منابع آب زیرزمینی در سطح جهان حدود 50 درصد از کل آب آشامیدنی، حدود 40 درصد از آب مورد استفاده برای کشاورزی آبی و حدود 30 درصد از تامین آب مورد نیاز برای صنعت، و همچنین حفظ اکوسیستم های آبی، حفظ جریان پایه رودخانه ها و جلوگیری از فرونشست زمین و آب دریا را تامین می کند. در مواجهه با تغییرات غیرقابل پیش‌بینی جهانی، نیاز به افزایش درک خود از آب‌های زیرزمینی، بهبود حکمرانی آن و اجرای شیوه‌های مدیریت پیوسته و تطبیقی ​​وجود دارد. موضوع امسال روز جهانی آب «آب‌های زیرزمینی: قابل مشاهده کردن نامرئی» است، که بر نیاز حیاتی برای افزایش آگاهی در مورد این منبع مهم آبی که نیاز به مدیریت دقیق و حفاظت جهانی در سطح جهانی دارد، تاکید می‌کند. آب های زیرزمینی همچنین موضوعی کلیدی در کنگره و نمایشگاه جهانی آب IWA خواهد بود که در سپتامبر 2022 در کپنهاگ برگزار می شود.

دبیر کارگروه ملی مخاطرات طبیعی با بیان اینکه نزدیک به حدود ۲۰ میلیون نفر از جمعیت شهری در زون‌های فرونشستی با نرخ‌های متفاوت واقع شدند، گفت: بررسی هایی که به صورت کشوری انجام شده نشان داده می شود که از ۳۱ استان در ۱۸ استان شاهد رخداد فرونشست هستیم. دکتر علی بیت الهی در گفت‌وگو با ایسنا، درباره فرونشست زمین و چالش‌هایی که ایجاد کرده است، اظهار کرد: به فرونشست زمین در بازه زمانی اواخر دهه ۷۰ تا به حال که نگاه می کنیم تفاوتی در زمینه آشنایی افراد با آن احساس می شود. حالا موضوع فرونشست زمین به دفعات مطرح می شود و روی میز مسئولین آمده است؛ در حالی که پیش از این به این طریق نبود. البته از این نظر که آیا اقدامی برای کاهش این پدیده صورت گرفته یا خیر؟ باید گفت که این شرایط تفاوتی با بیست و چند سال قبل ندارد و اقدام چشمگیرانه یا قابل ملاحظه ای در این خصوص انجام نشده است.

مهرماه ۱۴۰۰ اعلام شد که ۴۵۸ میلیون مترمکعب آب در سدهای تهران ذخیره شده، در حالی که در زمان مشابه سال پیش، این مقدار برابر ۷۵۳ میلیون مترمکعب بوده است. این موضوع نشان‌ دهنده ۲۹۵ میلیون مترمکعب کسری مخازن سدهای پنجگانه تهران در مهرماه سال جاری است و تصور کنید که در دوره بارش یعنی پاییز و زمستان سال ۱۴۰۰، سدهای تهران نتوانند این کسری را جبران کنند. در این صورت، به اعتقاد کارشناسان، در خوشبینانه‌ترین حالت، جیره‌ بندی آب تهران در تابستان ۱۴۰۱ قطعی خواهد بود.

 انتقال آب از تونل رودخانه کرج به تهران ۱۵ سال پس از کلنگ‌زنی و از سال گذشته آغاز شده است. این تونل ظرفیت آن را دارد که سالانه ۳۴۰ میلیون مترمکعب آب را به طور مستقیم از پشت سد امیرکبیر به تهران منتقل کند. انتقالی که به دلیل حذف مسیر رودخانه کرج مورد اعتراض بسیاری از فعالین زیست محیطی قرار گرفت. منتقدان این طرح معتقدند وقتی آب مورد نیاز تهران سال‌هاست پس از طی کردن مسیر طبیعی رودخانه از آبگیر بیلقان و با خط لوله به تهران منتقل می‌شود دیگر چه نیازی به صرف هزینه گزاف برای احداث تونل بود. تونلی که در مرحله آزمایشی باعث مرگ ماهی‌های رودخانه به دلیل افت سطح آب هم شده بود.

یک کارشناس آب و محیط زیست با تاکید بر این که بحران فرونشست زمین در دشت های مختلف در پاییز کم باران امسال تشدید خواهد شد، تصریح کرد: هرچقدر تعداد سال های خشکسالی در ایران بیشتر شود و برداشت از منابع آبی نیز به صورت بی رویه ادامه یابد، شاهد سرعت بیشتر فرونشست زمین در دشت های مختلف کشور خواهیم بود؛ به ویژه که فقط بیلان آب سه دشت کشور مثبت است و نتیجه قطعی فرونشست زمین در هر دشتی نیز بیابان زایی خواهد بود.

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.

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.

معاون آبخیزداری اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان تهران ضمن اشاره به سه ابر چالش آبی استان تهران گفت: با انجام اقدامات آبخیزداری تا حدودی می‌توان اثرات مخرب این چالش‌ها را کاهش داد. حمیدرضا زکی زاده افزود: تقریبا یک میلیون و ۴۰۰ هزار هکتار مساحت حوضه‌های آبخیز استان تهران است و مهمترین بخشی که باید مورد توجه قرار بگیرد، حوضه‌های آبخیز هفت شهرستان استان تهران شامل شهرهای تهران،شمیرانات، دماوند، فیروزکوه، پردیس، شهرری و پاکدشت است. این شهرستان‌ها در معرض خطر بارش رگباری هستند که روان‌آب ناشی از آن می‌تواند به‌ سیلاب تبدیل شود.

یکی از مسائلی که در اثر برداشت بی‌رویهٔ آب زیرزمینی رخ می‌دهد، فرونشست زمین land subsidence است. در نمونه‌ای، این وضعیت اکنون در بسیاری از زمین‌های استان‌های کرمان و خراسان ایران که دشت‌ها با بیلان منفی آب زیرزمینی روبرو هستند، رخ داده‌است. نشست زمین در آکیفرهای محصور و نیمه محصور که از مواد آبرفتی تحکیم نشده یا نیمه تحکیم شده تشکیل یافته باشند بیشتر دیده می‌شود. در اثر برداشت آب زیرزمینی و بیرون آمدن آب از منافذ امکان متراکم شدن مواد تا عمق ۳۰۰ متر فراهم می‌گردد و هرچه بیشتر برداشت شود، تراکم مواد بیشتر خواهد بود. نشست زمین باعث ایجاد شکاف‌های عمیق در سطح زمین، کج شدن لوله‌های چاه، خرابی ساختمان‌ها و لوله زایی چاه‌ها می‌گردد. لوله زایی به پدیده‌ای گفته می‌شود که در آن به دلیل نشست زمین قسمتی از لوله چاه به خارج از سطح زمین رانده می‌شود.

دشت ترک‌خورده، چاله‌های ایجاد شده، فرونشست و پدیده ریزگرد صحنه‌هایی هستند که طی سالیان اخیر در دشت قزوین شاهد آن هستیم، این وضعیت در سال جاری با بحران کم‌آبی تشدید شده است. دشت قزوین از سالیان نه چندان دور دچار بحران کم آبی شده است اما صدای کارشناسان و اساتید امر به گوش مسئولین نمی‌رسد، اکنون پس از گذشت یک دهه دشت قزوین با انواع بحران‌ها دست و پنجه نرم می‌کند؛ بحران کم‌آبی در کشور بحرانی است که ابعاد مختلفی دارد، یکی از ابعاد آن که برای مردم بیشتر قابل لمس است، قطع آب و برق است اما این بحران به همین‌جا ختم نمی‌شود و همین قطعی برق به صنعت و کشاورزی لطمه وارد کرده و خواهد کرد.

برای مدیران عکس گرفتن با یک پروژه بتنی سدسازی بسیار زیباتر است تا عکس گرفتن با پروژه‌ای مرتبط با احیای آب‌های زیرزمینی! آنجا می‌تواند بگوید هزاران تن بتن و فولاد مصرف شده، ولی تغذیه مصنوعی و نجات یک دشت درحال نابودی، چه چیزی برای عکس گرفتن دارد؟ به این می‌گویند مدیریت سازه‌ای! دوست دارند حتما سازه‌ای بسازند تا در رزومه‌شان درج شود.

«دیگر نباید خشکسالی یا سیل را حادثه غیر مترقبه تلقی کنیم. باید بپذیریم خشکسالی یا ترسالی شدید همانند سیلاب‌ها همزاد با شرایط اقلیمی ایران هستند. باید با این شرایط سازگار شویم و برنامه‌ریزی‌ها و درک و آگاهی خود را با این وضع منطبق کنیم. به هر میزان که به این درک و معنا برسیم و آن را به رسمیت بشناسیم، می‌توانیم بر امنیت پایدار آب و برق متمرکز شویم.»

به مناسبت روز جهانی آب؛

امروز ۲۲ مارس ( دوم فروردین ماه) به‌ عنوان روز جهانی آب نامگذاری شده است. موضوع آب همواره به‌عنوان یکی از موضوعات مهم در جهان و در کشور ما مطرح بوده است و اخیرا نیز در ایران وزارت نیرو از پیش‌نویس قانون آب رونمایی کرده است؛ پیش‌نویسی که علاوه بر کاستی‌ها، نگرانی‌هایی را نیز به‌دنبال داشته است.

سهم محیط زیست در قانون آب دیده شود تا فاتحه فلات مرکزی را نخوانیم

مدیرکل دفتر حفاظت و مدیریت زیست محیطی آب و خاک سازمان حفاظت محیط زیست ضمن اشاره به اینکه قانون آب باید محیط زیست را در اولویت خود قرار دهد، گفت: اگر آبخوان‌ها را از دست بدهیم باید فاتحه فلات مرکزی را بخوانیم. از این‌رو نیاز داریم که به این مسئله به‌صورت جدی در قانون آب پرداخته شود. 

خلاصه

داده های تغییر دامنه، به دست آمده از ماهواره های رادار دیافراگم مصنوعی، مبنای برآورد تغییر حجم آبخوان در دره مرکزی کالیفرنیا را تشکیل می دهند. الگوریتم برآورد شامل یک عملکرد اصلاح کننده تغییرات دور از مکان های شناخته شده چاه است، که تغییرات حجم آبخوان را به پمپاژ کشاورزی، صنعتی و شهری در حوضه تولار پیوند می دهد. ما نشان می دهیم که تغییرات دامنه با این فرضیه سازگار است که منبع تغییرات حجم آبخوان تغییرات فشار موثر در اطراف چاه های مستند است. به طور خاص، درج جریمه فاصله چاه مناسب برای مشاهدات را کاهش نمی دهد، وارونگی با و بدون آن هر دو باعث کاهش واریانس 99.6 می شود. الگوهای تغییر حجم آبخوان از سال خشکسالی، بین اکتبر 2015 و اکتبر 2016، به یک سال مرطوب در سال 2017، و تا 2018، یک سال با تقریبا متوسط ​​بارندگی، به طور قابل توجهی متفاوت است. 2.3 میلیون هکتار فوت کاهش حجم تخمین زده شده، که مقدار کمتری از آب استخراج شده از حوضه بین اکتبر 2015 و 2016 است، با برآوردهای مستقل 1.8 و 2.3 میلیون هکتار فوت موافق است. کاهش حجم آبخوان همچنین با از دست دادن 3.1 کیلومتر مکعب (2.5 میلیون هکتار فوت) در حجم آب زیرزمینی حاصل از داده های ماهواره بازیابی جاذبه و آزمایش آب و هوا (GRACE) سازگار است.

با توجه به افزایش موارد فرونشست زمین در کشور و شناسایی ۴۴ محدوده پرخطر فرونشست طی ۱۵ سال گذشته، یک فعال حوزه آب ضمن بیان اینکه یکی از عمده‌ترین دلایل فرونشست زمین خشک شدن سفره‌های آب زیرزمینی است، گفت: قوای سه‌گانه باید در نظر داشته باشند که خشک شدن منابع آب زیرزمینی کشور در شرایط حادی است و اگر فکری به حال آن نشود شاید هیچگاه احیا و خسارات آن جبران نشود.

حسین رفیع در گفت و گو با ایسنا درباره نقش خشک شدن منابع آب زیرزمینی بر فرونشست زمین اظهار کرد: اکنون بیشتر دشت‌های کشور با مشکل خشکسالی مواجه هستند و این مساله باعث حفر بیش از اندازه چاه آب و در نتیجه تخلیه منابع آب زیرزمینی و ایجاد فضای خالی در زیر زمین شده است. فضای خالی زیرزمین کم کم با فشارهایی که به آن وارد می‌شود، نشست می‌کند و در زمین‌های شیب‌دار باعث رانش زمین می‌شود.

واژه فرونشست چند سالی بیشتر نیست که به اخبار راه پیدا کرده و هر از گاهی این لغت در تیتر اخبار و گزارش ها برجسته می شود اما سوال اینجاست آیا فرونشست به مازندران نیز رسیده و اگر وجود دارد راه حل آن چیست؟ فرونشست در واقع همان گودال یا حفره‌های ناگهانی ایجاد شده در سطح زمین بوده که ممکن است مساحت آن به چند صد متر مربع نیز برسد. به عقیده کارشناسان این اتفاق در اثر برداشت بی رویه آب از سفره‌های زیر زمینی و افت سطح آب در این ذخایر اتفاق می‌افتد.

کادر بسته Package MODFLOW نشان دادن گزینه گزینه.

بسته MODFLOW Subidence) SUB) ابزاری برای شبیه سازی فرونشست آبخوان و تخریب زمین است. بسته SUB شامل توانایی شبیه سازی تراکم در هر دو شرایط الاستیک (قابل انعطاف) و غیر قابل الاستیک (غی قابل انعطاف) را داراست. این همچنین شامل توانایی شبیه سازی interbeds است که در آن زهکشی از interbed فوری (بدون تأخیر) یا با تأخیر است. بسته MOD MODEFLOW SUB می تواند یک پروژه جابجایی عمودی باینری ایجاد کند که توسط GMS خوانده شده و به عنوان یک مجموعه داده در موتور حل MODFLOW در Project Explorer نمایش داده شود. شرح مفصلی ورودی SUB در وب سایت USGS موجود است.

معاون زمین سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی با بیان این که اگر منطقه‌ای چهار میلیمتر فرو نشست داشته باشد، با بحران فرو نشست مواجه است، گفت: این عدد در حالی است که 300 دشت ایران دچار فرونشست است و دشت مشهد با 25 سانتیمتر، دشت کرمان با 20 سانتیمتر، دشت ساوجبلاغ با 22 سانتیمتر و دشت تهران با 17 سانتیمتر فرونشست مواجه است. دکتر شهیدی در نشست خبری امروز (سه‌شنبه) با اشاره به پدیده فرونشست در کشور، اظهار کرد: برداشت بی‌رویه آب نقش مهمی در ایجاد پدیده فرونشست زمین دارد، چرا که اگر برداشت آب‌های زیرزمینی به هر دلیلی بدون مدیریت صورت گیرد، به تدریج منافذ زمین که در زمانی آب وجود داشته است، خالی از آب به یکدیگر چسبیده می‌شوند و از این رو زمین به صورت عمودی به سمت پایین فرو می‌ریزد.