مهندس محیا صدیقیان
مقدمه
«آب، اگر مهار شود، دوستِ زندگی است؛ و اگر رها شود، دشمنِ جان.» این جمله، گویاترین توصیفِ چالشِ همیشگیِ ایران است؛ سرزمینی که در کمربندِ خشکِ جهان قرار دارد و در طولِ تاریخ، با کمآبی و خشکسالی دست‌وپنجه نرم کرده است. ایران با میانگین بارش سالانه حدود ۲۵۰ میلی‌متر (یک‌سوم میانگین جهانی)، همواره به‌عنوان یکی از کشورهای کمآب جهان شناخته شده است . با این حال، تمدنِ ایرانی، هزاران سال است که بر این سرزمینِ خشک، شکوفا شده است. رازِ این شکوفایی، در مدیریتِ هوشمندانه‌ی آب نهفته است.
از قنات‌هایِ هزارساله که آب را از اعماقِ زمین به سطح می‌آورند، تا سدهایِ عظیمِ امروز که جریانِ رودخانه‌ها را مهار می‌کنند؛ از آب‌انبارهایِ کویر که زلالی را برایِ ماه‌ها ذخیره می‌کنند، تا شبکه‌هایِ مدرنِ آبرسانی که شهرها را سیراب می‌سازند؛ مهندسانِ ایرانی، همواره، با دانشِ خود، آب را به خدمتِ زندگی گرفته‌اند.
امروز اما، با تغییراتِ اقلیمی، خشکسالی‌هایِ پی‌درپی، افزایشِ جمعیت و برداشتِ بی‌رویه از منابعِ زیرزمینی، بحرانِ آب، به یکی از بزرگ‌ترینِ چالش‌هایِ کشور تبدیل شده است. این مقاله، سفریست در تاریخِ مهندسیِ آب در ایران، از کهن‌ترینِ سازه‌ها تا مدرن‌ترینِ آنها، و مروری بر چالش‌ها و راهکارهایِ پیشِ رویِ مدیریتِ منابعِ آبیِ کشور.
۱. میراثِ کهن؛ قنات، آب‌انبار و سدهای تاریخی
۱-۱. قنات؛ شاهکارِ مهندسیِ آبِ زیرزمینی
قنات، یکی از بزرگ‌ترینِ ابتکاراتِ مهندسیِ بشر و مهم‌ترینِ میراثِ آبیِ ایران است. این سیستمِ هوشمند، با استفاده از جاذبه و نفوذِ آب در خاک، آبِ سفره‌هایِ زیرزمینی را به سطحِ زمین، منتقل می‌کند. قنات، بدونِ هیچ‌گونهِ مصرفِ انرژی، در طولِ مسیر، آب را از تبخیر و آلودگی، مصون نگه می‌دارد.
· ساختار: قنات از چندین بخشِ اصلی تشکیل می‌شود: مادرچاه (خاستگاهِ آب)، کانالِ زیرزمینی، میل‌ها (چاه‌هایِ عمودی برایِ تهویه و دسترسی)، و دهانه‌ی خروجی.
· پیشینه: کهن‌ترینِ قنات‌ها، در ایران (منطقه‌ی خراسان)، به ۳۰۰۰ سالِ پیش، بازمی‌گردد.
· میراثِ جهانی: قناتِ ایرانی، به‌عنوانِ یک میراثِ جهانی، در فهرستِ یونسکو، به ثبت رسیده است.
“قنات، با هزاران کیلومترِ طول، به ما می‌آموزد که چگونه با زمین، مهربان باشیم و از اعماقِ آن، زلالی را بیرون بکشیم.”
۱-۲. آب‌انبارها؛ گنجینه‌ی زلالِ کویر
آب‌انبارهایِ کویر، یکی دیگر از شاهکارهایِ مهندسیِ آب در ایران هستند. این سازه‌ها، با گنبدهایِ خشتی و ملاتِ ساروج، آبِ باران و برفِ زمستان را برایِ ماه‌هایِ خشکِ سال، ذخیره می‌کردند.
· ساختار: آب‌انبارها، از یک مخزنِ بزرگِ زیرزمینی، یک گنبدِ عایق، بادگیر (برایِ تهویه)، و پله‌هایی برایِ دسترسی، تشکیل می‌شوند.
· ملاتِ ساروج: ساروج، ترکیبی از آهک، خاکسترسفال و ماسه، رازِ ماندگاریِ آب‌انبارهاست. این ملات، با سخت‌شدن، مانندِ بتنِ امروز، ضدآب و مقاوم می‌شود.
“آب‌انبار، با گنبد و ساروج، به ما می‌آموزد که با تدبیر، می‌توان در کویر، بهشت آفرید.”
۱-۳. سدهای تاریخی؛ مهارِ آب در دورانِ باستان
ایران، دارای سابقه‌ای کهن در ساختِ سدهایِ سنگی و خاکی است. کهن‌ترینِ سدهایِ تاریخیِ ایران، در حوضه‌ی آبریزِ رودخانه‌ی پلوار (در محدوده‌ی پاسارگاد)، به دوره‌ی هخامنشی بازمی‌گردد . این سدها، با استفاده از مصالحی مانند خاکِ رس و لاشه‌سنگ ساخته می‌شدند و برخی از آنها، دارای سازه‌هایِ معماری با بلوک‌هایِ سنگیِ تراش‌خورده بودند .
· سدهایِ هخامنشی: این سدها، که در دشت‌هایِ دیدگان، مرغاب، پاسارگاد، سرپنیران و ارسنجان ساخته شده‌اند، آب را به تمامِ دشت‌ها و دره‌هایِ کوهستانیِ منطقه می‌رسانده‌اند . ساختِ این سامانه‌هایِ آبی، از دوره‌ی کوروشِ بزرگ آغاز و در دوره‌ی داریوشِ بزرگ، گسترش یافته است .
· سدِ شوشتر: از دیگرِ سدهایِ تاریخیِ شاخصِ ایران، سدِ شوشتر است که با قدمتِ ساسانی، یکی از بزرگ‌ترینِ سازه‌هایِ آبیِ جهان است. این سد، با سیستمِ پیچیده‌ی کانال‌ها و آسیاب‌هایِ آبی، نشان از دانشِ پیشرفته‌ی مهندسیِ آب در ایرانِ باستان دارد.
۲. چالش‌هایِ امروز؛ بحرانِ آب در ایران
امروز، ایران، با شدیدترینِ بحرانِ آب در تاریخِ خود، روبروست. این بحران، ریشه در عواملِ متعددی دارد:
۲-۱. کاهشِ بارش و خشکسالی
طی ۵ سالِ اخیر، بارشِ کشور، حدود ۲۰ درصد کاهش یافته و شرایطِ سختی را رقم زده است . سالِ آبیِ گذشته، با ۴۰ درصد کاهشِ بارش، یکی از خشک‌ترینِ سال‌هایِ اخیر بوده است . کشور، واردِ ششمین سالِ خشکسالی شده و ۱۲ استان، با جمعیتی بالغ بر ۴۰ میلیون نفر، با تنشِ آبی مواجه هستند .
۲-۲. برداشتِ بی‌رویه از منابعِ زیرزمینی
یکی از مهم‌ترینِ چالش‌ها، برداشتِ بی‌رویه از سفره‌هایِ آبِ زیرزمینی است. وزیر نیرو، اخیراً اعلام کرده است که بیش از ۱۵۰ میلیارد مترمکعب به سفره‌هایِ زیرزمینی بدهکاریم و اگر مدیریتِ این منابع، با دقت انجام نشود، با فرونشستِ زمین و از دست‌رفتنِ غیرقابلِ جبرانِ مخازنِ زیرزمینی مواجه خواهیم شد .
· عدم‌تعادلِ بیلان: بررسی‌ها نشان می‌دهد که در بسیاری از دشت‌ها، برداشت از سفره‌هایِ زیرزمینی، فراتر از توانِ تغذیه‌ی طبیعیِ آنهاست.
· چاه‌هایِ غیرمجاز: حفر و بهره‌برداری از چاه‌هایِ غیرمجاز، تضییعِ حقوقِ سایرِ بهره‌برداران و تهدیدی جدی برایِ منابعِ آبِ زیرزمینی محسوب می‌شود .
۲-۳. مدیریتِ نامطلوب و تغییراتِ اقلیمی
بحرانِ آب، نتیجه‌یِ ترکیبِ عواملِ طبیعی (کم‌بارشی و خشکسالی) و عواملِ انسانی (مدیریتِ نامطلوب، برداشتِ بی‌رویه و تغییراتِ اقلیمی) است. در کنارِ خشکسالی، مدیرانِ ارشدِ وزارت نیرو، بر ضرورتِ اصلاحِ ساختارِ مدیریتِ آب، کاهشِ هزینه‌ها، بازنگری در طرح‌هایِ در دستِ اجرا، و استقرارِ مدیریتِ مشارکتی، تأکید دارند .
“خشکسالی در پیِ خشکسالی، معنایِ خاصِ خود را دارد. کشور با کمبودِ منابعِ آبِ سطحی و زیرزمینی مواجه است و باید به سمتِ مدیریتِ شرایطِ آبی رفت تا مشکلاتِ کمآبی، گسترده‌تر نشود.”
۳. مهندسیِ آبِ مدرن؛ سدها، شبکه‌هایِ آبرسانی و راهکارهایِ نوین
در پاسخ به این چالش‌ها، مهندسانِ عمران و منابعِ آب، با بهره‌گیری از فناوری‌هایِ روز، به دنبالِ راهکارهایی برایِ مدیریتِ بهینه‌ی آب هستند.
۳-۱. سدهایِ مدرن
سدها، همچنان، یکی از مهم‌ترینِ سازه‌هایِ مهندسیِ آب در ایران هستند. احداثِ سدها، با هدفِ ذخیره‌ی آبِ سطحی، کنترلِ سیلاب، تأمینِ آبِ شرب و کشاورزی و تولیدِ انرژیِ برق‌آبی، در دستورِ کارِ دولت‌ها قرار دارد.
· سدهایِ مخزنی: مانندِ سدِ کرج، سدِ لتیان، سدِ زاینده‌رود و سدهایِ بزرگِ دیگری که آبِ شهرهایِ بزرگ را تأمین می‌کنند.
· تولیدِ انرژیِ برق‌آبی: ایران، با بهره‌گیری از نیروگاه‌هایِ برق‌آبی، توانسته است بخشی از نیازِ برقِ کشور را تأمین کند .
۳-۲. شبکه‌هایِ آبرسانی و مدیریتِ توزیع
انتقالِ آب از مناطقِ پرآب به کمآب، با استفاده از خطوطِ لوله‌کشیِ بین‌شهری و تونل‌هایِ عظیم، یکی دیگر از راهکارهایِ اساسی است.
۳-۳. راهکارهایِ نوین و پایدار
· تصفیه و بازچرخانیِ آب: تصفیه‌ی فاضلاب‌هایِ شهری و صنعتی و استفاده از آبِ بازیافتی برایِ مصارفِ غیرِ شرب و کشاورزی، یکی از مهم‌ترینِ راهکارهایِ جبرانِ کمآبی است .
· تغذیه‌ی مصنوعیِ سفره‌هایِ زیرزمینی: با احداثِ بندهایِ تغذیه‌ای و پخشِ سیلاب، می‌توان آبِ سطحی را به سفره‌هایِ زیرزمینی، نفوذ داد و از افتِ سطحِ آب، جلوگیری کرد.
· الگویِ کشتِ مناسب: تغییرِ الگویِ کشت از محصولاتِ پرآب‌بر (مانندِ برنج و چغندرِ قند) به محصولاتِ کم‌آب‌بر، یکی از راهکارهایِ کلیدیِ مدیریتِ مصرفِ آب در بخشِ کشاورزی است.
· کنتورهایِ هوشمند و مدیریتِ دادهمحور: نصبِ کنتورهایِ هوشمند بر رویِ چاه‌ها، برایِ مدیریتِ دقیقِ برداشت از منابعِ زیرزمینی، و استفاده از سامانه‌هایِ پایشِ کیفیتِ آب (مانندِ سامانه‌ی «سامکاب»)، از گام‌هایِ مؤثر در مسیرِ حکمرانیِ مطلوبِ آب است .
۴. حکمرانیِ آب؛ ضرورتِ نگاهِ جامع و مشارکتی
حکمرانیِ مطلوبِ آب، فراتر از مدیریتِ کمّیِ منابع، نیازمندِ نگاهِ یکپارچه، مشارکتِ همه‌ی ذی‌نفعان، و توجه به کیفیتِ منابعِ آب نیز هست . تغییرِ پارادایم از نگاهِ صرفاً کمّی به نگاهِ کیفی-کمّی، از الزاماتِ مدیریتِ پایدارِ آب در کشور است .
· مدیریتِ یکپارچه: هماهنگیِ بینِ وزارتِ نیرو، وزارتِ جهادِ کشاورزی، سازمانِ حفاظتِ محیط‌زیست و سایرِ دستگاه‌ها، برایِ مدیریتِ یکپارچه‌ی منابعِ آب.
· مشارکتِ مردمی: ایجادِ تشکل‌هایِ بهره‌بردار، واگذاریِ تصدیگریِ آب به مردم، و جلبِ مشارکتِ عمومی در مدیریتِ منابع.
· عدالتِ آبی: جلوگیری از برداشت‌هایِ غیرمجاز و تضییعِ حقوقِ بهره‌بردارانِ قانونی.
“مدیریتِ منابعِ آب، نیازمندِ حکمرانیِ مبتنی بر داده، شفافیت، انضباطِ مدیریتی و مشارکتِ همه‌ی ذی‌نفعان است.”
۵. چشم‌اندازِ آینده؛ به سویِ پایداری
با توجه به چالش‌هایِ موجود و پیش‌بینیِ تشدیدِ خشکسالی‌ها در آینده، تغییرِ رویکردِ مدیریتِ آب، از یک گزینه به یک ضرورت، تبدیل شده است. برخی از جهت‌گیری‌هایِ کلیدیِ آینده، عبارتند از:
· توسعه‌ی فناوری‌هایِ نوین: استفاده از سیستم‌هایِ هوشمندِ پایش و مدیریتِ آب، شیرین‌سازیِ آبِ دریا، و بازیافتِ فاضلاب.
· افزایشِ بهره‌وریِ آب در کشاورزی: استفاده از روش‌هایِ آبیاریِ تحتِ فشار (قطره‌ای و بارانی) و کشتِ محصولاتِ سازگار با اقلیمِ کمآب.
· مدیریتِ تقاضا: فرهنگ‌سازی برایِ مصرفِ بهینه‌ی آب در تمامِ بخش‌ها.
· تغذیه‌ی مصنوعی و آب‌خیزداری: انجامِ پروژه‌هایِ آب‌خیزداری و پخشِ سیلاب، برایِ افزایشِ تغذیه‌ی سفره‌هایِ زیرزمینی و کاهشِ خطرِ سیل.
نتیجه‌گیری
آب، جانِ مهندسیِ عمرانِ ایرانی است. از قنات تا سد، از آب‌انبار تا شبکه‌هایِ مدرن، مهندسانِ ایرانی، همواره، با دانشِ خود، آب را مهار کرده‌اند و به زندگی، فراخوانده‌اند. امروز، با بحرانِ بی‌سابقه‌ی آب، نوبتِ ماست که با نگاهِ به گذشته، بهره‌گیری از تکنولوژیِ روز، و اتخاذِ رویکردهایِ مشارکتی و پایدار، این میراث را به آینده، هدیه دهیم. آینده‌ای که در آن، آب، نه یک منبعِ کمیاب، که یک امانتِ گران‌بها، در دستانِ ماست.
