الف- سامانه ویژهی استحصال آب رودخانههای دائمی و فصلی.
ب- سامانه ویژه استحصال آب از منابع زیرزمینی و روانابهای زیر قشری.
ج- سامانههای ویژه استحصال مستقیم آب باران در محل نزول و یا در اولین مراحل تشکیل روانابهای سطحی و ورقهای شکل.
د- سامانه ویژهی استحصال تندآبها و سیلابها به صورت روانابهای سطحی متلاطم و متمرکز در پای دامنههای شیبدار، خشکهرودها، آبراهه ها و مسیلها.
افزون براین، سامانههای سطوح آبگیر باران را میتوان از لحاظ موقعیت محل استقرار، نوع تیمارهای مصنوعی در سطوح آبگیر، شکل ظاهری، چگونگی عملکرد، کاربرد و نوع رواناب (از لحاظ عمق و حجم جریان آب) به شرح زیر طبقه بندی کرد (اسمعلی و عبداللهی، ۱۳۸۹):
الف- سامانههای سطوح آبگیر باران با سطح تیمار شده (مصنوعی)، شامل:
الف-۱- سامانههای جمعآوری آب باران برای ذخیرهی آب جهت مصارف شرب و خانگی.
الف-۲- سامانههای جمعآوری آب باران برای ذخیره رطوبت در پروفیل خاک جهت زراعت، درختکاری و احیای پوشش گیاهی در مراتع از طریق استحصال مستقیم ریزشهای جوی در محل نزول و یا روانابهای سطحی و ورقهای.
ب- سامانههای سطوح آبگیر باران با سطح آبگیر طبیعی شامل:
ب-۱- سامانههای جمعآوری آب باران و روانابهای نسبتاً متلاطم برای آبیاری تکمیلی و یا زراعت سیلابی از طریق ذخیره رطوبت در پروفیل خاک و یا تغذیه مصنوعی آبخوانهای نیمهعمیق و استحصال آب از طریق چاههای دستی.
ب-۲- سامانههای جمعآوری آب باران و روانابهای متلاطم از طریق ذخیره آب در حوضچهها و مخازن سطحی، جهت تأمین آب شرب دامها و آبیاری تکمیلی.
ب-۳- سامانههای جمعآوری آب باران و روانابهای متلاطم پرحجم با هدف پخش سیلاب جهت زراعت نیمهدیم، احیای پوشش گیاهی در مراتع، ایجاد مراتع مشجر و جنگلکاری در مناطق خشک و نیمهخشک.
ب-۴- سامانههای جمعآوری آب باران و روانابهای سطحی با سطوح آبگیر تلفیقی (مصنوعی و طبیعی) جهت ذخیره رطوبت در پروفیل خاک برای زراعت، احیای مراتع، تغذیه آبخوانهای نیمه عمیق و یا ذخیرهسازی آب جهت مصارف مورد نظر.
ج- سامانههای سطوح آبگیر باران زیرزمینی، شامل:
ج-۱- سامانههای کاریز یا قنات.
ج-۲- سامانه چاه افقی.
علاوه براین، برخی از متخصصین استحصال آب، سامانههای سطوح آبگیر باران را از نظر شکل و کاربرد به گروه های متفاوتی تقسیم کرده اند. به نحوی که در این خصوص مهمترین تقسیم بندی انجام شده شامل موارد زیر است(اسمعلی و عبداللهی، ۱۳۸۹):
۱- سامانههای سطوح آبگیر باران مصنوعی جهت جمعآوری آب برای تأمین آب شرب انسان و دام و مصارف خانگی.
۲- سامانههای سطوح آبگیر مصنوعی و تیمار شده جهت جمعآوری آب برای تأمین آب کشاورزی و ذخیره رطوبت در پروفیل خاک با هدف احیای پوشش گیاهی در مراتع و جنگلکاری در مناطق خشک و نیمهخشک.
لازم به توضیح است که منظور از سطوح آبگیر تیمار شده، سطوح آبگیری هستند که با انجام یک سری اقدامات نظیر تسطیح، جمعآوری سنگریزه و بقایای گیاهی، کوبیدن و فشردن خاک، سنگفرش و ایجاد سطح غیرقابل نفوذ با بهره گرفتن از مواد شیمیایی، سیمان، مالچهای نفتی و … آماده میشوند.
۱-۸- انواع سازههای استحصال آب
به طور کلی انواع سازههای استحصال آب باران را میتوان به شرح زیر بیان کرد (اسمعلی و عبداللهی، ۱۳۸۹):
۱- بند مخزنی: روش جمعآوری آب به وسیله بند به شکل گسترده در بسیاری از مناطق کشور رواج دارد. با وجود این، متاسفانه آموزش افراد بومی در مهارت های تکنیکی همگام با اجرای این فن پیش نرفته است، در نتیجه نگهداری و بهره برداری از مخازن بیشتر به عهده سازمان مرکزی حکومت است.
۲- بند رسوبگیر و تنظیمکننده: ثابت شده است در نواحی خیلی خشک، رسوبگیرها موثرتر و قابل اعتمادتر از سیستمهای دیگر جمعآوری آب هستند. با وجود این، کم بودن حجم ذخیره رسوبگیرها ممکن است مانعی برای استفاده از این روش در کشاورزی روی زمینهای وسیع باشد.
۳- حفیره: حفیره را میتوان به آسانی طراحی و ساخت. به طوری که این گونه مخازن قادرند با غرقاب کردن زمین، حجم نسبتا زیادی آب را ذخیره کنند. در مناطق نیمهخشک استفاده از حفیره به خاطر سهولت احداث و به کارگیری آن در سیستمهای یکپارچه برای محصولات و کاشت گیاهان مرتعی مناسبتر است.
۴- هوتک: هوتکها در اساس پشته خاکی کوچکی است که در قسمت هایی که سیلاب جاری می شود ساخته می شود (کوثر، ۱۳۷۴).
۵- خوشاب: در بخش جنوبشرقی ایران این سیستم سنتی به منظور زراعت سیلابی به کار گرفته شده است.
۶- سازههای مهندسی: این سازهها دایرههای کوچک یا مربع در روی زمیناند که با ملات آهک و یا سیمان و آهک و ماسه معمولی و … ساخته میشوند و با به کارگیری آهن و شبکه های آهنی، ورودی و خروجی آنها محافظت میشوند.
۷- سازههای تراوشی: یک روش بینظیر ذخیره آب و حفظ رطوبت در پروفیل عمیق و مناسب خاک است که توسط موانع طبیعی حوزه آبخیز احاطه شده اند. در این سیستم، رواناب بالادست و سطوح سنگی، در پایین درهها و موانع متوالی جمع می شود و برای ایجاد زراعت در سطح آنها استفاده می شود.
۸- سازههای عرضی: که شامل احداث سازههای عمود بر جهت جریان است که یک مقطع خاکریزی همراه با سرریز بوده و برای نگهداشت آب به منظور غرقاب کردن اراضی بالادست در طی فصل بارانی به کار میرود.
۹- آهار: در واقع مجموعه ای از خاکریزهای به ارتفاع ۳ مترند که در اراضی با شیب بسیار کم بر روی خطوط تراز احداث میشوند و طول خاکریزها در برخی موارد به چندین کیلومتر میرسد.
۱۰- آب انبار: روشی برای دسترسی و استفادههای مستقیم از آبهای زیرزمینی است. در آب انبار به جای اینکه با احداث چاه، آب را توسط وسایلی به سطح زمین برسانند با احداث پلههای زیرزمینی، مستقیما به سراغ آن میروند.
۱۱- تورکینست: یک نوع سازهی آبخیزداری است که عموما برای مناطق کم شیب به منظور ذخیره و جمعآوری آب باران و سیلاب احداث می شود. شکل معمول تورکینست دایرهای متمایل به بیضی است.
فصل دوم
مواد و روشها
۲- مواد و روشها
۲-۱- منطقه مورد مطالعه
۲-۱-۱- توپوگرافی و فیزیوگرافی
حوزه آبخیز سمبورچای با مساحت ۳/۷۴۸ کیلومترمربع درشمال استان اردبیل و به دلیل وسعت زیاد، به مقدار ۹۴/۷۲ درصد برابر ۰۷/۵۴۴ کیلومترمربع در محدوده شهرستان گرمی (مغان)، ۶۸/۱۹ درصد برابر ۹۲/۱۴۷کیلومترمربع از جنوب در محدوده شهرستان مشگینشهر و ۳۷/۷ درصد آن برابر ۲۹/۵۶ کیلومترمربع از شمال در محدوده شهرستان بیلهسوار قرار گرفته است و از نظر موقعیت جغرافیایی بین ″۱۴،′۱۹،°۴۷ تا ″۵۹،′۵۵،°۴۸ طول شرقی (E) و ″۱۸،′۶،°۳۷ تا ″۳۹،′۴۲،°۳۹ عرض شمالی (N) واقع شدهاست.
حداکثر ارتفاع حوزه آبخیز ۲۲۴۴ متر در جنوب غربی و حداقل ارتفاع در خروجی آن برابر ۳۲۰ متر از سطح دریا میباشد که به رودخانه دره رود منتهی می شود.
۲-۱-۲- هوا و اقلیم شناسی
این منطقه دارای آب و هوای نیمهخشک است. بارشهای سالانه ایستگاههای موجود در منطقه، در یک دوره مشترک ۱۲ ساله مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتهاند. به منظور تجزیه و تحلیل بارش منطقه، از آمار بارش ایستگاههای اطراف حوزه آبخیز استفاده شده است که در نهایت ۱۲ ایستگاه بارندگی از سازمان هواشناسی کشور را شامل می شود. بر اساس مجموعه آمار ایستگاههای موجود، متوسط بارندگی سالانه ۲۳۶ میلیمتر است که از ۲۹۱ تا ۳۸۶ میلیمتر تغییر می کند. در این تحقیق صرفاً از آمار بارش سازمان هواشناسی کشور استفاده شد که این امر به دلیل طول مناسب دوره آماری، همگن بودن و کیفیت خوب آن ها میباشد. در بررسی اقلیم منطقه از روش دومارتن اصلاح شده استفاده شده است. جدول ۲-۱، طبقه بندی اقلیم را در روش دومارتن اصلاح شده نشان میدهد.
رابطه ۲-۱
که در آن: Ai، شاخص خشکی (ضریب خشکی)؛ P، متوسط بارش سالانه (میلیمتر)؛ T، متوسط دمای سالانه (درجه سانتی گراد) میباشند.
جدول ۲-۱: طبقه بندی اقلیمها در روش دومارتن اصلاح شده
>55 | ۵۵- ۳۳ | ۳۳- ۲۸ | ۲۸- ۲۴ | ۲۴- ۲۰ |