پیشگفتار................................................................................................................................................. 1
فصل اول: نکاتی چند راجع به تحقیق
1-1- انگیزه و انتخاب موضوع ........................................................................................................ 5
2-1- طرح مسئله................................................................................................................................ 6
3-1- فرضیه ها.................................................................................................................................... 7
4-1- مطالب مورد مطالعه................................................................................................................. 8
5-1- روش تحقیق ............................................................................................................................ 9
فصل دوم: تشریح خصوصیات منطقة مورد مطالعه
1-2- موقعیت و وسعت ................................................................................................................... 14
2-2- آب و هوا ................................................................................................................................... 17
3-2- هیدرولوژی................................................................................................................................. 19
4-2- زمین‌شناسی ............................................................................................................................ 22
5-2- منابع اراضی و خاک................................................................................................................ 24
1-5-2- تیپ کوهستان ها............................................................................................................... 28
2-5-2- تیپ‌تپه‌ها.............................................................................................................................. 28
3-5-2- تیپ فلاتها و تراسهای فوقانی ........................................................................................ 28
4-5-2- تیپ دشتهای دامنه............................................................................................................ 29
5-5-2- تیپ دشتهای روخانه‌ای ................................................................................................... 29
6-5-2- تیپ دشتهای سیلابی ...................................................................................................... 30
8-5-2- تیپ واریزه‌های بادبرنی سنگریزه‌دار.............................................................................. 30
9-5-2- تیپ آبروفتهای بادبزنی شکل سنگریزه‌دار................................................................... 31
10-5-2- تیپ اراضی متفرقه.......................................................................................................... 31
6-2- کشاورزی ................................................................................................................................... 33
7-2- تیپ گیاهی .............................................................................................................................. 34
فصل سوم: موقعیت و زمین شناسی سبزوار و دشتهای آن
1-3- موقعیت سبزوار........................................................................................................................ 41
1-1-3- موقع ریاضی ....................................................................................................................... 41
2-1-3- موقع نسبی........................................................................................................................... 41
2-3- موقعیت دشت جوین.............................................................................................................. 42
1-2-3- موقع ریاضی ....................................................................................................................... 42
2-2-3- موقع نسبی ......................................................................................................................... 42
3-2-3- ائوسن ................................................................................................................................... 43
4-2-3- اتولیکوسن............................................................................................................................ 44
5-2- میوسن ...................................................................................................................................... 44
فصل چهارم: آب و هوا
1-4- توده‌های هوا مؤثر در منطقه: .............................................................................................. 47
1-1-4- توده هوای مدیترانه............................................................................................................ 47
2-1-4- توده هوای پر فشار سیبری ............................................................................................ 47
3-1-4- توده‌های شمالی و غربی ................................................................................................. 48
4-1-4- توده های خزری ................................................................................................................ 48
2-4- تیپ اقلیم مو رد مطالعه........................................................................................................ 49
1-2-4- روش دمارتن........................................................................................................................ 49
3-4- عناصر اقلیمی........................................................................................................................... 52
1-3-4- شمار روزهای یخبندان..................................................................................................... 53
2-3-4- تعداد ساعات آفتابی ......................................................................................................... 53
3-3-4- رطوبت نسبی ..................................................................................................................... 54
4-3-4- باد............................................................................................................................................ 55
5-3-4- بارندگی ................................................................................................................................ 55
فصل پنجم: ژومرفولوژی شهرستان
1-5- تأثیر فرایندهای درونی و بیرونی در مرفولوژی منطقه ................................................. 66
1-1-5- فرایندهای دروزنی (تکتونیک و ساخمان زمین) ...................................................... 66
2-1-5- فرایندهای بیرونی ............................................................................................................. 67
2-5- واحدهای ژئومرفولوژی منطقه ............................................................................................ 68
1-2-5- واحد کوهستان .................................................................................................................. 68
1-1-2-5- قلل فرسایش یافته ...................................................................................................... 71
2-1-2-5- واحد تپه ماهوری ........................................................................................................ 71
2-2-5- واحدهای مخروطه افکنه‌ای ............................................................................................ 72
3-2-5- واحد دشت ......................................................................................................................... 72
فصل ششم: هیدرولوژی آبهای سطحی شهرستان
مقدمه: .................................................................................................................................................... 74
1-6- حوضة آبریز دشت سبزوار .................................................................................................. 81
1-1- 6- کال انجمنه......................................................................................................................... 81
2-1-6- کال ششتمد ....................................................................................................................... 82
3-1-6- رودخانه کیذور ................................................................................................................... 83
4-1-6- رودخانه رودآب سبزوار...................................................................................................... 84
5-1-6- رودخانه سلیمانیه................................................................................................................ 85
6-1-6- رودخانه شمس آباد............................................................................................................ 87
7-1-6- رودخانه گزوا......................................................................................................................... 86
8-1-6- رودخانه بالش آباد............................................................................................................... 87
9-1-6- رودخانه دلبر......................................................................................................................... 88
10-1-6 رودخانه ریوند...................................................................................................................... 89
11-1-6- رودخانه کراب .................................................................................................................. 90
12-1-6- رودخانه بفره .................................................................................................................... 90
13-1-6- روخانه مهر ....................................................................................................................... 91
14-1-6- رودخانه استر بدر ........................................................................................................... 92
15-1-6- رودخانه کال شور سبزوار ............................................................................................. 93
16-1-6- رودخانه سنگرد................................................................................................................. 94
2-6- حوضة آبریز دشت جوین و سلطان آباد ........................................................................... 95
1-2-6- رودخانه جوین (کالشور جوین) ..................................................................................... 99
2-2-6- رودخانه مشکان................................................................................................................... 99
3-2-6- رودخانه سرولایت (نشیب) .............................................................................................. 101
4-2-6- رودخانه کایستان ............................................................................................................... 103
5-2-6- رودخانه ترسک .................................................................................................................. 107
6-2-6- رودخانه ارگ ....................................................................................................................... 108
فصل هفتم: هیدرولوژی آبهای زیرزمین شهرستان
مقدمه: .................................................................................................................................................... 110
1-7- دشت سبزوار ........................................................................................................................... 112
1-1-7- چاهها (عمیق و نیم عمیق) ........................................................................................... 115
2-1-7- قنوات ................................................................................................................................... 116
3-1-7- چشمه‌ها .............................................................................................................................. 118
4-1-7- نتیجه .................................................................................................................................... 119
2-7- دشت جوین............................................................................................................................... 121
1-2-7- چاهها- (عمیق – نیم عمیق) ....................................................................................... 122
فصل هشتم: چگونگی بهره‌برداری و کیفیت منابع آن شهرستان
1-8- تأثیر سازنده‌ها در منابع آب دشت جوین- داورزن- سبزوار........................................ 124
2-8- خصوصیات لایه‌های آبدار در سه دشت............................................................................ 125
3-8- مطالعات ژئوفیزیک و چاههای اکتشافی ........................................................................... 127
4-8- ضرائب هیدرودینامیکی ........................................................................................................ 128
5-8- بررسی نقشه‌های کم عمق و تراز آب زیر زمینی ......................................................... 129
6-8- بهره‌برداری از منابع آب زیر زمینی ................................................................................... 133
7-8- حداکثر ظرفیت مجاز بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی در دشت سبزوار 137
8-8- کیفیت آب در سطح شهرستان .......................................................................................... 138
1-8-8- طبقه بندی آب از نظر کشاورزی .................................................................................. 139
2-8-8- طبقه‌بندی آبهای منطقه‌ای از نظر شرب .................................................................... 140
1-2-8-8- دشت جوین.................................................................................................................... 140
1-1-2-8-8- آبهای شرب حد فاصل ایستگاه سبزوار تا ایستگاه راه آهن بیهق 140
2-1-2-8-8- آبهای شرب حد فاصل ایستگاه بیهق تا نقاب ................................................. 141
3-1-2-8-8- آبهای شرب حد فاصل ایستگاه نقاب تا سنخواست ...................................... 141
4-1-2-8-8- دشت سبزوار ........................................................................................................... 142
1-2-2-8-8- آبهای نواحی جنوب سبزوار ................................................................................ 142
2-2-2-8-8- آبهای نواحی شمالی غرب سبزوار ..................................................................... 142
3-2-2-8-8- آبهای سبزوار و شرق سبزوار .............................................................................. 143
3-2-8-8- دشت داورزن ................................................................................................................. 143
9-8- علل شوری آب شهرستان سبزوار ...................................................................................... 144
10-8- مسئلة تهاجم آبهای شور زیرزمینی به سفره آب شیرین ........................................ 145
11-8 تغییرات سطح آب در شهرستان سبزوار ........................................................................ 146
12-8- نتیجه‌گیری ........................................................................................................................... 150
فصل نهم: ارزیابی منابع و مسائل آب شهرستان
1-9- ارزیابی منابع آب زیرزمینی دشت سبزوار ....................................................................... 151
1-1-9- جریان آب زیرزمینی ورودی از سفره .......................................................................... 155
2-1-9- جریان آب زیرزمینی خروجی از سفره......................................................................... 155
3-1-9- برداشت از سفرة آب زیرزمینی ..................................................................................... 156
4-1-9- تبخیر از سطح سفره ........................................................................................................ 156
5-1-9- تغذیة سفره ناشی از سیلابهای ورودی ....................................................................... 156
6-1-9- تغذیه از آب برگشتی کشاورزی .................................................................................... 156
7-1-9- زهکشی از سفره آب زیرزمینی ..................................................................................... 157
2-9- ارزیابی منابع آب زیرزمینی دشت جوین.......................................................................... 159
1-2-9- نفوذ در ارتفاعات ................................................................................................................ 167
2-2-9- نفوذ در دشت توسط باران .............................................................................................. 168
3-2-9- نفوذ جریانهای سطحی و سیلابی ................................................................................. 168
4-2-9- نفوذ آب آبیاری .................................................................................................................. 168
5-2-9- نفوذ فاضلاب........................................................................................................................ 169
6-2-9- تخلیة‌از منابع آب زیرزمینی ........................................................................................... 169
3-9- ارزیابی منابع آب زیرزمینی دشت داورزن........................................................................ 169
1-3-9- نفوذ آب در ارتفاعات ........................................................................................................ 169
2-3-9- نفوذ باران در دشت ........................................................................................................... 170
3-3-9- نفوذ جریانهای سطحی ..................................................................................................... 170
4-3-9- مقداری آب نفوذی از طریق آبیاری ............................................................................. 170
5-3-9- نفوذ فاضلاب ....................................................................................................................... 170
6-3-9- وضعیت جریان خروجی دشت ...................................................................................... 172
7-3-9- نتیجه و پیشنهاد................................................................................................................. 170
فصل دهم: طرحهای عمرانی (طرحهای تغذیه مصنوعی و سدها)
1-10- کاربرد تغذیة مصنوعی ....................................................................................................... 172
2-10- روشهای تغذیة مصنوعی برای منطقه ............................................................................ 172
1-2-10- روش مستقیم یا تزریق 4............................................................................................. 172
2-2-10- روش غیرمستقیم یا نفوذ و اداری............................................................................... 173
3-2-10- پخش سیلاب .................................................................................................................. 173
2-3-2-10- روش تغذیه حوضچه‌ای............................................................................................ 173
3-3-2-10- بهسازی و اصلاح بستر رودخانه‌ای ....................................................................... 173
4-3-2-10- گودالهای طبیعی و مصنوعی................................................................................... 174
5-3-2-10- سدهای تغذیه: ........................................................................................................... 174
6-3-2-10- خاکریزهای هلالی ..................................................................................................... 174
7-3-2-10- ایجاد بانکت (چاله‌های کوچک).............................................................................. 174
3-10- ویژگیهای تغذیه مصنوعی در مناطق خشک و نیمه خشک..................................... 174
4-10- خصوصیات طرحهای پیشنهادی تغذیة مصنوعی ....................................................... 176
5-10- طرحهای تغذیة مصنوعی .................................................................................................. 177
1-5-10- محل تغذیه........................................................................................................................ 179
2-5-10- روش تغذیه....................................................................................................................... 179
6-10- طرح تغذیه مسیل خسروجرد............................................................................................ 180
7-10- طرحهای عمرانی کوچک تغذیه در شمال دشت......................................................... 181
8-10- طرح عمرانی مسیل رودخانة سنگرد............................................................................... 183
9-10- طرح تغذیه رودخانة جوین................................................................................................. 183
1-9-10- ظرفیت طرح..................................................................................................................... 185
2-9-10- روش تغذیه....................................................................................................................... 185
3-9-10- محل تغذیه........................................................................................................................ 185
فصل یازدهم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 187
1-11- نتیجه‌گیری مطالعات .......................................................................................................... 190
1-1-11- دشت سبزوار ................................................................................................................... 190
2-1-11- دشت جوین...................................................................................................................... 190
2-11- پیشنهادات.............................................................................................................................. 192
1-2-11- دشت سبزوار ................................................................................................................... 192
2-2-11- دشت جوین...................................................................................................................... 192
3-2-11- دشت داورزن..................................................................................................................... 192
فصل دوازدهم: پیوستها
1-12- منابع مورد استفاده ............................................................................................................. 195
2-12- جداول و نمودارها................................................................................................................. 200
3-12- نقشه ........................................................................................................................................ 199
آگهی از کم و کیف منابع آب کشور و چگونگی تحولات آتی در تقاضا برای آب و خدمات وابسته به آب، از پیش شرط های اصلی و اساسی برای برنامه‌ریزی و مدیریت معقول منابع آب محسوب می‌شود. افزایش و تشدید تقاضا برای آب و خدمات مربوط به آن، تنزل کنترل کیفیت منابع آب سطحی زیر زمینی و هم چنین تخریب محیط زیست که بر اثر شهرنشینی و صنعتی شدن و تحول در کاربرد اراضی ایجاد گردیده و شتاب می‌گیرد، منابع آب موجود هر کشور را حت فشارهای فزاینده قرار داده و مدیریت معقول و منطقی آن بسیار دشوار و پیچیده تر از سابق نموده است. بحران آب در سطح بین‌الملل از مدتهای قبل به طور جدی توسط سیاست گذاران و متخصصین آب را به خود جلب نموده است. اثرات نامطلوب زیست محیطی در اثر تجمع گازهای گلخانه‌ای در جو سبب گرم شدن زمین و تغییر توزیع زمانی و مکانی بارش گردیده و منطق گرم و خشک با کاهش قابل توجه منابع آب رو به رو خواهند شد که متعاقب آن فاصلة زمانی بین وقوع و شدت خشکسالی‌ها و سیلابها تغییر می‌یابد به طور کلی اثرات متقابل توسعه و محیط زیست افزایش جمعیت و ضرورت حفظ امنیت غذایی چالش‌های مهمی‌در عرصه مدیریت عرضه و تقاضای آب کنترل آلودگی منابع آب، مدیریت مقادیر جدی و بحرانی و مدیریت آبهای مشترک به وجود آوره است. برای رویارویی و دستیابی به راه کارهای مناسب جهت غلبه یا مهار بحران آب نیاز به آمار و اطلاعات از وضعیت موجود و روند گرایش مسلط حاکم می‌باشد. ارزیابی منابع آب از می‌توان یکی از مهمترین اقدامات دانست که برای افزایش آگاهی و شناخت دربارة شرایط منابع آب کشور انجام می‌پذیرد. از این رو نتایج این گونه بررسی‌ها در برنامه‌ریزی و مدیریت درست منابع آب فوق‌العاده مؤثر و سودمند است . ارزیابی منابع آب در سطح ملی با توجه به حجم اطلاعات و آمار جمع‌آور شده با تکیه بر اطلاعات محدود و شیوه‌های قدیمی‌پردازش اطلاعات مشکل بوده و قطعاً جوابگوی حل معضلات موجود نمی‌باشد و ضرورت ایجاد سامانه نوین بانکهای اطلاعات و تحلیل‌های منطقه‌ای را ایجاب می‌کند. با توجه به گسترش روزافزون جمعیت، به ویژه در شهرها که تغییر در الگوهای اقتصادی را به بار می‌آورد و همچنین بروز تغییر در روند مصارف عمومی‌کشور، نیاز به ذخیره‌سازی و مهار آب ها از طریق سدسازی در ابعاد فزاینده‌ای محسوس‌تر میگردد. (45) با توجه به اینکه بارش میانگین سالیانه جهان 840 میلی‌متر و بارش میانگین سالیانه ایران 260 میلی متر پس ایران حدود 30 درصد بارش جهانی را داراست ، و هم چنین بارش متوسط قارة آسیا 732 میلی متر که ایران 33 درصد بارش آسیا را داراست. (29)
با این وجود اختلاف ریزش در سطح کرة زمین موجب گردیده تا دانشمندان کشورها را به، پرآب، کم آب و آنهائی که با بحران آب مواجه هستند طبقه‌بندی کنند.
در شرایط کنونی 26 کشور جهان به طور شدید دچار کم آبی هستند، که از جمله 9 کشور در خاورمیانه و چند کشور در افریقای شمالی مانند: مصر، سودان، لیبی . . . . را می‌توان نام برد، به گونه‌ای که بحران آب چالش بزرگ این کشورها در قرن 21 خواهد بود، برای جلوگیری از خونریزهای احتمالی بر سر آب و استفاده بهینه از منابع و تقسیم عادلانه این مایة‌حیاتی به گفتگوی تمدنهای بشری نیاز مبرم داریم. (13) شرایط هیدروژئوگرافی مناطق مختلف ایران ( از نظر پراکندگی مناطق مرطوب، نیمه خشک و خشک) از یک طرف و محدود بودن میزان آب و زمین مستعد در دسترس از طرف دیگر ایجاب می‌کند که به منظور برخورداری از اقتصادی خودکفا و مستقل، سدهای زیادی ساخته شود، در این راستا باید از ذخیره‌سازی آب برای گسترش زمین‌های تحت کشت و افزایش تولیدات کشاورزی و دامی‌در سطح کاملاً گسترده و مناسب در سطح شهرستان سبزوار و دیگر نقاط کشور استفاده شود. بطور کل احداث یک سد برای تحقق اهداف تعیین شده‌ای در چهار چوب نیازهای اجتماعی انجام میگردد، که بدین ترتیب اهمیت مخازن آبی جهت جمع‌آوری آبهای سطحی به منظورهای مختلف مانند کنترل سیلاب و تنظیم آب جهت مصارف شرب، کشاورزی و صنعتی تولید انرژی برق بر کسی پوشیده نیست. منابع آب زیرزمینی نقش عمده‌ای در توسعه کشاورزی، صنعتی و بهداشتی سطح شهرستان سبزوار و کشور ایران دارد، و بهره‌برداری بیش از پیش ، این منابع ارزشمند را به معرض خطر جدی قرار داده است. دو خطر بزرگ بهای زیرزمینی را تهدید می‌کند، استخراج بی‌رویه به دلیل سهولت دستیابی به این منابع که باعث پائین آمدن سطح ایستایی در آبخوان و نابودی ذخائر آب زیرزمینی شده و تبعات خطرناکی مانند نشست زمین را بدنبال دارد. دومین خطر، آلودگی شدید در نتیجه توسعه شهرها و ایجاد صنایع و استفاده از کودهای شیمیائی می‌باشد.
اگر چه سفره‌های آب زیرزمینی خود به صورت یک فیلتر در تصفیه آب، نقش ایفا می‌کنند، تغذیه مصنوعی آبخوان به مثابه یکی از اشکال توسعه منابع آب خطرات ناشی از بهره‌برداری بیش از حد و آلودگی آنرا به طور مؤثر کاهش می‌دهد. ارزیابی پروژه های تغذیه مصنوعی ایجاد شده در کشور و سطح شهرستان به جهت عقلانی و اقتصادی نبودن این پروژه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. متأسفانه هنوز در کشور به صورت عملی ارزیابی این پروژه‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. متأسفانه هنوز در کشور به صورت علمی‌ارزیابی این پروژه انجام نگرفته است و به همین دلیل زمینه برای طرح ادعاهای مبالغه آمیز در خصوص ارائه راندمان‌های بالای تغذیه مصنوعی و آبخوان دارای فراهم شده است.
ولی از آنجایی که هر ساله به میزان قابل توجه شاهد افت آبهای زیرزمینی در سطح کشور و شهرستان سبزوار می‌باشیم چاره جز این چیست؟