به گزارش انرژی نویس، منابع آب زیرزمینی در ایران در دهه‌های اخیر به‌شدت تنزل یافته‌اند؛ کاهش بارش، افزایش کیفیت استخراج و برداشت‌بی‌رویه، سبب شده سفره‌های زیرزمینی دستخوش ناپایداری شوند. در این شرایط، نگاهی دقیق به ظرفیت‌های طبیعی کوهپایه‌ها برای بازتولید آب ضروری است. آبخیزداری فعال در کوهپایه‌ها راهکاری ترکیبی است که با ساخت ساختارهایی مانند چک‌دام‌های خاکی یا گابیون‌های نفوذی، روان‌آب سطحی را ذخیره و به‌تدریج به سفره‌های زیرزمینی منتقل می‌کند. این سازه‌ها ضمن کاهش سرعت جریان، مدول نفوذ را افزایش داده و ذخیره طبیعی ایجاد می‌کنند. علاوه بر کنترل فرسایش و تثبیت بستر خشتی، این رویکرد باعث بالا آمدن سطح آب زیرزمینی، کاهش فشار بر چاه‌ها و ثبات منابع آب می‌شود. در فصل‌های پر بارش، حجم آب که معمولاً به تالاب‌ها یا رودخانه‌های پایین‌دست می‌رود، به‌صورت کنترل‌شده و تدریجی به سفره منتقل می‌شود. این فناوری می‌تواند برای کشاورزی پایدار، کاهش نزول آبخوان و مقابله با سیلاب‌های ناگهانی، نقشی کلیدی ایفا کند. همچنین به دلیل بومی بودن مصالح و مشارکت منابع محلی، اقتصادی‌تر و اجتماعی‌تر از ساخت سدهای بزرگ عمل می‌کند.
معرفی و اصول کلی فناوری
آبخوان‌داری و آبخیزداری فعال در کوهپایه‌ها بر پایه مفهوم Managed Aquifer Recharge (MAR) استوار است: پرکردن هوشمندانه آبخوان‌ها با استفاده از سازه‌های نفوذی محض. در این مدل، چک‌دام‌ها ــ سدهای کوچک خاکی یا سنگی یا گابیونی ــ در مسیر روان‌آب در ارتفاعات ساخته می‌شوند تا سرعت جریان را کم کنند و آب را پشت سد برای نفوذ نگه دارند. سپس آب به‌تدریج از بستر نفوذ کرده و سفره‌زیرزمینی تغذیه می‌شود. این سازه‌ها می‌توانند به‌صورت پله‌ای در طول مسیر قرار گیرند تا ارزش نفوذ افزایش یابد و بازده نفوذ تا 50 درصد یا بیشتر باشد. در برخی پروژه‌ها، مانند نخل‌دره پرو یا تراسی هند، چک‌دام‌ها همراه با کانال‌های انحرافی و حوضچه‌های نفوذ، شبکه‌ای هماهنگ شکل می‌دهند که عملکرد درازمدت سفره را تضمین می‌کند. فناوری، درواقع برگرفته از روش‌های سنتی بومی‌شده متأخر با مدل‌های مهندسی حوضه‌ای است.
ضرورت‌ها، ظرفیت‌ها و مشکلات حل‌شونده
بحران افت آبخوان‌ها، فرونشست زمین، کاهش پوشش گیاهی و نابودی ساختار زیستی در دشت‌های پایین‌تر، ضرورت اجرای MAR در کوهپایه‌ها را به وجود آورده است. این فناوری ظرفیت‌هایی نظیر افزایش ذخیره آب زیرزمینی، کاهش فرسایش خاک و کنترل سیلاب، تقویت منابع محلی آب برای کشاورزی خرد و تأمین آب جمعیت محلی را دارد. مشکلاتی که این رویکرد رفع می‌کند شامل هدررفتن روان‌آب، تخریب خاک، کاهش کیفیت سفره و عدم پایداری منابع آب است. MAR کوهپایه‌ای با ترکیب مهندسی ساده، مشارکت محلی و تحلیل هیدرولوژیک، این مشکلات را در سطح حوضه‌ای کاهش می‌دهد و مناسبات منابع و نیاز محلی را به‌هم نزدیک می‌سازد.
اجزای اصلی سیستم
اجزای کلیدی شامل: 1) چک‌دام‌های خاکی یا گابیونی فواصل منظم برای کندسازی جریان؛ 2) کانال‌های انحرافی برای هدایت روان‌آب به چک‌دام‌ها؛ 3) حوضچه‌های نفوذ (percolation pits) یا نواحی نفوذ گسترده برای انحلال بیشتر آب؛ 4) پوشش گیاهی بومی برای تثبیت خاک و جلوگیری از فرسایش؛ 5) سنسورهای پایش سطح آب در نقاط پایین‌دست برای ارزیابی شارژ سفره؛ و 6) سامانه GIS و هیدرولوژیک برای انتخاب مکان و طراحی سازه‌ها بر اساس شیب، خاک و شدت بارش. همه این اجزا باید هماهنگ عمل کنند تا نفوذ واقعی افزایش و پایداری پروژه تضمین شود.
فرآیند کلی انجام
ابتدا مطالعات ژئوهیدرولوژیک و GIS برای شناسایی نقاط مناسب صورت می‌گیرد. سپس چک‌دام‌ها و کانال‌ها با مشارکت محلی نصب می‌شوند. در دوره بارندگی‌ها، آب به کانال‌ها هدایت شده و پشت سدها جمع می‌شود. مدول نفوذ آب افزایش یافته و حوضچه‌های نفوذ آب را به‌تدریج به سفره منتقل می‌کنند. پوشش گیاهی طیف میانی و پایین‌دست کشت می‌شود تا خاک تثبیت گردد. پس از ساخت، پایش میزان نفوذ و سطح سفره انجام و نگهداری سالیانه مانند برداشتن رسوبات پشت چک‌دام ضروری است. آموزش بهره‌برداران و بازخورد محلی برای بهبود طراحی و نگهداری حیاتی است.
انواع کاربردها
این فناوری در کاربردهایی مانند: (الف) احیای سفره آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه‌خشک، (ب) تثبیت خاک و کنترل فرسایش در شیب‌دارها، (ج) تأمین آب برای کشاورزی کوچک‌مقیاس و دامداری، (د) تأمین چشمه‌های دائمی برای جوامع محلی، (هـ) جلوگیری از سیلاب‌های ناگهانی، و (و) افزایـش تنوع زیستی پایین‌دست با مدیریت آب طبیعی. همچنین در پروژه‌های توسعه‌ای ازجمله ترکیب با MAR کشاورزی و ذخیره‌سازی مصنوعی آب مناسب است.
مزایای نسبت به روش سنتی
بر خلاف سدهای بزرگ یا مخزن‌های سطحی، روش آبخوان‌داری فعال در کوهپایه: هزینه ساخت و نگهداری پایین‌تری دارد، تبخیر سطحی کمتر، تنوع زیستی حفظ می‌شود، مشارکت محلی و حکمرانی مشارکتی آسان‌تر و بازتولید منابع آب طبیعی‌تر است. همچنین سازه‌ها تطبیق‌پذیر، مقیاس‌پذیر و مقاوم در برابر تغییرات اقلیمی هستند، چون اقتصادی‌تر و کم‌اثرترند.
چالش‌ها و محدودیت‌ها
محدودیت‌ها شامل نیاز به دانش فنی برای طراحی، نگهداری مداوم، امکان نشست یا رانش خاک، محدودیت در مناطق سنگلاخی یا خاک نفوذپذیر بالا، لزوم هماهنگی چند نهادی و هزینه اجرای پیوسته در وسعت زیاد است. همچنین مشارکت محلی باید پایدار باشد و حمایت مالی و نظارتی مداوم برای حفظ کارایی طولانی‌مدت نیاز است.
استانداردها و دستورالعمل بین‌المللی
سازمان‌هایی مانند UNESCO، IAH و FAO چارچوب‌هایی برای MAR و آبخیزداری ارائه داده‌اند که شامل انتخاب محل، طراحی سازه، کیفیت آب، مشارکت اجتماعی و پایش است. این دستورالعمل‌ها تضمین می‌کنند که روش‌ها ایمن، پایدار و قابل ارتقا باشند.
پیشرفت‌های نوین
پیشرفت‌ها شامل استفاده از MARLP برای زمان‌بندی هوشمند شارژ آبخوان مبتنی بر پیش‌بینی خاک و هوا، استفاده از ابزارهای IoT برای پایش لحظه‌ای شرایط سفره و مدل‌های داده‌ای برای بهینه‌سازی طراحی چک‌دام‌هاست. این نوآوری‌ها دقت، سرعت و اثربخشی پروژه‌های MAR کوهپایه‌ای را به‌شدت افزایش داده‌اند.
آینده‌شناسی و توصیه‌ها
برای ایران پیشنهاد می‌شود با اجرای پروژه‌های پایلوت در مناطق کوهپایه‌ای نیمه‌خشک مانند زاگرس و البرز آغاز شود، در ترکیب با GIS، مشارکت محلی، حمایت مالی و تحقیقات دانشگاهی. آموزش بهره‌برداران و توسعه ستادهای محلی نگهداری سازه حیاتی است. تکرار و مقیاس‌پذیری پروژه‌ها با استانداردسازی ساخت و تعامل بین نهادهای علمی، اجرایی و محلی باید به‌طور موثر پیگیری شود.
جمع‌بندی
آبخوان‌داری و آبخیزداری فعال در کوهپایه، به‌عنوان رویکردی مبتنی بر MAR و Nature-based Solutions، ترکیبی از مهندسی، طبیعت و مشارکت اجتماعی است که ظرفیت بالایی برای احیای منابع زیرزمینی و پایداری آب در کشور دارد. این روش ضمن کنترل فرسایش و سیلاب، موجب افزایش سطح سفره‌های زیرزمینی و کاهش فشار بر برداشت‌های مصنوعی می‌شود. باوجود چالش‌هایی در طراحی، نگهداری و مشارکت، مثال‌های موفق جهانی و قابلیت بومی‌سازی آن در ایران، نوید آینده‌ای پایدار برای کشاورزی کوهپایه‌ای و منابع آبی کشور را می‌دهد
