انجام تحقیقات در کشورمان همواره با مشکلات متعددی روبرو می باشد از آن جایی که فراهم بودن اطلاعات رکن اساسی را تشکیل می دهد، فقدان این اطلاعات از جمله مشکلات ایجاد شده برای کار پژوهش بوده است از جمله محدودیتها و موانع تحقیق را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:
- عدم وجود آمار و اطلاعات دقیق و مدون
- عدم همکاری سازمان هواشناسی به دلیل فروش اطلاعات بارش
- عدم وجود کارهای مشابه با توجه به موضوع تحقیق
۱-۱۱٫ قلمرو تحقیق
حوضه آبخیز سموش در مختصات جغرافیایی ۵۰ درجه و ۱۶ دقیقه و ۴۳ ثانیه تا ۵۰ درجه و ۲۳ دقیقه و ۱۶ ثانیه طول شرقی و ۳۶ درجه و ۵۰ دقیقه و ۵۸ ثانیه تا ۳۷ درجه و ۰ دقیقه و ۳۶ ثانیه واقع شده است. این حوضه از شمال به حوضه رحیم آباد، از جنوب به حوضه آبخیز آب ریزنه بن، از غرب به زیر حوضه های درازلات و زیاز و از سمت شرق نیز به حوضه آبخیز خشکه رود منتهی می شود. مساحت حوضه فوق ۱۰۳۸۷ هکتار می باشد. نقشه ۱-۱ موقعیت حوضه آبخیز سموش را در کشور، استان و شهرستان نشان می دهد.
نقشه ۱-۱ موقعیت حوضه آبخیز سموش را در کشور، استان و شهرستان
فصل دوم
ادبیات تحقیق
۲-۱٫ مفهوم کلی خشکسالی
خشکسالی عبارت است از کاهش غیرمنتظره بارش در مدتی معین در منطقه که لزوما خشک نیست. این کاهش آنقدر که روند عادی رشد را در منطقه مختل می کند بنابراین خشکسالی ویژگی های دائمی منطقه نیست و در هر رژیم آب و هوایی اتفاق می افتد (علیجانی و کاویانی، ۱۳۷۹، ص۲۵۸).
خشکسالی کمبود شدید آب را موجب می شود و به صورت از بین رفتن محصولات کشاورزی و قحطی خودنمایی می کند (نجمایی، ۱۳۶۹، ص۱۲۷).
خشکسالی یک روند رویداد یا واقعه اقلیمی است که خصوصیات آن بستگی به مدت و استمرار و شدت وسعت منطقه تحت تاثیر و محیط آن دارد که می توان کوتاه و کمتر زیانبخش و یا طویل المدت شدید و کشنده باشد (کردوانی، ۱۳۸۰، ص۲۳).
خشکی و خشکسالی نتیجه اثرات متقابل بین محیط زیست طبیعی و اجتماعی است و اثرات پدیده خشکسالی نه تنها روی تولید محصولات کشاورزی موثر بوده است، بلکه به طور همزمان بر روی تمام موجودات زنده شامل گونه های گیاهی و جانوری (اهلی و وحشی) و همچنین انسانها تاثیرگذر می باشد. به هر حال از آ‹جایی که مفهوم خشکسالی مفهوم پیچیده ای است به منظور جلوگیری از سوء تفاهم و ارائه تعابیر متفاوت تعریف روشن و مشخص آن اهمیت زیادی دارد که در ابتدا تمایز بین واژه های خشکی و خشکسالی ضروری است. خشکی دارای مفهوم کلی بوده است و برای عناصر مختلف محیط زیست به کار نمی رود. حال آنکه خشکسالی نه تنها بیانگر اثرات مختلف بر روی موجودات کوچک (میکرو ارگانیسم ها) حیوانات و انسانها نیز در این پدیده مورد مطالعه قرار می گیرد.
خشکی یک واژه بوم شناسی – زراعی و اجتماعی است(کردوانی، ۲۴، ۱۳۸۰).
خشکسالی حالتی نرمال و مستمر از اقلیم است گرچه به اشتباه آن را واقعه ای تصادفی و نادر می پندارند. این پدیده در تمامی مناطق اقلیمی رخ می دهد. گرچه مشخصات آن از یک منطقه به یک منطقه دیگر کاملا متفاوت است. همان طور که گفته شد خشکسالی یک اختلاف موقتی است و با خشکی تفاوت دارد. چراکه خشکی صرفا محدود به مناطق با بارندگی اندک است و حالتی دائمی از اقلیم می باشد.
خشکسالی جزو بلایای طبیعی نامحسوس است گرچه تعاریف متفاوتی برای این پدیده ارائه شده است لیکن در کل حال کمبود بارش در طی یک دوره ممتد زمانی معمولا یک فصل یا بیشتر می شود. این کمبود منجر به نقصان آب برای برخی فعالیتها، گروه ها و یا یک بخش زیست محیطی می شود. خشکسالی بایستی در رابطه با برخی شرایط متوسط درازمدت از موازنه مابین بارش و تبخیر و تعرق در نظر گرفته شود. معمولا در هر منطقهای یک شرایط خاص به عنوان نرمال تعریف می شود.
خشکسالی در کشورهای در حال توسعه به ویژه عقب مانده در زمینه های مختلف اثرهای نامطلوب و زیانبخش بسیاری را به بار می آورد و حتی سرنوشت بین مرگ و زندگی را تعیین می کند در حالیکه در کشورهای صنعتی و پیشرفته حیات و جان انسانها را تهدید نمی کند. بلکه فقط یک شکل اقتصادی به شمار می رود. خشکسالی در زمینه های مختلف هم به طور مستقیم و به طور غیرمستقیم اثرهای زیانبخشی وارد می آورد. مهمترین اثر مستقیم خشکسالی بر منابع آب کشور است که در این پروژه عی شده است که اثرات خشکسالی روی کمیت و کیفیت آب منطقه مورد مطالعه مورد بررسی قرار گیرد (کردوانی، ۱۳۸۱، ص۴۳).
۲-۲٫ انواع خشکسالی
به طور کلی می توان گفت هیچ تعریف مشخصی برای خشکسالی وجود ندارد تا بتوان آن را به طور عموم برای همه نواحی به کاربرد. اما جنبه های مختلف در زمینه خشکسالی عبارت است از:
-
- هواشناختی
-
- هیدرولوژیکی
-
- کشاورزی و اقتصادی
-
- اجتماعی
۲-۲-۱٫ خشکسالی هواشناختی
در واقع کمتر باریدن از میانگین بارش سالانه منطقه خشکسالی هوا شناختی تعریف می شود که از دیدگاه دانشمندان هواشناسی فرق نمی کند که متوسط بارش سالانه تعین شده برای یک منطقه در تمام طول سال توزیع شده باشد یا در یک یا چند ماه باریده باشد مهم فقط باریدن آن مقدار متوسط بارش مورد نظر در طول یک سال آبی است (کردوانی، ۱۳۸۰، ص۲۳). این خشکسالی معمولا بر اساس درجه خشکی (در مقایسه با مقادیر نرمال یا میانگین) و طول دوره خشکی تعریف می شود. تعاریف خشکسالی هواشناسی بایستی به صورت موردی برای هر منطقه خاص در نظر گرفته شود. چراکه شرایط جوی که موجب کمبود بارش می شود از منطقه ای به منطقه دیگر شدیدا تغییر می کند. به عنوان مثال برخ تعاریف خشکسالی هواشناسی معرف دوره هایی از خشکسالی بر اساس تعداد روزهایی با بارش کمتر از یک حد آستانه خاص هستند این سنجه صرفا برای مناطقی که مشخصا دارای رژیم های بارندگی ادواری هستند، مانند جنگل های استوایی اقلیم معتدل نیمه حاره و یا اقلیم مرطوب عرض میانی مناسب است.
۲-۲-۲٫ خشکسالی هیدرولوژیکی
خشکسالی هیدرولوژیکی به دورهای گفته می شود که در آن مقدار جریان آب رودخانه ها و مخازن آب زیر زمینی و سطحی از حد بحرانی کمتر شود (کاویانی، ۱۳۷۵، ص۳).
خشکسالی هیدرولوژیکی با تاثیرات دوره هایی از نقصان ریزشهای جوی (شامل برف) بر منابع تامین های آبهای زیر زمینی یا سطحی همراه می شود. (جریان رودخانه ها- مخازن- دریاچه ها- آبهای زیر زمینی)
فراوانی و شدت خشکسالی های هیدرولوژیکی غالبا در مقیاس یک آبخیز یا حوزه آبریز رودخانه بیان می شود گرچه همه خشکسالیها از کمبود بارش منشا می گیرد لیکن هیدرولوژیست ها بیشتر به این موضوع توجه دارند که این کمبود چگونه در سیستم هیدرولوژیکی ظظاهر می شود به خشکسالی های هیدرولوژیکی معمولا با تاخیر بیشتری نسبت به خشکسالی های هواشناسی یا کشاورزی رخ می دهد. زمان بیشتری طول می کشد تا اثر کمبود بارش در اجزاء سیستم هیدرولوژیکی نظیر رطوبت خاک، جریان رودخانه و سطح مخازن و آبهای زیر زمینی نمایان شود. در نتیجه زمان این تاثیرات با سایر موارد موجود در دیگر بخش ها اقتصادی یکسان نیستند چراکه بخشهای مختلفی برای تامین آب مورد نیاز خود به این منابع متکی هستند. مثلا کمبود بارش میتواند موجب تخلیه سریع رطوبت خاک شود که تقریبا بلافاصله برای متخصصان کشاورزی مشهود است ولی این کمبود بر سطح آب مخازن تا ماه ها بر تولید نیروی برق آبی یا مصارف تفریحی تاثیر نمی گذارد. بعلاوه آب موجود در سیستم های ذخیره هدرولوژک (مثلا مخازن، رودخانه ها) معمولا در مقاصدی مختلف و رقابتی (مانند کنترل سیلاب، آبیاری، تفرج، کشتیرانی، نیروی برق آبی زیستگاه های حیات وحش) بکار می رود. در مواردی که در طول یکسال آبی (از مهر سال قبل تا مهر سال بعد) مقدار آبی که در یک رودخانه جریان می یابد از مقدار متوسط آن در سالهای گذشته کمتر باشد، از دیدگاه آبشناسی خشگسالی هیدرولوژیک حاکم گشته است. اگر از میانگین سالهای گذشته بیشتر شود ترسالی یا خوش سالی هیدرولوژیک حاکم گشته است. (اتفاق افتاده است)
حتی اگر آن مقدار آب در یک دوره کوتاه مدت جریانداشته باشد خشکسالی هیدرولوژیکی به طور عمده بر منابع آب و عرضه آب شهرها را می گذارد عامل انسانی در حد بالایی در آن موثر است و ممکن است با مدیریت عرضه و تقاضاهای آب شرایط را به مخاطره بییاندازد (خالدی، ۱۳۸۰، ص۲۷).
۲-۲-۲-۱٫ خشکسالی هیدرولوژیکی و آمایش سرزمین(کاربری اراضی)
گرچه اقلیم عامل اولیه در بروز خشکسالی هیدرولوژیکی است ولی سایر عوامل نظیر تغییرات کاربری اراضی (مانند جنگل زدایی) تخریب اراضی و ساخت سدها همگی بر خصوصیات هیدرولوژیکی حوزه اثر می گذارند. چون مناطقی مختلف به وسیله سیستم های هیدرولوژیکی به هم مرتبط می باشند تاثیر خشکسالی هیدرولوژیکی به مرزهایی فراتر از منطقه کمبود بارش گسترش یابد. مثلا خشکسالی هواشناسی ممکن است شدیدا بخشهایی از شمال کوههای راکی و دشت های بزرگ شمال آمریکا را تحت تاثیر قرار دهد. لیکن از آنجا که رودخانه میسوری و شاخه هایش این منطقه را به سمت جنوب زهکشی می کنند، امکان بروز تاثیرات هیدرولوژیکی مشهودی در پایین دست جریان وجود دارد. مشابها تغییرات در کاربری اراضی بالادست می تواند خصوصیات هیدرولوژیکی نظیر مقادیر نفوذ و رواناب را تغییر داده و باعث متغییر تر شدن جریان و تشدید رخداد خشکسالی هیدرولوژیکی در پایین دست می شود. مثلا در کشور بنگلادش فراوانی وقوع کم آبی به دلیل تغییر کاربری اراضی که داخل کشور و کشورهای همسایه رخ داده افزایش یافته است. تغییر نحوه استفاده از اراضی یکی از راه هایی است که طی آن فعالیتهای بشر فراوانی پدیده کم آبی را حتی بدون آنکه تغییری در وقوع خشکسالی های هواشناسی مشاهده شده باشد، تغییر می دهد.
۲-۲-۳٫ خشکسالی کشاورزی
خشکسالی کشاورزی اثرات ویژگیهای مختلف هواشناسی یا هیدرولوژیکی خشکسالی را به این پدیده کشاورزی به ویژه کمبود بارش، اختلاف بین تبخیر و تعرق واقعی پتانسیل، کمبود رطوبت خاک، افت سطح آب زیرزمینی یا مخزن و… مرتبط می سازد. نیاز آبی گیاه بستگی به شرایط جوی غالب خصوصیات زیستی گیاه خاص مرحله رشد آن و خصوصیات فیزیکی و بیولوژیکی خاک دارد.
تعریفی خوب از خشکسالی کشاورزی آن است که بتواند حساسیت متغییر گیاهان زراعی را در طی مراحل نمو گیاه از سبز شدن تا بلوغ لحاظ ناید. کمبود رطوبت در لایه های فوقانی خاک به هنگام کاشت می تواند باعث تاخیر جوانه زنی می شود که موجب کاهش تراکم بوته در هکتار و نقصان عملکرد نهایی می گردد.
لیکن چنانچه رطوبت خاک فوقانی (سطح الارضی) برای نیازهای مراحل اولیه رشد کافی باشد، کمبودهای رطوبتی در لایه های زیرین خاک در صورت تامین نیازهای آبی گیاه به وسیله بارندگی یا آبیاری بر عملکرد نهایی گیاه تاثیر چندانی نخواهد داشت.
۲-۲-۴٫ خشکسالی اقصادی- اجتماعی
تعاریف اقتصادی اجتماعی خشکسالی تلفیقی است از عرضه تقاضای برخی کالاهای اقتصادی با اجزاء خشکسالی هواشناسی، هیدرولوژیکی و کشاورزی.
این مورد با سایر انواع پیش گفته از آن جهت تفاوت دارد که وقوع آن بستگی به فرایندهای زمانی و مکانی عرضه و تقاضا برای تعریف یا تشخیص خشکسالی ها دارد. عرضه بسیاری از کالاهای اقتصادی مانند آب، علوفه، غلات، ماهی و نیروی برق آبی بستگی به وضعیت جو دارد. بدلیل تغییرپذیری طبیعی اقلیم عرضه آب در برخی سالها کافی است ولی در سالهای دیگر در حد تامین نیازهای انسان و محیط زیست نیست.
خشکسالی اقتصادی اجتماعی زمانی رخ می دهد که تقاضا برای یک کالای اقتصادی بدلیل نقصان عرضه آب از حاصل کمبود بارش از میزان عرضه فزونی می گیرد.
۲-۳ . پیامد اثرات خشکسالی
پیامد اثرات توام با خشکسالی های هواشناسی، کشاورزی و هیدرولوژیکی تفاوت های آنها را بیشتر آشکار میکند. زمانی که خشکسالی آغاز می شود بخش کشاورزی بدلیل وابستگی بیش از حد به ذخیره رطوبت خاک معمولا نخستین بخشی است که تحت تاثیر قرار می گیرد. در طی دوره های ممتد خشکی چنانچه کمبود بارش ادامه یابد رطوبت خاک به سرعت تخلیه می شود در این صورت اتکاء مردم به سایر منابع آبی بایستس تاثیرات بایستی تاثیرات این کمبود را مرتفع سازد. مثلا آنهایی که متکی به منابع آبهای سطحی (نظیر مخازن و دریاچهها) و آبهای زیر زمینی هستند معمولا دیرتر از سایرین تحت تاثیر قرار می گیرد. یک خشکسالی کوتاه مدت که ۳ تا ۶ ماه به طول می انجامد بسته به خصوصات هیدرولوژیکی سیستم و نیازهای مصرف آب احتمالا تاثیرات اندکی بر این بخشها به همراه دارد. زمانی که بارش به حالت نرمال بر می گردد و شرایط خشکسالی هواشناسی پایان می پذیرد، تا زمان احیاء مجدد منابع آب سطحی و زیر سطحی پیامدهای سوء این پدیده ادامه می یابد. در ابتدا ذخایر رطوبت خاک و به دنبال آن جریانهای سطحی مخازن و دریاچه ها و آبهای زیر زمینی جایگزین میشود. ممکن است اثرات خشکسالی در بخش کشاورزی به دلیل وابستگی آن به رطوبت خاک سریعا از بین برود لیکن در سایر بخشهاکه متکی به ذخایر سطحی و یا زیر زمینی آب هستند تا ماه ها یا حتی سالها طول بکشد.
استفاده کنندگان از آبهای زیر زمینی که معمولا آخرین افرادی هستند که به هنگام بروز خشکسالی تحت تاثیر آن قرار می گیرند طول دوره تجدید ذخیره منبع تابعی از شدت و تداوم خشکسالی و مقدار بارش دریافتی است.
۲-۴٫ شدت و وسعت خشکسالی
یکی از مهمترین کاربرد شاخص خشکسالی تهیه گزارش دوره ای شدت و وسعت خشکسال است. شاخص خشکسالی وسیله ای است که با خلاصه نمودن اطلاعات خشکسالی به صورت دوره ای این اطلاعات و شرایط رطوبتی مححصول در منطقه گزارش می گردد. اینگونه اطلاعات که در آن پیشرفت و رشد محصول و جنبههای تولید مدنظر است به طور شدید مورد نیاز موسسات دولتی و گروه های دیگری که علاقه یا مسئولیتی در قبال یک ناحیه وسیع و یا در سطح ملی دارند، می باشد. گروه های زیادی به مجموعه اطلاعاتی از این قبیل علاقه دارند که به سهولت در دسترس آنان قرار نی گیرد. بنابراین دو استفاده ابتدایی از شاخص خشکسالی کشاورزی وجود دارد که اولی اغلب در مقایسه یک ناحیه با نواحی اطراف خسارات خشکسالی را بررسی می کند و دومی وسعت و شدت خشکسالی را روی یک منطقه به صورت دائمی یا به صورت دوره ای ارزیابی می نماید. در هر دو مورد روشهایی مورد نیاز است که بتوان به صورت واقعی میزان متوسط آب ورودی منطقه و میزان خروجی آن را به دست آورد. اگر بخواهیم به طور واقعی تغیرات مهم هوا را منعکس کنیم بایستی ارزیابی هر چند روز یک مرتبه صورت بگیرد. بررسی یک ماهه کافی نیست زیرا در یک ماه اتفاقات زیادی برای محصول رخ میدهد. بررسی یک روزه بسیا ایده آل است ولی جزئیات زیاد به صورت تکرار در می آیند به نظر می رسد بررسی های ۵ تا ۱۰ روزه مناسب تر می باشد.
۲-۵٫ ملاحظات خشکسالی در رابطه با ایران
