نمودا(۲-۱) : مجانب‌ها و تغییرات شاخص رشد مناطق مبداء و مقصد، قبل و بعد از طرح
۲-۱۰- افزایش میزان آسیب‌پذیری سیستم‌های تامین آب:
در بسیاری از شهرهای بزرگ، پیشی گرفتن سرعت افزایش نیازهای آبی از مجموع منابع موجود در حوزه از یک سو و عدم تطابق زمانی پیک تأمین با پیک مصرف از سوی دیگر، برنامه‌ریزی دقیق برای تأمین نیازها و مدیریت مصرف را حائز اهمیت نموده است. این چالشها در کنار بروز دوره‌های کم آبی و ترسالی و بحران‌های ناشی از شکست سیستم انتقال و یا آلودگی گسترده درسیستم،ضرورت تدوین سیاستهای خاص پایش و بهره‌برداری از سیستم را دو چندان نموده است.
برای دستیابی به چنین اهدافی افزایش سسیتم توانمندی سامانه های عرضه منابع آب برای وضع موانع ومعضلات وجلوگیری از بروز شرایط بحرانی ضروری می‌باشد.[۲۰]
۲-۱۱- افزایش نیاز در بخش‌های مختلف صنعتی و کشاورزی:
هر چند میزان مصرف در بخش صنعت بسیار کمتر از بخش کشاورزی است، اما تمرکز صنایع در موقعیت‌های خاص ونیز کیفیت خاص آب مورد نیاز برای برخی صنایع و نیز حجم بالای آب مورد نیاز برای مواردی چون خنک کردن سیستم‌های صنعتی از جمله موارد تنش زا می‌باشند. به عنوان نمونه افزایش صنایع در اطراف رودخانه زاینده‌رود مشکلات زیست محیطی و آلودگی آن را به دنبال داشته است. (محبی:۱۰۹، ۱۳۸۹).
لذا ضرورت دارد جهت نیل به اهداف توسعه پایدار ضمن فراهم شدن تمهیدات مناسب برای تأمین نیازهای مصرف یکپارچگی و تمامیت سامانه های زیست بومی و زیست محیطی نیز حفظ وصیانت گردد.
۲-۱۲- تغییرات اقلیمی و ضرورت پیش‌بینی‌های بلند مدت:
توسعه صنعت در دهه های اخیر پیامد های مخربی نظیر تولید گازهای گلخانه ای را بدنبال داشته که از جمله آنها تغییرات آب و هوایی در اقسا نقاط جهان شده است. شدت این روند بگونه ای رقم خورده است که برخی صاحب نظران دامنه و تداوم آن رادر آینده بسیار شدیدتر و طولانی تر پیش بینی می کنند ودلیل این امر را شدت یافتن سیلاب ها وخشکسالی ها در سال های اخیر می پندارند.
با توجه به قرار گرفتن ایران در اقلیمی‌خشک و نیمه خشک جهان پیش‌بینی توزیع زمانی و مکانی بارندگی یکی از ضروریات برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب در بلند مدت بشمار می‌آید. محققین بسیاری با اتخاذ شیوه‌های مختلف در صدد برآمده‌اند تا نتایج قابل قبولی را در این زمینه برای نقاط مختلف کره زمین بدست آورند.
با توجه به تعدد پارامتر های مؤثر بربارندگی در کشور، ضرورت دارد تا با یک نگرش گسترده‌تر عوامل بزرگ مقیاسی که روی سامانه‌های مزبورتأثیر گذار هستند بررسی گردند. عوامل مذکور که به سیگنالهای بزرگ مقیاس اقلیمی[۲۱] معروف می‌باشند، در قالب پدیده‌هایی نظیر نوسانات اقیانوس اطلس شمالی[۲۲] و نواسانات جنوبی[۲۳] بررسی گردیده اند.جهت استفاده از مدل‌های پیش‌بینی بلندمدت بارش، باید متغیرهایی را که تحت تاثیر سیگنالهای بزرگ مقیاس تغییراتی نشان داده‌اند، تعیین نمود.
کارآموز (۱۳۸۴-الف) تغییرات ارتباط سیگنالها شامل فشار هوا در سطح دریا (SLP)، اختلاف SLPدر نقاط شاخص، دمای سطح دریا، NAO، SOI و ارتفاع سطح ۵۰۰ هکتوپاسکال با بارش به تفکیک سه حوزه اصلی جنوب غربی، غرب و شمال غربی را بررسی نمود. نمونه شکل زیر به عنوان، مهمترین گرادیان‌های فشار سطوح آزاد دریا که بر بارش مدیترانه‌ای حوزه‌های آبریز شمال‌غرب، غرب و جنوب غرب ایران مؤثر می باشندرا نشان می‌دهد.
شکل(۲-۱): مهمترین گرادیان‌های فشار سطح دریا موثر بر بارش مدیترانه‌ای حوزه‌های آبریز شمال‌غرب، غرب و جنوب غرب ایران(کارآموز ۱۳۸۴).
۲-۱۳- آلودگی منابع آب و طرح‌های جامع کاهش آلودگی:
رشد و توسعه، متناسب با میزان پایداری در سیستم‌های زیست‌محیطی، اقتصادی و اجتماعی بوده وبدون توجه به محدودیت‌های سیستم‌های محیط‌زیست دوام نخواهد داشت. میزان آلودگی در پیکره‌های آبی نیز در حال گسترش بوده بگونه ای که ازظرفیت خودپالایی آنها فراتر رفته است. طرح‌های جامع توسعه منابع آب و کاهش آلودگی به عنوان ابزارهای ایجاد پایداری در امر توسعه و بهره برداری ار منابع آب از اهمیت ویژه ای برخوردارند.(احمدی:۱۸۸، ۱۳۸۹؛هدایت۲۰۰۵؛هدایت ۲۰۱۳).
اولین گام در تدوین طراحی ساختار طرح‌های جامع کاهش آلودگی شناسایی مشکلات کمی و کیفی موجود در سیستم منابع آب مورد مطالعه می‌باشد. به همین منظور ضروری است مؤلفههای سیستم وتأثیرات متقابل آنها روی همدیگر و نیز تعامل بین آن‌هاتعیین گردد. علاوه بر اینها عوامل حائز اهمیت دیگر در این خصوص شامل بهبود نحوه استفاده از دادهها و اطلاعات اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی و زیست‌محیطی در تمامی سطوح مدیریتی و تصمیم‌‌گیری که تأثیر مستقیمی در اثربخشی طرح‌های جامع کنترل و کاهش آلودگی دارند می باشند.
طراحی و بهره‌برداری از سیستم‌های نمونه‌برداری و پایش نیز در دو زمینه بهبود داده‌‌های کمی و کیفی لازم برای مدل‌سازی سیستم و ارزشیابی پروژه‌‌های کاهش آلودگی در دستیابی به اهداف طرح جامع حائز اهمیت هستند. به عبارت دیگرلازم است که این سیستم‌های اطلاعاتی قادر خواهند بود متغیرهای شاخصی را ارائه دهند تااز آن طریق تغییرات وضعیت کمی وکیفی سیستم را نشان دهند. کارآموز و همکاران (۱۳۷۹و ۱۳۸۱)
۲-۱۴- عدم بهره‌برداری تلفیقی از منابع آب سطحی و زیرزمینی:
این مساله خصوصاً در مورد منابع آب زیرزمینی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در صورت بهره‌برداری بی رویه از منابع آب زیرزمینی تخریب این منابع و افت آبهای زیرزمینی را بدنبال خواهد داشت.در برخی از موارد آبهای زیرزمینی بدلیل ناکافی بودن آبهای سطحی الزاماً به عنوان منابع تکمیلی بصورت تلفیقی مورد استفاده قرار میگیرند.
ورود زه آب‌ها و پساب‌ها به منابع آب شیرین باعث کاهش ظرفیت خودپالایی آنها شده و در نتیجه قابلیت خود را برای مصارف گوناگون از دست داده و عملاً از حیض انتفاع خارج میشوند. البته در دیدگاه سنتی به مقوله اندرکنش مولفه‌های مختلف سیکل هیدرولوژیکی در تدوین سیاستهای بهره‌برداری تلفیقی کمتر توجه گردیده است.[۲۴]
اما مطالعات موردی رودخانه زاینده‌رود و آبخوان لنجانات، نشان از یک اندر کنش کمی و کیفی بین منابع آب سطحی و زیرزمینی بوده ولذا هر گونه نگاه مستقل به آنها در تدوین سیاستهای بهره‌برداری جامعیت و دقت نتایج را کاهش خواهد داد.
به عنوان نمونه نتایج، شکل زیر، آورد بالادست رودخانه (ایستگاه پل کله) و مقادیر حجم آب در پایین دست رودخانه در ماه متناظر را نشان می‌دهد. در برخی از ماه‌ها مقدار آورد بالادست کمتر از حجم آب رها شده در پایین دست بوده که دلیل این امر را میتوان تغذیه رودخانه از آبخوان جستجو نمود .از این رو میزان آن بیش از حجم آبی می‌باشد که از رودخانه وارد آبخوان گردیده و درنهایت باعث گردیده که حتی پس از تخصیص آب به بخش‌های مصرف کننده از رودخانه، حجم آب باقی‌مانده بیش از آورد اولیه گردد .دشواری تأمین آب در ماه‌های دی، بهمن و اسفند به علت کمبود آورد رودخانه از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد (هاشمی:۱۷۹، ۱۳۸۵)
نمودار(۲-۲) : نتایج مدل بهینه‌سازی در مورد تغییرات حجم ماهانه آب در پایین دست و بالادست رودخانه زاینده‌رود
۲-۱۵- چالشها و فرصت‌ها در استفاده از مدل‌های بهینه‌سازی در مدیریت منابع آب:
یکی از مؤلفه های مدیریت منابع آب بهره وری بهینه از منابع موجود می باشد که کاربرد مدل‌های بهینه‌سازی به عنوان ابزار کارآمدی در این راستاست. [۲۵]
انواع مدل‌های بهینه‌سازی تکاملی، قطعی و غیرقطعی، استاتیک و دینامیک و خطی و غیرخطی در مدیریت منابع آب میتواند مورد استفاده قرار گیرد وهرکدام آنها ذیلاً توصیف شده است.
۲-۱۶- ابزارکاراز طریق کاربرد فنآوری های مرتبط باسیستم‌های اطلاعات جغرافیایی:
ارزش دادهها و اطلاعات و اهمیت استفاده سریع از آنها برای تجزیه وتحلیل، طراحی و اجراء پروژه ها از یکسو وکاربرد آنها درآموزش و ترویج از سوی دیگر کمک شایان توجهی به مدیریت منابع آب به وجود آورده است.
گسترش فناوری اطلاعات،فضای نوینی را برای گسترش ابزارهای تحلیلی، برنامه‌ریزی و مدیریت سیستم‌های منابع آب فراهم نموده یا بتوان ازآنها بهره وری بهتر رانمود.[۲۶]
روش سنجش ازدور و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی قابلیت شناسایی متغیرهای کمی و کیفی را داشته ودارای توانمندی برای اندازه‌گیری پارامتر های مرتبط با آنها و روابط میانشان را میتوان تفسیر نمود. لذا استفاده ازحسگرهای موجود در ماهواره‌ها میتواند داده های مرتبط با رطوبت خاک، پوشش برف و محدوده گسترش سیلاب را که در مدیریت منابع آب اهمیت بالایی دارند حاصل نمود .(کارآموز، عراقی‌نژاد۱۶۳، ۱۳۸۴).
سامانه مجهز به GIS (سیستم اطلاعات جغرافیایی) یکی از ابزارهای تحلیلی قدرتمندی است که با استفاده ازآن میتوان برای مدیریت زمین، منابع و جغرافیا بطور عام وتولید داده های رقومی وتوابع هم پوشانی بطور خاص اشاره نمود. (کارآموز، عراقی‌نژاد:۱۶۴، ۱۳۸۴).
امروزه گونه های پیشرفته را میتوان درتحلیل های هواشناسی (محاسبه و ترسیم خطوط هم‌باران، هم‌تبخیر، هم‌دما و …) ومطالعه آبهای زیرزمینی (خطوط هم‌عمق، هم‌شوری، هم‌آلودگی و خطوط جریان‌های زیرزمینی و …) استفاده برد.(قدرتنما:۷۹، ۱۳۷۲).
بهره گیری از این سیستم ها که دارای توانمندی در پیش بینی و هشدار سیلاب هستند به عنوان روش‌های شاخص مدیریت غالباً گره گشایی مشکلات هیدرولوژیکی بوده وبه دلیل توانمندی پیش گیرانه خسارت سیل را بطور قابل توجهی کاهش میدهند. این سامانه متشکل از تجهیزات اندازه‌گیری اطلاعات هواشناسی و هیدرومتری، تجهیزات سخت‌افزاری (سیستم‌های جمع‌آوری، انتقال و پردازش اطلاعات) و تجهیزات نرم افزاری (بانک اطلاعاتی، پردازش‌گر‌های دادهها، مدل‌های پیش‌بینی سیل (مدل‌های بارش- رواناب و مدل‌های روندیابی سیل و مدل‌های نمایشی و ارتباط با کاربر سیستم) می‌باشند.
شکل (۲-۳): نحوه ارتباط اجزاء مختلف سیستم هشدار سیل[۲۷]
۲-۱۷- شناخت و کمی کردن عدم قطعیت‌ها و نحوه برخورد با آنها:
تعدد مؤلفههای تاثیرگذار و تاثیرپذیر از سامانه منابع آب وقطعی نبودن نتایج شبیه سازی در این سامانه ها فراهم نمودن ابزارهای مناسب برای سهولت در فرایند تصمیم سازی را الزامی می نماید. [۲۸]
| برای دانلود فایل متن کامل پایان نامه به سایت ۴۰y.ir مراجعه نمایید. |