سدسازی و تاثیر بر کیفیت هوا و تغییرات آب و هوایی

سدسازی و تاثیر بر کیفیت هوا و تغییرات آب و هوایی

مسعود چرامین؛

سدسازی یکی از عوامل مهم در مدیریت منابع آب و کنترل سیلاب‌ها است، اما تأثیرات آن بر کیفیت هوا و تغییرات آب و هوایی می‌تواند پیچیده و چندجانبه باشد. در زیر به چند تا از این تأثیرات اشاره می‌شود:

کیفیت آب و هوا

– تأثیر بر کیفیت آب: سدسازی می‌تواند به ذخیره آب و کنترل جریان آن کمک کند، اما همچنین ممکن است منجر به فرسایش خاک و افزایش آلودگی ناشی از مواد شیمیایی و فاضلاب‌های صنعتی شود که در نهایت بر کیفیت آب تأثیر می‌گذارد.
– انتشار گازهای گلخانه‌ای: در برخی از موارد، آب در پشت سدها جمع می‌شود و باعث تجزیه گیاهان و مواد آلی می‌شود که می‌تواند به تولید متان (یک گاز گلخانه‌ای قوی) منجر شود.

تأثیرات بر تغییرات آب و هوایی

– تغییرات در اکوسیستم:سدسازی می‌تواند زیستگاه‌های طبیعی را تغییر دهد و اثرات منفی بر روی تنوع زیستی داشته باشد. این تغییرات می‌توانند بر چرخه‌های آب و هوایی محلی تأثیر بگذارند.
– کنترل سیلاب و خشکسالی:سدها می‌توانند در کنترل سیلاب به مدیریت بهینه منابع آب کمک کنند و در عین حال در دوره‌های خشکسالی منابع آبی را فراهم نمایند. این تأثیرات می‌توانند به بهبود شرایط اقلیمی کمک کنند.

تشکیل آب‌ و هوای محلی

– افزایش رطوبت:با ایجاد دریاچه‌های بزرگ در پشت سد، رطوبت هوای محلی ممکن است افزایش یابد و در نتیجه الگوهای بارش تغییر کند.
– تغییر دما: سطح آب دریاچه‌ها می‌تواند دماهای محلی را تحت تأثیر قرار دهد و ممکن است باعث افزایش دما در تابستان و کاهش دما در زمستان شود.

آب در حال جریان تحت تاثیر فرآیندهایی چون هواگیری ،تنفس سلولی و اختلاط و مانند آن از کیفیتی یکنواخت برخوردار است اما ذخیره کردن جریان آبهای سطحی میتواند باعث اثرات سوء بر کیفیت آب رودخانه شود چرا که با انسداد فرآیندهای مختلف فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی میتواند بر کیفیت آب مخزن و در نتیجه آب رها شده به پایین دست موثر باشند.

مهم ترین پدیده ای که موجب تغییرات فصلی کیفیت آب مخازن سدها میشود ، لایه بندی حرارتی است وجود لایه بندی حرارتی در مخزن سد عامل و بیانگر تغییرات کیفیت فیزیکی شیمیایی و بیولوژیکی آب در ترازهای مختلف است که در صورت تداوم می تواند منجر به نامناسب شدن شرایط کیفی آب در مخزن گردد. (کرمانی و ناصری ۱۳۸۱)

سدهای بزرگ نقش مهمی در تولید گازهای گلخانه ای بویژه (دی اکسید کربن و متان) دارند. دی اکسید کربن از تجزیه مواد آلی مانند گیاهان و درختان که به زیر آب رفته اند و یا در جریان سیلاب ها وارد سد می شوند و یا مواد آلی که توسط پساب های کشاورزی و یا دیگر پساب ها وارد دریاچه می شوند تولید میشود. تجزیه بقایای پلانکتون ها و گیاهان آبزی نیز بخشی از تولید دی اکسید کربن را بر عهده دارد. اما متان که ۲۵ برابر دی اکسید کربن اثر گلخانه ای دارد توسط باکتری هایی که عامل تجزیه مواد آلی در آب های کم اکسیژن اعماق دریاچه سد و در رسوبات آنها هستند تولید می شود. کمبود اکسیژن در لایه های آب زمانی اتفاق میافتد که لایه بندی حرارتی در دریاچه سدها اتفاق می افتد. اخیراً محاسبه شده است که سدهای بزرگ (سدهایی که ارتفاع دیواره آنها بلندتر از ۱۵ متر ) باشد سالانه حدود ۱۰۴ میلیون تن متان از سطح دریاچه های آنها توربین ها و آب های خروجی آزاد می کنند. این میزان نشانگر آن است که تنها متان آزاد شده از سدها مسئول حداقل ۴ درصد از کل گرمایش جهانی ناشی از فعالیت های انسانی است. در بین فعالیت های انسانی که منجر به تولید متان می شود، سدها بزرگترین منبع تولید متان بوده که میزان آن برابر با ۲۵ کل متان تولید شده می باشد.(مرادی،۱۳۸۹)

بند (۴) ماده (۳) کنوانسیون سازمان ملل در مورد تغییرات آب و هوایی (نیویورک ۹ مـه ۱۹۹۲) اعضا این کنوانسیون را به توسعه پایدار تشویق نموده و در بند (۲) ماده (۴) اعضا را متعهد می سازد تا برای کند کردن روند تغییرات آب و هوایی گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت های انسانی را در کشور خود محدود سازند. در این زمینه ماده (۲) قانون « نحوه جلوگیری از آلودگی هوا » (مصوب ۱۳۷۴/۲/۳ ) بیان میدارد `اقدام به هر عملی که موجبات آلودگی هوا را فراهم نماید ممنوع نموده است.

متان یک گاز گلخانه ای است که بیش از ۸۰ برابر قوی تر از دی اکسید کربن در یک دوره ۲۰ ساله است. هنگامی که آب از میان توربین ها عبور می کند، سدها گاز را آزاد می کنند. متان از مواد آلی محلول که در کف مخازن تجزیه می شود، خارج می شود.این انتشارات متان به تغییرات آب و هوایی کمک می کند، زیرا متان مسئول حدود ۳۰ درصد گرمایش جهانی از زمان انقلاب صنعتی است.(فلیکس بومن،۲۰۲۴)

با توجه به پیشرفت امروزی می توان ، تغییرات در مورفولوژی رودخانه و پوشش زمین با استفاده از تصاویر LANDSAT پیش بینی کرد در پژوهشی از مرتضی،قیصوری و همکاران(۱۴۰۱) پایش تغییرات پوشش گیاهی متاثر از سدسازی مورد بررسی قرار دادند که نتایج نشان دهنده کاهش ابعاد رودخانه سیمره بوده است. سطح پوشش گیاهی به میزان ۲ درصد در اطراف کانال رودخانه افزایش تدریجی داشته است. علاوه بر آن، مخزن سد حدود ۲/۲۴ درصد به اراضی بایر منطقه افزوده است و باعث حذف بسیاری از گونه های درختی و پوشش طبیعی در مخزن سد شده است. حذف ساختارهای طبیعی با نگرش بهبود معیشت اقتصادی و تامین نیاز آبی ساکنین حوزه های آبخیز در تضاد با منافع ملی است و در مطالعات اجرایی باید اولین بخش مورد توجه سطوح طبیعی کشور باشد.

نتیجه گیری

سدسازی می‌تواند تأثیرات مثبت و منفی بر کیفیت هوا و تغییرات آب و هوایی داشته باشد. برای به حداقل رساندن اثرات منفی و بهره‌برداری بهینه از منابع آب، مهم است که در طراحی و مدیریت سدها، جوانب مختلف اکولوژیکی و اقلیمی به دقت مورد بررسی قرار گیرد.

مسعود چرامین،  عضو کمیته سدهای بزرگ ایران ( ICOLD)
عضو کمیته آبیاری و زهکشی ایران(IRNCID)
عضو انجمن علوم و مهندسی منابع آب ایران(IWRA)
عضو انجمن هیدرولیک ایران (IHA)