حفره 5/25 میلیون نفری آب

علی بیت‌اللهی، عضو هیئت‌علمی مرکز تحقیقات راه و شهرسازی: نوشتار حاضر به بهانه وقوع فروریزش زمین در امتداد جنوب به شمال خیابان ولیعصر در شمال میدان ونک در تاریخ پنجم مرداد امسال تدوین شده است که با توجه به وجود پتانسیل بالا و گسترده فروریزش زمین به تبیین یکی از علل آن یعنی نشت آب از لوله‌های آب شرب شهری تهران می‌پردازد. بر‌اساس گزارش وزارت نیرو، حجم نشتی آب و آب بدون درآمد در کشور سالانه حدود  1.9 میلیارد مترمکعب است که معادل مصرف سالانه ۲۵.۵ میلیون ایرانی ساکن در شهر‌های کشور است. در این میان حجم هدررفت آب تهران ناشی از نشتی در شبکه انتقال، حدود 130 میلیون مترمکعب و معادل تقریبی دو برابر حجم آب دریاچه چیتگر برآورد می‌شود.

 گرفتار شبکه فرسوده انتقال آب

آمار‌های وزارت نیرو نشان می‌دهد میانگین مصرف آب شرب یک شبانه‌روز هر ایرانی ساکن مناطق شهری، ۲۰۳ لیتر است (حدود 75 هزار لیتر در سال). براساس همان آمار، آب تولیدی در مناطق شهری ایران در سال ۱۴۰۱ نزدیک به هفت میلیارد مترمکعب بوده است (تابناک، ۱۲ بهمن ۱۴۰۲). بنا‌به اعلام مدیرعامل شرکت آب و فاضلاب (تسنیم، 2 دی‌ماه 1402) در کل کشور در حوزه شهری حدود 99.9 درصد جمعیت شهری تحت پوشش آب شرب و بهداشت بوده که این نسبت در روستا‌ها به حدود ۸۷ درصد می‌رسد. همچنین شایان ذکر است که ۶۰ درصد آب شرب در کل کشور از طریق منابع زیرزمینی و ۴۰ درصد از طریق منابع سطحی تأمین می‌شود که البته این نسبت در تهران برعکس و در شرایط کم‌آبی به نسبت حدودی 50 به 50 و بیشتر از آن می‌رسد. همچنین ذکر این نکته مهم است که برآورد می‌شود نزدیک به 40 درصد شبکه آب شرب کشور قدمتی بالا دارد و عملا فرسوده هستند.

  آب بدون درآمد و هدررفت آب شرب در کشور

آب بدون درآمد بنابه تعریف اختلاف بین حجم آب ورودی به شبکه توزیع آب و مصرف مجاز با درآمد طی یک سال است که بخشی از این حجم آب بدون درآمد را نشت از طریق لوله به زمین تشکیل می‌دهد و بخشی دیگر شامل خطا در قرائت و مصارف غیرمجاز از شبکه است. در این نوشتار بخشی از آب بدون درآمد که به دلیل گسیختگی لوله‌ها و نشتی آنها به زیر سطح زمین جریان پیدا می‌کند مورد توجه است. براساس برآوردهای انجام‌شده توسط مؤلف، میانگین آب بدون درآمد واقعی (آب نفوذی به زمین) در شهرهای کشور بین 11 تا 14 درصد تخمین زده می‌شود. این نوسان با مدیریت فشار در شبکه نیز مرتبط است. بر طبق گفته وزیر نیرو، درصد آب بدون درآمد کشور به طور متوسط حدود ۲۵.۵ درصد بوده که از این مقدار ۱۳.۴ درصد هدررفت فیزیکی (واقعی) است (ایسنا، 1402 به نقل از وزیر نیرو). ذکر این نکته ضرورت دارد که حسب اعلام مسئولان شرکت‌های آب و فاضلاب، برای کاهش یک‌درصدی میزان آب بدون درآمد نیاز به 400 تا هزار میلیارد تومان اعتبار است (تعویض خطوط قدمت بالا و اتصالات و...).  براساس گزارش وزارت نیرو، در سال جاری حدود ۲۷ درصد از آب شرب تولیدی در کشور برای دولت فاقد درآمد بوده و به شکل‌های مختلف هدر رفته است (نود اقتصادی، هفتم مرداد ۱۴۰۳). این 27 درصد آب بدون درآمد، میانگین کشوری است و در برخی از استان‌ها این رقم مقادیر بالاتری را دارد. به عنوان مثال در استان کهگیلویه‌وبویراحمد حجم آب بدون درآمد طی سال‌های گذشته ۴۹ درصد بوده، این مقدار در خراسان جنوبی ۳۵ درصد، کرمانشاه ۳۴ درصد، گلستان ۳۳ درصد و در استان‌های بوشهر و خوزستان ۳۲ درصد بوده است. براساس آمار‌های وزارت نیرو، میزان آب بدون درآمد در مناطق شهری کشور از حدود ۳۰ درصد در سال‌های ۱۳۸۵ تا ۱۳۸۷ به ۲۵ درصد بین سال‌های ۱۳۹۱ تا ۱۳۹۹ رسیده بود که این میزان در سه سال اخیر به ۲۷ درصد رسیده است. با توجه به میزان تقریبی هفت میلیارد مترمکعبی آب تولیدی در مناطق شهری، حجم آب بدون درآمد حدود 1.9 میلیارد مترمکعب بوده که معادل مصرف سالانه ۲۵.۵ میلیون ایرانی ساکن در شهر‌های کشور است. هدررفت آب شرب در شرایطی در کشور رخ می‌دهد که تعداد بیش از 275 شهر (از جمله تهران) در وضعیت تنش آبی هستند.

 میزان آب بدون درآمد و هدررفت آب در تهران

شبکه آب تهران قدیمی‌ترین شبکه آب شرب کشور است. عملیات احداث آن برای جمعیتی معادل ۹۰۰ نفر در سال ۱۳۲۹ اجرا شد و دو خط لوله فولادی به قطر ۴۰ اینچ و با ظرفیت ۲۴۲ هزار مترمکعب در شبانه‌روز برای انتقال آب از آب‌گیر بیلقان به نخستین تصفیه‌خانه تهران یعنی جلالیه در نظر گرفته شد. اولین ناحیه توزیع آب شرب در تهران نیز بین خیابان‌های کنونی انقلاب از شمال، جمهوری از جنوب و ولیعصر از غرب و شاهپور (وحدت اسلامی) از سمت شرق بود. در سال ۱۳۳۵ تعداد اشتراک به ۱۲ هزارو ۶۸۰ مشترک رسید. مصرف کنونی آب شرب در استان تهران حدود 1.5 میلیارد مترمکعب در سال بوده که میزان مصرف آب سالانه شهر تهران از آن مقدار 1.2 میلیارد مترمکعب است (ایسنا، 15 آبان 1401، مدیرعامل آبفای استان تهران). همچنین مدیرعامل شرکت آبفای استان تهران ضمن اعلام 23 درصد مصرف آب کل کشور در استان تهران، معادل 1.5 میلیارد مترمکعب و مصرف آب در شهر تهران را 1.2 میلیارد مترمکعب در سال اعلام کرد (مهر، 29 دی 1402). میزان مصرف آب شهروندان تهرانی فراتر از الگوی مصرف و 250 لیتر در شبانه‌روز اعلام شده است. این عدد در بسیاری از کشورهای پیشرفته که از میانگین بارندگی بالاتری نیز در مقایسه با ایران برخوردار هستند، ۱۷۰ لیتر در شبانه‌روز است. از سوی مدیرعامل آبفای تهران در سال 1402 تأکید شده است که اگر به توان ۱۰ درصد در مصرف آب شرب، از سوی مشترکان صرفه‌جویی شود، به اندازه دو برابر سد لتیان و یا بیش از ۳۰۰ حلقه چاه از هدررفت آب جلوگیری خواهد شد. بنابه گفته ایشان، الگوی مصرف در شهر تهران برای هر خانواده در ماه معادل ۱۲ هزار لیتر است، ۳۱ درصد از مشترکان تا ۱۲ هزار لیتر مصرف دارند و ۶۳ درصد از مشترکان تا ۲۴ هزار لیتر مصرف آب دارند. گروه اول خوش‌مصرف و گروه دوم پرمصرف و گروه سوم که از ۲۴ هزار مترمکعب بیشتر مصرف می‌کنند، بدمصرف نام‌گذاری شده‌اند که شش درصد مشترکان را دربرمی‌گیرد. درخصوص آمار هدررفت آب (واقعی و ظاهری) آمار اعلامی از سوی مسئولان آبفا اندکی نسبت به هم تفاوت دارد. مدیر دفتر بهره‌برداری از تأسیسات آبفای تهران این میزان را 22.24 درصد کل آب مصرفی تهران اعلام کرده است. هدررفت واقعی (نشت و نفوذ به زمین) 9.65 درصد و هدررفت ظاهری (خطای قرائت و مصارف غیرمجاز و...) 12.59 درصد از طرف ایشان اعلام شده است. مدیرعامل شرکت آب و فاضلاب استان تهران (خبرگزاری صداوسیما، ۱۱ خرداد ۱۴۰۳) میزان پرت واقعی را 11 درصد در شبکه آب شهر تهران، با قدمت 70ساله و طول جمعی خطوط لوله 22 هزار کیلومتر اعلام کرده است. در سال 1400، مدیرعامل شرکت آبفای تهران ضمن اعلام مصرف روزانه 

سه هزارو 800 مترمکعبی آب در شهر تهران و کاهش آن به سه هزارو 400 مترمکعب به دلیل هشدار‌ها و مدیریت فشار، میزان هدررفت واقعی را 11 درصد اعلام کرده است (همشهری آنلاین، 17 مرداد 1400).

 نشتی و هدررفت واقعی آب شرب و فروریزش زمین

فرو‌ریزش زمین رخ‌داده در شمال میدان ونک (باند جنوب به شمال خیابان ولیعصر) بنابه اعلام مقامات مسئول، در اثر نشتی آب از لوله آب شرب محدوده صورت گرفته است. مکانیسم تشکیل فروریزش، آب‌شستگی زیرسطحی و توسعه فرسایش تونلی، تشکیل فضای تونلی خالی با ابعاد بزرگ و مهاجرت حفره به مجاورت سطح در اثر ریزش سقف حفره (به دلیل ارتعاشات ناشی از ترافیک محلی) و غلبه نیروی وزن بر مقاومت برشی رویه معبر و ریزش ناگهانی مسیر است. با توجه به ابعاد قابل ملاحظه فروریزش و طول آن، استنباط می‌شود که مکانیسم آب‌شستگی مدت‌دار بوده که توانسته تونل زیرسطحی طویلی با قطر نسبی بزرگ‌تر را ایجاد کند، در ادامه با ریزش حفره و مسدودشدن مسیر زیرسطحی آب، آب نشتی از لوله آب که با دبی بالا نیز بوده (معرف گسیختگی لوله) در سطح معبر نیز جریان پیدا کرده که با مشاهده فروریزش و جریان آب، اقدام به عملیات اجرائی به عمل آمده است. در تهران فروریزش‌های بزرگی رخ داده که از سال 1396 تاکنون توسط مؤلف این نوشتار و تیم همکار، مستند شده است. این فروریزش‌ها در محدوده‌های زیر رخ داده‌اند (شکل 3):

1. فروریزش شهران – علت حفاری مترو

2. فروریزش خیابان پیامبر- علت قطع‌شدگی رشته قنوات

3. فروریزش میدان قیام- علت خطوط قنات

4. فروریزش میدان محمدیه- علت حفاری مترو

5. فروریزش چهارراه مولوی- علت خطوط قنات

6. فروریزش مقابل بیمارستان اکبرآبادی- علت نشت آب

7. فروریزش خیابان کارگر شمالی- علت نشت آب

8. فروریزش میدان حر- علت وجود بنای مدفون

9. فروریزش سه‌راه خیام- علت رشته قنوات

10. فروریزش میدان ونک-علت نشت آب

لازم به ذکر است که فروریزش‌های با ابعاد کوچک‌تر دیگر در سطح شهر تهران، در شمال شرقی، شمال و شرق تهران رخ داده که عمده آنها به دلیل نشتی آب از لوله‌های آب شرب شهری تهران بوده است. با نگاهی به علت بروز فروریزش‌های بزرگ رخ‌داده در سطح شهر تهران، می‌توان گفت که 30 درصد فروریزش‌های بزرگ به‌وقوع‌پیوسته منشأ گسیختگی لوله آب شرب و نشت قدرتمند جریان آب داشته است. نشت آب با سرعت و قدرت بالا، موجب آب‌شستگی و استمرار آن موجب فرار دانه‌بندی خاک و تشکیل حفرات و تونل‌های بزرگ زیرسطحی می‌شود که در ادامه به فروریزش‌های سطحی منجر می‌شود. براساس اعلام مدیرعامل شرکت آبفای استان تهران (1402)، طول خطوط آب فرسوده و با قدمت بالای تهران 22 هزار کیلومتر است و این شبکه در اقصی‌نقاط کلان‌شهر تهران و به‌ویژه مناطق مرکزی شهر گسترش دارند و بدین لحاظ محدوده مرکزی و به سمت جنوب شهر، استعداد بروز فروریزش‌های بیشتری را دارند. اما سوانح در نشتی آب از لوله‌ها، صرفا به قدمت آنها وابسته نیست، عدم رعایت نکات فنی در اجرا، اثر ارتعاشات، عدم خاک‌ریزی صحیح در مسیر لوله‌ها، جنس نامناسب قطعات و اتصالات و لوله‌ها از عواملی است که می‌تواند موجب نشتی آب و هدررفتن آن شود که اگر دبی نشتی، بالا و دارای قدرت بیشتر باشد موجب آب‌شستگی و فروریزش نیز خواهد شد. بنابراین ضرورت دارد تا نسبت به نوسازی براساس اولویت شبکه آب شرب شهری تهران اقدام جدی شود. اقداماتی در این زمینه انجام شده اما به دلیل نیاز به منابع مالی بالا، سرعت کار کند است، آب هدررفته از طریق نشت از لوله، آب بدون درآمد واقعی است و هرچند به زمین نفوذ کرده و موجب تغذیه آبخوان نیز می‌شود، اما یکی از منشأهای ریسک فروریزش زمین در تهران است و ضرورت دارد با توجه به کمبود آب و ارزش بالای آن در جهت کاهش هدررفت آبی که حجم برآوردشده آن سالانه به بیش از 130 میلیون مترمکعب (معادل تقریبی دوبرابر حجم آب دریاچه چیتگر در منطقه 22 تهران) می‌رسد، اقدام جدی کرد. از دیگر عوامل فروریزش‌های زمین در کلان‌شهر تهران، وجود رشته قنوات متعدد است که نزدیک به 600 کیلومتر طول و 50 هزار میله آن شناسایی شده است. مهم‌ترین مشکل و چالش در مورد قنوات، رهاشدگی آنها و فقدان مسئول حقوقی به دلیل وجود اسناد مالکیت حقیقی قدیمی آنهاست که باید در نوشتار دیگری به آن پرداخت.