران قبل از ايجاد روانابهاي سطحي به صورت متمركز و متلاطم است (Stern ،1982) از اينرو سطوح آبگير طبيعي يا مصنوعي كه با كاربست آنها آب در شيبهاي با طول كمتر از 150 تا 50 متر جمع آوري ميشود بدون اينكه موجب فرسايش خاك شود را سطوح آبگير باران ميگويند. با توجه به تعريف و مفهوم جمع آوري آب باران به طور كلي سه گروه يا دسته از سامانه هاي سطوح آبگير باران از يكديگر به شرح زير قابل تفكيك ميباشند:

الف – پشت بامها،

ب- سطوح آبگير مصنوعي روي زمين (آبخيزهاي كوچك مقياس از نظر اندازه ها)،

ج - سطوح آبگير بسيار كوچك با طول شيب كمتر از 150 تا 50 متر ( Cullis,pacey، 1986).

در شكلهاي شماره 2 الي 4، اشكال سه گانه سطوح آبگير باران ياد شده با در نظر گرفتن تعريف سطوح آبگير باران و هدف از جمع آوري و انبارش ريزشهاي جوي جهت تأمين آب براي مصارف مختلف ارائه شده است.

تقسيم بندي سامانه هاي سطوح آبگير در مقياس كوچك (Microcatchment) در قالب سه گروه عمده ياد شده، تنها از نظر موقعيت مكاني و طول شيب است. در حالي كه گروه بندي صحيح و اصولي سامانه ها ي سطوح آبگير بايد براساس نوع سطح آبگير، نحوء را انبارش آبهاي استحصال شده و موارد مصرف آب ذخيره شده انجام شود. بر اين اساس در جدول شماره 1-1 جزئيات طبقه بندي با لحاظ موارد ياد شده ارائه شده است.

جدول شماره 1-1: طبقه بندي سامانه هاي جمع آروي آب باران (استحصال آب باران) بر اساس سطح آبگير، نوع مخزن، دخيره آب و استفاده از آبهاي استحصال شده (Cullis, Pacey، 1986).

سطوح آبگير كوچك مقياس براي جمع آوري روانابهاي سطحي ورقه اي (جريان هاي غير متلاطم)	سطوح آبگير بزرگ مقياس براي جمع آوري روانابهاي متمركز (جريان هاي متلاطم)
- انواع پشت بامها - سطوح آبگير روزميني با طو ل شيب كمتر از 150 تا 50 متر به صورت سطوح آبگير درون مرزعه اي	- سطوح شيبدار طويل با طول شيب بيش از 50 تا 150 متر و شيارها و آبكند ها ي نسبتاً عميق	جريانهاي سيلابي در دشت ها آبراهه ها، خشكه رودها، رودخانه هاي فصلي و كليه جريانانهاي متلاطم در شبكه آبراهه ها
روش هاي انبارش آبهاي استحصال شده	موارد مصرف آب هاي ذخيره شده
- - ذخيره در مخازن هوائي - - ذخيره در مخازن روي زمين - - ذخيره در مخازن زير زمين - - بندهاي ذخيره آب در مقياس كوچك - - ذخيره رطوبت در پروفيل خاك	- شرب و مصارف خانگي ( از سطوح آبگير صخره اي ،با پوشش سنگي يا بتني) - شرب ، مصارف خانگي ، شرب دام و آبياري - شرب- مصارف خانگي ، شرب دام ، آبياري، - شرب- مصارف خانگي ، شرب دام ، آبياري - پخش سيلاب با هدف زراعت سيلابي و آبياري - تكميلي، احياء پوشش گياهي، درختكاري و جنگلكاري - پخش سيلاب با هدف تقذيه مصنوعي آبخوانها

با توجه به شكل 1-1 و جدول 1-1 به اين ترتيب از نظر منشاء اصلي آب، سامانه هاي سطوح آبگير باران به سه گروه به شرح زير تقسيم ميشوند (Reij و همكاران، 1988):

الف - سامانه هاي ويژه استحصال آب رودخانه هاي دائمي و فصلي،

ب – سامانه هاي ويژه استحصال آب از منابع آب زير زميني و روانابهاي زير قشري،

ج – سامانه هاي ويژي استحصال مستقيم آب باران در محل نزول و يا در اولين مراحل تشكيل روانابهاي سطحي ورقه اي شكل.

د - سامانه هاي ويژه استحصال تند آبها و سيلابها به صورت روانابهاي سطحي متلاطم و متمركز درياي دامنه هاي شيبدار، خشكه رودها، آبراهه ها و مسيلها.

شايان ذكر است كه استحصال آب از رودخانه هاي دائمي و فصلي از طريق احداث سدهاي مخزني و انحرافي و استحصال آب از منابع آب زيرزميني از طريق چاه هاي نيمه عميق و عميق به دلايلي كه قبلاً بيان گرديد در قالب مبحث استحصال آب، مجموعه حاضر با مفهوم جمع آوري، انبارش و بهره برداري از آبهاي اتصال شده، قرار نمي گيرند. زيرا در اين مجموعه استحصال آب با كاربست سامانه هاي سطوح آبگير باران در برگيرنده جمع آروي مستقيم آب باران در محل نزول، روانابهاي سطحي ورقه اي و متمركز قبل از پيوستن به رودخانه هاي دائمي و فصلي، استحصال تند آبها و سيلابهاي نسبتاً پرحجم و متلاطم درياي دامنه ها، آبراهه ها، مسيل ها و خشكه رودها و بالاخره استحصال روانابهاي زير قشري مد نظر ميباشد. بطوري كه براي جمع آوري، انبارش و بهره‎برادري از آب باران در رودخانه هاي فصلي و دائمي الزاماً نياز به احداث سامانه هايي است كه ممكن است ضمن تشابه از لحاظ مفهوم و هدف از نظر نكات فني، ساختاري از يكسو و موارد مصرف آبهاي استحصال و ذخيره شده از سوي ديگر با يكديگر متفاوت باشند. به طور مثال جمع‎آوري آب باران از پشت بام منازل و ساختمان ها، جمع آوري و ذخيرهسازي آب باران در توده خاك و استحصال آب از چاه هاي دستي كم عمق، جمع آوري آب باران و استحصال راونابهاي سطحي ورقه اي با هدف ذخيره رطوبت در پروفيل خاك جهت استقرار پوشش گياهي و يا زراعت از جمله مباحث مورد نظر در چارچوب مجموعه حاضر مي باشند

افزون بر اين، سامانه هاي سطوح آبگير باران را ميتوان از لحاظ موقعيت محل استقرار، نوع تيمارهاي مصنوعي در سطوح آبگير، شكل ظاهري، و چگونگي عملكرد، و كاربرد و نوع رواناب (از لحاظ عمق و حجم جريان آب) به شرح زير تقسيم طبقه بندي نمود (Cullis, Pacey ، 1986):

الف – سامانه هاي سطوح آبگير باران با سطح تيمار شده (مصنوعي ) شامل:

الف – 1 – سامانه هاي جمع آوري آب باران براي انبارش آب جهت مصارف شرب و خانگي (شكل شماره1-8).

الف- 2 – سامانه هاي جمع آوري آب باران براي دخيره رطوبت در پروفيل خاك جهت زراعت، درختكاري و احياي پوشش گياهي در مراتع از طريق استحصال مستقيم ريزشهاي جوي درمحل نزول و يا روانابهاي سطحي ورقه اي (شكل شماره 1-9).

ب- سامانه هاي سطوح آبگير باران با سطح آبگير طبيعي شامل:

ب-1 - سامانه هاي جمع آوري آب باران و روانابهاي نسبتاً متلاطم براي آبياري تكميلي و يا زراعت سيلابي از طريق ذخيره رطوبت در پروفيل خاك و يا تغذيه مصنوعي آبخوانهاي نيمه عميق و استحصال آب ازطريق چاه هاي دستي (شكل هاي شماره 1-10 و1-11)

ب-2- سامانه هاي جمع آوري آب باران و روانابهاي متلاطم از طريق ذخيره آب در حوضچه‎ها و مخازن سطحي جهت تأمين آب شرب دامها و آبياري تكميلي (شكل شماره 1-12)

ب-3- سامانه هاي جمع آوري آب باران و روانابهاي متلاطم پر حجم با هدف پخش سيلاب جهت زراعت نيمه ديم، احياي پوشش گياهي در مراتع، ايجاد مراتع مشجر و جنگلكاري در مناطق خشك و نيمه خشك

ب-4 – سامانه هاي جمع آوري آب باران و روانابهاي سطحي با سطوح آبگير تلفيقي (مصنوعي و طبيعي) جهت ذخيره رطوبت در پروفيل خاك براي زراعت، احياي مراتع، تغذيه آبخوانهاي نيمه عميق و يا ذخيره سازي آب جهت مصارف مورد نظر(شكل شماره 1-15و1-16).

ج- سامانه هاي سطوح آبگير باران زير زميني شامل؛

ج-1 – سامانه كاريز ياقنات (شكل شماره 1-17)

ج-2 – سامانه چاه هاي افقي (شكل شماره 1-18)

لازم به توضيح است كه سامانه هاي سطوح آبگير باران از نقطه نظر اينكه در داخل يا خارج ازمحل مصرف آبهاي ذخيره شده باشند نيز به دو گروه سامانه هاي برون و دورن مزرعه اي تقسيم ميشوند (;Cullis, Palcy 1986، Reij و همكاران 1988). به طوري كه سامانه هاي سطوح آبگير برون مزرعه اي به سامانه هائي گفته ميشود كه سطح آبگير آنها در خارج ازمحل ذخيره و مصرف آبهاي استحصال شده قرار دارد و معمولاً آبهاي جمع آوري شده توسط مجراي انتقال به مخزن يا محل مصرف هدايت ميشود (شكل شماره 1-19). به هنگامي كه سطح آبگير به عنوان جزء جمع‎آوري كننده آب باران و روانابهاي سطحي با محل ذخيره و مصرف آب بصورت توأم و بدون مجراي انتقال باشد، در اين صورت به آن سامانه درون مزرعه اي گفته ميشود (شكل شماره 1-20). افزون بر اين، برخي از متخصصين استحصال آب، سامانه هاي سطوح آبگير باران را از نظر شكل و كاربرد به گروه هاي متفاوتي تقسيم بندي نموده اند. به نحوي كه در اين رابطه مهمترين تقسيم بندي انجام شده شامل موارد زير است . (Reij و همكاران 1988 Cullis, Palcy، 1986):

الف - سامانه هاي سطوح آبگير باران مصنوعي جهت آوري آب براي تأمين آب شرب انسان ودام و مصارف خانگي ( به شكل شماره 1-2 و 1-3 مراجعه شود).

ب – سامانه هاي سطوح آبگير مصنوعي و تيماره شده. جهت جمع آوري آب براي تأمين آب كشاورزي و ذخيره رطوبت در پروفيل خاك با هدف احياي پوشش گياهي در مراتع و جنگلكاري در مناطق خشك و نيمه خشك (شكل هاي شماره 1-21 الي 1-25).

لازم به توضيح است كه منظور از سطوح آبگير تيمار شده سطوح آبگيري هستند كه با انجام يك سري اقدامات نظير تسطيح، جمع آوري سنگريزه و بقاياي گياهي ، كوبيدن و قشردن خاك، سنگفرش و ايجاد سطح غير قابل نفوذ با استفاده از مواد شيميايي، ‌سيمان، مالچهاي نفتي و امثالهم احداث و آماده مي شوند.

لینک مطالب قبلی:

جمع آوری آب باران- بخش اول

جمع آوری آب باران water harvesting in arid and semi arid regions (استحصال آب باران)- بخش دوم

مطالب مشابه :

فرسايش گالي Gully erosion

تحلیل ساختاری و سایزموتکتونیکی گسل دهشیر

نقش سازند تبخيري گچساران در ويژگيها ي ريخت – زمينساختي درياچه سد مخزني جره ، رامهرمز

جمع آوری آب باران water harvesting in arid and semi arid regions (استحصال آب باران)- بخش دوم

بررسی شاخص کاویتاسیون در سرریز سد بالارود به کمک CFD

PDF search about hydrology manual

آيين نامه طراحي بنادر و سازه هاي دريايي ایران (مهندس حسن فراهانی)

شبيه سازي سازه هاي رسوبگير درون آبراهه اي