پژوهشگران حوزه آب و محیطزیست دانشگاه تهران به همراه دانشگاههای صنعتی شریف و صنعتی امیرکبیر، مطالعهای جامع و نوآورانه درباره نقش حیاتی رطوبت خاک در پایداری مخازن پنجگانه تأمینکننده آب شرب کلانشهر تهران انجام دادند. این تحقیق، که با تلفیق دادههای ماهوارهای پیشرفته، مشاهدات زمینی و مدلسازی مبتنی بر هوش مصنوعی بهویژه الگوریتم جنگل تصادفی (Random Forest) صورت گرفت، نشان میدهد رطوبت خاک در لایههای عمیقتر (۳۰ تا ۳۰۰ سانتیمتر) عامل اصلی کنترلکننده و پیشبینیکننده جریان پایه رودخانهها است.
سدهای لتیان، لار، کرج، طالقان و ماملو، که نزدیک به ۷۲ درصد آب شرب تهران را تأمین میکنند، در دورههای خشک سال با چالش کمبود روانآب سطحی مواجهاند. در این شرایط، جریان پایه ناشی از منابع زیرسطحی مانند رطوبت خاک، ذوب برف و تخلیه تدریجی آبخوانها نقش کلیدی در تأمین مستمر آب دارد. یافتههای این پژوهش اهمیت ویژهای به حفظ و بهینهسازی ذخایر رطوبت خاک دادهاند، زیرا این رطوبت بهعنوان یک بافر هیدرولوژیکی، توانایی تنظیم زمان و حجم جریان ورودی به مخازن را دارد و به همین دلیل نقش مهمی در کاهش ریسک کمآبی و افزایش تابآوری سامانههای آبی تهران ایفا میکند.
دکتر سید موسی حسینی، سرپرست این تیم پژوهشی، تأکید کرد که دادههای بلندمدت جریان ورودی به سدها در بازه ۲۰ ساله (۱۹۹۹–۲۰۱۶) تحلیل شده و ضرایب همبستگی بالا بین رطوبت خاک و جریان پایه، گویای کنترل فوری و پایدار جریانهای ورودی توسط شرایط رطوبتی زیرسطحی است. این امر نشان میدهد که سیاستهای مدیریت منابع آب باید بر حفظ رطوبت خاک در لایههای عمیق تمرکز کنند.
بر اساس نتایج بهدستآمده، راهبردهایی مانند بهینهسازی آبیاری کشاورزی، مدیریت پوشش گیاهی برای افزایش نفوذ آب به زمین و حفاظت از مناطق تغذیه آبخوانها، بهعنوان راهکارهای کلیدی برای حفظ ذخایر رطوبت خاک و تضمین پایداری جریان آب معرفی شدهاند. همچنین استفاده از فناوریهای سنجش از دور مانند SMAP و ERA5-Land و نصب ایستگاههای اندازهگیری رطوبت خاک در اعماق مختلف میتواند دقت پیشبینی جریان پایه و مدیریت منابع آب را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
این مطالعه که در ژورنال معتبر بینالمللی Journal of Hydrology: Regional Studies منتشر شده، علاوه بر ارتقای دانش علمی در حوزه هیدرولوژی، نقشه راهی کاربردی برای مقابله با چالشهای تغییرات اقلیمی و تضمین امنیت آبی کلانشهر تهران فراهم میآورد. اهمیت این پژوهش بهویژه در شرایطی که کشور با مشکلات کمآبی و تغییرات شدید اقلیمی روبروست، بیش از پیش نمایان میشود و نشان میدهد مدیریت دقیق رطوبت خاک میتواند بهعنوان یک ابزار مؤثر در پایداری منابع آبی و تضمین تأمین آب شرب پایدار به کار گرفته شود.
این دستاورد علمی میتواند به سیاستگذاران، مدیران منابع آب و فعالان محیطزیست کمک کند تا برنامهریزیهای بهتری برای مقابله با بحرانهای آبی انجام دهند و با بهکارگیری راهکارهای مبتنی بر دادههای دقیق، تابآوری سامانههای تأمین آب شهری را در بلندمدت ارتقا دهند.