تجارب کاربردی فضای سبز شهرداری یزد در کاهش مصرف آب

شهرها به عنوان کانون های تمرکز فعالیت و زندگی انسان ها برای اینکه بتوانند پایداری خود را تنظیم کنند چاره ای جز پذیرش ساختار و کارکردی متاثر از سیستم های طبیعی ندارند. فضای سبز جز جدایی ناپذیر از زندگی شهری و دارای اهمیت و کارکرد های ساختاری، اجتماعی، بهداشت و روان یک جامعه است. کشور ایران با متوسط بارش سالانه 250 میلی متر که حدود یک سوم متوسط جهانی است، در یکی از خشک ترین مناطق جهان قرار دارد. با توجه به تغییرات اقلیمی و میزان و پراکنش نامناسب بارندگی طی سه دهه اخیر باعث شده تا مسئله کمبود آب و تامین آن مهم ترین و حیاتی ترین مسئله کشور به حساب بیاید. یکی از پیامد های کم آبی، به خصوص در هنگام وقوع خشکسالی ها، رقابت هایی است که بر سر تخصیص آب بین بخش های مختلف صنعت، کشاورزی، شرب و فضای سبز به وجود می آید. با توجه به مشکل یاد شده سازمان سیما، منظر و فضای سبز یزد چندین راهکار برای مقابله با کم آبی در بخش فضای سبز ارائه نموده است که عبارتند از: معرفی گونه های مقاوم به کم آبی که با این رویکرد ضمن ممنوع کردن کاشت چمن، گونه های جدید مقاوم به کم آبی و کم آب خواه، طراحی فضای سبز با رویکرد کاهش مصرف آب، استفاده از روش های نوین آبیاری مثل آبیاری قطره ای زیر سطحی و فتیله ای زیر سطحی و نهایتا هوشمند سازی سیستم های آبیاری که بواسطه آن مدت زمان و میزان آبیاری بر اساس نیاز گیاهی تحت کنترل در آمده و باعث کاهش چشمگیر مصرف آب می شود.

مقدمه:

افزایش روز افزون جمعیت شهری و گرایش مردم به شهر نشینی باعث شده تا این افزایش جمعیت در شهرها با سرعت بیش تری روی دهد. با توجه به اینکه تمام فعالیت های اجتماعی و اقتصادی انسان به صورت مستقیم و یا غیر مستقیم در گرو موجودیت و مهیایی آب می باشد. شهرها به عنوان کانون های تمرکز فعالیت و زندگی انسان ها برای اینکه بتوانند پایداری خود را تنظیم کنند چاره ای جز پذیرش ساختار و کارکردی متاثر از سیستم های طبیعی ندارند. شهرها دارای جاذبه ها و تأسیسات گردشگری فراوان و غنی هستند که در پیدایش و توسعه آنها نقش اساسی ایفا می کنند از جمله جاذبه های شهری می توان به فضاهای سبز شهری اشاره کرد.  فضاهای سبز شهری به عنوان جزء ضروری و لایفنک پیکره شهرهاست و در متابولیسم آنها نقش اساسی را دارا می باشد که کمبود آنها می توانند اختلالات جدی در حیات شهرها به وجود آورد. اهمیت فضاهای سبز شهری تا بدان حد است که امروزه وجود این کاربری به عنوان یکی از شاخص های توسعه یافتگی جوامع به حساب می آید.کشور ایران با متوسط بارش سالانه 250 میلی متر که حدود یک سوم متوسط جهانی است، در یکی از خشک ترین مناطق جهان قرار دارد. یکی از پیامد های کم آبی، به خصوص در هنگام وقوع خشکسالی ها، رقابت هایی است که بر سر تخصیص آب بین بخش های مختلف صنعت، کشاورزی، شرب و فضای سبز به وجود می آید. به طور قطع یقین تخصیص به بخش شرب از اهمیت و اولویت بالاتری برخوردار است، اما فضای سبز نیز جز جدایی ناپذیر از زندگی شهری و دارای اهمیت و کارکرد های ساختاری، اجتماعی، بهداشت و روان یک جامعه است. با توجه به این موضوع در جوامع در وحله اول به دنبال تامین آب برای بخش شرب خواهند بود و در صورت ناگزیر بودن مقداری از آب بخش های دیگر مثل صنعت، کشاورزی و فضای سبز هم به آب شرب اختصاص داده می شود. بنابراین حذف بخشی از آب  فضای سبز یکی از چالش های بسیار مهم است که طی سال های اخیر پدیدار شده است.

با توجه به تغییرات اقلیمی و میزان و پراکنش نامناسب بارندگی طی سه دهه اخیر باعث شده تا مسئله کمبود آب و تامین آن مهم ترین و حیاتی ترین مسئله کشور به حساب بیاید. در بین استان های ایران، یزد در محدوده منطقه کویری گرم و خشک واقع شده و شدیدا با کمبود آب مواجه شده و در تقسیم بندی کشوری جزء استان های در معرض تنش آبی شدید قرار گرفته است. در کنار این کمبود آب، ایجاد فضای سبز جهت ارتقای سطح کیفی زندگی مردم از اهمیت بالایی برخوردار است که سازمان سیما، منظر و فضای سبز شهری شهرداری یزد به دنبال رسالت خود، مسئول نگهداری و توسعه فضای سبز شهر یزد می باشد. بنابراین جهت نگهداری و توسعه فضای سبز در شهر یزد تنها گزینه پیش رو کاهش مصرف آب و مصرف بهینه آن می باشد. با توجه به مشکل یاد شده سازمان سیما، منظر و فضای سبز یزد به دنبال راهکارها و رهیافت های مقابله با کم آبی و کاهش مصرف آب، مطالعاتی را در سال های گذشته آغاز نمود و نهایتا چندین راهکار مصوب و به عنوان سیاست های سازمان اعلام شده است.

 

سیاست های سازمان جهت مقابله با کم آبی و کاهش مصرف آب:

الف) معرفی گونه های مقاوم به کم آبی

سازمان سیما، منظر و فضای سبز شهری یزد، به دنبال راهکارها و رهیافت های کاربردی جهت مقابله با کم آبی، تنش آبی و سازگاری با شرایط موجود، اولین راهکار که جز ارکان اصلی سیاست های سازمان می باشد افزایش تنوع گونه ای با معرفی گونه های مقاوم و کم آب خواه و نگاه ویژه به گیاهان بومی است. در حقیقت تنوع گونه ای انعطاف پذیری  و ظرفیت سازگاری اکوسیستم های فضای سبز شهری را تضمین می کند (باده یان و یوسفوند، 1396). تنوع گونه ای با رویکرد گزینش گونه های کم آب خواه باعث افزایش پایداری فضای سبز یزد در شرایط کنونی ( کم آبی) می شود. کمیته فنی ضمن ممنوع کردن توسعه کاشت چمن، چمن فرانکانیا و چمن عروس را جایگزین و در صورت لزوم، برای واکاری چمن معمولی ابلاغ نموده است.  همچنین طی بررسی ها و مطالعات گسترده ای که در مرکز پژوهش های گلخانه ای سازمان انجام پذیرفت چندین گونه درخت و بوته جهت کاهش مصرف آب و مقاوم به کم آبی معرفی نموده است. در نهایت لیست گونه های معرفی شده به مسئولان مناطق ابلاغ شده و مکلف به رعایت دستورالعمل های ابلاغی شده اند.

 شهرداری یزد جهت افزایش سرانه فضای سبز و جبران کمبود تفرجگاه شهری، پارک های جدیدی را احداث نموده است که بر اساس مصوبه سازمان سیما، منظر و فضای سبز شهری  بیشتر گونه های مورد نیاز از گونه های معرفی شده استفاده می شود و تاکنون به صورت گسترده در سطح فضای سبز یزد جایگزین گونه های پرآب خواه مثل نارون، اقاقیا و سرو  شده است. تعدادی از این گونه ها عبارتند از:

• گونه های درختی: عرعر، سنجد شیرین، سنجد تلخ، پالم، نخل، زیتون، پسته، توت، انجیر، انار؛ عناب، طاووسی، زبان گنجشک،
• پرچین: گل رز محمدی
• چمن: فرانکانیا و چمن عروس (فقط جهت واکاری)

در ادامه مطالعات و بررسی های سازمان سیما، منظر و فضای سبز شهری  و دانشگاه یزد علاوه بر گونه های بالا، ضمن تبادل نظر و بررسی شرایط و متناسب با شرایط اقلیمی یزد گونه های جدید دیگری نیز اخیرا معرفی نموده است.  به طور کلی اگر چه مناطق خشک و نیمه خشک در ایران از کمبود آب رنج می برند اما در این مناطق اغلب منابع ژنی گیاهی متنوعی وجود دارد که در صورت انتخاب صحیح می توانند نقش بسزایی در توسعه و پایداری زیست بوم  ها ایفا کنند و در صورتی که عمیق تر به این منابع تامل کنیم می توان تنش های ناشی از کم آبی را تا حد زیادی کاهش داد. در این بررسی سعی شده است نوع انتخاب گونه ها بر اساس سازگاری با اقلیم، شرایط خاک بستر، مقاومت به شوری و خشکی و محدودیت های زیست محیطی کمبود آب با تاکید بر گونه های بیابانی و مرتعی صورت بپذیرد. دورنگاه تیم کارشناسی و مشاورین در راستای حفاظت آب و خاک، و با دیدگاه جامع افزایش سرانه فضای سبز و حفظ جاذبه های توریستی و گردشگری بوده است. در این بررسی به طور مستقیم و غیر مستقیم آب و خاک را به عنوان منابع طبیعی با ارزش، ملاک انتخاب گونه ها قرار گرفته است. در همین راستا شهرداری یزد پارک جدیدی را تحت عنوان اکو پارک طراحی نموده است که سعی شده تمام گونه های مورد نظر از گونه های مرتعی و بیابانی با مصرف آب بسیار ناچیز استفاده شود. و در صورت استفاده از این گونه ها انتظار می رود میزان مصرف آب تا 80% کاهش داشته باشد. گونه های مورد نظر عبارتند از: پده، آتریپلکس، ارزن وحشی، سبط، دم گاوی، تاغ، گز شاهی، قره داغ، اسکمبیل، هندوانه ابوجهل، کور.

 

ب) طراحی منظر و فضای سبز با رویکرد کاهش مصرف آب:

یکی دیگر از راهکار های مطرح شده جهت کاهش مصرف آب، طراحی منظر با رویکرد کاهش مصرف آب و در مقابل حفظ زیبایی و چشم انداز جذاب برای شهروندان می باشد. به همین منظور در گام اول سازمان کارگروه طراحی تشکیل و برای شروع کار از تمام جزایر و مثلثی های سطح شهر نقشه برداری شدند و بعد از مطرح در کارگروه، تعدادی از مکان ها جهت باز طراحی انتخاب شدند. سپس بر روی هر کدام تعدادی طرح پیش فرض پیشنهاد و نهایتا مناسب ترین طرح انتخاب شده و وارد فاز اجرایی شده است. در این طرح ها سعی شده تا حد امکان تعداد گونه ها را کاهش و در صورت امکان از گونه های کم آب خواه استفاده بشود. علاوه بر این برای حفظ زیبایی و چشم انداز از اجرام طبیعی دیگری مثل سنگ، صخره، شن رنگی، مالچ چوبی رنگی، چوب و تنه درختان خشک شده استفاده شود. و خوشبختانه ضمن کاهش مصرف آب تا 50%، بر اساس نظرسنجی و پایش های صورت گرفته بازخورد های مثبت و شایسته ای از شهروندان داشته است. شکل 1 و 2 نمونه ای از باز پیرایی های انجام شده را نشان می دهد. به عنوان مثال در بازپیرایی میدان سید حسن نصراله یزد، مساحت تقریبی 1500 متر مربع چمن حذف و تعداد گونه های کاشته شده کاهش و جهت بازپیرایی و جلوه بخشیدن به فضا از اجرام طبیعی استفاده شد (شکل 1). در این طرح به صورت روزانه 20000 لیتر صرفه جویی آب به دلیل حذف چمن همراه با زیبایی بیشتر به ارمغان آمده است.

 

ج) توسعه روش های نوین آبیاری:

سازمان سیما، منمظر و فضای سبز شهری از سال 1385 طرح شبکه آبرسانی فضای سبز شهر یزد را با همکاری تعدادی مشاور متخصص در این امر آغاز نمود و شروع به ایجاد شبکه آبیاری تحت فشار به صورت آبیاری قطره ای نمود. با تشدید مسئله کمبود آب طی سال های اخیر کمیته فنی به منظور کاهش مصرف آب، اصلاح شبکه آبرسانی

 

 

شکل 1 – بازپیرایی و اجرای طرح جدید میدان سید حسن نصراله یزد.

 

شکل 2 – بازپیرایی مثلثی ابتدای بلوار امام خامنه ای

 

و افزایش کارایی آبیاری، استفاده از روش های نوین آبیاری را در دستور کار قرار داد و با بررسی های کارشناسی، روش آبیاری زیر سطحی قطره ای و آبیاری زیر سطحی فتیله ای را ارائه و به اجرا در آورده است.

سیستم های سنتی آبیاری اساسا نقص های زیادی داشته و علاوه بر هدر رفت مربوط به تلفات آب در طول کانال ها و مسیر های انتقال آب، بخش قابل توجی از آب نیز به صورت تبخیر و تعرق و استفاده توسط علف های هرز از دسترس گیاه خارج می شود.این مسئله خصوصا در مناطق خشک و سطوحی که میزان تابش خورشیدی و جریان های باد زیاد است، دارای شدت بیشتری است. سیستم های آبیاری زیر سطحی به خاطر قرار ندادن آب در معرض تبخیر و رساندن آب به منطقه توسعه ریشه درختان صرفه جویی قابل ملاحضه ای در میزان آب مصرفی را به دنبال دارد. آبیاری قطره ای زیر سطحی (Subsurface drip irrigation) از جمله روش هایی است که در یکی از مناطق یزد به اجرا درآمده است و نتایج رضایت بخشی نیز حاصل شده است. در این روش میزان رشد و حضور علف های هرز به طور کامل قطع شده و این روش ضمن اینکه مصرف آب توسط علف های هرز کاهش یافته است باعث کاهش هزینه های نگهداری فضای سبز شده است. هم چنین در این پروژه خصوصیات ظاهری درختان از لحاظ شادابی، سبزینگی و رشد و قطر تنه درختان مورد بررسی و ردیابی دقیق قرار گرفت و نشان داد که در این روش درختان شادابی و طراوت نسبتا بیشتری نسبت به روش آبیاری قطره ای سطحی داشتند و باعث کاهش 25 الی 30 درصدی مصرف آب شده و این خود بیانگر افزایش راندمان مصرف آب میباشد ضمن اینکه میزان تبخیر آب از سطح خاک نزدیک به صفر شده است. این روش اولین بار در سال 1959 در کالیفرنیا مطرح و به تدریج توسعه یافت (نجفی و همکاران، 1382). کاربرد روش SDI در بهبود عملکرد اکثر گیاهان در مقایسه با سایر روش های آبیاری موثرتر می باشد. هاتماچر و همکاران (1992) طی مطالعه ای روش SDI را با روش آبیاری غرقابی در گیاه یونجه بررسی کردند و دریافتند که روش SDI ضمن افزایش20% عملکرد، میزان 10% مصرف آب نیز کاهش یافت. اورون و همکاران (1999) کاهش تبخیر، کاهش رواناب سطحی، کاهش نفوذ عمقی، کنترل بهتر علف های هرز و کنترل بهتر سیستم آبیاری را از مزایای این روش عنوان کردند. اورون و همکاران (1995) در تحقیقی دیگر عکس العمل درختان گلابی را با استفاده از سیستم SDI در شرایط آب شور مورد بررسی قرار دادند و نتایج قابل قبولی دست یافتند و دریافتند که میزان تجمع نمک کاهش یافته و به خارج از منطقه فعالیت ریشه منتقل گردیده است.

 

شکل 3– اجرای خلاقانه سیستم آبیاری قطره ای زیر سطحی

 

علاوه بر موارد بالا روش آبیاری SDI خطر آلودگی و پراکنش به بیماری پوسیدگی طوقه را کاهش می دهد. بورت (1996) تحقیقات چندساله ای در خصوص مقایسه آبیاری قطره ای سطحی و زیر سطحی در ارتباط با تعدادی از درختان میوه مثل پسته در کالیفرنیا انجام داد و دریافت که روش SDI میزان تولید را افزایش و مصرف آب را کاهش می دهد.

آبیاری فتیله ای یکی دیگر از روش های آبیاری زیر سطحی است که توسط کمیته فنی سازمان سیما، منظر و فضای سبز شهری یزد مورد بررسی قرار گرفت و بعد از مطالعات تخصصی در حال اجرا می باشد.  این سامانه شامل وسیله ای برای انتقال آب توسط مویینگی از یک مخزن به گیاه در حال رشد می باشد (شکل 4). در این روش نیز میزان مصرف آب تا 50% نسبت به آبیاری قطره ای سطحی کاهش یافته و در عین حال خصوصیات ظاهری درختان نیز در شرایط ایده آل قرار دارد. در این روش فتیله های تراوا متصل به لوله های قطره ای در عمق 50 الی 60 سانتی متری و در فاصله 50 سانتی متری درختان قرار میگیرد و بسته به نوع گونه درخت و سن درخت تعداد آن ها متغیر است. در این روش ضمن کاهش چشمگیر تبخیر از سطح خاک، آب مازادی که بواسطه زهکش از دسترس ریشه درختان خارج می شود به حداقل رسیده است و در حقیقت آب از طریق تراوش به صورت نشتی ریشه درختان آبرسانی می شود و این یکی از دلایل عمده کاهش مصرف آب و افزایش راندمان مصرف آب می باشد. حامد و همکاران (Heydari, 2015) نتیجه گرفت که در روش آبیاری فتیله ای تلفات رطوبتی از سطح خاک کاهش و رشد گیاه بهبود می یابد. به طور کلی از مزایای این روش می توان به موارد زیر اشاره نمود. کاهش هزینه های نگهداری، کاهش مصرف آب، افزایش راندمان مصرف آب (Son, et al., 2006)، کاهش رشد علف های هرز، بهبود رشد درختان، کاهش تبخیر از سطح خاک، کاهش دستکاری افراد غیر مسئول به دلیل پنهان بودن و کاهش خطرات تنش خشکی. در مقابل مزایای این روش ابهاماتی نیز وجود دارد که سازمان به دنبال راهکار های جدید برای رفع ابهامات موجود می باشد که عبارتند از: بررسی الگوی تجمع شوری اطراف درختان و ردیابی و بررسی میزان رطوبت خاک، نحوه اطلاع از نقص در سیستم و قطع آبیاری.

شکل 4- اجرای آبیاری زیر سطحی فتیله ای

 

د) هوشمند سازی سیستم های آبیاری:

از مشکلات عمده انواع سیستم های آبیاری (قطره ای، بابلر، زیرسطحی قطره ای، فتیله ای)، عدم کنترل بر میزان دقیق آبیاری بر حسب مقدار نیاز گیاه و در نظر گرفتن تغییرات جوی (شدت تابش، سرعت باد، رطوبت نسبی)، کنترل مدت زمان آبیاری متناسب با گونه گیاهی و کنترل آبیاری در سیستم های آبیاری زیر سطحی می باشد. سازمان سیما، منظر و فضای سبز شهری یزد در جهت بر طرف کردن مشکلات یاد شده مصمم شد تا از تکنولوژی های جدید استفاده نماید. در این راستا با کمک یکی از شرکت های دانش بنیان از سال 1396 وارد فاز مطالعاتی شد و با بررسی های صورت گرفته در سال جدید به مرحله اجرا در آمده است. در این روش با توجه به تغییرات جوی، میزان آب خاک و نوع گونه و سن گیاه آبیاری انجام می پذیرد و مدت زمان و مقدار آبیاری به صورت کنترل شده و دقیق و طبق نیاز، در دسترس گیاه قرار می گیرد. بدین صورت که سنسور های رطوبتی در عمق توسعه ریشه قرار میگیرد و دستورات آبیاری توسط سنسور ها صادر می شود. هوشمند سازی می تواند یکی از روش های مکمل آبیاری زیر سطحی قطره ای و فتیله ای باشد و منجر به افزایش موفقیت در استفاده از روش های نوین آبیاری شود. 

نتیجه گیری و جمع بندی:

اجرای تمام سیاست های ابلاغی باعث کاهش مصرف آب و خطرات ناشی از کم آبی در فضای سبز شهر یزد و در کنار آن کاهش هزینه های نگهداری فضای سبز شده است. در کنار اجرای راهکار های ارائه شده پایداری و ضمانت حفظ فضای سبز نیز افزایش یافته است.

 

منابع:

1. باده یان، ض. و پ. یوسوند. 1396. مفهوم و اهمیت تنوع زیستی در پایداری اکوسیستم ها. چهارمین کنفرانس بین المللی برنامه ریزی و مدیریت محیط زیست.
2. نجفی، پ.، ف، موسوی، م. ج. عابدی و م. احتشامی. 1382. اثرات کاربرد همزمان روش آبیاری قطره ای زیر سطحی و مدل ET-HS در افزایش WUE در آبیاری برخی محصولات کشاورزی. یازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
3. Burt, c. B. 1996. Drip irrigation on pistichios (research report), California Polytechnic State University.
4. Heydari, N. 2011. Determination and evalution of water use efficiency of some major crops under farmers management in Iran. Journal of water and Irrigation Management. 1(2), 43-57.
5. Hutmacher, R. B., Phone, C. J., Mead, R. M., Shouse, P., Clarck, D., Vail, S. S., Swain, R., Peters, M. S., Hawk, C. A., Kershaw, D., Donavan T., Jobes, J. and Fargerland, J. 1992. Subsurface drip of alfalfa in Imperial Valley. Proceeding of the 22^nd California/Arizona Alfalfa Symposium, pp 20-32.
6. Oron, G. Y., Campos, C., Gillerman, L. andSalgot, M. 1999. Wastewater treatment, renovation and reuse for agriculture irrigation in small communities. Agricultural Water Management., 38: 223-234.
7. Oron, G., Y. Demalach, L. Gillerman, and David, L. 1995. Pear response to saline water application under subsurface drip irrigation. www.oznet.ksu.edu/sdi/Abstracts/ omicro/SESS?
8. Son, J. E., Oh, M. M., Lu, Y. J. Kim, K. S., Giacomelli, G. A. 2006. Nutrient-flow wick culture system for potted plant production: System characteristics and plant growth. Scientica Horticulturae. 107: 392-398.