تهدید تغییرات اقلیمی و ضرورت سدسازی

آنچه موضوع واکاوی در متن حاضر است، بررسی اجمالی پیامدهای پدیده تغییر اقلیم بر منابع آب و انرژی و استراتژی های تطبیق در مقابل این پدیده، خصوصاً ضرورت احداث سدها به منظور ذخیره سازی رواناب ناشی از سیلاب های ناگهانی(که یکی از نتایج قطعی تغییرات اقلیمی است) و فراهم شدن امکان مدیریت توزیع مناسب زمانی و مکانی آب و در نتیجه مهار تبعاتِ خشکسالی ها (بعنوان دیگر پیامد تغییرات اقلیمی)، می باشد.   تعریف تغییر اقلیم: اقلیم به عنوان متوسط شرایط آب و هوایی در منطقه خاص و معین توصیف می شود و تغییر اقلیم عبارتست از تغییر معنی دار در متوسط داده های هواشناسی در طی یک دوره زمانی. این پدیده دارای دو منشاءطبیعی و انسانی است.  منشاء طبیعی آن دوره های تناوبی نجومی و تغییر در میزان انرژی خروجی از خورشید(ناشی از اختلالات خورشیدی) و منشاء انسانی آن نیز تولید گازهای گلخانه ای می باشد.   خلاصه ای از اثرات تغییر اقلیم  بر حوضه های آب و انرژی:   الف) تاثیر گرمایش زمین بر منابع آب: تغییرات آب و هوایی (گرم شدن کره زمین) موجب تغییر در توزیع زمانی و مکانی بارش همچنین میزان و نوع آن (برف یا باران)، تغییر در میزان بزرگی سیلاب ها، تغییر در میزان آورد سالیانه، تغییر در ماه های محتمل وقوع سیلاب های حداکثر، تغییر در کیفیت آب ها ، تغییر در میزان تبخیر همچنین میزان تغذیه سفره آب های زیرزمینی خواهد شد.  افزایش دمای زمین، هم میزان بارش برف را کاهش داده و هم زمان ذوب آن را از فصل بهار به فصل زمستان تغییر خواهد داد که این مساله بر الگوی فصلی جریان آب رودخانه ها تاثیر می گذارد. در واقع در اثر این پدیده، مکانیزم طبیعی که تضمین کننده توزیع متوازن و تدریجی آب در ماه ها و فصول مختلف سال است، به مرور کمرنگ و جای خود را به بارش های شدید باران، رگبار و سیلاب های ناگهانی خواهد داد. به عبارت دیگر حجم رواناب ها در فصل زمستان افزایش یافته و در فصول خشک مثل تابستان، بدلیل عدم تغذیه مناسب آب های زیرزمینی، جریان آب سطحی و سطح آب زیرزمینی به شدت کاهش خواهد یافت. با این اوصاف به نظر می رسد راهکار و یا مکانیزمِ جایگزینی که می تواند عدم توازن مکانی و زمانی بین منابع و مصارفِ آب را تعدیل نماید، احداث سدهای مخزنی جهت ذخیره آب در فصول پرآب و توزیع تدریجی آن در فصول خشک می باشد. تازه ترین تحلیل های IPCC (شورای بین الدول تغییر آب و هوا) نشان می دهد که افزایش 5/1 تا 5/4 درجه سانتی گرادی دما می تواند سبب افزایش میانگین بارش جهانی به میزان 3 الی 15 درصد شود. همچنین بررسی داده های بلندمدت ایستگاه های هیدرولوژی در کشور ایران نشان می دهد که 40 تا 50 درصد حجم آورد سالیانه رودخانه های کشور به صورت سیلاب جاری می شوند و دبی سیل هر رودخانه حدود 20 تا 50 برابر دبی متوسط سالانه رودخانه می باشد. این بررسی ها همچنین حاکی از این است که دبی حداکثر لحظه ای، در اغلب ایستگاه های آب سنجی افزایش یافته، ولی مجموع آوردِ سالانه کاهش یافته است.  در این زمینه همچنین بررسی های صورت گرفته توسط پیرانی و همکاران در خصوص تاثیر تغییرات اقلیمی بر بارش و رواناب حوضه کارون بزرگ بر اساس دو مدلHadCm3 و CSIRO و تحت سناریوهای مختلف تولید گازهای گلخانه ای حاکی از آنست که در بحرانی ترین حالت، حداکثر 2.2 درجه سانتی راد افزایش دما و  4.6  درصد کاهش بارندگی، در 30 سال آینده پیش بینی می شود. همچنین مطابق مطالعات انجام شده توسط دکتر حسین قربانی زاده و همکاران، درصد تغییرات دبی در فصول مختلف سال نسبت به دوره مبنا در حوض کارون، برای دو دوره آتی 25 ساله از 2025-2000 و 2050-2025 شبیه سازی شده که نتایج مذکور حاکی از افزایش رواناب زمستانه و کاهش رواناب در سه فصل دیگر است.  با ترکیب درصد تغییرات بدست آمده از مطالعات فوق، با آمار دوره مبنا مشخص شد که در بحرانی ترین حالت، در ایستگاه های بارز،خرسان3 ، پل شالو و کارون4 حداکثربین 8.5-7 درصد، کاهش رواناب سالانه برای دوره 2050-2025  قابل پیش بینی می باشد.(جداول پیوست 1 الی 6) همچنین مطالعه مشابهی که توسط دکتر ابریشمچی و همکاران در حوضه زاینده رود صورت گرفته، حکایت از کاهش حدود 10 درصدی دبی برای دوره 205-2021 و کاهش حدود 13 درصدی دبی برای دوره 2100-2071 دارد. به عبارتی گرم شدن زمین در حوضه کارون، ضمن کاهش حداکثر هشت درصدی کل آورد سالانه، موجب افزایش احتمال وقوع سیلاب های ناگهانی و مخرب خواهد شد که از این زاویه نیز پدیده تغییر اقلیم و افزایش گرمای زمین، ضرورت ساخت سد به منظور مهار سیلاب ها و کاهش خسارات و بهره برداری بهینه و برنامه ریزی شده از آب ذخیره شده را دو چندان می نماید. ب)تاثیر گرمایش زمین بر مصارف آب: نتایج بررسی تاثیر دما و همچنین رشد سالانه جمعیت بر میزان مصرف آب در شهر تهران حاکی از اینست که با فرض افزایش دما در حدود دو درجه رشد جمعیت تا سال 2020 ، میزان نیاز آبی سالانه این کلان شهر به 78/1 میلیارد مترمکعب، یعنی حدود دو برابر میزان فعلی خواهد رسید. همچنین بالارفتن درجه حرارت منجر به افزایش تقاضا برای آب کشاورزی می شود چرا که افزایش دما موجب افزایش تبخیر و در نتیجه سبب کاهش رطوبت خاک و افزایش نیاز آبی گیاهان می شود. بررسی ها نشان می دهد افزایش دو درجه ای دما باعث افزایش 30 درصدی نیاز آبی جهت آبیاری اراضی تحت کشت خواهد شد.   ج) تاثیر گرمایش زمین بر حوزه انرژی:  تقاضای بیشتر برای انرژی، قیمت های بالاتر با توجه به روند افزایش گرمای زمین در دهه های گذشته تقاضای جهانی برای گرمایش کاهش یافته و در مقابل، تقاضا برای سرمایش افزایش یافته است. افزایش دما از یک سو و رشد جمعیت از سوی دیگر به بالاتر رفتن میزان تقاضا برای انرژی منجر شده و در آینده نیز با افزایش گرمای زمین، این روند همچنان ادامه یافته و تشدید خواهد شد.  مضافاً اینکه افزایش تقاضا منجر به افزایش تولید انرژی و در نتیجه گسترش نرخ انتشار گازهای گلخانه ای و به تبع آن تشدید روزافزون گرمایش زمین خواهد شد. از سوی دیگر در اثر گرم شدن زمین، راندمان تولید برق نیروگاه ها کاهش خواهد یافت چرا که افزایش دمای آب باعث کاهش بازدهی فرآیند چگالش در نیروگاه های بخار می شود. همچنین طراحی نیروگاه های گازی برپایه متوسط دمای هوای 30 درجه سانتی گراد است که با افزایش دمای هوای محیط، بازدهی آن نیز کاهش خواهد یافت. براساس مطالعات انجام شده درنیروگاه های بخار با افزایش دمای آبِ سیستم تبرید به میزان یک درجه سانتی گراد، مقدار افت راندمان 7/2 درصد خواهد بود.   تغییر اقلیم و سدهای برق آبی: بر اساس گزارشات منتشر شده توسط دفتر تغییرات آب و هوایی سازمان حفاظت محیط زیست ایران، حدود 78 درصد از کل انتشار گازهای گلخانه ای در کشور (که اصلی ترین عامل گرمایش زمین محسوب می شود)،مربوط به بخش انرژی است که نیمی از این میزان ناشی از عملکرد نیروگاه های حرارتی میباشد. در نتیجه همانگونه که در مستندات مذکور نیز تاکید شده، یکی از مهمترین اقدامات اجرایی و برنامه های عملی جهت تطبیق و مقابله با پدیده گرمایش، توسعه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، ازجمله افزایش سهم انرژی های برق آبی می باشد (مهار عامل).  نکته بسیار مهمی که می بایست مدنظر قرار گیرد اینست که بر اساس بررسی بعمل آمده توسط هدایتی دزفولی و همکاران در خصوص " اثر تغییر اقلیم بر پتانسیل تولید برق آبی در سد برق آبی دز" اینگونه نتیجه گیری شد که میانگین تولید انرژی در دوره های خشک، نسبت به تولید انرژی در دوره های ترسالی حدود پنج درصد کاهش را نشان می دهد. بعلاوه با توجه به توضیحات ذکر شده در بند( الف)، تا سال 2050 میزان کل کاهش آورد سالانه حوضه کارون بدلیل تغییرات اقلیمی(که تولید برق آبی بدان وابسته است) ، حداکثر حدود هشت درصد خواهد بود و بنابراین پتانسیل تولید برق آبی برای دهه های آتی دچار کاهش چندان محسوسی نخواهد شد.  این در حالی است که با فرض افزایش دما به میزان 2.2  درجه سانتی گراد  تا سال 2040 ، کاهش راندمانی حدود 6 درصد برای نیروگاه های بخار نیز قابل پیش بینی است.   جمع بندی: در برنامه ریزی بلندمدت منابع ایران و تدوین سیاست های اجرایی جهت مهار و تطبیق با پدیده تغییرات آب و هوایی، توجه به این نکته حائز اهمیت است که قرار گرفتن نواحی مختلف ایران ذیل یک مرز مشترک سیاسی و جغرافیایی، به معنای برخورداری از اقلیم یکسان نخواهد بود و با توجه به گستردگی جغرافیایی کشور و شرایط اقلیمی، توپوگرافی و نفوذپذیری متفاوت در هر حوضه، شدت تاثیرپذیری نواحی مختلف از پدیده تغییر اقلیم، متفاوت خواهد بود.  قابل توجه است که تنوع آب و هوایی در ایران بگونه ای است که دمای هوا از‌ کمتر از 30- (اردبیل) تا بیشتر از 60 درجه سانتی گراد (برخی مناطق جنوبی ایران) متغیر است و باران متوسط سالانه آن از کمتر از 50 میلی متر تا نزدیک به 2000 میلی متر تغییرپذیر است. لذا نمی توان یک فرمول یکسان را برای کشوری به پهناوری ایران پیچید. مساله ای که در خصوص تغییرات اقلیمی مورد توافق اغلب پژوهشگران است، اینست که افزایش سیلاب ها و خشکسالی ها، افزایش تقاضا برای آب و انرژی همچنین بر هم خوردن توازن زمانی و مکانی توزیع آب، از نتایج غیرقابل تردید پدیده تغییر اقلیم در ایران خواهند بود. لذا نیاز است که اولاً تدابیر لازم به منظور مهار عامل اصلیِ انسانی ایجاد این پدیده، یعنی انتشار گازهای گلخانه ای صورت گرفته و درثانی با لحاظ راهکارهایی،آثار و تبعات آن، یعنی خسارات ناشی از سیلاب ها، خشکسالی ها و کمبود منابع آبی، مهار و کاهش یابد. به نظر می رسد احداث سد و نیروگاه های برق آبی که تاسیساتی چندمنظوره با اهدافِ تولید انرژی پاک(جهت مهار عامل اصلی گرمایش زمین)، ذخیره سازی آب (جهت کاهش پیامدهای خشکسالی) و مهار سیلاب ها (کاهش خسارت) می باشند، یکی از کارامدترین ابزارها جهت کاهش روند تغییرات اقلیمی همچنین تطبیق و مهار پیامدهای مترتب برآن خواهند بود. منابع: 1. دفتر تغییرات آب و هوایی سازمان حفاظت محیط زیست ایران، 1381 ،  "اولین گزارش ملی تغییرات آب و هوا" 2. دفتر تغییرات آب و هوایی سازمان حفاظت محیط زیست ایران، 1389 ،  "دومین گزارش ملی تغییرات آب و هوا" 3. لاله سیاه.م، فتاحی.ا ، مهسافر. ح، 1391" تاثیر تغییرات اقلیمی بر بارش و رواناب حوزه رودخانه کارون" اولین همایش ملی بیابان، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران 4. دکتر قربانی زاده.ح ، دزفول نژاد.م ، صارمی.ع ، صارمی.ا ، 1388 "پیش بینی توزیع زمانی جریان آب در حوضه کارون" همایش ملی علوم آب وخاک دانشگاه آزاد دزفول 5. بهشتی منفرد. مریم، ثقفیان.ب ،رفیعی نسب. آرزو، 1390 "اثرات تغییر اقلیم بر روی بهره برداری از نیروگاه برقابی کارون3" ، امیر کبیر، چهارمین کنفرانس مدیریت منابع آب 6. ابریشم چی.احمد، تجریشی.م ،سید قاسمی.س، 1385"ارزیابی تغییرات جریان رودخانه زاینده رود بر اثرتغییراقلیم" ،دانشگاه صنعتی اصفهان،دومین کنفرانس مدیریت منابع آب   پیوست ها: جدول شماره 1- درصد تغییرات دبی در فصول مختلف نسبت به دوره مبنا در حوضه کارون   دوره سناریو پاییز زمستان بهار تابستان 2000-2025 A 0.89 13.52 -7.32 -5.78 2025-2050 A -4.46 11.47 -19.2 -15.9 2000-2025 B -3.11 7.67 -10.7 -8.03 2025-2050 B .6.44 7.66 -18.7 -14.84         جدول شماره2– آورد سالانه در ایستگاه های مختلف