راهبرد استحصال آب باران برای کاهش کمبود آب واکاوی شد
غفلت از باران!
این‌روز‌ها که کشور با چالش کم‌آبی دست‌به‌گریبان است، مدیریت اصولی آب باران می‌تواند باعث افزایش آبِ در دسترس و حفظ منابع آب، کاهش خطر سیل و فرسایش خاک و بهبود کیفیت آب شود. براین اساس مرکز پژوهشهای مجلس در گزارشی به بررسی برنامه‌‌‌های استحصال آب باران، به‌عنوان راهکار پایدار و با صرفه برای مدیریت منابع آب پرداخته است.
استحصال آب باران یکی از فنون بسیار کم‌هزینه و اثربخش‌تر مدیریت منابع آب است که برای افزایش امکان جمع آوری آب باران، طراحی و اجرا می‌شوند. این راهبرد برای سازگاری با کم‌آبی در مناطق دارای محدودیت آب، مورد‌توجه روزافزون است. با تغییرات اقلیمی و تحولات کاربری اراضی، بخش زیادی از بارش‌ها به‌صورت سیلاب‌های مخرّب، هزینه‌هایی را به کشور متحمل می‌کند و از دسترس خارج می‌شوند. حجم سیلاب تخلیه شده در برخی سال‌ها، مانند سال ۱۳۹۸، حدود بیست میلیارد مترمکعب گزارش شده است که بیش از هفت برابر کل مصرف آب در بخش صنعت است. مدیریت اصولی آب باران می‌تواند باعث افزایش آبِ در دسترس و حفظ منابع آب، کاهش خطر سیل و فرسایش خاک و بهبود کیفیت آب شود. بیش از ۷۰ درصد بارش در ایران، که افزون بر ۲۵۰ میلیارد مترمکعب است، به‌صورت تبخیر از دسترس خارج می‌شود و استحصال آب باران می‌تواند تا حدی تبخیر غیرمفید را ذخیره کند و در اختیار آبخوان‌ها، خاک یا گیاهان قرار دهد. البته، در این راستا باید به چالشهای کنترل تبخیر و مسائل فنی- اعتباری ذی ربط (از جمله الگوی بارش و رواناب) توجه کرد. در این گزارش چالش‌ها و الزامات موفقیت طرح‌های استحصال آب باران تبیین و پیشنهاد‌های مشخصی در راستای اجرای قانون افزایش بهرهوری بخش کشاورزی و منابع طبیعی و ماده (۳) قانون توسعه و بهینه‌سازی آب شرب شهری و روستایی در کشور ارائه‌شده است. نکته مهم در استحصال آب باران، لزوم اتخاذ نگرش حوضه‌ای و ارزیابی سیاست‌ها و اقدامات استحصال آب باران بر مؤلفه‌های بیلان آب است.
مبتنی بر تأکیدات این گزارش، جمعآوری و استفاده از آب باران می‌تواند نیاز‌های آبی جوامع را در زمینه‌های مختلف مانند کشاورزی، دامداری و مصرف خانگی تأمین کند. مناطق روستایی با چالشهای متعددی در زمینه تأمين آب مواجهاند. کاهش منابع آب زیرزمینی، فرسایش خاک، سیلابها و خشکسالیهای مکرر ازجمله مشکلاتی هستند که تأمين آب پایدار را در این مناطق به چالش کشیده‌‌‌اند. این وضعیت نه‌فقط به کاهش تولیدات کشاورزی و مشکلات بهداشتی منجر می‌شود، بلکه مهاجرت از روستا‌ها به شهرها را نیز تشدید می‌کند. از طرفی این‌روش نه‌فقط به کاهش وابستگی به منابع محدود آبهای زیرزمینی کمک می‌کند، بلکه با کاهش فشار بر این منابع و جلوگیری از فرسایش خاک و سیلابها، به حفاظت از محیط‌زیست نیز یاری می‌رساند. برخلاف سامانههای متمرکز و بزرگ مانند سد‌ها که نیاز به سرمایه‌گذاری و فناوری پیشرفته دارند، سامانههای استحصال آب باران، فناوری ساده‌ای دارند و در ابعاد کوچک قابل اجرا هستند. به همین دلیل از این‌روش در گستره وسیع و در شرایط مختلف جغرافیایی و اقلیمی می‌توان استفاده کرد.
طبق چرخه هیدرولوژیکی، باران منبع اصلی آب است. منابع آبی دیگر مانند رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و آبهای زیرزمینی همگی منابع ثانویه آب هستند و از باران تغذیه می‌شوند. اینکه بسیاری از شهرها سالانه بارندگی زیادی دریافت می‌کنند، اما هنوز هم با مشکل کمبود آب مواجهاند، به دلیل درک ناکافی از اهمیت آب باران است. با استفاده از روش‌های ذخیره آب باران می‌توان حداکثر استفاده از آب را داشت و
وابستگی به انتقال آب از فواصل دوردست را کاهش داد. بسیاری از مناطق شهری به دلیل وقوع سیلاب‌های شدید در فصول بارانی و بارش‌های رگباری خسارات زیادی را متحمل می‌شوند و از طرف دیگر در سایر اوقات، مشکلات زیادی در زمینه کمبود آب را تجربه می‌کنند. اجرای پروژههای آبخیزداری و سامانههای استحصال آب می‌تواند سالانه تا ١٠ تن در هکتار میزان فرسایش خاک را کاهش دهد. در نتیجه کاهش فرسایش، میزان رسوب‌گذاری در مخازن نیز کاهش مییابد و موجب کاستن از هزینه نگهداری سازهها می‌شود. برخی از سد‌های کشور، نظیر سد وشمگیر در استان گلستان، به دلیل حجم بالای رسوبات عملا غیرقابل استفاده شده و حجم مفید خود را از دست داده‌اند.
سامانههای استحصال آب باران به طور مستقیم بر ذخیره و تخلیه آبهای زیرزمینی و به طور غیرمستقیم بر کل اجزای بیلان آب اثرگذارند. در صورت طراحی و مدیریت صحیح، این سامانهها به تعادل بخشی سفره‌های آب زیرزمینی کمک می‌کنند. علاوه بر کاهش وابستگی به منابع آب زیرزمینی، می‌توانند با تغذیه آبخوان‌ها به پایداری منابع آب زیرزمینی یاری برسانند. در این راستا مرکز پژوهشهای مجلس کارکرد‌های سامانههای استحصال آب باران را برشمرده است. همانطور که پیشتر اشاره شد، مهم‌ترین کارکرد آن، کاهش وابستگی به منابع آب زیرزمینی است. با جمعآوری و استفاده از آب باران، میزان برداشت آب از منابع زیرزمینی کاهش مییابد. این امر می‌تواند فشار بر سفره‌های آب زیرزمینی را کاهش دهد و به تعادل بخشی این منابع کمک کند. البته این امر در صورت تولید آب جدید یا آزاد شدن بخشی از آب تخصیص داده شده از منابع زیرزمینی امکان‌پذیر خواهد بود. کارکرد دیگر سامانههای استحصال آب باران، تغذیه مصنوعی سفره‌های آب زیرزمینی است. آب باران جمعآوری شده می‌تواند از طریق حوضچه‌های نفوذ، چاه‌های جذب یا سامانههای پخش سیلاب به داخل زمین نفوذ و به تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی کمک کند. همچنین استفاده از سامانههای استحصال آب باران می‌تواند به کاهش حجم رواناب سطحی، کاهش خطر سیلابها، حفظ منابع آبی و کاهش فرسایش خاک کمک کرده و امکان ذخیرهسازی آب را در مخازن فراهم نماید. این آب می‌تواند در مواقع کمبود آب یا در دوره‌های خشک استفاده شود و به حفظ بیلان مثبت آب کمک کند. مزایای مطرح‌شده در صورتی قابل دستیابی است که طرح‌های استحصال آب با اتخاذ نگرش سیستمی و حوضه‌ای و به شکل اصولی اجرایی شوند.
نگاهی به تجارب جهانی
استحصال آب باران، به عنوان راهکار پایدار و مقرون به‌‌‌صرفه می‌تواند به طور قابل‌توجهی در مدیریت منابع آب در مناطق روستایی و بخش کشاورزی مؤثر باشد. بازوی پژوهشی مجلس در این گزارش به تجربیات جهانی اشاره کرده و نوشته است: استحصال آب باران در کشورهایی مانند هند، چین و استرالیا به بهبود منابع آبی و کاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی کمک کرده است. این کشورها با استفاده از فناوری‌های ساده و کم هزینه، توانسته‌‌‌اند مشکلات کمبود آب را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهند. برخی ایالتهای آمریکا مانند تگزاس و کلرادو، مشوق‌‌‌های مالی و قوانین ویژهای را برای ترویج استحصال آب باران تصویب کرده‌‌‌اند.
در شهرهایی مانند لاس‌‌‌وگاس و فینیکس، سامانههای استحصال آب باران به دلیل کمبود منابع آب و افزایش جمعیت به شدت مورد توجه قرار گرفته‌‌‌اند. در این مناطق، این سامانهها به عنوان بخشی از راهکارهای مدیریت پایدار آب شهری و همچنین کاهش هزینه‌‌‌های تصفیه و انتقال آب استفاده می‌شوند. پروژههای انجام شده در این ایالت‌‌‌ها نشان می‌دهند که با تلفیق سیاستهای حکومتی و مشارکت بخش خصوصی، می‌توان استحصال آب باران را به عنوان راه‌حلی عملی و مقرون به‌‌‌صرفه برای تأمين آب معرفی کرد. همچنین، استرالیا به دلیل تجربه خشکسالیهای طولانی‌مدت، به سرعت به سمت پیاده‌سازی سامانههای گسترده استحصال آب باران حرکت کرده است.
قوانین ملی و ایالتی در استرالیا، استفاده از سامانههای استحصال آب باران را در ساختمان‌های جدید و حتی برخی ساختمان‌های قدیمی الزامی کرده‌‌‌اند. در شهرهایی مانند ملبورن و سیدنی، استحصال آب باران به بخش جدایی‌‌‌ناپذیری از زیرساخت‌های آبی شهری تبدیل شده است. همچنین، برنامه‌‌‌های آموزشی و آگاهی بخشی گسترده‌‌‌ای در سراسر کشور اجرا شده که مردم را به استفاده از این فناوری‌ها تشویق می‌کند. تنوع و گستردگی تجارب به خوبی نشان از توجه بالا و اولویت‌‌‌دهی به مدیریت آب باران در کشورهای مختلف دارد؛ به‌ویژه در کشور هند، که قوانین استحصال آب در ایالتهای مختلف نیز به دلیل شرایط اقلیمی و جغرافیایی با هم متفاوت است.
نقش اساسی دولت‌ها در پذیرش سیاست‌ها و توسعه سامانههای استحصال آب باران
نویسندگان گزارش مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی معتقدند در برخی از شهرها بیش از ۵۰درصد نیاز آبی فضای سبز شهری از طریق استحصال و ذخیره آب باران قابل تأمين است. با اجرای طرح‌های استحصال آب باران و سامانههای تغذیه مصنوعی مناسب، شاهد کاهش روند فرونشست زمین در دشت‌‌‌های کشور خواهیم بود. طبق این گزارش تحقیقات انجام شده در کشورهای مختلف در زمینه جمعآوری آب باران نشان می‌دهد که دولت‌ها نقشی اساسی در پذیرش سیاست‌ها و توسعه سامانههای استحصال آب باران ایفا می‌کنند.علاوه بر این، طراحی و اجرای سامانههای جمعآوری آب باران باید با توجه به شرایط اقلیمی، پوشش گیاهی و توپوگرافی هر منطقه صورت گیرد. با توجه به اینکه ایران جزء کشورهای خشک و نیمه‌‌‌خشک محسوب می‌شود و میانگین بارندگی سالانه در آن (حدود ۲۵۰ میلی‌متر) به طور قابل‌توجهی کمتر از میانگین جهانی (حدود ۷۵۰ میلی‌متر) است، بهرهبرداری از روش‌های مختلف برای جلوگیری از اتلاف نزولات جوی بسیار ضروری است. به‌ویژه که توزیع بارندگی در ایران از نظر زمانی یکنواخت نبوده و در سال‌های اخیر به دلیل تغییرات اقلیمی و وقوع سیلابها، شدت بارش‌های حدی افزایش یافته است.
سال ۱۳۹۸ حجم سیلاب توسط شرکت مدیریت منابع آب ایران در حدود بیست میلیارد مترمکعب برآورد و گزارش شده است. حجم قابل‌توجه دیگری نیز سالانه و در استان‌ها و حوضههای آبی مختلف کشور گزارش می‌شود که اهمیت بالای توجه ویژه به این منابع آب برای ذخیرهسازی و استفاده بهتر از آن را متذکر می‌شود.
در فروردین ماه ۱۴۰۳ سیلاب در استان سیستان و بلوچستان بیش از ۱۸هزار میلیارد ريال، خسارت وارد کرد و صدها میلیون مترمکعب آب بدون استفاده مفید از این استان کم آب خارج شد. ازسوی دیگر، بیش از ۴۸درصد از اراضی کشاورزی ایران به صورت دیم کشت می‌شود .
سهم کشت دیم در برخی از سال‌ها بیش از ۵۹درصد نیز بوده است. در سطح جهانی نیز حدود ۶۰درصد از اراضی کشاورزی به صورت دیم کشت می‌شود و در این مناطق، بهرهبرداری بهینه از آب باران برای افزایش عملکرد و بهرهوری محصولات بسیار حیاتی است. به طور خاص، در کشورهای خشک و نیمه خشک، مانند ایران، بهرهبرداری از آب باران و استفاده از سامانههای استحصال آب باران به طور مستقیم بر عملکرد کشاورزی تأثیر می‌گذارد.
روش‌های سنتی استحصال آب فراموش شده است
علی‌رغم پیشینه تاریخی و دانش بومی ایران در ذخیرهسازی و بهرهبرداری از آب باران، در دهه‌‌‌های اخیر این دانش تا حد زیادی به حاشیه رفته است. تغییر شیوه‌‌‌های کشاورزی و توسعه روستایی مدرن باعث شده روش‌های سنتی استحصال آب فراموش شوند. با این حال، تجربه‌‌‌های موفق برخی کشاورزان و مراکز تحقیقاتی همچنان وجود دارد که می‌توان آن‌ها را توسعه داد. از جمله ظرفیت‌‌‌های مهم، می‌توان به آب‌‌‌بندان‌‌‌ها و هوتک‌‌‌ها اشاره کرد که بر اساس آمار وزارت جهاد کشاورزی، حدود ۴۴۰۰ سازه از این نوع در کشور وجود دارد که بخشی از نیاز آبی نزدیک به ۱۶۸هزار هکتار زمین کشاورزی را تأمين می‌کنند. اما به‌‌‌دلیل فرسودگی، بسیاری از این سازهها نیاز به مرمت دارند. تاکنون بیش از ۱۱۰۰ سازه بازسازی شده و برنامه‌‌‌هایی برای احیای باقی‌‌‌مانده در دست اجراست.
با تکمیل این عملیات، امکان ذخیرهسازی حدود ۵۱۰ میلیون مترمکعب آب فراهم می‌شود و تولید محصولات زراعی نیز تا ۳۰درصد افزایش مییابد. علاوه بر این، سیستمهای جمعآوری آب باران نسبت به سایر روش‌های بهرهوری آب، کم‌‌‌هزینه‌‌‌تر، محیط‌‌‌زیست‌‌‌دوست‌‌‌تر و قابل‌‌‌اجرا در مقیاسهای کوچک هستند. این ویژگی‌‌‌ها، مزیت اقتصادی و بوم‌‌‌سازگار این طرحها را دوچندان می‌کند. با این حال، بررسی قوانین مرتبط با استحصال نزولات جوی نشان می‌دهد که به‌‌‌رغم وجود سیاستهای مدون، اجرای آن‌ها با چالش‌‌‌هایی چون نبود بودجه، ضعف نظارت، کم‌‌‌توجهی به اهمیت طرحها و نبود هماهنگی نهادی همراه بوده است. کارشناسان بر این باورند که تحقق اهداف این قوانین نیازمند بازنگری ساختارهای اجرایی، تأمين مالی پایدار و مشارکت فعال مردم و نهادهاست.
موانعی در مسیر اجرای سامانههای استحصال آب باران
اما در این میان چالش‌ها و تردید‌هایی نیز مطرح است، ازجمله اینکه طرح‌های ملی بزرگ‌مقیاس استحصال آب باران که دولت در سطح ملی با بودجه‌های کلان و رویکردی یکسان برای تمامی کشور تعیین می‌کند، معمولا با نیاز‌ها و شرایط اقلیمی همه مناطق تناسب ندارد و به همین دلیل اثربخشی نخواهد داشت. سیاستهای محلی و شرایط فرهنگی و اجتماعی جوامع روستایی در استفاده از آب باران برای مصارف خاص نیز ممکن است با سیاستهای ملی نا‌سازگار باشند و این موضوع مانعی برای پیاده‌سازی راهبردهاست. تضاد در قوانین و حقوق مرتبط با مدیریت منابع آب نیز مطرح است. این تضاد‌ها معمولا از اختلاف در تعاریف حقوق آب و مسئولیت‌های سازمان‌ها نشئت می‌گیرد. یکی از چالشهای رایج، تعارض در حقابه‌های قانونی است. اگر پروژههای استحصال آب بدون در‌نظر‌گرفتن این حقابه‌ها اجرا شوند، ممکن است به تعارضات حقوقی و اجتماعی منجر شوند. به‌عنوان مثال اگر طرح استحصال باران باعث کاهش جریان‌های طبیعی به رودخانه‌ها شود، ممکن است کشاورزان پایین دست، که به این حقابه‌ها وابسته‌اند، با مشکلاتی مواجه شوند. از سوی دیگر طرح‌های استحصال آب باران نباید با سایر طرح‌های موجود مانند سدسازی یا مدیریت منابع آب زیرزمینی در تعارض باشند. طراحی و اجرای این طرحها باید با سایر راهبرد‌های مدیریت آب در حوضه هماهنگ باشد، تا تعارضات میان روش‌های مختلف کاهش یابد. به‌عنوان مثال، اگر استحصال آب باران در منطقه‌ای به کاهش جریان سطحی منجر شود که برای تأمين آب سد‌ها مورد نیاز است، این موضوع باید از قبل پیش‌بینی و مدیریت شود. برای کاهش تعارضات و دستیابی به نتایج مثبت می‌توان از راهکار‌هایی مانند پایگاه‌های داده مشترک برای نظارت بر جریان‌های آبی، تقویت مشارکت جوامع محلی در تصمیم‌گیری‌ها و اعمال سامانههای شفاف تخصیص منابع آب بهره برد.
جمع‌بندی و پیشنهاد
مرکز پژوهشهای مجلس شورای اسلامی در جمع‌بندی این گزارش، تأکید کرده است، بهرهبرداری از آب باران می‌تواند به کاهش فشار بر منابع آب زیرزمینی کمک کند؛ مشروط بر آنکه توجه ویژهای به مدیریت حوضههای آبریز و جلوگیری از تعریف و مدیریت مصارف در این حوضه‌ها شود. در ایران باتوجه به اینکه حدود ٧٠ درصد بارندگی‌ها قبل از رسیدن به رودخانه‌ها یا آبخوان‌ها تبخیر می‌شود، کاهش این تبخیر می‌تواند نقش مهمی در افزایش منابع آب تجدید‌پذیر کشور ایفا کند. تبخیر ٧٠ درصد بارش در سال‌های مختلف، بسته به میزان بارش معادل ٢۵٠ تا ٣٠٠ میلیارد مترمکعب بوده و عدد بسیار قابل‌توجهی است. برای مقایسه، مصرف کل آب در بخش صنعت کشور در سال ١٤٠٠ حدود 2.5 میلیارد مترمکعب بوده است. این بدان معناست که فقط ذخیرهسازی یک درصد از حجم تبخیر می‌تواند معادل مصرف سالانه کل آب صنعت در کشور باشد. علاوه بر موارد یاد‌شده، سیستمهای جمعآوری آب باران در مقایسه با سایر روش‌های مربوط به بهرهوری آب، کم‌هزینه است و در صورت اجرا، صرفه‌جویی مالی خوبی برای دولت رخ خواهد داد. از طرفی باید توجه داشت که در محاسبه هزینه-فایده هر طرحی، در کنار ابعاد اقتصادی و مالی، ابعاد محیط‌زیستی از اهمیت بسزایی برخوردارند و طرح‌های استحصال آب باران به دلیل بوم سازگار بودن دارای مزیت ویژهای هستند. همچنین این سازهها سطح بسیار کمی را اشغال می‌کنند و در مقیاسهای پایین قابلیت اجرایی دارند. در مجموع نسبت سود فایده به هزینه طرح‌های استحصال آب باران، باتوجه به شرایط اقلیمی و جغرافیایی، فناوری به‌کار برده شده، و میزان سرمایه لازم و شرایط جغرافیایی متفاوت بوده و از مزیت بالاتری نسبت به سایر طرحها برخوردار هستند. بنابراین باتوجه به تجربیات جهانی و نیاز‌های کشور و مقرون‌به‌صرفه گی و اثربخش‌تر بودن استقرار سامانههای جمعآوری آب باران، ضروری است که این موضوع در سیاستهای کلان به‌صورت جامع‌تر و با دیدگاه‌های کاربردی‌تر مطرح شود تا بتوان به بهرهبرداری بهینه از منابع آب و بهبود شرایط کشاورزی و زیست‌محیطی دست یافت. تحلیل مصوبات و قوانین مرتبط با استحصال نزولات جوی و کاهش تبخیر نشان می‌دهد که اگرچه قوانین و سیاست‌هایی در این زمینه از گذشته تا به امروز تدوین شده‌اند، اما میزان اجرایی شدن آن‌ها با ضعف‌های جدی همراه بوده است. گزارش‌ها نشان می‌دهد که ضعف در تخصیص بودجه، نبود نظارت کافی، عدم به رسمیت شناختن مناسب ظرفیت این‌روش‌ها و اهمیت آن‌ها، محدودیت‌های سازمانی و اجرایی، نبود همکاری و هماهنگی بین نهاد‌های اجرایی و نبود آموزش عمومی و جلب مشارکت‌های مردمی مانع تحقق کامل اهداف این قوانین بوده است.