به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «مرآت»؛ کارشناس مدیریت منابع آب در یادداشتی اختصاصی نوشت: در دهه‌های اخیر تغییرات اقلیمی، رشد سریع جمعیت و توسعه بی‌رویه شهری فشار بی‌سابقه‌ای بر منابع آبی به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک وارد کرده‌اند.

برای مثال شهر دبی به‌عنوان یکی از قطب‌های توسعه شهری در خاورمیانه نمونه‌ای بارز از این چالش‌هاست و در چنین شرایطی بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و ابزارهای تحلیلی پیشرفته همچون شبیه‌سازی جریان آب و مدل‌سازی منابع زیرزمینی به‌عنوان ستون فقرات برنامه‌ریزی پایدار منابع آب مطرح می‌شود.

شبیه‌سازی جریان‌های سطحی و زیرزمینی فرآیندی است که با بهره‌گیری از داده‌های اقلیمی، هیدرولوژیکی و زمین‌شناسی رفتار منابع آب را در شرایط گوناگون بازسازی و پیش‌بینی می‌کند و این فرآیند به مدیران منابع آب، طراحان شهری و برنامه‌ریزان توسعه کمک می‌کند تا چشم‌اندازی علمی و مبتنی بر واقعیت از آینده داشته باشند و در دبی که بخش عمده‌ای از منابع آبی به آب‌شیرین‌کن‌ها و منابع زیرزمینی متکی است شبیه‌سازی نقش کلیدی در ارزیابی پایداری برداشت‌ها و پیش‌بینی اثرات زیست‌محیطی ایفا می‌کند.

از مهم‌ترین کاربردهای شبیه‌سازی جریان در مدیریت آب بررسی نحوه توزیع، جریان و تجمع آب در رودخانه‌ها، کانال‌ها و سامانه‌های انتقال آب بوده و در مناطق شهری مانند دبی پروژه‌های توسعه‌ای بزرگ نظیر ساخت و سازهای بلندمرتبه، تغییر کاربری زمین و احداث زیرساخت‌های جدید تأثیر مستقیمی بر الگوهای هیدرولوژیکی می‌گذارند و شبیه‌سازی دقیق می‌تواند اثر این تغییرات را بر روان‌آب‌ها، ظرفیت زهکشی، احتمال وقوع سیلاب‌ها و کیفیت آب ارزیابی کرده و راهکارهایی برای کاهش اثرات منفی ارائه دهد.

علاوه بر جریان‌های سطحی یکی دیگر از ارکان اساسی در مدیریت منابع آبی مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی بوده و این مدل‌ها با در نظر گرفتن داده‌هایی مانند میزان بارندگی، نفوذپذیری خاک، نرخ برداشت و تغییرات سطح ایستابی به درک عمیق‌تری از رفتار آبخوان‌ها کمک می‌کنند.

در مناطقی که با بارندگی اندک و دمای بالا مواجه هستند منابع زیرزمینی اهمیت حیاتی دارند و بهره‌برداری نادرست و برداشت‌های بی‌رویه می‌تواند منجر به کاهش شدید سطح آب‌های زیرزمینی، فرونشست زمین و شور شدن منابع آبی شود و مدل‌سازی می‌تواند این روندها را پیش‌بینی کرده و امکان مداخله به‌موقع را فراهم آورد.

شبیه‌سازی همچنین بستری برای تحلیل سناریوهای مختلف توسعه‌ای و اقلیمی فراهم می‌کند برای مثال؛ با استفاده از مدل‌های تلفیقی می‌توان تأثیر تغییرات اقلیم بر الگوهای بارش، دمای محیط و نرخ تبخیر را بررسی کرد و این اطلاعات برای تدوین سیاست‌های کلان و بلندمدت بسیار ارزشمند بوده و همچنین ابزارهای شبیه‌سازی امکان اولویت‌بندی مناطق بحرانی، تخصیص بهینه منابع و طراحی سامانه‌های هوشمند مدیریت آب را فراهم می‌کنند.

نکته قابل توجه این است که مدل‌های شبیه‌سازی تنها زمانی اثربخش خواهند بود که بر پایه داده‌های دقیق و به‌روز عمل کنند از این رو ایجاد شبکه‌های گسترده پایش، ایستگاه‌های سنجش دقیق و جمع‌آوری مداوم داده‌های هیدرولوژیکی از ضروریات اساسی محسوب می‌شود و ترکیب این داده‌ها با هوش مصنوعی و یادگیری ماشین می‌تواند دقت پیش‌بینی‌ها را به میزان چشمگیری افزایش دهد.

در حوزه سیاست‌گذاری شبیه‌سازی به‌عنوان ابزاری برای تصمیم‌گیری مبتنی بر شواهد مطرح می‌شود و با اتکا به نتایج مدل‌های شبیه‌سازی می‌توان سیاست‌هایی را تدوین کرد که نه تنها در کوتاه‌مدت پاسخگوی نیازهای آبی باشند بلکه در بلندمدت از پایداری منابع نیز حفاظت کنند و این امر به‌ویژه در شرایطی که منابع محدودند و تقاضا رو به افزایش است اهمیت دوچندان دارد.

از سوی دیگر یکی از پیامدهای مهم بهره‌گیری از شبیه‌سازی، توانمندسازی نهادهای محلی و ارتقای آگاهی عمومی بوده و وقتی نهادهای مسئول با پشتوانه داده و تحلیل تصمیم می‌گیرند اعتماد عمومی به مدیریت منابع افزایش می‌یابد و همچنین آموزش و آگاه‌سازی جامعه درباره محدودیت‌ها و فرصت‌های منابع آبی گام مهمی در جهت مشارکت مردمی در مصرف بهینه آب خواهد بود.

در مجموع شبیه‌سازی جریان‌های آبی و مدل‌سازی منابع زیرزمینی ابزارهایی ضروری برای تحقق توسعه پایدار منابع آب در مناطقی مانند دبی هستند و این فناوری‌ها با ارائه تحلیل‌های جامع، دقیق و قابل اتکا راهگشای طراحی سیستم‌های مدیریت هوشمند، مقابله با بحران‌های آبی و تضمین امنیت آبی در بلندمدت‌اند و در جهانی که بحران آب در حال تبدیل شدن به یکی از اصلی‌ترین چالش‌های بشری است این رویکردها نه‌تنها گزینه بلکه ضرورتی انکارناپذیر برای بقاء و پیشرفت محسوب می‌شوند.

یادداشت: حسین صادقی - کارشناس مدیریت منابع آب