چرخه آب یک جریان مداوم حرکت آب بین زمین، اقیانوس، رودخانه ها و نهرها و جو (اتمسفر) می باشد. آب همواره در اطراف و بالای زمین در حال چرخش است. آب همان طور که در این چرخه در حال حرکت می باشد از شکل مایع (آب باران، آب نمک) به گاز (بخار آب) و دوباره به مایع تبدیل می شود. این مایع ممکن است سرد شود و به شکل جامد درآید (یخ یا برف).

چرخه آب برای ادامه زندگی بر روی زمین ضروری است و در مدت میلیاردها سال است که این چرخه در طبیعت جریان دارد. آب از آن زمان تا کنون بارها تمیز شده است و منابع آبی زمین همواره از طریق فرایند طبیعی که ما آن را چرخه آب می نامیم، در حال تجدید شدن می باشند.

مراحل چرخه آب

1-تبخیر: وقتی که خورشید آب رودخانه ها یا دریاچه ها و یا اقیانوس ها را گرم می کند، آب یه شکل بخار در می آید. این بخار آب در جو بالا می رود.

2-تراکم: بخار آب در هوا سرد می شود و دوباره به قطرات مایع کوچک تبدیل می شود و ابرها تشکیل می شوند.

3-بارش: هنگامی که مقدار زیادی آب متراکم شوند به طوری که هوا نتواند وزن آن را تحمل کند، آب از ابرها به شکل باران، تگرگ یا برف دوباره به زمین بر می گردد.

4-نفوذ: وقتی که آب به صورت باران تگرگ یا برف می بارد، مقداری از آن به زمین نفوذ می کند.

5-رواناب: مقداری از آب به زمین فرو نمی رود بلکه در رودخانه ها و نهرها می ریزد.

6-تعریق: فرایندی که آب موجود در گیاهان و به ویژه برگ ها تبخیر می شود. تعرق کمک می کند که بخار آب به هوا بر گردد.

در دهه های اخیر عواملی همانند رشد جمعیت، فعالیت های صنعتی- اجتماعی، علاوه بر ایجاد مسائل زیست محیطی دیگر، در آلوده کردن آب های زیرزمینی نیز نقش مهمی داشته است. آلودگی آب های زیرزمینی ممکن است از آب هایی که به آنها وارد می شود و یا از منابع دوردست باشد. این آلودگی ها علاوه بر ایجاد مشکلاتی برای مردم، می تواند اثرات نامطلوبی بر زندگی گیاهان و جانوران ساکن در آب نیز داشته باشد.

منابع آلوده ساز آب های زیرزمینی را می توان به این صورت طبقه بندی کرد:

• فاضلاب های شهری و مناطق مسکونی که یا مستقیما وارد زمین می شوند و یا پس از تخلیه جذب زمین می شوند. این فاضلاب های دارای آلودگی های شیمیایی و بیولوژیکی هستند.
• فاضلاب های صنایع که از کارخانه ها و تاسیسات صنعتی نشت می کنند و یا به صورت غیرقانونی در زمین رها می شوند.
• زباله های جامد شهری که در نقاطی انباشه می شوند و توسط آب های سطحی قسمتی از آنها شسته شده و وارد سفره­های آب زیرزمینی می شوند.
• زباله های جامد صنعتی
• زهاب حاصله از مزارع کشاورزی کود داده شده که به سفره های آب زیرزمینی نفوذ می کنند.

شیوه های استفاده از آب های زیرزمینی شامل دو گونه مصنوعی و طبیعی می باشد. در شیوه طبیعی چشمه چشمه­ها به طور طبیعی از زمین می جوشد و آب­های زیر زمینی از این طریق بر سطح زمین جاری می گردد. از روشهای مصنوعی استفاده از منابع آب زیر زمینی می توان به حفر چاه و قنات اشاره کرد. حفر چاه  شامل دو گونه نیمه عمیق و عمیق می باشد. چاه نیمه عمیق معمولاٌ با دست آن را حفر می کنند و مقنی ها در احداث این نوع چاهها از تجربیات زیادی برخوردارند. آب های زیرزمینی در این موارد نزدیک به سطح زمین قرار دارند. چاه های عمیق را با دستگاه حفاری حفر می کنند و پس از اتمام حفاری آن را لوله گذاری می کنند و سپس برای آبکشی از آنها از تجهیزات موتور و پمپ استفاده می کنند .

آب های سطحی نیز به صورت رودخانه ها، تالاب ها و دریاها و... در سطح زمین جریان دارند. در نقاطی که آبهای سطحی همانند دریاچه ها و رودخانه ها وجود نداشته و یا غیر قابل استفاده باشند نیازهای آبی توسط منابع آب زیرزمینی برطرف می شود.

آبخوان­ها مانند یک مخزن، آب را در خود ذخیره می­کنند و تشکیل سفره­های زیرزمینی را می­دهند. باید توجه داشت که تشکیل یک مخزن آب زیر زمینی، هزاران سال طول می کشد، ابعاد سفره­های زیرزمینی از چند ده متر تا چند صد کیلومتر متفاوت می باشد.

درسال‌های اخیر در بسیاری از کشورهای جهان برداشت آب از منابع زیرزمینی از میزان تغذیه سالیانه آن‌ها بیشتر بوده است. این امر به معنای استخراج و استفاده از آبی است که در طول هزاران سال در لایه‌های آب‌دار زمین ذخیره شده ‌است. با این کار سطح آب‌های زیرزمینی­ در منطقه روز به روز افت کرده و سرانجام به جایی خواهد رسید که آبی برای برداشت وجود نخواهد داشت. پایین افتادن سطح آب‌های زیرزمینی موجب خشک شدن چشمه­ها، قنات­ها، چاه­ها و به خطر افتادن زندگی در اکثر مناطق می شود.

جالب است بدانید در سال ۲۰۰۵ (میلادی) چین، هند و ایران بیشترین برداشت را از منابع آب زیر زمینی داشته­ اند.

بازده پايين آبياري در بخش كشاورزي به دليل مشكلاتی از جمله عدم آگاهی ، ضعف دانش فني مناسب، شيوه‌هاي سنتي كشت و زرع، عدم وجود شبكه‌هاي آبرساني مناسب و نبود مدیریت مصرف آب موجب اتلاف منابع آب در کشور می شود، به طوري كه بازده مصرف آب در بخش كشاورزي به ‌طور متوسط کمتر از 30 درصد می باشد.

درآبیاری سنتی با از بین بردن پیچ و خم­های کانالهای انتقال آب و لایروبی نهرها و پاک کردن عوامل کند کننده سرعت، نظیر ­خاروخاشاک و علفهای هرز و همچنین لایروبی شبکه آبرسانی  می توان تا حدی از هدر رفتن آب در هنگام آبیاری جلوگیری نمود. اما راه حل اساسی برای کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی وحفظ منابع آب زیر زمینی استفاده از روشهای نوین آبیاری است.

 در شیوه­ های جدید آبیاری که به آبیاری تحت فشار معروف شده است، می ‌توان هم از آب­های سطحی مانند آب رودخانه استفاده کرد و هم زمین را با آب چاه­ها آبیاری کرد. 2 نوع آبیاری تحت فشار از سایر روش‌ها متداول‌ تر است که عبارتند از: آبیاری قطره‌ای و آبیاری بارانی.

 در هر دو روش آبیاری تحت فشار، آب به وسیله پمپ به لوله‌هایی که تا پای گیاه کشیده شده است، می ‌رود و در مسیر لوله، گیاهان آبیاری می‌ شود.

 - در آبیاری قطره‌ای، آب در مسیر لوله به وسیله قطره‌ چکان‌هایی پای درخت یا بوته ریخته می‌شود. در این نوع آبیاری هدررفت آب فقط 10 درصد است، و بازده آبیاری به 90 درصد می رسد.

 - در آبیاری بارانی، آبیاری با آب ‌پاش‌هایی انجام می ‌شود که در مسیر لوله‌ها، قرار دارند. بازدهی این نوع آبیاری حدود 70 درصد است.

 با جایگزین کردن روش­های نوین آبیاری به جای روش­های سنتی در حفظ منابع آب زیر زمینی بکوشیم و اجازه دهیم آیندگان نیز از این گنجینه­ ها بهره­ مند شوند.

نات یا کهریز از ابتکارات ایرانیان باستان است که قدمت آن به بیش از 3500 سال می رسد. این فن آوری به تدریج از ایران به سایر کشورها نیز راه پیدا کرده و در 40 کشور جهان استفاده از قنات رایج گردیده است و هنوز هم در برخی از کشورها مورد استفاده می گیرد.در حال حاضر چندین رشته قنات در منطقه تینگ چیان در شرق چین فعال است ، در افغانستان ، پاکستان ، عمان، جمهوری آذربایجان، آفریقای شمالی و مراتع الجزایر نیز هنوز قنات ها فعال می باشند. در اسپانیا تا حدود 150 سال پیش، تمام آب شرب شهر مادرید از قنات تامین می شده و هنوز هم برخی قنات ها در این کشور فعال می باشند. در آمریکای لاتین نیز رشته قنات های فعال در این منطقه به چشم می خورد.

تشخیص محل وجود آب زیرزمینی در گذشته :

در گذشته معمولا از روی پوشش گیاهی در یک منطقه بیابانی به وجود سفره آب زیرزمینی پی می بردند. و در آن محل قنات حفر می کردند. از جمله گیاهانی که رویش آن ها دلیل وجود آب زیرزمینی در آن محل بود، می توان به خارشتر و خارکتیرا اشاره نمود.

مراحل حفر قنات :

 *در یک منطقه برای این که یک قنات حفر شود، در اولين مرحله، در سه نقطه از زمين به فواصل معين سه چاه حفر مي كردند كه به اين چاهها ، چاه گمانه (حدس و گمان ) مي گفتند. بين پنج تا ده روز بعد حفر اين سه چاه ، مقني یعنی کسی که چاه حفر می کند، از تك تك اين چاهها بازدید می کرد تا ميزان آب جمع شده در آنها را بررسي كند. سپس آب داخل چاهها را خالي مي كردند و تا ده روز ديگر صبر مي كردند، هر كدام از اين سه چاه كه آب در آن به همان ميزان اول جمع شده بود، را به عنوان "مادر چاه قنات" انتخاب مي كردند.

 *مقني پس از بررسي شيب زمين در منطقه ، دومين چاه را حفر مي نمود. و چاه هاي بعدي با توجه به ميزان شيب زمين با عمق هاي كمتري حفر مي شد. مقني اين چاه ها را با حفر كانالي در زير زمين و در محل كف چاه، به يكديگر متصل می کرد. در نهايت پس از حفر آخرين چاه ، مغني به وسيله كندن كانالي از كف اولين چاه ، به ديواره كف مادر چاه مي رسيد و در اين زمان به علت شيب منطقه و اختلاف سطح آنها با مادر چاه ، همه چاه ها آبگيري مي شدند و سطح آب در آنها بالا مي آمد. كانال كشي زيرزميني قنات تا نزديك ترين شهر يا روستا به محل قنات ادامه مي يافت. به محل جاری شدن آب قنات بر روی زمین " مظهر قنات" گفته می شود.

 نكته قابل توجه اين است كه در طول مسير اين كانال ها، در محل هايي كه شيب زمين زياد

مي شد، برای استفاده از انرژی آب، آسياب آبي نصب مي نمودند. ملاحظه می شود که در آن زمان نیکان ما از انرژي آب استفاده بهينه مي نمودند. كانال هاي قنات پس از ورود به شهر يا روستا آب را به آب انبار ها وسردابهاي منازل هدايت مي كردند.

 یخچال های طبیعی نیاکان ما :

 در گذشته، ایرانیان به وسيله خشت خام بناهايي مي ساختند كه كار يخچال هاي امروزي را تا حدودي انجام مي دادند. در نزديكي اين يخچال ها حوض هايي بود که شب هاي سرد زمستان با آبي كه از قنات پر مي شدند . آّب داخل حوض تا صبح يخ مي بست، روز بعد اين يخ ها را از حوض ها خارج كرده وبه تدريج در كف بناي يخچال مي ريختند و روي آن را با لايه اي از كاه مي پوشاندند و در تابستانها از يخ داخل اين يخچال ها استفاده مي كردند.

سفارش اسلام

گل های من! ببینم، هیچ می دانید اسلام چقدر به پاکیزگی اهمیت می دهد؟ بله، خیلی زیاد. پیامبر ما حضرت محمد صلی الله علیه و آله همیشه به یارانش سفارش می کرد که پاکیزگی را رعایت کنند. آب همیشه باعث پاکیزگی می شودو اگر آب نباشد پاکیزگی بی معناست. گل های خوبم! باید بدانید که اگر ما از آب خوب استفاده نکنیم و آن را بیهوده هدر بدهیم، آنوقت شایدنتوانیم همیشه از آب استفاده کنیم و پاکیزه بمانیم. چون ممکن است آب قطع شود؛ پس خوب حواس تان را جمع کنید؛ چون با صرفه جویی در آب و پاکیزه ماندن، به یکی از دستورهای اسلام عمل کردیم.

اگر آب نبود...

بچه ها! بچه ها! چه کسی می داند اگر آب نبود چه اتفاقی می افتاد؟ یکی یکی جواب بدهید بچه ها! آره. درختا می مردند، آدم ها کثیف می ماندند، نمی توانستیم مسواک بزنیم، و نمی توانستیم شنا کنیم. آفرین به شما بچه های زرنگ! از همه مهم تر اینکه آدم ها از تشنگی می مردند. همه شما درست گفتید! پس می بینید که آب چقدر مهم است و اگه نباشه ما نمی توانیم زندگی کنیم. هیچ می دانید اگر ما در مصرف آب صرفه جویی نکنیم و آب را هدر بدهیم، ممکن است دیگر آبی برای مصرف کردن نداشته باشیم؛ چون هر چیزی روزی تمام می شود؛ آب هم همینطور.

پس بچه ها بیایید توی این هفته، یعنی «هفته صرفه جویی در آب» یاد بگیریم از آب درست استفاده کنیم.

شکر خداوند

خدایا شکرت! به خاطر این همه نعمت از تو سپاسگزاریم!

سعید این را گفت و لیوان آب را نوشید. آب یکی از نعمت های بزرگ است که خدای مهربان برای ما آفریده است. خوب بچه ها! شما فکر می کنید ما چطوری می توانیم از خدای مهربان به خاطر این نعمت تشکر کنیم؟ درست است؛ اگر ما از آب درست استفاده کنیم، این بهترین تشکر از خداست. خدا از کسانی که از نعمت هایش درست استفاده کنند خیلی خوشش می آید. می دانم که همه شما دوست دارید خدای بزرگ از شما راضی باشه؛ پس بیایید از همه نعمت های خدا مثل آب درست استفاده کنیم و باصدای بلند بگوییم خدایا شکرت! به خاطر همه نعمت هایی که به ما داده ای؛ مثل آب.

قدر آب را بدانیم

بچه های گلم! آیا می دانید در زمان قدیم آوردن آب چقدر مشکل بوده است؟ مثلاً برای آوردن آب باید یک مسیر طولانی را تا چشمه می رفتند تا آب بیاورند. بعضی وقت ها هم چشمه های آب خشک می شد و همه بی آب می ماندند. ولی حالا شما بچه های خوب به راحتی می توانید از آب استفاده کنید. حالا دیگر به همه خانه ها لوله کشی آب شده است ودسترسی به آن راحت است؛ پس، بچه ها ما باید قدر آب را بدانیم. مثلاً آب را هدر ندهیم. و اگر کسی مثلاً شیرآب را باز گذاشت، باید ما شیر آب را محکم ببندیم.

شیوه درست مصرف اب!

راهبردهاي توسعه بلندمدت منابع آب كشور » كه در تاريخ ٢٧/٧/١٣٨٢ به تصويب هيأت وزيران جمهوري اسلامي ايران رسيده‌ است، به عنوان راهنماي مناسبي براي تدوين برنامه‌هاي ميان‌مدت و كوتاه‌مدت مديريت آب كشور بوده و در عين حال با ايجاد هم‌پيوندي در عرصه‌هاي مديريت فرابخشي آب موجب بهره‌برداري بهينه از منابع آب كشور خواهد گرديد.

در اين سند، راهبردهاي توسعه بلندمدت منابع آب كشور براساس نگرشي جامع و با لحاظ هماهنگي‌هاي متقابل بين بخشهاي مختلف، در ١٨ بند بشرح زير ذكر شده است.

١- مديريت كلان

مديريت ملي آب كشور بايد بر اساس مديريت توامان عرضه و تقاضا، جامع‌نگري در كل چرخه آب و اصول توسعه پايدار و آمايش سرزمين در حوضه‌هاي آبريز كشور و مشترك تقويت شده و به منظور تحقق مديريت يكپارچه (جامع) منابع آب هماهنگيهاي متقابل بين بخشهاي مختلف اقتصادي، اجتماعي، زير بنائي و خدماتي با بخش آب فراهم گردد.

٢- مديريت منابع

بهره برداري از منابع آب كشور درهر يك از حوضه‌هاي‌آبريز با رعايت ظرفيت تحمل آنها به گونه‏اي برنامه‏ريزي شود كه ميزان استحصال‌ازآبهاي زيرزميني حسب مورد (بيلان منفي) ‌ازميزان فعلي تجاوز نكرده و اقدامات سازه‌اي وغيرسازه‌اي براي تعادل بخشي آنها و تامين نياز‌هاي جديد كشور صورت گيرد، به طوري كه سهم بهره‏برداري از منابع آب سطحي از رقم چهل وشش درصد(٤٦%) فعلي به حدود پنجاه وپنج درصد (٥٥%) در بيست سال آتي افزايش يابد و حداقل نياز محيط‏هاي طبيعي آبي به طور پايدار تأمين گردد.

٣- مديريت مصارف

اصلاح ساختار مصرف آب در كشور، به گونه‏اي كه سهم مصارف آب كشاورزي از نود و دو درصد( ٩٢%) در وضع فعلي با احتساب ساير نيازها به‌حداكثر هشتادوهفت درصد(٨٧%) در ‌بيست سال‌آينده ‌تغيير يابد ‌و درعين حال با افزايش راندمان آبياري و تخصيص‌آب به محصولات باارزش اقتصادي بيشتر، بازدهي آب در بخش‏ كشاورزي به ازاي يك مترمكعب آب از وضع فعلي به دو برابر در بيست سال آتي افزايش يابد. اولويت تخصيص هاي جديد آب به ترتيب به مصارف شرب و بهداشت ، صنعت و خدمات ، باغداري و زراعت خواهد بود.

٤- ارزش اقتصادي

مديريت آب كشور بايد ارزش اقتصادي آب، شامل ارزش ذاتي آن در هر يك از حوضه هاي آبريز، متناسب با شرايط طبيعي و اقليمي دسترسي به آب ، ارزش سرمايه گذاريهاي تامين ، انتقال ، توزيع وبازيافت آب براي بخشهاي مختلف مصرف را تعيين و اعلام نمايد تا در برنامه هاي توسعه بخشهاي مصرف منظور گردد.

٥- کنترل کيفيت

مديريت فعاليتهاي مصرف‏كنندگان مختلف آب، به گونه‏اي اعمال شود كه ابتدا آلودگيهاي منابع آب ناشي از فعاليتهاي اين بخشها كنترل و سپس شاخصهاي كيفي آب به تدريج ارتقاء يابد. براي تحقق اين هدف رعايت استانداردهاي ملي حفاظت كيفي منابع آب، توسط مصرف‌كنندگان براي پساب خروجي الزامي است.

٦- هزينه تأمين

تعيين نرخ آب در مصارف مختلف به گونه‌اي انجام شود تا نيازهاي پايه آب شرب و بهداشت مردم (در چهارچوب الگوي مصوب براي شهر و روستا) به صورت ترجيحي تامين گردد و براي مصارف فرا تر از آن و ساير مصارف با توجه به تامين منابع مالي و تنوع بخشي به اين منابع، در مرحله اول هزينه‌هاي بهره‌برداري و نگهداري پوشش داده و در مراحل بعدي بازيافت هزينه هاي سرمايه‌گذاري را تامين نمايد.

٧- مبادله آب

با توجه به نقش آب در توسعه ملي و ارزش اقتصادي آن در بازارهاي منطقه با لحاظ منافع ملي و بر اساس طرح جامع آب كشور، مبادله آب با كشورهاي همجوار با رعايت توجيهات فني ، اقتصادي ، زيست محيطي و اجتماعي در برنامه هاي توسعه لحاظ گردد.

٨- آمايش سرزمين

در تهيه طرح‏هاي توسعه كالبدي و آمايش سرزمين، محدوديت منابع آب كشور از نظر كمي و كيفي و توزيع مكاني و زماني آن به لحاظ هزينه فرصت و ارزش ذاتي آب مورد توجه و عمل قرارگرفته و برنامه هاي توسعه بخشهاي آب و كشاورزي، صنعت و معدن، انرژي، عمران شهرها و روستاها و ساير بخشها در هر يك از حوضه هاي آبريز با رعايت ظرفيت تحمل آنها تهيه و به اجرا درآيد.

٩- انتقال ميان حوضه اي

طرحهاي انتقال آب بين حوضه‎اي از ديدگاه توسعه پايدار، با رعايت حقوق ذي‌نفعان و براي تامين نيازهاي مختلف مصرف، مشروط به توجيهات فني، اقتصادي، اجتماعي و منافع ملي موردنظر قرار گيرد.

١٠- مديريت و ساختار

ساختار مديريت آب كشور در جهت تمركززدايي در اجرا و بهره برداري با افزايش نقش مشاركت مردم و سازمانهاي محلي وجامع‏نگري در چرخه آب و با ملحوظ نمودن حوضه‏هاي آبريز به عنوان واحدهاي طبيعي مديريت آب و واحدهاي استاني براي عمليات اجرايي و مشاركت بهره‏برداران، با رعايت قوانين و مقررات بهبود يافته و اصلاح گردد.

١١- تقسيمات حوضه اي

در برنامه هاي توسعه استاني، حوضه هاي آبريز به عنوان قلمرو موثردر توسعه اقتصادي و اجتماعي استان مورد توجه قرار گيرد.

 ١٢- مديريت پيشگيري

تهيه و اجراي برنامه‏هاي مديريت خشكسالي و سيلاب بامشاركت كليه دستگاههاي ذي ربط و با تكيه بر مديريت پيشگيري (ريسك) انجام پذيرد.

١٣- توزيع آب شهري

اعمال شيوه هاي مختلف مديريت مصرف و جلوگيري از هدر رفت آب در خطوط انتقال آب و شبكه هاي توزيع آب شهري و روستايي ، به عنوان اولويت اول فعاليتها در مديريت آبرساني شهري و روستايي لحاظ گردد.

١٤- آموزش همگاني

برنامه هاي آگاه سازي عمومي براي حفاظت كمي و كيفي آب و بهره برداري بهينه از آن تدوين و به مرحله عمل گذاشته شود.

١٥- آبهاي مشترک و مرزي

مهار آبهاي خروجي، استفاده از آبهاي مشترك و ساماندهي رودخانه‌هاي مرزي با رعايت جنبه هاي اقتصادي و زيست محيطي تحقق يابد.

١٦- مديريت اطلاعات

تجهيز و تكميل شبكه‌هاي اندازه‌گيريهاي كمي وكيفي منابع ومصارف آب‌ و نيز تكميل سامانه‌هاي اطلاعاتي و اطلاع رساني مورد توجه قرار گيرد.

١٧- حفاظت بناهاي تاريخي

حفظ، احيا و بهره برداري پايدار از سازه هاي تاريخي آبي در تهيه و تدوين برنامه‌هاي آب كشور مورد توجه قرار گيرد.

١٨- مديريت فرابخشي

هماهنگي سياستگذاريها در زمينه تامين، توزيع و مصرف آب، مطابق ماده (١٠) قانون تشكيل وزارت جهاد كشاورزي - مصوب ١٣٧٩ - با شوراي عالي آب خواهد بود.