آب با تمام مزیتهایی که برای زندگی بههمراه دارد، گاهی میتواند به تهدیدی جدی برای محل سکونت انسان تبدیل شود. سیلابها از جمله پدیدههای طبیعی هستند که اگر کنترل نشوند، میتوانند خسارتهای زیادی به جان، مال و زیرساختها وارد کنند. در شرایطی تغییرات اقلیمی و توسعه بیرویه شهری روند وقوع سیلابها را بیشتر کردهاند، داشتن دیدگاهی مناسب برای مدیریت این پدیده، بسیار مهم است. در این مقاله از فرنام بسپار، با نگاهی علمی و کاربردی، به بررسی روشهای گوناگون کنترل سیلاب میپردازیم. اگر بهدنبال آشنایی با ابزارهای نوین و موثر برای مهار سیلاب هستید، این مطلب میتواند راهنمایی مفید برایتان باشد.
چه عواملی موجب ایجاد سیلاب می شوند؟
سیلاب میتواند بهدلایل مختلفی رخ دهد که اغلب به جمعشدن بیشاز حد آب یا مدیریت نادرست منابع آبی مرتبط است. بارندگی شدید یکی از اصلیترین عوامل ایجاد سیلاب بهحساب میاید؛ بارشهای سنگین یا طولانیمدت میتوانند باعث اشباع سیستمهای زهکشی و طغیان رودخانهها شوند. در مناطق ساحلی هم پدیدهای به نام طغیان ناشی از طوفان ممکن است در اثر توفانهای گرمسیری یا بادهای شدید، آب دریا را به سمت خشکی هدایت کند و باعث سیلاب شود.
عامل دیگری که نقش مهمی در ایجاد سیلاب دارد، ذوب ناگهانی برف یا یخ است. در فصلهای گرم سال، زمانیکه دمای هوا به سرعت بالا میرود، حجم زیادی از برف و یخ آب میشود و باعث افزایش جریان در رودخانهها خواهد شد. همچنین، شکست سدها یا خاکریزها هم میتواند به رهاشدن ناگهانی حجم زیادی از آب و در نتیجه بروز سیلابهای فاجعهبار منجر شود.
سیلابهای ناگهانی از دیگر انواع خطرناک سیلاب هستند که در اثر بارشهای کوتاهمدت، اما شدید، بهویژه در مناطق کوهستانی یا شیبدار، رخ میدهند. معمولا این سیلابها بدون هشدار قبلی و با سرعت بالا اتفاق میافتند و خطرهای جانی و مالی زیادی دارند. یکی از دلایل انسانی بروز سیلاب، شهرنشینی بیرویه و توسعه نامناسب شهری است. معمولا با جایگزینی فضاهای سبز و خاکهای نفوذپذیر با آسفالت و بتن، ظرفیت زمین برای جذب آب کم میشود و روانآب سطحی افزایش پیدا میکند؛ در نتیجه، حتی بارندگیهای متوسط هم میتوانند منجر به آبگرفتگی و سیلاب شوند.
از سوی دیگر، طغیان رودخانهها هم در اثر افزایش بیشاز حد حجم آب ناشی از بارش یا ذوب برف، موجب خروج آب از بستر طبیعی خود میشود و مناطق اطراف را دچار سیلاب میکند. همچنین سونامیها بهعنوان موجهای عظیم دریایی که در اثر زلزله یا فوران آتشفشانهای زیرآبی ایجاد میشوند، در مناطق ساحلی میتوانند باعث سیلابهای بزرگ و ویرانگر شوند.
در برخی مناطق کمارتفاع، مدهای بسیار بالا هم عامل بروز سیلاب هستند؛ بهویژه زمانیکه با بارندگی شدید همزمان شوند. در نهایت، تغییرات در کاربری زمین مانند جنگلزدایی، تخریب تالابها و تغییر مسیر جریانهای طبیعی آب هم میتواند الگوهای طبیعی گردش آب را مختل کند و خطر وقوع سیلاب را افزایش دهد.
بهترین روش های کنترل سیلاب کدام اند؟
کنترل سیلاب شامل مجموعهای از روشهای سازهای و غیرسازهای است که با هدف کنترل جریان آب، محافظت از مناطق آسیبپذیر و کاهش خسارات احتمالی استفاده میشوند. در ادامه به بررسی انواع روشهای سازهای و غیرسازهای مهار سیلاب پرداختهایم.
روش های سازه ای کنترل سیلاب کدام اند؟
برای مهار سیلاب، استفاده از روشهای سازهای یکی از مهمترین راهکارهای مهندسی محسوب میشود. این روشها با هدف مهار و هدایت جریان آب طراحی شدهاند تا از آسیب به مناطق مسکونی و زیرساختها جلوگیری شود. در زیر مهمترین روشهای غیرسازهای را بررسی کردهایم:
- سدها: یکی از شناختهشدهترین سازههای کنترل سیلاب، سدها هستند که برای تنظیم جریان آب، ذخیرهسازی آب اضافی هنگام بارندگی شدید و رهاسازی تدریجی آن طراحی شدهاند تا از وقوع سیلاب در پاییندست جلوگیری شود. اگرچه سدها بسیار موثر هستند؛ اما ساخت آنها میتواند پیامدهای زیستمحیطی و اجتماعی بههمراه داشته باشد.
- دیوارهها و خاکریزها: دیوارهها یا خاکریزها، تپههای مصنوعی هستند که در کنار رودخانهها ساخته میشوند تا از سرریزشدن آب و جاریشدن آن به قسمتهای اطراف جلوگیری کنند. بسیاری از رودخانهها بهطور طبیعی در زمان بارندگی شدید و سیلاب، خاکریزهایی از رسوبات ایجاد میکنند. این ساختارها میتوانند از خاک یا موانع موقتی ساخته شوند و بهعنوان راهکاری کوتاهمدت یا بلندمدت در کنترل سیلاب استفاده میشود.
- دیوارهای سیلگیر: دیوارهای سیلگیر و دیوارهای دریایی بهعنوان موانع فیزیکی مستحکمی عمل میکنند که از ورود آب به مناطق آسیبپذیر جلوگیری میکنند. این دیوارها از بتن یا فولاد ساخته و در امتداد رودخانهها یا سواحل نصب میشوند. اگرچه این دیوارها موثر هستند؛ اما نصب آنها ممکن است پرهزینه باشد و باید به جنبههای زیباییشناسی و سازگاری با بافت شهری هم توجه کرد.
- حوضچههای جمعآوری آب: این حوضچهها که بهعنوان مخازن موقتی طراحی میشوند، وظیفه دارند آب ناشی از بارشهای شدید را برای مدتی نگهداری و با کاهش سرعت جریان، از ورود ناگهانی آب به سیستم زهکشی و وقوع سیلاب جلوگیری کنند. آنها در اطراف مناطق شهری یا در امتداد رودخانهها ساخته میشوند و نقش مهمی در کاهش دبی لحظهای سیلاب دارند.
- شبکههای زهکشی شهری: این شبکهها مجموعهای از کانالها، لولهها و مجاری زیرزمینی هستند که وظیفه جمعآوری و انتقال آبهای سطحی ناشی از بارندگی را برعهده دارند. طراحی مناسب این سیستمها در مناطق شهری بهویژه با رشد جمعیت و گسترش آسفالتسازی، اهمیت زیادی پیدا کرده است و میتواند به شکل قابلتوجهی از تجمع آب و بروز سیلاب جلوگیری کند.
روش های غیر سازه ای کنترل سیلاب کدام اند؟
همانطور که گفته شد، در کنار روشهای سازهای انواع روشهای غیرسازهای هم برای کنترل سیلاب هم وجود دارد. این روشها شامل سیاستگذاری، برنامهریزی شهری، آموزش و استفاده از روشهای طبیعی برای کاهش خطر سیلاب هستند. در ادامه مهمترین روشهای غیرسازهای بررسی شدهاند:
- برنامهریزی کاربری زمین و بخشبندی: مدیریت مناطق سیلابی از طریق اعمال محدودیتهای ساختوساز در قسمتهای پرخطر، میتواند از قرار گرفتن افراد و اموال در معرض خطر جلوگیری کند.
- پیشبینی و هشدار سیل: استفاده از سیستمهای پیشرفته پیشبینی و هشدار، امکان تخلیه بهموقع و انجام اقدامهای محافظتی را فراهم میکند. ابزارهایی مانند رادار داپلر، دادههای ماهوارهای و شبکههای ارتباطی در ارسال موثر هشدارها نقش مهمی دارند.
- مقاومسازی سازهها: با ایجاد تغییراتی در ساختمانها مانند بالابردن تاسیسات، آببندی ورودیها یا ساخت موانع موقت، میتوان آنها را در برابر سیلاب مقاومتر کرد.
- بیمه و مشوقهای مالی: ارائه بیمه سیل به مالکان ساختمانها در مناطق پرخطر، امکان پرداخت خسارت پس از وقوع حادثه را فراهم میکند. همچنین با ارائه یارانهها و مشوقها میتوان مردم را به ساختوساز مقاومتر یا جابهجایی به مناطق ایمنتر ترغیب کرد.
- آموزش و آگاهی عمومی: آموزش مردم درباره خطرهای سیلاب، مسیرهای تخلیه و اقدامهای اضطراری میتواند آمادگی جامعه را افزایش دهد. همچنین برگزاری مانورها و تمرینهای امدادی به بهبود واکنش در زمان وقوع سیل کمک میکند.
- مدیریت حوزههای آبخیز: معمولا با حفاظت و بازسازی تالابها و دشتهای سیلابی طبیعی، میتوان از ظرفیت جذب طبیعی سیلاب استفاده کرد. همچنین کنترل فرسایش خاک باعث کاهش رواناب و کاهش خطر سیلاب میشود.
- مدیریت حوضههای رودخانهای: با داشتن رویکرد یکپارچه برای مدیریت رودخانهها و مناطق سیلابی، میتوان عوامل زیستمحیطی، اجتماعی و اقتصادی را در نظر گرفت. همکاری بین نهادهای دولتی، محلی و بخش خصوصی نقش مهمی در موفقیت این برنامهها دارد.
ژئوسنتتیک ها چه کاربردی در کنترل سیلاب دارند؟
ژئوسنتتیکها راهکارهای متنوع و موثری برای کنترل سیلاب ارائه میدهند که شامل عملکردهایی مانند محافظت در برابر فرسایش، تقویت، جداسازی، آببندی، زهکشی و فیلتراسیون میشود. این مواد در ساخت و تقویت سیلبندها، سدها و خاکریزها، ایجاد کانالهای انحراف سیلاب و حوضچههای نگهداری آبهای طوفانی مورد استفاده قرار میگیرند. محصولات ژئوسنتتیک در مهار فرسایش نقش مهمی دارند و از سواحل و شیبها در برابر آثار مخرب سیلاب محافظت میکنند. در ادامه، کاربردهای مختلف ژئوسنتتیکها را بهصورت دقیقتر بررسی شدهاند:
- کنترل فرسایش: ژئوسنتتیکهایی مانند تشکهای کنترل فرسایش و توریهای تقویت چمن برای پایدارسازی شیبها و جلوگیری از فرسایش خاک ناشی از جریان آب استفاده میشوند. این محصولات مانند فیلتر عمل میکنند و از شستهشدن ذرات خاک جلوگیری خواهند کرد. این ویژگی آنها را برای پوشش کانالهای زهکشی و جلوگیری از کندهشدن بستر مناسب میسازد. ژئوتیوبها و کیسههای ژئوسنتتیکی در مناطق ساحلی برای ساخت تپههای شنی، دیوارههای حفاظتی و سایر سازهها برای مقابله با موجها و طوفانهای ساحلی استفاده میشوند.
- تقویت سازهها: ژئوگریدها و سایر ژئوسنتتیکها در ساختار سیلبندها و سدها بهکار میروند تا پایداری آنها را در برابر فشار سیلاب افزایش دهند. این محصولات برای تقویت شیبهای خاکی و جلوگیری از رانش زمین و ریزش در هنگام بارندگی شدید یا سیلاب کاربرد دارند. ژئوسنتتیکها در ساخت خاکریزها روی زمینهای سست و ناپایدار، امکان ایجاد پایههای پایدار را برای جادهها، راهآهن و سایر زیرساختها فراهم میکنند.
- مدیریت آب: ژئونتها و کامپوزیتهای زهکشی برای جمعآوری و دفع آب اضافی در مناطق سیلخیز استفاده میشوند و از آبگرفتگی و آسیب به سازهها جلوگیری میکنند. پوششهای رسی ژئوسنتتیکی برای ایجاد موانع نفوذناپذیر در سیلبندها، حوضچهها و سایر سازهها استفاده میشوند تا از نفوذ آب و بروز آسیب جلوگیری شود. ژئوسنتتیکها برای پوشش و تثبیت کانالهای انحراف سیلاب به کار میروند تا جریان آب بهصورت ایمن و موثر از مناطق حساس دور شود.
- بازسازی زیرساختها: ژئوسنتتیکها پس از وقوع سیلاب، برای بازسازی سریع جادهها، خاکریزها و سیستمهای زهکشی آسیبدیده قابل استفاده هستند. در زمان سیلاب میتوان از این محصولات بهعنوان موانع موقتی برای حفاظت از زیرساختهای مهم و مناطق مسکونی استفاده کرد.
- پایداری محیطی: استفاده از ژئوسنتتیکها اغلب امکان استفاده از مصالح محلی را فراهم میکند و نیاز به حجم زیادی از مصالح ساختمانی سنتی را کاهش میدهد. در راهکارهای کنترل سیلاب، از ژئوسنتتیکها در ترکیب با پوشش گیاهی و مصالح طبیعی استفاده میشود.
جمعبندی
مقابله موثر با پدیده سیلاب نیازمند بهکارگیری ترکیبی از روشهای سازهای و غیرسازهای است. هرکدام از این روشها، باتوجه به شرایط اقلیمی، جغرافیایی و اجتماعی هر منطقه، میتوانند نقشی مهم در کاهش خسارتهای ناشی از سیلاب داشته باشد. از ساخت سدها، دیوارهها و شبکههای زهکشی تا مدیریت کاربری زمین، آموزش عمومی و بهکارگیری فناوریهایی همچون ژئوسنتتیکها، همگی بخشی از یک سیستم یکپارچه برای کنترل سیلاب هستند.
