مقدمه

پدیده گرمایش زمین از جمله پدیده‌های مهمی است که در یکی دو سال اخیر به شدت توجه افکار عمومی جهانی و سیاستگذاران این حوزه را به خود جلب کرده است. پدیده ای که در صورت تداوم، می‌تواند اقتصاد و حتی موجودیت بسیاری از شهرها و به‌ویژه کلانشهرهای دنیا را به خطر اندازد. براساس مطالعات انجام شده چنانچه مسیر گرمایش فعلی هوا و تغییر اقلیم به صورت کنونی ادامه یابد، 77 درصد کشورهای دنیا در سال 2100 فقیرتر از وضعیت کنونی خواهند شد. همچنین بر اساس تحقیقات انجام شده توسط محققین دانشگاه استنفورد، هزینه اجتماعی انتشار هر تُن گازهای گلخانه ای تا سال 2100، به چیزی حدود 200 تا 400 دلار افزایش پیدا می‌کند، این در حالی است که هزینه کنونی آن حداکثر 100 دلار است. بنابراین سازگاری بخش‌های مختلف با تغییرات اقلیم، از جمله مسائل بسیار حیاتی برای کشورهای امروز دنیا به‌ویژه کلانشهرهاست. کلانشهرهایی که هم بخش اعظمی از جمعیت و اقتصاد دنیا را به خود اختصاص داده‌اند و هم بخش اعظمی از هزینه‌های ناشی از گرمایش هوا و کاهش منابع آب، ناشی از عملکرد کنونی آن‌هاست. با این حال، در سال‌های اخیر کلانشهرهای دنیا نیز ساکت ننشسته و سعی کرده‌اند برای سازگاری خود با تغییرات اقلیم اقدامات اساسی از جمله تجدیدنظر در مصرف آب را در دستور کار اصلی خود قرار دهند. در زیر به بخشی از اقداماتی که کلانشهرهای دنیا برای حفظ منابع آب و سازگاری خود با تغییرات اقلیم انجام داده یا می‌دهند، اشاره شده است:

 

 کلانشهرها و مشکلی به نام «تأمین آب»

در پکن کمبود منابع آب یکی از موانع توسعه اجتماعی- اقتصادی این شهر است. پکن از سال 1999 از خشکسالی های ممتد رنج می‌برد. برآوردهای انجام شده از میزان آب موجود در این شهر حاکی از وجود حدود 100 میلیون مترمکعب در سال است. که تقریباً می‌توان گفت یکی از خشک‌ترین مناطق جهان است. یکی از راه حل‌هایی که سیاستمداران چین برای فائق آمدن بر این مشکل در این سال‌ها پیش بینی کرده‌اند، کاهش جمعیت پکن تا 23 میلیون نفر تا سال 2020 است و سیاستگذاران چینی قصد دارند این کار را از طریق توسعه مناطق همجوار آن از جمله ایالت «هبی» (Hebei) انجام دهند.

براساس پیش بینی‌ها دوره خشکسالی ایالت کالیفرنیا 6 تا 8 سال طول می‌کشد و تقریباً می‌توان گفت این دوره خشکسالی از سال 2012 شروع شده است. در پی این خشکسالی ها که تقریباً دامنه آن به سایر ایالت‌های آمریکا نیز کشیده شده است، همه به تکاپو افتاده اند. به طور مثال، لس آنجلس سعی دارد وابستگی خود را به آب‌هایی که از خارج این ایالت به آن وارد می‌شوند را قطع کند و به جای آن، عمدتاً بر منابع داخلی خود تکیه کند. در واقع، لس آنجلس قصد دارد این کار را از طریق مدیریت به هم پیوسته منابع آب محلی انجام دهد.شهر نیویورک نیز چندین بار در طول یک قرن گذشته پدیده خشکسالی را تجربه کرده است و پیش بینی این است که تغییرات اقلیم باعث پررنگ تر شدن پدیده خشکسالی در این شهر شود. در این شهر یک سیستم کنترل با قابلیت اجرایی بالا تعبیه شده است تا دسترسی به منابع آب را به‌ویژه در زمان بالا رفتن تقاضا در تابستان، برای شهروندان این شهر فراهم کند. 

در گوشه دیگر دنیا یعنی در شرق آسیا، در توکیو نیز، دوره‌های خشکسالی ممتد، منتج به اعمال محدودیت‌های سه ساله در این شهر شده است. این سیاست باعث قدرتمند شدن مدیریت منابع آب این شهر برای اجرای استراتژی «اطمینان از تداوم منابع آب» شده است. در فرانسه نیز، سناریوهای مکمل برای مواجهه با تغییر اقلیم متفاوت است، چرا که براساس پیش بینی‌ها ریسک خشکسالی در این کشور برای سال 2050 بالاست. به همین خاطر مطالعات و تحقیقات متعددی نیاز است تا به بخش‌های مختلف در این شهر در ارتباط با آگاهی از اینکه «چگونه خود را با این پدیده تطبیق دهند؟»، کمک کنند. به طور کلی هیچ شکی نیست شدت تغییرات آب و هوایی تعادل آب را به هم می زند و مقدار آب موجود را کاهش می‌دهد. این دقیقاً، دلیلی است که چرا شیکاگو، لائوس، مانیل، لندن بر ریسک‌های موجود حاصل از ظهور این پدیده (تغییر اقلیم) تأکید می‌کنند و نیاز به مدیریت بهتر منابع را پیگیری می‌کنند.

 

اجرای زیرساخت‌های پرهزینه

در چین، پروژه انتقال آب از جنوب به شمال در سال 2014 عرضه شد تا آب رودخانه یانگ تسه را به شمال منتقل کند. این خط انتقال حدود 1267 کیلومتر طول دارد و توانایی انتقال یک تا 1.5 میلیارد مترمکعب آب را در طول سال دارد. گرچه این منبع جدید جایگزین تولید آب در چاه‌های مستقل آن منطقه می‌شود، اما کمبود منابع آبی به عنوان یک امر جدید همچنان باقی خواهد ماند. مکزیکوسیتی برنامه دارد تا منابع آبی خود را از حوضه‌های مجاور خود که 14 کیلومتر دورتر از آن هستند، تأمین کند؛ برای اجرای این پروژه جاهایی لازم است تا ارتفاعی نزدیک به 1850 متر آب را پمپاژ کرد. اجرای این پروژه نسبتاً پیچیده قادر خواهد بود چیزی حدود 30 میلیون مترمکعب آب را به پایتخت انتقال دهد، البته این در حالی خواهد بود که جمعیت محلی مانع از اجرای این پروژه نشوند.

مکزیک در حال حاضر بر روی بیرون کشیدن آب از عمق 2000 متری دره‌های عمیق و سفره‌های زیرزمینی تحقیق می‌کند. در استانبول، از زمان جدی شدن خشکسالی در سال 1994 بر روی منابع آب تجدیدپذیر تأکید شده است. بین سال‌های 1994 تا سال 2014 در این شهر ظرفیت کلی تولید منابع آب تجدیدپذیر از 590 میلیون مترمکعب در سال به 2.1 میلیارد مترمکعب افزایش پیدا کرده است. پروژه ای توسط شرکت «اسکی»(ISKI) برای افزایش ظرفیت منابع آبی و توانایی تطبیق با تغییرات آب و هوایی در حال انجام است که روی انتقال بین حوضه ای آب کار می‌کند و این امر را تا حدی از طریق اجرای سد بزرگ Melen نهایی کرده است. این سیستم توزیع آب می‌تواند آب شهر را برای سه سال پیاپی در دوران خشکسالی تأمین کند. نیویورک نیز بر روی بهینه سازی سیستم‌های آب و افزایش کارایی آن‌ها برای مواجهه با این پدیده برنامه ریزی کرده است؛ از جمله این پروژه‌ها کاهش تلفات آب در شبکه‌های توزیع آب است. این امر می‌تواند روزانه 56 تا 130 هزار مترمکعب در مصرف آب صرفه جویی به عمل آورد. در لس آنجلس نیز راه اندازی آب شیرین کن‌ها از برنامه‌های قابل ملاحظه دولت برای سازگاری با تغییرات آب و هوایی هستند.

 

مدیریت تقاضا، نرخ پیشرفت و صرفه جویی آب

برای افزایش ظرفیت جهت سازگاری با تغییرات آب و هوایی، پکن و استانبول کمپین‌های ارتباطی بسیار خوبی برای افزایش کارایی منابع آب و صرفه جویی در مصرف آب طراحی کرده‌اند. کاربران «اسکی» در استانبول برای مصرف منطقی آب در منزل (10 مترمکعب در ماه) پول کمتری پرداخت می‌کنند. در چین خانوارها برای مصرف هر مترمکعب 5 یوان و برای مصارف غیرخانگی مترمکعبی 8.15 یوان می‌پردازند، و اغلب خانوارها تشویق به استفاده از آب بازچرخانی شده می‌شوند. کاربران اسکی در استانبول معمولاً تشویق می‌شوند از وسایل کم مصرف از جمله شیرآلات کم مصرف یا دوش‌های کم مصرف و... استفاده کنند. وزارت علوم، صنعت و تکنولوژی ترکیه موظف شده‌اند ابزارهای مالی معنادار را برای تولید سیستم‌های داخلی مهیا کنند.

کمپین‌های آگاهی بخشی برای کمک به کاهش مصرف آب در بسیاری از کلانشهرها متعدد هستند. در لس آنجلس این کمپین‌ها نقشی اساسی را در کاهش تقاضا برای هر خانوار در این ایالت نسبت به کل ایالات متحده رقم زده‌اند. یکی از سیاست‌هایی که اخیراً در لس آنجلس تشویق می‌شود کاشت سبزی‌های خوردنی در حیاط منزل به جای چمن‌هاست، این امر توانسته تا حد زیادی به کاهش مصرف آب کمک کند. از سال 1939، نیویورک چند سیاست را برای کاهش تقاضای آب در دوره خشکسالی اجرا کرد. پوسترها و بروشورهایی در سطح شهر بوسیله اعضای طراحی نقشه مدیریت تقاضا پخش شد که در آن‌ها بر روی کاهش 5 درصدی تقاضا تا سال 2020 تأکید می‌کرد. داده‌های پاریس نیز نشان می‌دهد که استفاده از آب، از زمان اجرای کمپن ها از دهه 90، کاهش یافته است. بین سال‌های 1999 تا 2013 چیزی حدود 17 درصد از مصرف آب در پاریس کاهش یافته، این در حالی است که در این بازه زمانی جمعیت شهر 7 درصد رشد داشته است. اگر کل منطقه بزرگ پاریس را در نظر بگیریم، این میزان کاهش، برای هر خانوار حدود 14 درصد بوده است.

 

 بازچرخانی فاضلاب

امروزه استفاده از بازچرخانی فاضلاب در کلانشهرهای جهان گسترش پیدا کرده است، چرا که عمده این شهرها با مشکل کمبود آب روبرو هستند. در پکن، کیفیت فاضلاب بهتر شده و به عنوان یکی از راهکارهای مبارزه با کمبود آب به آن نگاه می‌شود. بهتر این است که هر چه زودتر آب مورد استفاده در آبیاری چمن‌ها، تولیدات صنعتی، کشاورزی، شستشوی ماشین‌ها، فلش تانک‌های توالت و... را بازچرخانی کرده و دوباره به چرخه مصرف بازگرداند. در سال 2014، 860 میلیون مترمکعب آب که در شبکه ای به طول 783 کیلومتر توزیع شده بود، بازچرخانی شد و دوباره مورد استفاده قرار گرفت. در مکزیک، میزان آب تلف شده شهر 11 مترمکعب در ثانیه است، که عمدتاً برای مصارفی چون پارک‌های عمومی و آبیاری زمین‌های کشاورزی بازچرخانی می‌شود. پساب باقیمانده از حوضه‌ها برای مصارف کشاورزی یا تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. حوضه‌هایی که قبلاً خشک شده‌اند و در 50 کیلومتری شهر واقع شده‌اند، چیزی حدود 165 مترمکعب در ثانیه پساب دریافت می‌کنند.

در سال 1979، لس آنجلس بر روی سیستم‌های تصفیه برش لبه سرمایه گذاری کرد. این سیستم‌ها قادر بودند آب را تصفیه کرده و آب زیرزمینی را بازسازی کرده و به تثبت منابع آب موجود کمک کند. شهر خود را برای استفاده مجدد از پساب فاضلاب برای استفاده در کشاورزی، صنعت و آبیاری چمن‌ها سازماندهی کرد. پیش بینی‌ها و برنامه ریزی‌ها برای سال 2040 حاکی از این است که، استفاده از سیستم بازچرخانی آب برای مصارف غیرآشامیدنی تا 350 درصد از میزان تقاضای کنونی افزایش یابد. امروز بازچرخانی آب 2 درصد کل تولید آب را شامل می‌شود. در استانبول اخیراً مطالعاتی برای استفاده دوباره از پساب توسط متخصصان اسکی در حال انجام است. عمده این مطالعات بر روی استفاده از فیلترهای شنی و ضدعفونی از طریق اشعه UV تمرکز دارد. این نوع آب‌ها را می‌توان در فلش تانک دستشویی‌ها، مصارف صنعتی، کشاورزی و آبیاری نواحی عمومی پیدا کرد. برنامه اسکی این است که حداقل 200 تا 250 هزار مترمکعب را روزانه بازچرخانی کند. در مانیل فلیپین نیز استفاده دوباره از پساب یک ظرفیت بالقوه بسیار خوبی برای پوشش تقاضای رو به رشد کنونی آب در این شهر است، اما هنوز استفاده از این ظرفیت محقق نشده است.

تهیه از: عبدالصمد محمودی

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح