تهیه سامانه مدیریت هوشمند نیاز آبی فضای سبز شهری

رشد سریع شهرها و به تناسب آن افزایش نیاز آبی ضرورت برنامه­ریزی در جهت استفاده بهینه از منابع آبی را بیش از پیش ایجاب می­کند. در دهه­های اخیر به منظور جلوگیری از آلودگی هوا و ایجاد محیط زیست مناسب، توسعه فضای سبز در داخل و حومه شهرها افزایش یافته است. با توجه به گسترش بحران آب، مدیریت مصرف آب در شهرها با چالش­های جدی رو به رو شده است به طوری که مصارف آب فضای سبز در برخی مناطق در رقابت شدید با سایر مصارف مانند شرب و کشاورزی میباشد. از طرف دیگر همزمان با کمبود آب و چالش تامین آب برای فضای سبز؛ با توجه به تنوع گونه­ های گیاهی و مدیریت پیچیده آبیاری در فضای سبز بهبود بهره­وری آب در بخش فضای سبز اهمیت بسیار زیادی دارد. اما تحقیقات و مطالعات محدودی در این زمینه انجام شده است که پاسخگوی نیاز مسائل موجود نیست. تاکنون در مطالعات و تحقیقات انجام شده در زمینه مدیریت فضای سبز شهری و ابعاد آن، به همه جوانب و به یکپارچگی سیستم توجه نشده است. اغلب تحقیقات مرتبط با بخش­های کوچک و جزئی از این امر بوده­اند (به طور مثال بحث تامین آب، تخمین نیاز آبی و...) و تا کنون طرح مشابه با طرح پیشنهادی در کشور ارائه نشده است. بنابراین خلا نگاه جامع و یکپارچه به بحث توسعه و مدیریت فضای سبز شهری با تاکید بر محدودیتهای منابع آب و افزایش بهره­وری آب در این بخش کاملا احساس میشود. مجموعه شرکت مهندسین مشاور هیدروتک توس با توجه به سوابق درخشان و موفق خود در زمینه ارائه سامانه­های مدیریت آب کشاورزی (سباک) و سامانه های مدیریت یکپارچه منابع آب (سمیم)، اقدام به ارائه و استقرار سامانه هوشمند مدیریت فضای سبز شهرداری مشهد نموده است.

شرح تجربه 
رشد سریع جمعیت جهان و متناسب با آن افزایش نیاز آبی اعم از مصارف شرب و صنعت، کشاورزی و توسعه شهری ضرورت برنامه‌ریزی در جهت استفاده بهینه از منابع آبی را بیش از پیش ایجاب میکند. در دهههای اخیر به منظور جلوگیری از آلودگی هوا و ایجاد محیط زیست مناسب، توسعه فضای سبز در داخل و حومه شهرها افزایش یافته است. از طرف دیگر با توجه به گسترش بحران آب، مدیریت مصرف آب در شهرها با چالشهای جدی رو به رو شدهاست به طوری که مصارف آب فضای سبز در برخی مناطق در رقابت شدید با سایر مصارف مانند شرب و کشاورزی میباشد. 
بنابراین، جهت مصرف بهینه و پایدار آب در تأمین آب مصارف فضای سبز، اولین و اساسی ترین گام «اطلاع از میزان دقیق نیاز آبی فضای سبز» میباشد. علیرغم وجود مطالعات و دستورالعملهای متعدد در زمینه برآورد نیاز آبی گیاهان زراعی، تاکنون در کمتر مطالعاتی به بررسی و تدقیق نیاز آبی فضای سبز (به خصوص بومیسازی آن) در کشور پرداخته شده است. 
تعین نیاز آبی فضای سبز با توجه به گونههای متنوع گیاهی، ترکیبهای کشت، خرد اقلیمهای متفاوت و مساحت-های تحت کشت آنها به مراتب پیچیده¬تر از سایر گیاهان میباشد. لذا بر اساس تجربه بدست آمده، نیاز آبی فضای سبز هوشمند و به دنبال آن اهداف ذیل محقق گشته است:
  • تحلیل ضرایب گونههای گیاهی و ویژگیهای فضای سبز در سطح شهر مشهد (شامل وسعت و پراکنش).
  • شناسایی و ارزیابی روشهای برخط و مدلهای برآورد آب مورد نیاز گونههای گیاهی (به طور جداگانه) و فضاهای سبز شهر مشهد (ترکیب مختلف گونههای گیاهی).
  • بررسی وضعیت توزیع مکانی و زمانی عوامل اقلیمی مؤثر بر نیاز آبی گیاهان فضای سبز.
  • انتخاب و معرفی روشهای مناسب با شرایط منطقه در تعیین نیاز آبی و نیاز آبیاری فضای سبز.
  • ارائه برنامهریزی آبیاری جهت مدیریت مصرف آب در فضای سبز.
سامانه هوشمند نیاز آب فضای سبز شهری به جهت کمک به تصمیمات مدیریتی و ایجاد دید منطقی بر این تصمیمات، بر اساس محاسبات مدل ریاضی اختصاصی این سامانه، این امکان را فراهم آورده تا مدیران با سناریوپردازی و اعمال تغییرات بر پارامترهای مؤثر در مدل‌سازی، در بازه زمانی دلخواه (کوتاه‌مدت و بلندمدت)، پیش‌بینی مدل از وضع ممکن را مشاهده و ارزیابی نمایند و در واقع قابلیت‌های این سامانه می‌تواند در مدیریت سازگاری با کم‌آبی بسیار تأثیرگذار واقع گردد.
 
زمان و موقعیت جغرافیایی
در سال 1394، شهرداری مشهد طی یک قرار داد پژوهشی با شرکت هیدورتک توس اقدام به راه¬اندازی سامانه مدیریت هوشمند فضای سبز نموده است.  نتیجه این پژوهش در حال حاضر در بیش از 2500 لکه فضای سبز مشهد در حال کاربرد می¬باشد.
 
تبیین مسائل و چالش‌های پروژه
برخی از اهم چالش‌های پروژه به شرح زیر می‌باشد:
  • صرف مدت زمان زیاد برای اخذ  و جمعآوری لایه و اطلاعات مناطق شهر مشهد
  • وجود نقصان‌های کمی و کیفی در اطلاعات اخذ شده 
  • نوآوری و پیچیدگی ذاتی تهیه سامانه سمیم برای نخستین بار 
 
مراحل اجرا
برای اجرای سامانه تدقیق نیاز آبی فضای سبز شهر مشهد، روش‌شناسی پیشنهادی در قالب یک روش جامع به شرح ذیل ارائه می‌دهد که هر گام روش¬کار خاص خود را در برگرفته و به صورت گام به گام اجرا می‌گردد. همچنین در شکل 1 شمای کلی گام¬های روش¬شناسی این طرح آمده است. این سامانه نمونه مشابهی ندارد. علی ایحال شرکت هیدروتک توس در زمینه های مختلف مدیریتی اقدام به تولید سامانه¬های مدیریتی نموده است.
 
نتایج 
نتایج اصلی پژوهش به شرح ذیل هستند
  ایجاد شرایط مدیریت برخط (online) تامین و توزیع آب فضای سبز؛
  بهبود کاربری آب (پایداری اکولوژیکی و محیط زیست شهری)؛
  ارائه ساختار بهینه مدیریت آبیاری فضای سبز؛
  مدیریت هوشمند فضای سبز و تعریف آستانه¬های هشدار؛ و
  ارتقاء بینش مدیران و توانمند سازی ایشان در اتخاذ تصمیمات سریع و مؤثر.

شکل 1: ﺷﻤﺎﯾﯽ ﮐﻠﯽ از گام‌های انجام طرح

 

اهدف فرعی پژوهش نیز به صورت ذیل مد نظر بوده است:

  1. ارائه برنامه جامع مدیریتی جهت برنامه ریزی فضای سبز.
  2. کمک به استقرار و پراکنش مناسب فضای سبز در مقیاس محلی و ناحیه ای.
  3. ارائه طرح ساماندهی و توسعه فضاهای سبز شهر مشهد با نگاه سیستماتیک.
  4. بررسی منابع و محدودیت­ های آبی جهت توسعه و مدیریت بهینه فضای سبز.
  5. ارزیابی وضعیت کنونی فضای سبز به لحاظ پراکنش.
  6. ارزیابی وضع کنونی فضای سبز به لحاظ مصارف و منابع آبی و راندمانهای مربوطه
  7. برآورد راندمان آبیاری و ارزیابی بهره­وری آب فضای سبز
  8. پیش ­بینی نیاز آبی و عملیات به زراعی فضای سبز در دوره­های آتی
  تاریخ ثبت : 5 مهر 1399
 پشتیبانی گروه دیبا
 418