1. 1

2. فصل اول : تعاريف و كليات

3. منابع آب (Water resources)
Hydrology = آبشناسی
Hydro = آب
Logy = شناسی
آبشناسی دارای دوشاخه است:
آبهای سطحی Surface Water (Hydrology)
آبهای زیرزمینی Groundwater (Hydrogeology)
هیدرولوژی: شاخه ای از دانش آبشناسی است که به مطالعه پیدایش، توزیع و گردش آب در روی سطح زمین می پردازد.
هیدرولوژی: کلیه فرآیند مربوط به تبدیل بارش به رواناب را مورد مطالعه قرار می دهد.

4. منابع آب (Water resources)
هیدروژئولوژی: شاخه ای از دانش آبشناسی است که به مطالعه پیدایش، توزیع و بررسی خصوصیات و حرکت آب در زیر سطح زمین می پردازد.
هیدروژئولوژی: مطالعه آبهای زیرزمینی از فرایند جذب تا استخراج و نوسانات سطح آب.
هیدروژئولوژی: مطالعه آبهای زیرزمینی با تأکید بر مسایل هیدرولیک جریان آب در محیط های متخلخل.
ژئوهیدرولوژی: مطالعه آبهای زیرزمینی با تأکید بر مسایل زمین شناسی.

5. پتانسیل منابع آب کشور مساحت کشور ایران: 1648000 کیلومتر مربع
متوسط بارش سالانه : 250 میلی متر
حجم متوسط بارش سالانه: 413 میلیارد متر مکعب (69 درصد در مناطق کوهستانی و 31 درصد در نواحی دشت و جلگه وکویر)
حجم متوسط تبخیر و تعرق سالانه: 296 میلیارد متر مکعب (خارج شدن 71 درصد از منابع آب از طریق تبخیر و تعرق)
متوسط سالانه تبخیر و تعرق در ایران 2700 میلیمتر است
حجم متوسط جریان آبهای سطحی: 81 میلیارد متر مکعب
حجم آب نفوذ یافته به آبخوان: 36 میلیارد متر مکعب (30 درصد از منابع آب دور از دسترس تبخبر و تعرق)

6. وضعيت آب در جهان
97درصد آب موجود در جهان را درياها و اقيانوس ها تشكيل مي دهند. از 3 درصد آب باقيمانده تنها 1 درصد به صورت منابع آب شيرين قابل استفاده است.
انتظار مي رود جمعيت جهان در طي 40 سال آينده 2 برابر شود.
بيش از نيمي از جمعيت جهان در طي سال آينده با مشکل جدي آب رو به رو خواهند بود.

7. منابع آب موجود در جهان آب بعد از هوا مهمترین نیاز بشری به حساب می آید.
361 میلیون کیلومتر مربع از 516 میلیون کیلومتر مربع سطح کره زمین با آب پوشیده شده است. (71 درصد)
بسیاری کره زمین را کره آب می نامند ولی در عمل آب قابل شرب بسیار اندک است.
بر اساس مطالعات منابع آب 97/5 درصد آبهای جهان شور و غیرقابل آشامیدن است.
تنها 2/5 درصد از منابع آب جهان آب شیرین است که:
68/9 درصد از آن بصورت توده یخ و یخبندان در یخچالهای قطبی ویا پوشش برفی در نواحی کوهستانی انباشته شده
30/8 درصد بصورت آبهای زیرزمینی
0/3 درصدآن در دریاچه های آب شیرین، رودخانه ها و انهار موجود است.

8. سطح خشکیها و دریاهای کره زمین

9. توزیع کلی آب شیرین در دسترس جهان

10. نسبت آب آشامیدنی از کل آبهای جهان در مقیاس کوچکتر

11. شمای کلی چرخه طبیعی آب و اجزای آن

12. منابع آب تجدید شونده
منابع آب اگرچه تجدید پذیر است و لیکن حجم آن صرفنظر از تغییرات بین سالی، معین و ثابت است و در مقابل، تقاضای بشری برای بهره گیری از آن رو به افزایش است.
مقدار آب تجدید شونده یی که سطح کره زمین هم اکنون و بطور سالانه دریافت می نماید معادل همان آبی است که شاید هزاران سال پیش و از بدو پیدایش تمدن های بشری دریافت می نمود.
توزیع مکانی و زمانی منابع آب تجدید شونده بسیار متغیر است و متناسب با میزان نیازهای بشری و توزیع جمعیت نیست.
قاره آسیا که 60 درصد جمعیت جهان در آن ساکن است، 36 درصد منابع آب تجدید شونده ی جهان را دریافت می کند.
حوضه آبریز رودخانه آمازون 20 درصد بارش سالانه جهان را دریافت (14 درصد منابع آب تجدید شونده ی جهان را شامل میشود) که فقط 0/4 جمعیت جهان در این حوضه ساکن می باشند.

13. منابع آب تجدید شونده
کشور ایران با دارا بودن 1 درصد از مساحت کره زمین تنها 0/36 درصد از کل منابع آب تجدید شونده ی جهان را به خود اختصاص داده است.
با تنوع نیازهای بشری و ارتقای سطح رفاه، سرانه مصرف آب روز به روز در حال افزایش است.
طی یک صد سال اخیر تقاضای جهانی برای آب بیش از 6 برابر شده و این در حالی است که جمعیت جهان 3 برابر شده است.
آلاینده ها اعم از پسابهای صنعتی، کشاورزی و فاضلاب شهری و روستایی منابع آبی را آلوده کرده است.
سازمان ملل متحد در گزارش توسعه جهانی آب با عنوان (آب برای مردم، آب برای زندگی) ضمن معرفی و رده بندی کشورهای جهان براساس میزان منابع آب و کیفیت آب توزیع شده ، آب را عامل بحران جدی جهان در سالهای آینده دانسته است.
براساس پیش بینی سازمان ملل متحد طی 20 سال آینده بطور متوسط میزان دسترسی مردم به آب شیرین به یک سوم کاهش خواهد یافت.

14. شاخص سرانه آب تجدید شونده
کشورهای پر آب (بدون تنش)
سهم سرانه هر نفر بالاتر از 1700 مترمکعب در سال است.
کشورهای کم آب (تنش آبی)
سهم سرانه هر نفر بین 1000 تا مترمکعب در سال است.
کشورهای خشک (بحران آبی)
سهم سرانه هر نفر کمتر از 1000 مترمکعب در سال است.
کشورهای با بحران مطلق آبی)
سهم سرانه هر نفر کمتر از 500 مترمکعب در سال است.
در حال حاضر متوسط سرانه هر فرد در جهان معادل 6660 مترمکعب است که این رقم با احتساب جمعیت جهان در سال 2009 معادل 6/65 میلیارد نفر محاسبه شده است.
توزیع نامتوازن منابع آبی و ریزشهای جوی سبب شده که در برخی نقاط شاخص سرانه آب به بیش از 10 میلیون مترمکعب در سال و در نقطه ای دیگر به کمتر از 10 مترمکعب در سال برسد.
برآوردها نشان میدهد تا سال 2025 میلادی 48 کشور جهان با جمعیت حدود 2/8 میلیارد نفر و در سال 2050 میلادی 54 کشور با جمعیت حدود 4 میلیارد نفر، به کمتر از 1000 مترمکعب در سال برای هر نفر در دسترس داشته باشند که بیشتر این کشورها در منطقه آسیا و آفریقا قرار دارند. (نمودار ...)

15. نقشه میزان آب تجدید شونده در نقاط مختلف جهان

16. تعداد کشورها و میزان جمعیت در بحران آبی در سالهای 2050، 2025 و 1995

17. حجم سرانه آب تجدید شونده نقاط مختلف جهان و مقایسه آن با ایران

18. منابع آب تجدید شونده ایران
براساس آمارهای منتشر شده توسط سازمان مدیریت منابع آب ایران حجم متوسط سالانه نزولات جوی در سطح کشور 413 میلیارد مترمکعب تخمین زده شده است.
از این میزان حدود 286 میلیارد مترمکعب یعنی حدود 71 درصد از طریق تبخبر و تعرق از دسترس خارج می شود.
بنابراین 130 میلیارد مترمکعب بعنوان منابع آب تجدید شونده در دسترس می باشد که شامل 85 میلیارد مترمکعب آبهای سطحی و 10 میلیارد مترمکعب آب چشمه های پراکنده، 30 میلیارد مترمکعب منابع آبهای زیرزمینی آبرفتی و 5 میلیارد مترمکعب آبهای سازندهای آهکی می باشد.

19. شاخص کم آبی کشورها
بنا به تعریف سازمان ملل متحد شاخص کم آبی کشورها بر معیار حجم سالانه ی آب تجدید شونده و نسبت آن با میزان تقاضا و مصرف آب صورت می پذیرد.
براین اساس هرگاه مجموع مصرف آب یک کشور از 40 درصد از کل منابع آب سالانه ی تجدید شونده بیشتر باشد، آن کشور کم آب تلقی می شود.
کشور ایران با بحران شدید مصرف آب روبرو است.

20. سهم سرانه آب هر ایرانی
در حال حاضر سرانه آب در دسترس هر فرد ایرانی حدود 1780 مترمکعب است.
آمارها نشان میدهد جمعيت ايران از سال 1335 و در طی 50 سال از حدود 19 میلیون نفر به بیش از 70 میلیون نفر رسیده است.
بنابراین سرانه آب در دسترس از 6860 در سال 1335 به 1780 مترمکعب در سال 1388 کاهش یافته است.

21. مقایسه سهم سرانه آب هر ایرانی طی سالهای 1335 و 1388

22. روند کاهش سرانه منابع آب تجدید شونده در ایران طی سالهای 1335 تا 1405

23. پتانسیل سهم سرانه آب تجدید شونده کشور 1310 تا 1401

24. مقایسه سرانه آب تجدید شونده در کشورهای مختلف جهان در سالهای 1995 و 2025 میلادی

25. مقایسه میانگین بارش در نقاط مختلف جهان

26. بارش در کشور ایران
متوسط بارش سالانه ایران حدود 250 میلیمتر است. كمتر از يك سوم بارش متوسط جهان.
میزان متوسط سالانه تبخیر و تعرق ایران حدود 2700 میلیمتر و بیش از 3 برابر متوسط جهانی است.
توزیع زمانی و مکانی نزلات جوی کشور نامناسب است.
56 درصد از مجموع بارش سالانه در 30 درصد از پهنه کشور (سطح کشور) اتفاق می افتد.
75 درصد بارش سالانه در فصول غیر کشاورزی رخ میدهد.

27. ویژگی های آب زیرزمینی در مقایسه با آبهای سطحی
امکان آلودگی کمتری دارد.
عاری از میکروارگانیسم های بیماری زا می باشند.
میزان تبخیر از آبهای زیرزمینی بسیار ناچیز است.
امکان استفاده از آبهای زیرزمینی معمولاً در اغلب مناطق وجود دارد.
عموماً دارای ترکیب شیمایی ثابتی هستند.
نیازی به تصفیه فیزیکی برای مصارف مختلف نمی باشند.
غالباً بی رنگ و فاقد مواد تیره کننده می باشند.
دمای آبهای زیرزمینی در طول سال تغییرات زیادی ندارند.
آبهای زیرزمینی کمت تحت تأثیر خشکسالی های کوتاه مدت قرار می گیرند.

28. منشاء آبهای زیرزمینی 1) آبهای جوی – نزولات جوی (Meteoric Water)
نفوذ مستقیم آب از طریق نزولات جوی و بارش ها
نفوذ از طریق ذوب برف و یخ در فصول گرم سال
نفوذ از بستر و کناره های رودخانه ها و انهار طبیعی
نفوذ آب به لایه های زیرزمین از طریق آبهای ساکن مانند دریاها و اقیانوس ها
2) آبهای اولیه
2-1) آبهای محبوس یا فسیلی: (Metamorphic Water)
آبهای محبوس شده در فضاهای خالی لایه های زیرزمین در هنگام رسوبگذاری
آبهای محبوس (فسیلی) در اعماق زمین وجود دارند واستخراج آنها دارای صرفه اقتصادی نمی باشد.
دارای کیفیت نامناسب بوده و معمولاً شور هستند.
معمولاً همراه با مخازن نفت یافت می شوند.

29. منشاء آبهای زیرزمینی (ادامه)
2-2) آبهای آتشفشانی (Volcanic Water)
این آبها به همراه مواد آتشفشانی خارج شده و در جایی تجمع می یابند.
حاوی مواد زیادی املاح و مواد معدنی می باشند.
بخشی از آبهای معدنی و چشمه های اطراف کوه های آتشفشانی مانند دماوند و سبلان از این نوع آبها محسوب می شوند.
2-3) آبهای ماگمایی: (Magmatic Water)
این آبها در اثر سرد شدن مواد مذاب و گداخته زمین بوجود می آیند.
حاوی مواد زیادی املاح و مواد معدنی می باشند و دارای کیفیت خوبی نمی باشند.
بخشی از آبهای معدنی وچشمه های اطراف کوه های آتشفشانی مانند دماوند و سبلان از این نوع آبها محسوب می شوند.
2- 4) آبهای سماوی: (Cosmic Water)
این آبها همراه با سنگ های آسمانی به زمین منتقل شده اند.

30. تاریخچه
بهره برداری از آبهای زیرزمینی برای رفع نیازهای روزمره به گذشته های دور برمی گردد.
بهره برداری از آبهای زیرزمینی بخصوص در مناطق خشک آسیا سابقه طولانی دارد.
اولین راه بهره برداری به احتمال زیاد چاه بوده است. قدیمی ترین چاه آبی که تاکنون به جای مانده در دره رود سند است که به 6000 سال پیش مربوط می باشد.
مصریان در 3000 سال قبل از میلاد مسیح در حفر چاه در زمین های سنگی مهارت داشته اند.
چینیان قدیم با روش حفاری آهسته که به آن حفاری ضربه ای می گویند چاه هایی با عمق 1500 متر حفر کرده اند.
بزرگترین ابتکار در استفاده از آبهای زیرزمینی در گذشته ساختن قنات یا کاریز بوده است که ایرانیان مبتکر ساختن قنات هستند.
ساختن قنات در ایران از حدود 3000سال پیش شروع شده و سپس به دیگر نقاط گسترش پیدا کرده است.

31. Global Water Supply Distribution
3% of earth’s water is fresh - 97% oceans
1% of fresh water in lakes, streams, rivers
29% of the world’s fresh water exists in aquifers and 70% in glaciers