شهر اسفنجی؛ راهکار نوین مقابله با خشکسالی، سیلاب و تغییرات اقلیمی شهرها

تغییر اقلیم دیگر یک پیش‌بینی برای آینده نیست؛ روندی است که آثار آن امروز در افزایش دما، تشدید خشکسالی، افت منابع آب زیرزمینی، فرونشست زمین و تغییر کیفیت زندگی شهروندان اصفهان قابل مشاهده است. رئیس پژوهشکده آبفای دانشگاه صنعتی اصفهان با تشریح آخرین یافته‌های علمی، از آینده اقلیمی اصفهان می‌گوید.

 به گزارش خبرگزاری ایمنا، تغییر اقلیم دیگر مفهومی محدود به گزارش‌های علمی یا پیش‌بینی‌های آینده‌نگر نیست؛ امروز این پدیده به یکی از مهم‌ترین چالش‌های شهرهای جهان تبدیل شده است و آثار آن را می‌توان در افزایش دما، وقوع موج‌های گرمایی، خشکسالی‌های طولانی، بارش‌های حدی، سیلاب‌های ناگهانی، کاهش منابع آب و افت کیفیت زندگی شهری مشاهده کرد.

بسیاری از شهرها که تا چند دهه پیش بر پایه الگوهای اقلیمی به‌نسبت پایدار شکل گرفته بودند، اکنون ناچارند خود را با شرایطی متفاوت سازگار کنند؛ شرایطی که برنامه‌ریزی شهری، مدیریت منابع آب، توسعه فضای سبز، حمل‌ونقل، معماری و حتی سبک زندگی شهروندان را تحت تأثیر قرار داده است.

در ایران نیز نشانه‌های تغییر اقلیم بیش از هر زمان دیگری آشکار شده است؛ افزایش میانگین دما، کاهش بارندگی‌های مؤثر، تداوم خشکسالی، افت منابع آب زیرزمینی و وقوع پدیده‌های حدی، بسیاری از شهرهای کشور را با چالش‌های تازه‌ای روبه‌رو کرده است. در چنین شرایطی، تاب‌آوری شهرها دیگر تنها به توسعه زیرساخت‌های عمرانی وابسته نیست، بلکه به میزان آمادگی آن‌ها برای سازگاری با واقعیت‌های جدید اقلیمی گره خورده است.

در میان کلان‌شهرهای ایران، اصفهان به‌دلیل قرار گرفتن در فلات مرکزی، وابستگی تاریخی به زاینده‌رود، افت مستمر منابع آب زیرزمینی، تشدید فرونشست زمین، گسترش جزیره گرمایی، کاهش پوشش گیاهی و افزایش فشار بر منابع طبیعی، بیش از بسیاری از شهرها آثار تغییر اقلیم را تجربه می‌کند.

شهری که روزگاری با شبکه منحصربه‌فرد مادی‌ها، باغ‌های گسترده و جریان دائمی زاینده‌رود شناخته می‌شد، امروز در نقطه‌ای حساس قرار گرفته است؛ نقطه‌ای که تصمیم‌های امروز درباره آب، محیط‌زیست و توسعه شهری، آینده زیست‌پذیری آن را در دهه‌های پیش‌رو رقم خواهد زد.

این پرسش‌ها مطرح است که آیا اصفهان وارد شرایط اقلیمی تازه‌ای شده است؟ تغییرات اقلیمی چه آینده‌ای را برای این شهر ترسیم می‌کند؟ نقش زاینده‌رود، آبخوان‌ها و شیوه مدیریت منابع آب در کاهش آثار این بحران چیست و شهرسازی اصفهان برای سازگاری با اقلیم جدید چه مسیری باید طی کند؟

آنچه در ادامه می‌خوانید، حاصل گفت‌وگوی خبرنگار ایمنا با جهانگیر عابدی‌کوپایی، استاد تمام دانشگاه صنعتی اصفهان و رئیس پژوهشکده آبفای دانشگاه صنعتی اصفهان، درباره ابعاد مختلف تغییر اقلیم، آینده آب‌وهوای اصفهان، پیامدهای آن بر منابع آب، فرونشست زمین، زیست‌پذیری شهری و راهکارهای علمی سازگاری با این چالش است.

شهر اسفنجی؛ راهکار نوین مقابله با خشکسالی، سیلاب و تغییرات اقلیمی شهرها

ایمنا: آیا اصفهان وارد یک اقلیم جدید شده است؟ در سال‌های اخیر شهروندان اصفهانی افزایش دما، طولانی‌تر شدن دوره‌های گرما، کاهش بارندگی و تداوم خشکسالی را بیش از گذشته احساس می‌کنند؛ آیا از منظر علمی می‌توان گفت اصفهان وارد یک دوره اقلیمی جدید شده است یا همچنان با نوسانات طبیعی اقلیم روبه‌رو هستیم؟

عابدی‌کوپایی: اقلیم تعریف خاص خود را دارد. طبقه‌بندی‌های مختلف اقلیمی همچون طبقه‌بندی آمبرژه و دوی مارتن وجود دارد، به‌طور مثال بر اساس روش آمبرژه از اقلیم بیابانی معتدل تا ارتفاعات فوقانی در استان وجود دارد و تنوع اقلیم در استان همچون بیابانی معتدل، اقلیم خشک سرد و اقلیم نیمه‌خشک سرد به‌خوبی به چشم می‌خورد.

بر اساس روش دوی مارتن، چهار تیپ عمده اقلیمی در استان تشخیص داده شده است؛ این اقلیم‌ها شامل بیابانی، خشک، نیمه‌خشک و نیمه‌مرطوب است، بنابراین در اصفهان ما با تغییر بعضی ویژگی‌های اقلیمی همچون دما روبه‌رو هستیم نه با تغییر کامل اقلیم.

ایمنا: اگر روند کنونی تغییرات اقلیمی ادامه پیدا کند، اصفهان در ۲۰ سال آینده از نظر دما، بارش، منابع آبی و شرایط زیست‌محیطی چه وضعیتی خواهد داشت و شهروندان باید خود را برای چه تغییراتی آماده کنند؟

عابدی‌کوپایی: بعضی گزارش‌ها نشان می‌دهد دمای بیشینه برای شهر اصفهان، طی سه دهه گذشته روند افزایشی معناداری با نرخ بیش از نیم درجه (۰.۵) درجه افزایش برای هر دهه وجود داشته است و رخداد امواج گرمایی در تمام فصول سال در کل دوره آماری مورد مطالعه، روند افزایشی داشته است.

در دهه‌های نخست دوره آماری تداوم‌های کمتر ازپنج روز غالب بوده‌اند، اما از اواسط دهه ۹۰ رخدادهای امواج گرمایی بین ۳ تا ۴ برابر افزایش یافته است؛ به‌عنوان مثال تداوم ثبت شده برای رخدادهای امواج گرمایی برای فصل بهار و تابستان، به ترتیب با ۱۸ و ۱۷ روز بوده است.

تحقیقات ما در دانشگاه صنعتی اصفهان نشان می دهد طی ۲۰ سال آینده بر اساس مدل‌های تغییرات اقلیمی، میانگین دمای ماهانه در اصفهان بین حدود یک تا ۱.۵ درجه سانتی‌گراد افزایش پیدا می‌کند، قابل توجه است که هر درجه افزایش دما می تواند ۱۰ حدود درصد افزایش مصرف منابع آب را به‌دنبال داشته باشد.

تحقیقات ما حاکی از آن است که بارندگی در ماه‌های مختلف سال ممکن است کاهش یا افزایش پیدا کند، اما در مقیاس سالانه بارندگی بین ۱۱ تا ۳۱ درصد کاهش پیدا می‌کند.

۷۷ درصد فرونشست‌های زمین منشأ انسانی دارد؛ اصفهان در صدر مناطق پرخطر

ایمنا: آسیب‌پذیری اصفهان به‌دلیل موقعیت جغرافیایی، استقرار در فلات مرکزی ایران و چالش‌هایی همچون فرونشست، خشکی زاینده‌رود و کاهش پوشش گیاهی، اصفهان تا چه اندازه در برابر تغییر اقلیم آسیب‌پذیرتر از سایر کلان‌شهرهای کشور است؟

عابدی‌کوپایی: تحقیقات انجام‌شده در ۴۹۰ منطقه جهان درباره فرونشست زمین، نشان می‌دهد حدود ۷۷ درصد این فرونشست‌ها به فعالیت‌های انسانی مربوط است که در رأس آن برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی است و اگر از این وضعیت جلوگیری نشود، فرونشست آبخوان قابل جبران نخواهد بود.

مهم‌ترین علت فرونشست زمین افت سطح آب‌های زیرزمینی است، در واقع کل بار ژئواستاتیکی که روی یک آبخوان اعمال می‌شود، توسط فشار آب منفذی و اسکلت جامد خاک متعادل می‌شود.

وقتی سطح آب زیرزمینی در یک آبخوان کاهش پیدا می‌کند، فشار آب منفذی کاهش پیدا می‌کند و دیگر نمی‌تواند درصد زیادی از بار را تحمل کند، بنابراین مقدار بیشتری از بار باید توسط تماس‌های دانه به دانه خاک تحمل شود که این کار موجب متراکم‌شدن آبرفت و در نهایت نشست زمین خواهد شد.

استان‌های اصفهان، تهران، خراسان رضوی و کرمان نسبت به سایر استان‌های کشور ریسک فرونشست بیشتری دارند و از بین آن‌ها شهر اصفهان در معرض بیشترین خطر است؛ در مناطق شهری به‌دلیل تراکم جمعیت، ساختمانها و شریان‌های حیاتی به‌طور ویژه آسیب‌پذیرتر است.

گزارش‌ها نشان می‌دهد جنس رسوبات دشت اصفهان به‌ویژه شمال اصفهان، ریزدانه و مسئله‌دار است به‌طور کلی، میزان فرونشست در شمال اصفهان بیشتر و به طرف کوه صفه کمتر می‌شود.

در شهرستان اصفهان مناطقی همچون شهرک کاوه بعضی منازل مسکونی دچار آسیب ناشی از فرونشست زمین شده‌اند که یکی از عوامل اصلی آن برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی است.

پایین رفتن سطح آب زیرزمینی به‌منظور آبیاری فضای سبز یا استفاده کشاورزی و وقوع زمین‌لرزه‌ای احتمالی (همچون زمین‌لرزه ۴ ریشتری حبیب‌آباد در سال ۱۳۹۲)، مناطق شمال اصفهان را مستعد فرونشست بیشتر می‌کند.

در حال حاضر فضای سبز این منطقه با آب زیرزمینی شور آبیاری می‌شود که شور شدن خاک و از بین رفتن پوشش چمن به‌خوبی مشهود است.

در استان اصفهان به دلایل مختلفی از جمله وجود صنایع آب بر، نرخ مهاجرت زیاد به استان و توسعه اراضی زراعی و باغی فشار به منابع آب زیرزمینی افزایش یافته است، همچنین حجم آب زیرزمینی استان در سال ۱۳۶۱ برابر ۵.۷ میلیارد متر مکعب برآورد شده بود که تقریبا نیمی از آن طی سال‌های ۱۳۶۱ تا ۱۴۰۰ مصرف شده است.

میزان برداشت سالانه از آب‌های زیرزمینی از ۳۱۱ تا ۵۲۲ میلیون متر مکعب اعلام شده است که در صورت ادامه روند تخلیه آبخوان‌ها و تغذیه نشدن آن، طی سال‌های آتی احتمالا شاهد تخلیه قابل توجه آبخوان‌ها خواهیم بود.

در حال حاضر از مجموع ۳۵ دشت استان، ۱۷ دشت ممنوعه و ۱۰ دشت ممنوعه بحرانی است و بیشتر بارندگی‌های اصفهان تأثیری در ذخیره آب‌های زیرزمینی ندارد.

اثرات برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی علاوه بر فرونشست و آسیب به سازه‌های زیربنایی کشور شامل شور شدن آب چاه‌ها، شور شدن خاک مزارع یا فضای سبزی که با این آب‌های شور آبیاری می‌شود، کاهش تولیدات کشاورزی و افزایش مصرف انرژی ناشی از کف‌شکنی چاه‌ها و نیاز به پمپ‌های قوی برای پمپاژ است.

ایمنا: تغییر اقلیم چه تأثیری بر زیست‌پذیری اصفهان خواهد گذاشت؟ آیا در آینده باید منتظر افزایش جزیره گرمایی، کاهش آسایش حرارتی، افت کیفیت هوا و تغییر الگوی زندگی شهری باشیم؟

عابدی‌کوپایی: رشد جمعیت و توسعه شهرنشینی یکی از عوامل مؤثر برافزایش دمای هوا در نواحی شهری است که موجب ایجاد جزیره حرارتی روی این مناطق در مقایسه با محیط اطراف می‌شود و اثرات ناشی از آن می‌تواند نقشی اساسی و مهم در کیفیت هوا و در نتیجه سلامت عمومی ایفا کند.

در واقع، یکی از آثار ناخواسته و منفی توسعه شهری، افزایش دمای محیط شهری است؛ شهرها نسبت به پیرامون خود دمای بیشتری دارند و این پدیده به‌عنوان جزیره حرارتی شهری شناخته می‌شود.

فرایندهای متعددی بین اجزای ساختاری شهر وجود دارد که در عملکرد حرارتی شهر و تشکیل جزایر حرارتی مؤثر است و یکی از مهم‌ترین آن‌ها تغییر در ویژگی‌های فیزیکی سطح زمین به علت جایگزینی پوشش گیاهی با آسفالت و بتن است.

توسعه نامتوازن شهری، اقلیم اصفهان را با چالش جدی روبه‌رو کرده است

جزایر حرارتی شهری بر کیفیت هوای مناطق شهری تأثیر منفی دارد و بر خُرداقلیم منطقه و مصرف منابع آب تاثیر می‌گذارد، بنابراین آثار نامطلوب فوق به همراه تولید گازهای آلاینده، ضمن فشارهای روانی بر شهروندان، منجر به افزایش هزینه تولید انرژی در سطح شهر می‌شود.

شهر اصفهان به‌دلیل مکان‌یابی نامناسب مراکز صنعتی، دارای آلودگی بیش از حد هوا است و وضعیت اقلیمی آن به‌گونه‌ای است که بر اساس اعلام سازمان هواشناسی، هوا در  ۲۰۰ روز از سال حالت ایستا دارد، همچنین پدیده وارونگی هنگام آغاز فصول سرد، سبب سکون هوا و تخلیه نشدن آلاینده‌های زیست‌محیطی در بالای شهر می‌شود.

اصفهان در گذشته از باغ‌ها و فضاهای سبز بسیار زیادی برخوردار بوده است و بررسی عکس‌های هوایی سال ۱۳۵۵ نشانگر فراوانی فضای سبز و باغ‌ها به‌ویژه در سمت غرب شهر بوده است، اما امروزه با گسترش نامناسب با مشکلات اقلیمی و زیست‌محیطی بسیاری روبه‌رو شده است.

بدون شغل جایگزین برای کشاورزان، فرونشست اصفهان مهار نمی‌شود

ایمنا: در شرایطی که تغییر اقلیم به واقعیت تبدیل شده است، شهرسازی اصفهان باید چگونه تغییر کند؟ چه بازنگری‌هایی در توسعه فضای سبز، معماری، شبکه معابر، منابع آب و زیرساخت‌های شهری ضروری است؟

عابدی‌کوپایی: حفظ فضای سبز کنونی به‌ویژه منطقه ناژوان و جلوگیری از تغییر کاربری اراضی آن نخستین گام است؛ اصفهان در منطقه خشک و کم‌بارش قرار گرفته است و نبود جریان دائمی زاینده‌رود در دو دهه اخیر، فشار زیادی به آب‌های زیرزمینی وارد کرده است که بروز درز و ترک‌ در آثار تاریخی داخل شهر و بعضی ساختمان‌های واقع در شمال شهر از جمله عوارض آن است.

درباره این موضوع که در حال حاضر چه اقداماتی باید انجام داد تا از پیشرفت فرونشست در مناطق مرکزی و اطراف اصفهان جلوگیری شود، باید به این نکته اشاره کرد که علاوه بر نصب ایستگاه‌های GPS برای پایش، همچنین مطالعه میدانی دقیق و استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی راداری (InSAR) برای تهیه الگوی دقیق و پهنه‌بندی فرونشست، به‌نظر می‌رسد دو راهکار کاهش برداشت از سفره‌های آب زیرزمینی و افزایش تغذیه مصنوعی و بهبود تراز آب زیرزمینی می‌تواند در این‌باره موثر باشد.

در حال حاضر یکی از مهم‌ترین گام‌های عملی، وابسته به هدف نخست است؛ تا مادامی که شغل‌های جایگزین برای کشاورزان به‌ویژه در شمال اصفهان (دشت اصفهان-برخوار) ایجاد نشود، به‌هیچ‌وجه کاهش برداشت از سفره‌های آب زیرزمینی محقق نخواهد شد و تجارب جهانی نیز این موضوع را ثابت کرده است.

اقداماتی همچون برقی‌کردن چاه‌ها، کاهش مجوز برداشت از چاه‌ها و مسدودکردن چاه‌ها تا حدودی اثر دارد، اما کافی نیست و شاید نیاز به «اجازه تنفس به دشت و توقف هرگونه برداشت به مدت چندین سال» است.

در مورد هدف دوم، تغذیه مصنوعی سفره‌ها با استفاده از مادی‌ها و زاینده‌رود و چاه‌های جذبی باید در اولویت قرار گیرد؛ گام مهم اجرایی در این مورد اصلاح سامانه جمع‌آوری روان‌آب‌ها برای انتقال آن‌ها به زاینده‌رود، مادی‌ها، چاه‌های جذبی به‌ویژه در جنوب شهر اصفهان است که شیب زیادی به طرف زاینده‌رود دارد؛ این موضوع از این جنبه مهم است که طی سال‌های جاری و آتی به علت پدیده «تغییر اقلیم» با سیل‌های ناگهانی به‌ویژه در ماه‌های نخست فصل بهار روبه‌رو هستیم و خواهیم بود.

احیای آبخوان اصفهان در گروی جریان دائمی زاینده‌رود است

در شهر اصفهان بهترین و مناسب‌ترین جایگاه‌های نفوذ روان‌آب، خود رودخانه و مادی‌های شهر است؛ مادی‌های شهر شریان‌های حیاتی آبخوان اصفهان است و شبکه مادی‌های اصفهان در دنیا بی‌نظیر است و همتا ندارد، بنابراین مطالعه و بررسی شرایط ژئوتکنیکی و هیدروژئولوژیکی مادی‌ها و زاینده‌رود به‌منظور تغذیه مصنوعی آبخوان اصفهان، ضروری است.

تغذیه آبخوان اصفهان با استفاده از جریان آب در مادی‌ها و زاینده‌رود یکی از موضوعات مهمی است که سال‌های زیادی است توسط دانشگاهیان بیان می‌شود، اما تحقق آن مستلزم جریان مستمر زاینده‌رود است که بیش از دو دهه است عملی نشده است و گاهی به‌صورت متناوب و طی مدت کوتاهی آب در زاینده‌رود و به‌ندرت در مادی‌ها جریان پیدا می‌کند.

درباره زیباسازی معابر شهری، علاوه بر گام‌هایی که شهرداری برداشته است، توجه به دو مورد را ضروری می‌دانم؛ اگر زیباسازی و حفاظت از فضاهای جلوی فروشگاه‌ها و مکان‌های عمومی در بعضی معابر با کمک شهرداری‌ها به خود این اماکن واگذار شود، چهره معابر عمومی بسیار چشم‌نوازتر و زیباتر خواهد شد.

بعضی ساختمان‌ها و اماکن بزرگ در سطح شهر وجود دارد که چندین دهه است به‌صورت ساختمان نیمه‌کاره و رها شده است؛ توجه شهرداری‌ها نواحی به تعیین‌تکلیف این موارد می‌تواند گامی ارزشمند در زیبای معابر شهر باشد. از جمله این ساختمان‌ها می‌توان به ساختمان بزرگ جنب پل وحید، ساختمان جنب پل فردوسی (ابتدای شیخ‌صدوق شمالی)، ساختمان مجاور تقاطع خیابان مصلی و میر و ساختمان مجاور برج کبوتر مرداویج (جنب بانک ملت) اشاره کرد.

شهر اسفنجی؛ راهکار نوین مقابله با خشکسالی، سیلاب و تغییرات اقلیمی شهرها

ایمنا: برخی کارشناسان معتقدند هنوز می‌توان با اجرای سیاست‌های سازگار با اقلیم، از تشدید بحران جلوگیری کرد. از نظر شما مهم‌ترین اقداماتی که مدیریت شهری، دولت و شهروندان باید از امروز آغاز کنند، چیست؟

عابدی‌کوپایی: امروزه شهرهای سراسر جهان با دوگانگی عمیق و متناقضی در مدیریت منابع آب روبه‌رو هستند: از یک‌سو معضل سیلاب‌های فصلی و رواناب‌های مخرب و از سوی دیگر، چالش فزاینده کمبود آب شیرین و خشکسالی؛ به‌عبارت دیگر یکی از تبعات تغییرات اقلیمی ناشی از افزایش گازهای گلخانه‌ای، وقوع جریانات حدی یعنی خشکسالی‌های مکرر و سیل‌های ناگهانی است.

در دهه‌های اخیر، روند توسعه شهری با جایگزین کردن اکوسیستم‌های طبیعی همچون تالاب‌ها، جنگل‌ها و دریاچه‌ها با زیرساخت‌های بتنی و سطوح نفوذناپذیر، چرخه طبیعی آب را مختل کرده است. این رویکرد سنتی که بر دفع سریع آب باران از طریق سیستم‌های فاضلاب و کانال‌های بتنی تمرکز دارد، نه‌تنها در کنترل سیلاب‌ها ناکام مانده است، بلکه منابع آب ارزشمند را نیز هدر می‌دهد.

در رویارویی با این بحران، پارادایم‌های جدیدی در شهرسازی و مدیریت آب ظهور کرده‌اند؛ رویکرد «شهر اسفنجی» به‌عنوان پاسخی نوآورانه و جامع تلاش می‌کند با الهام از عملکرد اکوسیستم‌های طبیعی، آب باران را به‌جای عاملی مخرب به‌عنوان منبع ارزشمندی ببیند و در داخل شهر جذب، ذخیره، تصفیه و دوباره استفاده شود.

این تغییر نگاه، فراتر از یک راه‌حل مهندسی صرف است و فلسفه جامعی برای طراحی شهری پایدار محسوب می‌شود. با این رویکرد هیچ‌گاه با رواناب‌هایی که چند سال پیش در جاده اصفهان-شیراز و در جوار سپاهان‌شهر رخ داد و چالش‌هایی را برای عبور و مرور شهری به‌دنبال داشت، روبه‌رو نخواهیم شد.

ایمنا: شعار مدیریت شهری اصفهان «اصفهان من، شهر زندگی» است؛ به‌نظر شما یک «شهر زندگی» در عصر تغییر اقلیم چه ویژگی‌هایی باید داشته باشد و اصفهان برای حفظ زیست‌پذیری خود در دهه‌های آینده چه مسیری را باید طی کند؟

عابدی‌کوپایی: بعضی پژوهش‌ها بــه بررسی تاثیر شــرایط خرداقلیـم فضاهای بیرونی (خارج از منازل) بر محیط‌های داخلی (داخل منازل مسکونی) می‌پردازد و ارتباط معکوس قوی بین مصرف انرژی در ساختمان‌های شهری و رضایت حرارتی ساکنان را بیان می‌کند.

بـه عبارت دیگـر، یافته‌ها نشان می‌دهند که هرچه رضایت مردم از شـرایط حرارتی خارجی بیشتر باشد، استفاده از فضاهای باز بیشتر می‌شود و در نتیجه کاهش اســتفاده از سیســتم‌های خنک‌کننده یا گـرم‌کننده فعال، کمتر و انرژی کمتری مصرف می‌شود.

این موضوع روزهای اخیر که جریان زاینده‌رود برقرار شده، بسیار مشهود است و استقبال گسترده مرم اصفهان را از فضای سبز و پارک‌های اطراف زاینده‌رود تا پاسی از شب نشان می‌دهد.

کد مطلب 990578

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.