بخش کشاورزی یکی از مهم‌ترین بخش‌های اقتصادی در کشور است و کمبود آب، به‌عنوان اصلی‌ترین عامل محدودکننده تولید محصولات کشاورزی محسوب می‌شود. به گزارش ایسنا، ایران به عنوان یکی از کشورهای واقع در کمربند خشک کره زمین با مشکل کم‌آبی مواجه است‌، رشد فزآینده جمعیت، نیاز به محصولات کشاورزی و دامی و محدودیت منابع آب و خاک به‌عنوان بستر اصلی تولیدات کشاورزی، مسئله کم‌آبی را به گونه‌ای بسیار جدی فرا روی کشور قرار داده است.

ماهواره ها می توانند طیف وسیعی از معیارهای کیفیت آب مانند دما، کاهش نور، لکه های روغن، مواد آلی، کلروفیل، کدورت و نوع زیستگاه بنتیک را ارائه دهند. برنامه های کاربردی تحقیقاتی و عملی با فناوری های ماهواره ای جدیدتر از جمله ماموریت های عملیاتی مانند European Sentinels، ماموریت های تجاری با وضوح 2-5 متر، و ماموریت های جدید و فوق العاده جدید، مانند ماموریت های NASA PACE و GLIMR، پیشرفت کرده و به سرعت بهبود یافته است.

با خرسندی اعلام می کنیم که فراخوان مقاله برای کنفرانس آینده IWA LET تا 30 سپتامبر 2021 باز خواهد بود. این آخرین فرصت برای ارائه مقاله در مورد فناوری های پیشرفته آب و فاضلاب است. ارسال مقاله برای LET2022 به شما این امکان را می دهد که کار خود را به مخاطبان جهانی ارائه دهید و فرصت چاپ در یک مجله معتبر بین المللی معتبر را ارائه دهید.

این ماه دانیلا بمفیکا، مدیر برنامه های استراتژیک و مشارکت IWA، در مورد کار IWA و دلیل اهمیت آن در تأمین برابری آب و سلامت عمومی جهانی، به ویژه در شرایط همه گیر جهانی، با شبکه خبری نوآوری صحبت کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کار IWA به پایین بروید و نظرات کارشناس را در مورد مسائل جاری آب جهانی بشنوید.

معاون آب و آبفای وزیر نیرو با بیان اینکه نیازمند تغییر حکمرانی در بخش آب هستیم، گفت: حکمرانی خوب آب با توجه به چهار وجه محیط، اجتماعی، سیاسی و اقتصادی امکان‌پذیر است. قاسم تقی‌زاده خامسی در گفت و گویی رادیویی با تاکید بر ضرورت یک مدیریت قدرتمند در حوزه آب کشور گفت: با توجه به اینکه ایران در یک منطقه خشک و نیمه خشک قرار دارد و ۸۵ درصد مساحت کشور در منطقه خشک و نیمه خشک است و از طرفی قرار گرفتن ۴۵ درصد جمعیت کشور در مناطقی که بیش از ۲۰ درصد از منابع آبی را دارند و نیز پدیده تغییر اقلیم که چند سال اخیر شاهد آن بوده‌ایم، نیازمند یک مدیریت و ساز و کار قوی به‌ویژه در حوزه آب کشور هستیم.

با توجه به کاهش بارش‌ها در پاییز پیش رو می‌توان گفت پیامدهای خشکسالی مانند افزایش حاشیه‌نشینی و نرخ بیکاری بیشتر به چشم خواهد آمد.  روزنامه جام جم نوشت: «پاییز خشک دیگری در راه است. این گزاره می‌تواند در آوار اخبار تلخ این روزها اتفاقی معمولی باشد که حالا از زبان رئیس مرکز ملی خشکسالی و مدیریت بحران سازمان هواشناسی اعلام شده، اما این ظاهر ماجراست و آن چه پشت این خبر به ظاهر معمولی نهفته حکایت از اتفاقات سیاه‌تری دارد. هر چند تعدد و توالی اخبار بد این روزها جایی برای دوراندیشی چنین اخباری نمی‌گذارد اما پیامدهای خشکسالی پاییزی سال گذشته و امسال اتفاقا خیلی زود خودش را نشان می‌دهد و بدتر این‌ که اولین تاثیر آن در معیشت ما مردم است. تاثیرات آب و هوایی شاید تا چند سال پیش تنها در میانه هشدارهای فعالان محیط زیست و از زبان آنها شنیده می‌شد اما از وقتی این پیامدها به صورت مستقیم در زیست شهروندان نمود پیدا کرده حالا می‌توان حتی آن را در ‌یک تاکسی هم از زبان مسافران شنید.

از دو دهه قبل تاکنون بیش از ۱۰۰چاه کارستی در منطقه غرب ایران حفاری شده است که در تامین آب در شرایط اضطراری و بحران راهگشا بوده‌ است ولی متخصصان حوزه آب‌های کارستی بر این باورند که "کارست" برای ماندن به جایگاه رسمی با متولی مشخص و توانمند نیاز دارد؛ در غیر این صورت اگر اقدام به برداشت بدون مدیریت شود، نتایج مهیب آن در دهه‌های آینده رخ نشان خواهد داد.  توسعه پایدار زمانی رخ می‌دهد که در اجرای عملیات عمرانی، آینده‌ای مطلوب برای جوامع بشری تصور شود به گونه‌ای که در آن شرایط زندگی و استفاده از منابع، بدون آسیب رساندن به یکپارچگی، زیبایی و ثبات نظام‌های حیاتی، نیازهای انسان را برطرف می‌سازد.

برای چندین دهه نرم‌افزار MIKE از شرکت DHI استاندارد‌هایی را برای آنچه در مدل‌سازی آب امکان‌پذیر است را تعیین کرده و اکنون اینه شرکت این محصول خود را معرفی کرده است که با ویژگی‌های جدید و فراوان آن، بسیاری از امکانات جدید را فراهم می‌کند که کار شما را حتی بیشتر تسهیل می‌کند. MIKE تمام چرخه‌های محیط‌های آبی را به شیوه‌ای بسیار جامع و به همراه ویژگی‌های بیشتر از قبل شامل می‌شود. اگر شما بر روی منابع آبی دریاها، بنادر و سواحل، مدیریت منابع آب، رودخانه‌ها، سیل، شهر‌ها، آب‌های زیرزمینی و یا فاضلاب کار می‌کنید این نرم‌افزار برای نیازهای مدل‌سازی شما طراحی شده است. تقاضا برای ابزارهای پیشرفته و نوآورانه‌ مدل‌سازی به طور مداوم در حال افزایش است و DHI تلاش می‌کند تا در خط مقدم برطرف کردن این نیازها باشد و محصولات و خدماتی را ارائه کند تا با نیازهای مدل‌سازی خاص کاربر مطابقت دارد. در این نسخه از برنامه، مدل‌سازی نرم‌افزار حتی کارآمدتر شده است و از جمله قابلیت استفاده و انعطاف‌پذیری برنامه بهبود یافته است.

Hydraulic Calculator یک ماشین حساب جامع برای مهندسین هیدرولیک است که در ابتدا توسط CE CALC طراحی و توسط Up2Specs Engineering در قالب یک نرم افزار تحت ویندوز منتشر شد. از این نرم افزار برای انجام محاسبات رایج در طراحی‌های هیدرولوژی مانند شدت بارش، حجم خروجی آب حاصل از طوفان و زمان تجمع منابع آبی استفاده می‌شود. از دیگر قابلیت‌های این نرم افزار می‌توان به انجام محاسبات طراحی جمع‌آوری و نگه‌داری آب حاصل از بارش، طراحی کانال‌های خروجی فاضلاب، کانال‌های باز، طراحی مجرای آب زیر جاده مخصوص بزرگراه‌ها، طراحی فاضلاب بر پایه نیروی گرانش و محاسبات توزیع آب نظیر سیستم‌های پمپاژ، فشار لوله‌های انتقال، تعداد خطوط و نیروی چاه اشاره کرد.

WMS محصول قدرتمند شرکت Aquaveo نرم افزاری تخصصی در زمینه مدل‌سازی حوضه‌های آب‌خیز و منابع آب زیر زمینی بوده که توانسته است طیف کاملی از ابزارهای مدل‌سازی و تجزیه و تحلیل منابع آبی را برای تمامی فازهای هیدرولوژیکی و هیدرولیکی در یک محیط واحد ارائه دهد. این نرم افزار ابزارهای قدرتمندی برای مدل‌سازی فرایندهای خودکار شامل استخراج اتوماتیک حوزه آب‌خیز، محاسبه پارامترهای هندسی، محاسبه همپوشانی لایه‌ها در GIS، استخراج مقطع عرضی از داده‌های عوارض زمین و طراحی سیستم‌های لوله‌کشی مقابله با طوفان به مهندسین ارائه می‌کند.

AquaChem یکی از محصولات شرکت بزرگ و نام آشنای Schlumberger است که برای کسانی که با داده‌های آب‌های زیرزمینی سر و کار دارند طراحی شده و کارایی آن برای پروژه‌هایی است که نیاز به مدیریت، تجزیه و تحلیل و گزارش داده‌های کیفیت آب‌های زیرزمینی دارند. ابزار تجزیه و تحلیل AquaChem طیف گسترده‌ای از کارایی‌ها و محاسبات مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل، تفسیر و مقایسه داده‌های کیفیت آب را پوشش می‌دهد. این ابزار شامل تبدیل ساده‌ی واحد‌ها، تعادل شارژ, آمارگیری و مخلوط کردن نمونه‌ها برای انجام کارهای پیچیده تر از جمله گرفتن ماتریس همبستگی و محاسبات Geothermometer است. این توانایی‌های تحلیلی قدرتمند با انتخاب گسترده از طرح‌ها و نمودارهای ژئوشیمیایی معمول به کار رفته برای نشان دادن خصوصیات شیمیایی داده‌های کیفیت آب تکمیل می‌شود.

Visual MODFLOW Flex محصول شرکت Waterloo Hydrogeologic و Schlumberger یکی از تخصصی‌ترین نرم افزارهای شبیه‌سازی و آنالیز آب‌های زیرزمینی و انتقال پسماند است. این نرم افزار با ارائه ابزار آنالیز و کالیبراسیون به همراه مصورسازی سه‌بعدی، مهندسان حوزه‌ی آب‌زمین‌شناسی را قادر می‌سازد تا به مطالعه پراکندگی و حرکت آب‌های زیرزمینی در خاک و سنگ‌های پوسته زمین به‌ویژه در سفره‌های آب زیرزمینی بپردازند. پروژه‌های تعریف شده در این نرم افزار قابلیت خروجی Surfer ASCII داشته که امکان ویرایش در محیط‌های دیگر نظیر Surfer و ArcMap و QGIS را فراهم می‌آورد.

AqQA محصول RockWare نرم‌افزاری جهت تجزیه و تحلیل کیفی آب‌های زیرزمینی می‌باشد. با استفاده از این نرم‌افزار می‌توانید نتایج تحلیل‌های شیمیایی خود را در صفحه گسترده‌ای که به خصوص برای این منظور تهیه شده است نگه دارید. تبدیل واحدهای لازم در داخل همین صفحات گسترده انجام می‌شوند و در آخر پس از بررسی تجزیه و تحلیل‌های به دست آمده می‌‌‌توان نمودار‌های مورد نیاز را در همین صفحه رسم کرد.

Processing Modflow نرم افزاری حرفه ای و پیچیده است که با هدف کمک به شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی از طریق سفره های آب و ایجاد مدل های ویژوال از آن ها ایجاد شده است. بکارگیری این نرم افزار می تواند برای متخصصان ای حوزه که در مؤسسات تحقیقاتی و شرکت های مشاوره فعالیت دارند، یا افرادی که در این حیطه به تحقیق و آموزش در محیط های آموزشی مشغول هستند، بهترین راه حل محسوب شود. باید یه این نکته نیز توجه شود که Processing Modflow یک نرم افزار پیشرفته است که برای استفاده کارآمد از آن بایستی دانش لازم در این حوزه را کسب نموده باشید و با تکنیک های موجود در این زمینه آشنا باشید تا بتوانید از عناصر، ابزارها و توابع پیشرفته ای که هریک عملیات خاصی را انجام می دهند به خوبی استفاده کنید.

GMS Premium محصول شرکت کمپانی Aquaveo نرم افزاری با رابط کاربری گرافیکی و کاملاً قابل فهم است که قابلیت‌های فراوانی را در زمینه مدل‌سازی و شبیه‌سازی سه‌ بعدی آب‌های زیرزمینی در اختیار کاربرانش قرار می‌دهد. مدل‌های سه‌ بعدی ساخته شده توسط این نرم افزار در واقع سیستم واقعی آب‌های زیرزمینی را شبیه‌سازی می‌کند تا کاربر قادر به تجزیه و تحلیل، مدیریت و همچنین بررسی کنش‌ها و واکنش‌ها در یک سیستم هیدرودینامیکی باشد.

صحبت‌های اخیر وزیر نیرو درباره استفاده از منابع آب ژرف با انتقاد برخی کارشناسان مواجه شده چراکه به اعتقاد آنها این موضوع ابعاد مختلفی دارد که در شرایط فعلی نمی توان به آن ورود کرد. براساس مستندات علمی موجود، آب‌های ژرف شامل آب‌های زیرزمینی است که در عمق بیش از ۱۵۰۰ متری زمین قرار دارد. البته برخی کارشناسان آب‌های پایین‌تر از عمق ۳۰۰ متری زمین را آب ژرف می‌دانند، چراکه به سادگی قابل دستیابی نیست. هرچند بخشی از این آب‌ها، به عنوان آب‌های فسیلی چندین هزار ساله و تجدیدناپذیر شناخته می‌شود، اما تحقیقات علمی نشان می‌دهد حجم عظیمی از آب‌های ژرف، قابل استفاده است.

خشکسالی تقریباً بر همه ابعاد محیط و جامعه تأثیر می گذارد و به طور مستقیم بر دستیابی به اهداف توسعه پایدار تأثیر می گذارد. شرایط خشکسالی غالباً تا زمانی که کمبود آب شدید نشود و تأثیرات نامطلوب بر محیط زیست و جامعه آشکار شود، قابل توجه نیست. تاثیرات خشکسالی ممکن است تحت تأثیر بافرهای سازگار (مانند ذخیره آب یا خرید خوراک دام) قرار گیرد یا مدت طولانی پس از عادی شدن بارندگی (به عنوان مثال به دلیل کمبود آب زیرزمینی یا مخزن) ادامه یابد. همانطور که در کادر 3.1 توضیح داده شده است، توسعه آهسته و مدت طولانی خشکسالی، از جمله ویژگی های دیگر، ممکن است با تأثیرات فراتر از تلفات کشاورزی مشترک همراه شده و کمی و تعیین اثرات خشکسالی را پیچیده کند.

خشکسالی یک ویژگی مکرر در همه اقلیم ها است و عموماً با توجه به میانگین آب و هوای بلند مدت یک منطقه مشخص می شود. با توجه به ماهیت پیچیده خشکسالی، تعریف آنها در مناطق اقلیمی متفاوت است و به طور سنتی در بخش های آسیب دیده و رشته های علمی متفاوت است. بنابراین مقایسه ویژگی های خشکسالی در زمان و مکان دشوار است.

آبهای زیرزمینی منبع مهم آب شیرین برای تامین آب خانگی و آبیاری کشاورزی است. آبهای زیرزمینی حدود 38 تا 50 درصد از نیاز آبی جهانی آبیاری را تشکیل می دهند و تا حدی نیازهای داخلی یک سوم تا نیمی از جمعیت جهان را برآورده می کند. آبهای زیرزمینی همچنین به عنوان یک بافر مهم برای ارضای نیازهای انسانی و کشاورزی در طول خشکسالی عمل می کند. با این حال، پمپاژ شدید منجر به کاهش قابل توجه سطح آبهای زیرزمینی در چندین منطقه، اغلب نیمه خشک تا خشک، در جهان شده است. نمونه هایی از این مناطق شامل بخش هایی از استرالیا، دره مرکزی کالیفرنیا، شمال شرقی چین، شمال غربی و شمال شرقی هند، خاورمیانه و فلات تبتی است به این کاهش منابع آب زیرزمینی، همراه با خشکسالی های متوسط ​​تا شدید، خطرات قابل توجهی برای امنیت آب و غذا به همراه دارد. علاوه بر این، ماهیت ناپایدار آن می تواند منجر به تأثیرات گسترده ای از جمله درگیری بر سر منابع آب شود. پیامدهای زیست محیطی شامل نفوذ آب دریا، فرونشست سطح زمین، کاهش جریان آب، افت کیفیت آب، از دست رفتن چشمه ها و تالاب ها و تخریب زیست محیطی است.

تعاملات انسان و محیط زیست در گسترش خشکسالی

مثالهای ذکر شده در بالا نشان می دهد که خطر خشکسالی، فعالیتهای انسانی، مدیریت خشکسالی و اثرات خشکسالی به شدت در هم تنیده شده اند و خشکسالی ها را نمی توان خطرات کاملاً طبیعی تلقی کرد. به عنوان مثال، کمبود آب زمانی رخ می دهد که تقاضای آب بیشتر از میزان دسترسی به آب باشد - وضعیتی که می تواند در صورت کمبود آب (خشکسالی) یا زمانی که تقاضای زیادی وجود دارد (به عنوان مثال در موج گرما) ایجاد شود. علاوه بر این، یکی از اهداف مدیریت آب از نظر تاریخی کاهش خشکسالی با تمرکز بر ذخیره آب برای غلبه بر دوره های خشک و تأمین آن در مناطق خشک بوده است. با این حال، پیامدهای ناخواسته ای از فعالیت های انسانی بر خشکسالی وجود دارد، به عنوان مثال، اثرات تغییر کاربری زمین و برداشت بیش از حد آب. سیستم های اقتصادی اجتماعی تحت تأثیر خشکسالی قرار دارند و همچنین محرک خشکسالی هستند. بخش 1.3 در زیر این تأثیرات را مورد بحث قرار می دهد. درک و افزایش آگاهی از نقش جامعه به عنوان محرک خشکسالی و تعاملات پیچیده بین جامعه و خشکسالی برای کاهش اثرات خشکسالی بسیار مهم است.

عوامل مخدوش کننده خشکسالی: خطرات ترکیبی

هنگامی که خطرات مختلف به طور همزمان رخ می دهد، یک عارضه دیگر بوجود می آید. بررسی اخیر توسط Zscheischler و همکاران. (2020) طبقه بندی وقایع آب و هوایی و آب و هوایی مرکب را در چهار گونه پیشنهاد کرد: (1) پیش شرط (پیش شرط تاثیرات را تشدید می کند)، (2) چند متغیره (رانندگان متعدد و یا خطرات منجر به ضربه می شود)، (3) ترکیب زمانی ( پی در پی خطرات منجر به ضربه) و (4) ترکیب فضایی (خطرات در چندین مکان متصل باعث ایجاد اثرات تجمعی می شود). در حالی که مرزهای بین این انواع مبهم است، طبقه بندی پیشنهادی باید به تمایز و مدل سازی تأثیرات رویدادهای مرکب در رشته های مختلف کمک کند.